ABSTRACT 

Evaluation of the antimicrobial activity of extracts from pomegranate processing waste

Study of four varieties cultivated in the Marche region

Nowadays, in order to create valid cosmetic formulations, two important factors cannot be avoided: the sustainability of the used raw materials and the use of raw materials of natural origin.

The purpose of this study was to evaluate, using different analytical methods, the antimicrobial activity of certain extracts derived from pomegranate processing waste. The ability to break down the microbial charge of these extracts makes them great for being used as raw materials within sustainable cosmetic formulations and of natural origin, meeting the growing demands from consumers of cosmetic products.

The samples analyzed from which the extracts were obtained are peel and male flower, considered waste material due to infertility and its structure that makes it prone to falling to the ground, belonging to 4 varieties of pomegranate cultivated in the Marche region in 2 different years (2019 and 2020).

RIASSUNTO

Per delle formulazioni cosmetiche apprezzate, ad oggi, non si possono non prendere in considerazione due fattori: la sostenibilità delle materie prime impiegate e l’utilizzo di materie prime di origine naturale.

Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare, servendosi di diversi metodi analitici, l’attività antimicrobica di alcuni estratti derivati da scarti della lavorazione del melograno. La capacità di abbattere la carica microbica di questi estratti li rende ottimi per essere utilizzati come materie prime all’interno di formulazioni cosmetiche sostenibili e di origine naturale, andando incontro alle crescenti richieste da parte dei consumatori di prodotti cosmetici.

I campioni analizzati da cui si sono ricavati gli estratti sono buccia e fiore maschile, considerato materiale di scarto a causa dell’infertilità e della sua struttura che lo rende propenso alla caduta a terra, appartenenti a quattro varietà di melograno coltivato nella regione Marche in due annate differenti (2019 e 2020).

ABSTRACT 

Sources of antioxidants from agricultural waste:
an example of circular economy

Extraction and characterization of natural antioxidants for cosmetic use

The aim of the project was the development of green methods for the extraction of cosmetic functional molecules from residual plant matrices of the agro-food chain, transforming waste materials into high value-added products. The target of extraction was represented by chlorogenic acid (CGA), a polyphenol with antioxidant properties present in several vegetables, including blueberries. In particular, a protocol has been developed for the preparation of CGA-rich phytocomplexes with high antioxidant power, starting from fruit and leaves waste. Extraction techniques have been tested in order to preserve molecule activity in addition to several purification techniques, optimizing the protocol to be functional and economical for an industrial application. According to nuclear magnetic resonance and high-performance liquid chromatography techniques, it was possible to characterize the phytocomplexes, composed by CGA, citric acid and lipids. The phytocomplexes have been tested alone and in cosmetic preparations to prove their antioxidant power and their potential use as natural origin raw materials. The results indicate that phytocomplexes obtained from blueberry fruits and leaves waste are effective both as preservants of the product and as active ingredient to protect the skin from oxidative stress. 

RIASSUNTO

L’obiettivo del progetto è stato la messa a punto di metodi green per l’estrazione di molecole con attività a funzionalità cosmetica a partire da matrici vegetali residue della filiera agroalimentare, trasformando materiali di scarto in prodotti ad alto valore aggiunto. Il target di estrazione è stato l’acido clorogenico (CGA), un polifenolo con proprietà antiossidanti presente in diversi vegetali, tra cui la pianta di mirtillo. è stato sviluppato un protocollo per la preparazione di fitocomplessi ad alto potere antiossidante a partire da scarti di frutti e foglie di mirtillo. Sono state testate tecniche estrattive in modo da preservare l’attività della molecola d’interesse e diverse tecniche di purificazione, ottimizzando il protocollo affinché fosse funzionale ed economico per un’applicazione industriale. Grazie a tecniche di risonanza magnetica nucleare e di cromatografia liquida ad alte prestazioni, è stato possibile caratterizzare i fitocomplessi, composti da CGA, acido citrico e lipidi. I fitocomplessi sono stati testati come tali e all’interno di preparazioni cosmetiche per comprovarne il potere antiossidante e il potenziale utilizzo come materie prime di origine naturale. I risultati indicano che i fitocomplessi ottenuti sono efficaci sia come preservanti del prodotto che come ingredienti attivi per proteggere la pelle da stress ossidativo.