di Floriana Sergio • CEO & Founder Farmaflo, floriana@farmaflo.it

Premessa
I capelli da sempre sono considerati simbolo di bellezza e diventano elemento caratterizzante dell’individuo che, ricorrendo a trattamenti cosmetici per variarne stato e colore o semplicemente a contatto con agenti inquinanti, talvolta ne compromette la magnificenza (1).
Nasce dunque l’esigenza di prodotti in grado di ripristinare e mantenere nel tempo una chioma sana, luminosa e dal colore pieno.

Introduzione
Anche i capelli, come la pelle, sono esposti a fonti di stress che ne pregiudicano la bellezza e la salute.
Stress termico, chimico, particolato inquinante, fumo di sigaretta ed esposizione a UV e blue ray aggrediscono il capello compromettendone la struttura: aumento del crespo, doppie punte, perdita di volume e colore spento sono i segni più comuni (2).
I prodotti cosmetici per la cura e lo styling del capello devono diventare quindi sempre più funzionali per intervenire e riportare la situazione nello stato di normalità.
Due le strategie a disposizione del formulatore:
– evitare il contatto dell’inquinante con la superficie del capello;
– usare principi attivi in grado di interagire con la struttura danneggiata, ripristinando l’equilibrio chimico qualora non sia andato troppo oltre.

Struttura del capello
Il capello si presenta come un fusto rivestito da un’epicuticola in cui cellule appiattite e adese legano molecole di acido 18-metileicosanoico (18-MEA) (Fig.1), sostanza grassa che conferisce idrofobicità ed evita l’attrito con gli altri capelli.
Quando le cuticole sono integre, ben adese e ricoperte dal 18-MEA, la chioma è luminosa e fluente (3).
Sotto l’epicuticola si trova la corteccia composta da cellule allungate contenenti fibrille intrecciate costituite da eliche di cheratina, al cui interno è presente la melanina responsabile del colore.
Spostandosi ancora verso l’interno troviamo tracce di midollo.
Dall’integrità di corteccia e midollo dipendono le caratteristiche fisiche strutturali dei capelli come forza, resistenza e volume.
Gli agenti stressogeni, tra cui, lo ricordiamo, troviamo la luce blu emessa dai dispositivi elettronici e da alcuni tipi di lampade, aggrediscono in primo luogo il legame F del 18-MEA con le cellule della cuticola, determinandone la rottura.
Senza lo strato lipidico il capello diventa crespo, secco, e le cellule della cuticola aggredite dall’umidità e dagli altri agenti iniziano a sollevarsi e a sfaldarsi lasciando scoperti tratti di corteccia.
Se la situazione non viene ripristinata, le reazioni ossidative procedono verso l’interno interessando le proteine della corteccia e la melanina, pigmento responsabile del colore.
L’abbondanza nelle cellule, ma anche la presenza nella loro struttura di cromofori come aminoacidi aromatici che assorbono nella regione 250-320 nm, rende le strutture proteiche particolarmente sensibili ai processi di ossidazione. Istidina, metionina e cisteina sono particolarmente reattive nei confronti dell’ossigeno singoletto. Anche a pH fisiologico si possono verificare molteplici effetti che includono le ossidazioni delle catene laterali, la frammentazione, la dimerizzazione/aggregazione, cambiamenti conformazionali e inattivazione enzimatica.
La reazione dell’ossigeno singoletto con le proteine può determinare molteplici effetti che includono le ossidazioni delle catene laterali, la frammentazione, la dimerizzazione/aggregazione, cambiamenti conformazionali e inattivazione enzimatica.
Questi processi prendono il nome di reazioni di carbonilazione, perché dall’ossidazione delle catene laterali degli aminoacidi si forma un gruppo C=O.
Nel capello la proteina più importante coinvolta nella carbonilazione è la cheratina, indispensabile per conferire robustezza e bellezza.
La chioma, che già ha perso la lucentezza, morbidezza e pettinabilità, si presenta fragile e con un colore spento e poco intenso quando anche la struttura proteica viene aggredita.

Le strategie
Nell’introduzione ho accennato alle due possibili strategie a disposizione del formulatore.
La prima consiste nell’usare agenti filmogeni che evitano il contatto tra gli stressor e il capello.
Scegliendo questa strada si cerca di abbassare il rischio di contatto tra l’agente ossidante e il capello.
La durata d’azione è molto limitata nel tempo perché le sostanze, non formando dei legami stabili con la cuticola, perdono con il passare dei giorni la loro azione filmogena; in più, non avendo alcuna capacità nel ridurre i livelli di stress ossidativo, non promuovono i fisiologici processi di riparazione.
La seconda più innovativa consiste, invece, nel rifornire alla struttura le risorse necessarie per neutralizzare gli inquinanti e riparare il danno già causato.
Ci soffermeremo sulla seconda strategia trattando una sostanza attiva di derivazione naturale.
Questa scelta perché, se è vero che in passato il formulatore doveva rispondere alla richiesta di effetti immediatamente visibili, negli ultimi anni l’evoluzione del consumatore cosmetico da “homo economicus e aestheticus” a “cittadino consapevole” lo spinge a volgere lo sguardo al mondo naturale e soprattutto alla nicchia delle materie prime coinvolte nel circolo virtuoso dell’upcycling.
Il confronto, infatti, è sempre più spesso con un utente non più individualista ma orientato al bene della collettività, e l’uso di queste materie prime permette di chiudere il cerchio produttivo contribuendo alla riduzione dell’impatto degli scarti di altri settori industriali (4).

Dall’oleificio al laboratorio cosmetico
Dalla Sicilia alla Liguria l’Italia è caratterizzata da coltivazioni di alberi d’ulivo, i cui frutti sono prevalentemente destinati al comparto dell’agrifood.
I benefici dell’olio d’oliva sono noti già dai tempi degli antichi Romani che lo usavano per i massaggi dopo i trattamenti termali per donare splendore alla pelle mantenendola elastica, liscia e morbida al tatto.

Botanica
L’olivo (Olea europaea L.) appartiene alla famiglia delle Oleaceae ed è un albero o arbusto sempreverde di 4-8 m di altezza, tipico della flora mediterranea ma caratterizzato da una grande capacità di adattarsi agli ambienti più diversi (Fig.2). È una pianta molto longeva e può superare i mille anni di vita in condizioni climatiche favorevoli; inoltre è dotata della facoltà di rigenerare la chioma anche da un tronco danneggiato, malato o tagliato (5).
Il frutto, l’oliva, viene raccolto da ottobre a dicembre per essere inserito sul mercato alimentare tal quale o dopo apposita spremitura, al fine di ottenere l’olio contenuto (Fig.2).

Chimica
Dal punto di vista chimico si distingue la parte saponificabile, costituita da acidi grassi e trigliceridi a media lunghezza, tra cui prevale l’acido oleico, e la frazione insaponificabile (Fig.3) costituita da polifenoli, carotenoidi, clorofille, steroli, alcoli di- e triterpenici e composti minori.
Il processo di spremitura dà origine all’olio d’oliva e alla sansa, sottoprodotto di matrice solido-liquida a elevato contenuto di umidità contenente le parti di polpa, buccia e nocciolino scartate.
L’elevata acidità non permette il suo riutilizzo in agricoltura, ma studi scientifici hanno evidenziato che circa il 98% dei composti fenolici rimane all’interno dei sottoprodotti, il che ne ha reso un interessante caso studio per il mondo cosmetico e per quello nutraceutico. Così la sansa, insieme alle acque di vegetazione, viene rilavorata per estrarre i due polifenoli attivi: tirosolo e idrossitirosolo (Fig.4) (6).
Tirosolo (p-idrossifeniletanolo o p-HPEA) e idrossitirosolo (o 3,4-diidrossifeniletanolo o 3,4-DHPEA) sono alcoli fenolici che, grazie alla loro particolare struttura, sono capaci di intercettare i radicali liberi degli agenti inquinanti, neutralizzandoli con l’azione antiossidante (7).
Si è calcolato che l’indice ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) della miscela si aggira intorno ai 70.000 µmolTE/g.
Per fare un paragone la vitamina C ha un indice ORAC di 1450 µmolTE/g e la vitamina E di 1,25 µmolTE/g.
L’Olea Europaea Fruit Extract, nome INCI che identifica la materia prima contenente i due polifenoli, agisce su tre fronti:
– previene la denaturazione delle proteine proteggendo il DNA cellulare;
– aumenta le difese antiossidanti intracellulari;
– neutralizza i radicali liberi.

Alcune osservazioni condotte su ciocche di capelli naturali hanno evidenziato come siano efficaci nel diminuire la carbonilazione proteica dovuta all’esposizione allo stress termico (230°C).
Nello studio si è visto che il campione placebo, sottoposto allo stesso stress, ha sviluppato circa il 111,6% di proteine carbonilate contro il 59,2% di quello trattato con tirosolo e idrossitirosolo.
All’analisi microscopica le cuticole del campione trattato e stressato apparivano adese, appiattite e addirittura rinforzate rispetto quelle del campione di controllo e del campione trattato con placebo, in cui le cellule erano state addirittura parzialmente distrutte.
Risultati simili si sono ottenuti negli studi sperimentali che testavano l’azione degli UV su ciocche precedentemente trattate con metalli pesanti.

Formulazione
Dal punto di vista formulativo si ha a disposizione una materia prima versatile utile tanto per la skin care, perché le proprietà trattate hanno un riscontro positivo anche sulla pelle, quanto per l’hair care.
Fisicamente questi estratti si presentano in forma secca da disperdere in acqua in rapporto 1:3; non richiedono un range di pH particolare, se non quelli a cui si lavora per i prodotti skin care e hair care destinati alla routine quotidiana (5,5-6,5); sono efficaci già a basse concentrazioni d’uso (0,5-1%), e questo particolare li rende particolarmente indicati per aumentare l’efficacia e l’attività della formulazione senza incidere troppo sui costi.
Nei prodotti per l’hair care, questi estratti diventano un valido supporto per creare una routine anti-pollution che inizia con la detersione e finisce con lo styling, passando per il conditioner e il siero protettivo urban detox.

Conclusioni
Da sempre l’uomo e la donna usano il loro corpo per esprimere se stessi e comunicare con l’ambiente che li circonda (8).
I gesti quotidiani, prima sconnessi e quasi casuali, adesso vengono organizzati in veri e propri rituali, beauty routine, che prevedono l’uso di più prodotti cosmetici.
Le aziende cosmetiche rivestono un ruolo importantissimo nell’accompagnare il consumatore sulla strada dell’uso consapevole.
Con l’avvento del processo di upcycling anche nel settore cosmetico, il formulatore ha a disposizione nuove materie prime attive ad alta efficacia in grado di agire sul fronte prevenzione e dove non si arriva in tempo riparando il danno prodotto da inquinamento, esposizione a UV e luce blu.
Il loro utilizzo rappresenta una nuova possibilità per le aziende che vogliono abbandonare i vecchi concetti muovendosi sulla strada della sostenibilità, parlando anche al consumatore più attento che cerca un prodotto naturale che oltre a fare bene ai suoi capelli apporti un contributo concreto all’ambiente.

Bibliografia
1. Ahluwalia J, Fabi SG (2019) The psycological and aesthetic impact of age-related hair changes in females.
J Cosmet Dermatol 18(4):1161-1169
2. Sinclair RD (2007) Healthy Hair: What Is it?
J Investing Dermatol Symp Prog 12(2):2-5
3. Kobayashi E (2012) Hair Conditioning Ingredients Developed with Focusing on Hair Surface Structure.
SOFW J 138(1-2)
4. Lori M, Volpi F (2007) Scegliere il “bene”. Indagine sul consumo responsabile. Franco Angeli, Milano.
5. Maugini E, Maleci Bini L, Mariotti Lippi M (1996) Manuale di botanica farmaceutica. Piccin, Padova.
6. D’Angelo S, Ingrosso D, Migliardi V et al (2005) Hydroxytyrosol, a natural antioxidant from olive oil, prevents protein damage induced by long-wave ultraviolet radiation in melanoma cells.
Free Radic Biol Med 38(7):908-919
7. Avola R, Graziano ACE, Panuzzo G et al (2019) Hydroxytyrosol from olive oil fruits prevents blue-light-damage in human keratinocytes and fribloblasts.
J.Cell Physiol 234(6):9065-9076
8. Fabris G (2003) Il nuovo consumatore: verso il postmoderno. Franco Angeli, Milano.

Articolo pubblicato su Cosmetic Technology 2, 2021