di Stefano Francescato¹, Luigi Rigano², Sara Ferrari¹, Nicola Lionetti³, Gabriele De Nadai¹, Stefano Dall’Acqua^4,5, Marta Faggian⁵, Gregorio Peron⁴, Gianni Baratto^1
1Area scientifica, Unifarco, Belluno • stefano.francescato@unifarco.it
²ISPE, Milano
³Rigano Laboratories, Milano,
⁴Dipartimento di Scienze del Farmaco, Università degli Studi di Padova
⁵UniR&D, Padova

Alternative extraction solvents applied to Dolomitic plants
Recovery of skin lightening actives from sustainable processes and supply chains

Dolomites are sedimentary Alpine mountains, created by ocean sediments, located between the European alps and Venice. Following thousands of years of evolution and for the peculiar geography, Dolomite plants developed special adaptation to high altitude and climatic conditions, producing interesting secondary metabolites, necessary for their protection and defence from environmental attacks. Aim of the study was in first place the selection of 5 plants (scullcap, marygold, rhododendron, saffron, mulberry) linked to the Dolomiti environment, derived from sustainable supply chains. The species were extracted with a series of “green” solvents or solvents blends to identify the most performing extractive method to concentrate important actives such polyphenols. Finally, one of the studied extract (mulberry extract) was tested for its depigmentant activity in vitro for a possible application in cosmetics. Since little research has been carried out till now, concerning the identification of appropriate extraction systems, by green chemistry, this work opens the way to the study of new strategies for their tailor-made differential extraction, of analytical methods and activity testing applicable to some plants related to Dolomiti area.

Le Dolomiti sono catene montuose alpine di origine sedimentaria create da depositi oceanici, posizionate tra Venezia e le Alpi europee. Adattandosi a migliaia di anni di evoluzione per la loro particolare posizione geografica, le piante dolomitiche si sono adattate alle elevate altitudini e alle condizioni climatiche, producendo interessanti metaboliti secondari necessari per difendersi dagli attacchi ambientali. Scopo di questo lavoro è stato per prima cosa la selezione di cinque piante legate all’ambiente dolomitico (scutellaria, calendula, rododendro, zafferano, gelso) provenienti da filiere sostenibili. Le specie sono state estratte con una serie di solventi “green” o loro miscele, per identificare il metodo più idoneo alla concentrazione di importanti principi attivi quali i polifenoli. Infine, uno degli estratti studiati (estratto di gelso) è stato testato in vitro per la sua azione dipigmentante cutanea, per una possibile applicazione cosmetica. Dal momento che finora le ricerche riguardanti l’identificazione di nuovi sistemi solventi “green” sono limitate, questo lavoro apre la strada allo studio di nuove strategie estrattive su misura di metodi analitici e di testing da applicare a particolari specie legate all’ambiente dolomitico.

Premessa
La genesi delle Dolomiti è riconducibile all’accumulo oceanico di materiale organico (conchiglie, coralli, alghe) e inorganico (sabbie, limo), trasformatosi, nel corso di milioni di anni, in rocce sedimentarie costituite da carbonati di calcio e magnesio, con tracce di ferro.
Le particolari condizioni geografiche e climatiche dell’area hanno portato in millenni di evoluzione a sviluppare nelle piante endemiche dolomitiche speciali adattamenti all’alta quota e al substrato carbonatico. In questo sito, anche le piante coltivate dall’uomo si adattano alle particolari condizioni climatiche. Cicli termici proibitivi, intensa esposizione ai raggi UV e caratteristico substrato calcareo influenzano positivamente la produzione di interessanti metaboliti secondari, necessari all’auto-protezione dai fattori climatico-ambientali e biologici. Le piante, in risposta agli stimoli dell’ambiente che le circonda, producono una serie di metaboliti secondari, importanti principi attivi che possono avere utili proprietà ai fini cosmetici e salutistici. Spesso queste molecole si ritrovano anche in parti di pianta che costituiscono uno scarto di alcune filiere produttive, come quella agro-alimentare. Il recupero selettivo di queste sostanze dai tessuti vegetali residui potrebbe costituire un processo “green” e i loro benefici funzionali essere adeguatamente sfruttati in cosmetica. Sorprendentemente, fino a ora sono state condotte poche ricerche riguardanti l’identificazione dei sistemi di estrazione più appropriati da vegetali, ispirati alla chimica verde e relativi a specifiche categorie di ingredienti. Sono state studiate strategie sistematiche per un’estrazione differenziale su misura, identificazione analitica e caratterizzazione. Inoltre uno di questi estratti è stato testato per la sua funzionalità sull’attività di inibizione della tirosinasi per valutarne l’azione depigmentante all’interno di formule cosmetiche.

Introduzione
L’estrazione di principi attivi delle piante con mezzi adeguati è uno dei processi industriali più importanti della chimica fine applicata ai cosmetici. Spesso i solventi sono composti organici volatili ottenuti da risorse non rinnovabili, sospettati di essere dannosi sia per la salute umana che per l’ambiente. Oggi la nuova enfasi sulla sostenibilità ambientale e lo sviluppo della chimica verde richiedono la ricerca di solventi alternativi ai derivati dal petrolio poco sostenibili (1). […]

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