ALMA MATER STUDIORUM
UNIVERSITA’ DI BOLOGNA
FACOLTA’ DI FARMACIA
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA A CICLO UNICO IN FARMACIA
Le Alghe: metodiche di estrazione dei principi
attivi e principali impieghi in cosmesi e in
Thalassoterapia.
Tesi di laurea pratico- professionalizzante in chimica dei prodotti cosmetici
PRESENTATA DA:
RELATORE:
GIUZIO FEDERICA
DOTT.SSA GUENDALINA ZUCCARI
Plouguerneau,
Agrimer
algues
marines
Nouvoitou,
Laboratorio
Prèvost
Le alghe appartengono al regno dei vegetali,
si differenziano dalle piante superiori perché
strutturalmente sono molto semplici.
Vengono definite tallofite perché il loro corpo
vegetale è un tallo, ovvero una struttura priva
di tessuti specializzati.
Sono in grado di effettuare la fotosintesi
essendo dotate di clorofilla e altri pigmenti.
Fino ad oggi sono state classificate circa
30.000 specie di alghe.
Alghe verdi ( Cloroficee):
sono le più ricche di
clorofilla, gran parte di
esse vive in acque dolci e
con poca umidità.
Alghe rosse ( Rodoficee)
: sono principalmente
marine, definite calcaree per
la loro predisposizione a
depositare il carbonato di
calcio, il loro colore deriva
Alghe brune ( Feoficee) :
Alghe azzurre
( Cianoficee) : a metà
strada tra alghe e batteri. La
clorofilla viene mascherata
da pigmenti di colore
azzurro come la
ficocianina.
dalla ficoeritrina.
Secondo la
prevalenza di
alcuni pigmenti
le alghe sono
classificate in 4
grandi classi:
vivono in mare, sono definite
alghe superiori e possono
arrivare anche a diversi metri
di lunghezza. Il colore bruno
verdastro è causato dalla
presenza della
fucoxantina.
Proteine:
quantità
abbondanti
si
trovano
composizione delle Clorelle, Porfire e Spiruline.
Lipidi: il contenuto può variare dallo 0,1 al 6%. Per la
maggior parte si tratta di acidi grassi insaturi.
nella
Glucidi: il loro contenuto varia dal 40 al 68%. I più
rappresentativi sono i polisaccaridi (alginati, carraghenani,
agar agar).
Vitamine: sono in contenuto elevato, in particolare
provitamina A, vitamina C, D, E, K oltre alle vitamine del
gruppo B.
Sali minerali: rappresentano dal 3 al 18% della materia
secca, spesso legata ai polimeri glucidici.
l'aggiunta di un ficocolloide
permette di regolare la
viscosità o di ottenere delle
formulazioni in gel.
l‟aggiunta di un estratto algale
permette di ottenere delle
funzioni cosmetologiche ben
precise (tonificanti, antirughe, esfoliante, idratante,
snellente, rimineralizzante,
anti-ossidante ecc..).
L‟estratto algale ha
in una formulazione
cosmetica due
possibili funzioni:
Il Fucus vesiculosus è un‟alga marina bruna che vive in
prossimità delle coste rocciose , conosciuta anche come
quercia marina, alga kelp o alga bruna.
Il Fucus è tradizionalmente utilizzato, per il suo contenuto
in iodio minerale ed organico, per stimolare il
metabolismo basale nell‟ambito di programmi di riduzione
del peso corporeo.
Il polisaccaride solforato fucoidano, presente in quantità
rilevante nel Fucus, è risultato un composto molto
interessante nel campo dell‟emostasi e della coagulazione.
Il Fucus viene ampiamente utilizzato nel settore cosmetico
come coadiuvante nel trattamento della panniculopatia
edemato fibrosclerotica, detta comunemente “cellulite”.
Dall‟estratto etanolico di Fucus si ricavano i florotannini
che sono formati da unità di floroglucinolo unite da legami
C-C e/o C-O, con proprietà antiossidanti e radical
scavenger.
E‟ un‟alga bruna di grandi dimensioni,ha la caratteristica di
emergere solo durante le basse maree primaverili.
E‟ molto ricca in acido alginico.
La laminarina è un particolare polisaccaride caratteristico
delle Laminarie che la proprietà di ridurre il colesterolo.
Viene utilizzata in talassoterapia e cosmetologia marina
perché contiene un altissimo livello di iodio organico
capace di regolare la lipolisi, ovvero la scissione
enzimatica e demolizione metabolica dei lipidi all‟interno
delle cellule adipose.
La grande ricchezza in sali minerali di queste alghe
assicura la rimineralizzazione dell‟epidermide. Durante le
cure di talassoterapia è stata scientificamente provata la
penetrazione degli oligoelementi marini attraverso la pelle.
Dal greco phykos = alga e dalla loro proprietà di
formare soluzioni colloidali quando dispersi in
acqua, sono generalmente idrosolubili e dotati di
proprietà gelificanti, addensanti, emulsionanti e
stabilizzanti.
I ficocolloidi principali si dividono in tre gruppi:
1. Esteri
solfati solubili in acqua, come
carraghenano e agar;
2. Carboidrati di riserva solubili in acqua, come la
laminarina;
3. Poliuronidi solubili in alcali, come l‟algina.
L‟acido alginico è insolubile in acqua ma molto
idrofilo e può aumentare fino a 140 volte il
proprio volume. E 'solubile in forma di sali
formati con ioni monovalenti quali Na+ , NH4+, K+
e in forma di glicole propilenico- alginato e di
alginato di trietanolamina.
In presenza di ioni bivalenti o trivalenti (ad
esempio di calcio), le zone composte da più
molecole di acido glucuronico si combinano per
formare una struttura simile ad un cartone delle
uova, in cui le uova sono rappresentate dallo
ione. Questa struttura è nota come "egg-box“.
L‟acido alginico viene impiegato in una miriade di
formulazione cosmetiche. Si trova in percentuale
maggiori nei prodotti che formano un film compatto
sulla pelle in modo da garantire un effetto più mirato
del prodotto (maschere peel-off).
Solum
Diatomeae,
Algin,
Calcium
Sulfate,Tetrasodium
Pyrophosphate,
Spirulina
Maxima
Powder, Trisodium Phosphate, Parfum, Menthol, Methyl
Diisopropyl Propionamide.
INGREDIENTI:
Inoltre, l‟acido alginico è
stabilizzare le emulsioni.
spesso
utilizzato
per
INGREDIENTI: Aqua, Maris Sal, Glycerin, Algin, Phenoxyethanol,
Parfum,
Xanthan
Gum,
Camellia
Sinensis
Extract,
Methylparaben,
Hydroxypropyl
Guar,
Butylparaben,
Ethylparaben, Propylparaben, Isobutylparaben,Lactic Acid, CI
47005, CI 42090, Benzyl Salicylate, Hydroxycitronellal,
Linalool, Butylphenyl Methylpropional.
Dopo la raccolta le alghe subiscono una serie di
trattamenti
per
facilitare
la
conservazione
mantenendo intatti i principi attivi:
ESSICCAZIONE SULLA SABBIA: classica essiccazione
che fa precipitare il tasso di umidità dall‟80 al 30%,
seguita da un‟ulteriore essiccazione in un forno ad
aria che abbatte ulteriormente l‟umidità del 15%.
MICRO
POLVERIZZAZIONE:
dopo
una
prima
essiccazione sulla sabbia, le alghe subiscono processi
di pulitura e successivamente vengono essiccate in
un forno rotatorio a bassa temperatura e in seguito
polverizzate;
LIOFILIZZAZIONE: appena raccolte, le alghe vengono
congelate ad una temperatura che oscilla tra -20°C e
-45°C, poi disidratate per sublimazione;
ESTRAZIONE: gli estratti algali vengono
ottenuti tramite l‟impiego di uno o più
solventi, su tutta o parte dell‟alga.
SOSPENSIONE: il preparato d‟alga, formulato
in finissime particelle insolubili, è disperso in
un liquido in modo tale da non sedimentare
in tempo breve;
TINTURE: le tinture d‟alga sono preparati
ottenuti mediante immersione di alghe
essiccate in alcol etilico, a freddo o a caldo.
La Spirulina è una micro-alga azzurra. Questa alga esotica
vive nei laghi e in acque alcaline ricche in bicarbonato di
sodio.
E' ricca di aminoacidi, proteine, vitamine del guppo B,
carotenoidi e acidi grassi essenziali.
Tra le proteine contenute , è importante la ficocianina,
che è il principale pigmento della Spirulina, utilizzata per
prevenire l‟invecchiamento della pelle, grazie alle
proprietà anti-radicaliche. Inoltre, l‟alto contenuto di beta
carotene, fa di quest‟alga un toccasana per il benessere
della pelle. La vitamina A aiuta a prevenire, ritardare od
arrestare certi cambiamenti degenerativi associati con
l‟invecchiamento cutaneo.
L‟Ulva lactuca è un'alga verde chiamata anche lattuga di mare
o aosa dai giapponesi.
Per il suo alto contenuto di polisaccaridi, che consistono in
molecole solforate di acido uronico, polisaccaridi amilacei e
amilopectine,
l‟Ulva
viene
utilizzata
spesso
come
condizionante cutaneo e come emolliente.
Il componente principale delle fibre dell‟Ulva lactuca è una
proteina particolarmente ricca di prolina, glicina e lisina
similmente alla composizione dell‟elastina. Per questa
somiglianza strutturale l‟estratto d‟Ulva gioca un ruolo
importante nel mantenimento dell‟elasticità cutanea con
conseguente effetto ristrutturante e riparatore.
E‟ un'alga bruna della famiglia delle Dictyotaceae. È tra le più
comuni alghe della fascia costiera. L‟aspetto tipico è quello di
una coda di pavone con colorazione tendente al biancastro
per via della presenza di carbonato di calcio che si fissa sulla
superficie dell'alga.
Viene estratto un principio attivo chiamato Padina Pavonica
HPS3 ( 10% di estratto di padina pavonica in solvente),
utilizzato in cosmetica per idratare la pelle. L'HPS3 va a
stimolare
nelle
cellule
la
produzione
di glucosaminoglucani che hanno la capacità di trattenere
l'acqua e quindi di combattere l'invecchiamento cutaneo.
E‟ un‟alga rossa chiamata Nori o lattuga rossa .
Ha delle proprietà cosmetiche molto importanti
dovute al suo alto contenuto di Vitamina A e acidi
grassi polinsaturi (PUFA) .Questi acidi grassi sono
importanti per l‟integrità cutanea e durante il
fisiologico invecchiamento si assiste ad una
progressiva diminuzione del loro contenuto a
livello dell‟epidermide.
E‟ stato brevettato recentemente un derivato
della Porfhyra ad azione schermante UV-A
(Helioguard 365, Mibelle).
E‟ un‟alga bruna, meglio conosciuta anche come Wakame,
appartenente alla famiglia delle Laminarie.
L‟alto contenuto di vitamina E rende l‟estratto di Undaria
efficace come radical scavenger.
I polisaccaridi solforati (fucoidano) presenti in gran
quantità
nell‟Undaria
sono
considerati
agenti
anticoagulanti, similmente all'eparina, e hanno notevole
valenza dal punto di vista farmacologico. Il fucoidano ha
mostrato un‟azione benefica a livello cutaneo in quanto è
in grado di stimolare la proliferazione dei fibroblasti.
La Fucoxantina è un pigmento carotenoide presente in alta
concentrazione nell„ Undaria. L'uso dell'estratto di Undaria
pinnatifida titolata al 10% in Fucoxantina ha indotto una
riduzione significativa del peso del tessuto adiposo
(bianco) viscerale, in particolare addominale e perirenale.
La Dunaliella è un'alga unicellulare verde.
Cresce nel sale di acque profonde in aree con condizioni
climatiche estreme (alta temperatura e di luce solare intensa)
come il Mar Morto.
La sua resistenza contro l'elevata concentrazione salina (35%)
è legata alla sua capacità di sintetizzare e accumulare glicerolo
in diverse concentrazioni fino al 10% del suo peso a secco. Per
poter crescere in un ambiente ad alte temperature e con luce
solare intensa, la Dunaliella sintetizza il beta-carotene in alta
concentrazione.
E‟ un‟ Alga Corallina che vive sul fondo del mare e
si trova in abbondanza sulle coste della Bretagna.
La sua ricchezza di sali minerali ed oligoelementi
lo rende un ottimo rimineralizzante e tonificante
adatto in tutte le preparazioni cosmetiche
rassodanti e rivitalizzanti. I sali minereali
organici di cui l'alga è costituita favoriscono la
sintesi del collagene e dell'elastina e stimolano i
fibroblasti a mantenere l'elasticità del tessuto
connettivo.
Questa alga rossa vive attaccata alle rocce ed emerge
durante la bassa marea. Viene anche chiamata Lichene
Islandico.
Alga piccola, 10 cm, il Chondrus crispus è raccolto per
legge solo nei mesi che vanno da maggio a ottobre.
Particolarmente
sfruttato
per
l'estrazione
di
carraghenina (amido polisaccaride) che ha proprietà
detossinante. E‟ anche ricco di ACIDO USNICO ad
attività battericida, antibiotica.
Si impiega nella cosmesi, nella preparazione di creme,
lozioni, detergenti ( per la presenza di acido usnico è un
ottimo antisettico), utile per tutte le impurità delle pelle,
con acne, foruncoli.
B1-B2: i talli sono immessi nelle bassine superiori e
risciacquati abbondantemente con acqua fresca per
eliminare la maggior parte della formalina possibile.
C1-C2-C3: i talli sono coperti con una soluzione di
acido solforico 0,2 N per circa 4 ore. Il calcio e il
magnesio, che bloccano l‟acido alginico in uno strato
di gel duro nella parete cellulare impedendone così
l‟estrazione , vengono sciolti mediante acido solforico
sotto forma di solfato di calcio e magnesio e quindi
eliminati
con acqua di risciacquo.
Dopo ogni
lavaggio, viene eseguita una prova con una soluzione
ossalato di sodio; se c'è ancora del calcio nell‟ acqua
di risciacquo, avremo un precipitato bianco.
D: la biomassa viene trattata con carbonato di sodio
per 16 ore. L‟acido alginico, insolubile normalmente
in acqua, si trasforma in alginato di sodio passando
in soluzione.
E1-E2: il contenuto delle bassine superiori viene
raccolto nella vasca inferiore. Il magma verdastro
viene diluito (per 14 volte il suo volume) con acqua
dolce e viene agitato energicamente dalla pressione
dell'aria fino a formare una emulsione.
F: il magma viene trasferito in una bassina di grandi
dimensioni, dove, sotto l‟effetto di bolle d‟aria in
superficie, avviene la separazione tra la fase solida
che tende a galleggiare e la fase liquida sottostante
che contiene l‟alginato di sodio.
G: la fase liquida contenente alginato viene condotta
ad un serbatoio di 3 m di altezza, dove è mescolata
con una soluzione di acido solforico 0,2 N. Alginato
di sodio si trasforma in acido alginico che, essendo
insolubile, precipita.
