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Magazine X115 X115 Filtri Solari Naturali | Vantaggi, Svantaggi | Esempi e Consigli

Filtri Solari Naturali | Vantaggi, Svantaggi | Esempi e Consigli

  • 14 minuti

Generalità

Le creme solari finiscono spesso nell’occhio del ciclone, a causa di presunti problemi di sicurezza, tossicità ed effetti nocivi sugli ecosistemi marini.

Questi problemi sono legati soprattutto alla presenza di alcuni filtri solari di origine artificiale o che comunque diventano pericolosi dopo l’intervento umano (ad es. per la riduzione in nanoparticelle).

A causa di queste problematiche, i componenti naturali sono sempre più comuni nei prodotti solari e stanno attirando molta attenzione nel mondo della ricerca scientifica.

Diverse sostanze naturali, applicate sulla pelle, hanno dimostrato di offrire una certa protezione solare, che purtroppo è quasi sempre modesta.

In effetti, l’efficacia protettiva dei "filtri solari naturali" risulta generalmente scarsa o comunque inferiore a quella raccomandata per proteggere la pelle dai danni del sole.

Nonostante questi limiti, se opportunamente combinati tra loro o con altri ingredienti sintetici, i filtri solari naturali possono offrire vantaggi significativi.

Vantaggi e svantaggi

Svantaggi Vantaggi
Offrono una protezione solare generalmente molto bassa Se combinati tra loro, la capacità di protezione solare può aumentare grazie alla sinergia di effetti
Difficoltà di standardizzazione: a causa della naturale variabilità degli estratti, è difficile garantire che i prodotti solari con "filtri naturali" abbiano sempre le stesse esatte caratteristiche protettive Possono migliorare la stabilità e la capacità protettiva di formule solari contenenti filtri artificiali, consentendone un uso inferiore e "aumentandone la sicurezza"
Costo superiore rispetto ai filtri solari di sintesi Sebbene la protezione solare diretta sia scarsa (sono scarsamente efficaci nell’impedire ai raggi UV di colpire le cellule cutanee), spesso hanno una buona efficacia nel limitare i danni dei raggi UV (grazie all’azione antiossidante e antinfiammatoria).

SPF

Il parametro più conosciuto per valutare l’azione protettiva di un prodotto solare è il cosiddetto SPF (acronimo di Sun Protection Factor).

Grado di Protezione SPF
Basso 2-6
Medio 8-15
Alto 15-30
Molto Alto 30-50
Ultra 50+

La seguente tabella riporta i valori di SPF raccomandati per i diversi fototipi.

Fototipo Livello di Protezione Indice di Protezione
SPF
1 (Intollerante al Sole) Massimo > 40
2 (Chiaro) Alto > 20
3 (Medio) Medio > 15
4 (Scuro) Medio/Basso >10
5 (Molto Scuro) Basso > 5

Ricordiamo che il fattore di protezione solare (SPF) si riferisce unicamente alla capacità di protezione dai raggi UVB. Per calcolare la protezione UVA, si utilizzano metodi concettualmente simili, come PPD e IPD.

Come Funzionano

La maggior parte dei componenti naturali delle creme solari esercita i propri effetti fotoprotettivi attraverso l’azione antiossidante e la regolazione dell’infiammazione cutanea indotta dai raggi UV.

Sebbene il loro effetto protettivo diretto (inteso come la capacità di assorbire o riflettere i raggi UV) sia mediamente basso o molto basso, i "filtri solari naturali" aiutano ad attenuare i danni dei raggi UV sulla pelle, proteggendo la barriera cutanea e prevenendo la riduzione dell’elasticità, le rughe e l’elastosi solare.

L’eliminazione dei radicali liberi dell’ossigeno è correlata anche al sostegno delle difese immunitarie cutanee, poiché l’ossidazione sopprime la proliferazione delle cellule T e la funzione delle cellule dendritiche 1, 2, 3.

Le proprietà di molti antiossidanti naturali risultano benefiche anche quando vengono assunti per via orale. A tal proposito, in commercio si possono trovare integratori solari che, se assunti per un tempo sufficiente (3-4 settimane) prima di esporsi al sole, possono offrire una protezione significativa.

In genere, i "filtri solari naturali" possiedono deboli proprietà protettive contro le scottature, ma possono risultare preziosi nel proteggere contro altri effetti delle radiazioni UV, come la fotoimmunosoppressione, l’invecchiamento cutaneo, la carcinogenesi, l’elastosi e la fotodermatosi 4.

Tra i principi attivi potenzialmente utili per le proprietà fotoprotettive e antiossidanti rientrano 5, 4:

Oltre all’azione diretta, bisogna considerare che alcuni estratti naturali hanno dimostrato di poter migliorare l’SPF e la stabilità complessiva delle formule solari contenenti filtri fisici o chimici.

Quali sono

Oli vegetali

Gli antichi greci usavano l’olio d’oliva per proteggere la pelle dal sole e per prendersene cura dopo l’esposizione solare 6.

Tuttavia, in generale, gli oli vegetali rappresentano dei filtri solari scarsamente efficaci.

Per questo motivo, non possono sostituirsi alla protezione solare, a meno che non vengano associati ad altri ingredienti.

Le seguenti tabelle riportano una stima del fattore di protezione solare (SPF) di alcuni oli vegetali di uso comune 7.

Olio vegetale SPF in vitro 7
Olio di oliva 7,5
Olio di cocco 7,1
Olio di ricino 5,7
Olio di mandorle 4,7
Olio di mostarda 2,1
Olio di chaulmoogra 2
Olio di sesamo 1,8
Olio di menta 6,7
Olio di tulsi (basilico sacro) 6,6
Olio di citronella 6,3
Olio di lavanda 5,3
Olio di arancia 4,0
Olio di limone 2,8
Olio di eucalipto 2,6
Olio di tea tree 1,7
Olio di rosa 0,2

Olio vegetale SPF in vivo 8
Olio di germe di grano 2,8
Olio di semi di lampone 2,6
Olio di semi di rosa canina 2,6
Olio di semi di carota 2,5
Olio di cocco 1,2

Nonostante, il basso potere protettivo, gli oli vegetali possono essere affiancati con successo ai tradizionali filtri fisici e chimici, in modo da aumentare l’efficacia protettiva dell’intera formulazione.

Ad esempio, l’SPF di una formula contenente l’1% di olio di semi di girasole, il 2% di ossibenzone e il 5% di ottilmetossicinnamato è risultato di quasi 5 unità superiore (SPF = 26,03) rispetto alla formulazione contenente gli stessi filtri UV, alla stessa percentuale, senza l’olio di girasole (SPF = 21,26) 9.

Grassi vegetali e Cere

Tra i grassi vegetali, il burro di karité (in particolare la sua frazione insaponificabile) può contribuire ad aumentare l’SPF e la stabilità di alcune formulazioni solari, come quelle a base di etilesil metossicinnamato (EHMC) e biossido di titanio (TiO2) 10, 11.

Inoltre, il burro di karité migliora la struttura della pelle, la rende più morbida e può sostenere la produzione di collagene 12.

In uno studio, i ricercatori hanno sviluppato una crema solare a basso costo, combinando olio di mandorle (75%), cera d’api (9%) e ossido di zinco (16%). Test clinici su 5 volontari hanno mostrato che la crema solare all’olio di mandorle aveva un SPF di 15 ed era paragonabile ai filtri solari SPF 15 commerciali 13.

Estratti vegetali

I radicali liberi giocano un ruolo di primo piano nel mediare gli effetti dannosi dei raggi UV sulla pelle.

In particolare, i raggi UVA rappresentano un potente fattore di danno ossidativo, generando grandi quantità di radicali liberi che possono danneggiare il DNA e altre macromolecole tramite reazioni fotosensibilizzanti indirette 14, 15, 16.

Di conseguenza, l’uso di antiossidanti topici e sistemici è stato esplorato come mezzo per affrontare lo stress ossidativo indotto dai raggi UVA, ridurre il danno causato dai ROS e favorirne la riparazione 17.

Alcuni di questi ingredienti vengono usati come estratti o provengono da estratti vegetali, come ad esempio estratti di tè o frutti di bosco, luteina, flavonoidi, estratto di felce, picnogenolo e licopene 17.

Flavonoidi

Oltre alle proprietà antiossidanti, la presenza di doppi legami o anelli aromatici nella struttura molecolare dei flavonoidi conferisce loro modeste proprietà di assorbimento dei raggi UV (nell’intervallo 200-400 nm) 18.

Pertanto, i prodotti vegetali ricchi di flavonoidi e composti fenolici totali, come acido ellagico, corilagina, geraniina, apigenina, quercetina, catechina e antociani, esibiscono sempre una certa protezione solare.

Tra i flavonoidi più studiati per le loro capacità fotoprotettive ricordiamo la rutina e la quercetina 18. Ad esempio, il forte potenziale antiossidante della quercetina le conferisce la capacità di proteggere dalle radiazioni UV e prevenire i danni fotoindotti nella pelle 19.

Come la quercetina, anche gli antociani assorbono direttamente la radiazione UV per inibire il danno cutaneo indotto dai raggi solari 20.

Aloe Barbadensis

L’uso del gel di aloe nelle creme solari e doposole offre effetti idratanti e di prevenzione dell’invecchiamento e di altri danni indotti dai raggi UV alla pelle, come la fotoimmunosoppressione

In effetti, diversi studi confermano il potenziale fotoprotettivo dell’estratto di Aloe barbadensis 21, 22, 23, 24, 25.

In particolare, aiuta a proteggere i cheratinociti dagli effetti ossidativi indotti dai raggi solari, sopprimendo l’autofagia indotta dai raggi UVA e riducendo la perdita di integrità della membrana dopo il danno fotoindotto 21.

Inoltre, un estratto solido di Aloe barbadensis contenente nanoparticelle lipidiche ha mostrato un SPF di 16,9 e 14,81, rispettivamente nei test in vitro e in vivo 26.

Organismi marini

Diverse sostanze fotoprotettive si possono trovare in organismi marini, come 27, 28, 29, 30, 31, 32:

  • alghe (amminoacidi simili alla micosporina (MAA), scitonemina, polisaccaridi solfati, carotenoidi e polifenoli);
  • plancton
  • artemia.

Ad esempio, in uno studio in vitro su cellule murine e di pelle umana, gli estratti algali di Hydropuntia cornea e Gracilariopsis longissima hanno mostrato un SPF rispettivamente di 7,5 e 4,8 32.

Particolare attenzione è stata rivolta agli amminoacidi simili alla micosporina (MAA), che grazie alla particolare struttura chimica avrebbero la capacità di assorbire la radiazione UV ad alta energia e dissiparla sotto forma di calore (similmente ai composti organici presenti nei filtri solari disponibili in commercio) 33.

I MAA sono quindi candidati molto interessanti per la protezione solare, anche perché sono a basso peso molecolare, solubili in acqua e stabili se esposto alla luce o al calore.

Uno studio ha dimostrato che le formule di protezione solare naturale contenenti due MAA (porfira-334 e shinorina) mostravano valori SPF e protettivi UVB simili a quelli della crema solare di riferimento composta da filtri sintetici 34.

Alcuni Esempi

Considerato l’elevato potenziale dei flavonoidi come forti antiossidanti e assorbenti dei raggi UVA e UVB, estratti vegetali particolarmente ricchi di queste sostanze possono essere usati con successo nelle creme solari.

  • I polifenoli di girasole sono stati classificati come un attenuatore dei danni dei radicali liberi fotoindotti, grazie alla capacità di mantenere l’equilibrio tra antiossidanti e specie ROS, agendo come un agente preventivo naturale contro i danni dei raggi UV 35.
  • La liquirizia cinese (Glycyrrhiza inflata) rappresenta uno degli estratti più comunemente utilizzati nelle creme solari 36. La licoricidina, uno dei triterpenoidi presenti nell’estratto della radice, è stato testato su fibroblasti umani e ha rivelato un’attività interessante come agente preventivo del fotoinvecchiamento indotto dai raggi UVA 37, 38.
  • La felce tropicale Polypodium Leucotomus aiuta a ridurre i danni indotti dai raggi UV e i processi infiammatori e ossidativi, e ha dimostrato benefici in alcuni disturbi della pelle, in particolare l’eritema solare, il melasma e la dermatite atopica 39, 40.
    L’effetto protettivo di questo estratto botanico è stato dimostrato contro i danni indotti dai raggi UVA e UVB, diminuendo la formazione di ROS, perossidazione lipidica e fotosensibilizzazione, dopo applicazione topica o somministrazione orale.
  • L’estratto di buccia di Hylocereus polyrhizus, che è ricco di rutina e acidi fenolici (acido gallico e acido sinapico), ha mostrato la capacità di assorbimento UVA/UVB, effetti antiossidanti e fotoprotettivi e un valore SPF che ha raggiunto 35,02 41.
  • Una formula contenente estratti di sambuco, biancospino comune ed elicriso presentava un fattore di protezione solare (SPF) di quasi 10, il che significa che questi estratti naturali possono naturalmente proteggere dai raggi UV 42.

Elenco degli estratti vegetali con proprietà fotoprotettive 18
Nome della pianta Principali componenti Effetti principali
Achillea biebersteinii Acidi clorogenici, acido caffeico, cinarina, acido chinico, kaempferolo, jaceidina, axillarina, kaempferol Antiossidante, attività inibitoria della tirosinasi, SPF (5%, 11,67)
Achillea millefolium Acido chinico, acido 5-caffeoilchinico (CQA), 3-CQA, 4-CQA, axillarina, jacedina, kaempferolo e cinarina Attività antiossidante, attività inibitoria della tirosinasi, SPF (5%, 14,04)
Aloe Vera Nanoparticelle di gel di aloechitosano ↑ Fattore di protezione UV (UPF) su tessuti rivestiti (52,1, 57,2)
Amaranthus viridis ND ↑ UPF (fattore di protezione dai raggi ultravioletti)
Angelica pubescens Osthole, eugenolo, α-bisabololo Antinfiammatorio, anti-radiazioni UV-B, ↓ lesioni cutanee, ↓ iperplasia epidermica
Aporosa lindleyana ND Attività antiossidante, assorbitore UV, SPF (21,4)
Argyreia populifolia ND Attività antiossidante, assorbitore UV, SPF (12,5)
Atalantia ceylanica ND Attività antiossidante, assorbitore UV, SPF (26,8)
Baccharis antioquensis Pigmento antocianico fenolico totale, monomerico Assorbente UV, Attività antiossidante, SPF (4,73), Fotostabilità, Coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Mora, lampone ND Attività antiossidante, SPF (54,57 per la mora e 37,32 per il lampone)
Calamagrostis effusa Pigmento antocianico fenolico totale, monomerico Assorbitore UV, Attività antiossidante; Coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Calea fruticosa Apigenina-4′, 7-dimetil etere, budleina A, quercetina e cicoriina Attività antiproliferative e fotoprotettive; SPF (13,79)
Castilleja fissifolia Pigmento antocianico fenolico totale, monomerico Assorbitore UV, Attività antiossidante; Coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Charthamus tinctorius L. Acacetina Inibisce l’espressione della proteina MMP-1 indotta dai raggi UVB
Campomanesia Miririna, miricetina, cardamonina, acido valonico stictane-3,22-diolo, acido gallico, miricitrina, rutina, quercetina pentoso, quercetina deossi-hexoside, acido chinico Assorbitore UV, SPF (5,58), fotoprotettivo
Coffea arabica Fenoli totali Contro UV-B, MMP-1, MMP-3, MMP-9, ROS, attività fotoprotettiva, attività di inibizione della xantina ossidasi, antiossidante, particelle SPF (liposomi/PHB), 15.13)
Dalbergia ecastaphyllum Acido caffeico, catechina, epicatechina, naringenina, naringina, acido protocatechico, quercetina, rutina, acido sinapico, acido vanillico, acido β-resorcilico Antiossidante, attività inibitoria della tirosinasi, SPF (~45)
Dirmophandra mollis Benth Acido caffeico, catechina, epicatechina, naringenina, naringina, acido protocatechico, quercetina, rutina, acido sinapico, acido vanillico, acido β-resorcilico Antiossidante, SPF (4,96)
Disterigma alaternoides Quercetina, rutina Capacità antiradicalica; Attività antiossidante; Coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Drimys granadensis Quercetina, rutina Capacità antiradicalica, Attività antiossidante, Coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Elaeagnus angustifolia ND 8% SPF 21,05
Erlangea tomentosa ND SPF (16,64), antiossidante
Ginkgo biloba L. Quercetina;rutina SPF (7,06), antiossidante
Helianthus annuus L. cv ND Anti-UVA
Hesperomeles ferruginea Pigmento antocianico fenolico totale, monomerico Assorbitore UV, capacità di scavenging dei radicali, attività antiossidante, coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Hibiscus furcato ND Anti-UVA, SPF (29,4), antiossidante
Ibisco roseo Derivati dell’acido idrossicinnamico; flavonoidi, Derivati delle catechine, diidrocalconi; antociani, fenoli SPF (2.6), attività di inibizione della collagenasi, antiossidante
Hylocereus polyrhizus Rutina, acidi fenolici (acido gallico e acido sinapico) e vitamina B2 Assorbitore UVA/UVB, Antiossidante; fotoprotettivo, SPF (35.02)
Hypericum juniperinum Acidi fenolici Assorbitore UV, antiossidante, fotoprotettivo
Ipomoea mauritiana (acido gallico e acido sinapico) e una vitamina B2″ Antiossidante, SPF (11.3)
Juglans regia L. 3,7-Dimetil-1,6-ottadiene, acido pentadecanoico, 14-metil, estere metilico, acido 2-(2,6-dimetossi-benzoilammino)-propionico, estere etilico, acido esadecanoico, estere etilico (acido palmitico), acido 10-ottadecenoico, estere metilico, acido erucico; 1,2,3-benzotiadiazolo; estra-1,3,5(10),6-tetraene-3,17-diolo, (17β)-; 17-acetato, 2,2,4-trimetil-3-(3,8,12,16-tetrametil-eptadeca-3,7,11,15-tetraenil)-cicloesanolo e acido oleico, trimetilsilil estere Antiossidante; antinfiammatorio, fotoprotettivo, SPF (8,8), assorbitore UVB
Larice Tannino Le membrane composite antiossidanti LBT/PVA hanno dimostrato un’eccellente capacità di protezione UV
Lasia spinosa ND Antiossidante, antinfiammatorio, anti-UVB, SPF (8,9)
Leucas zeylanica ND SPF (39,8); Capacità di eliminazione radicale; attività antiossidante
Litchi chinensis ND La formulazione solare con LC ha mostrato una fotoprotezione del 32,9%
Lycopodiella alopecuroides Fenolici totali, Pigmento antocianico monomerico totale, Antociani totali Assorbitore UV, antiossidante, fotoprotezione
Mentha × villosa Acido Rosmarinico, Flavonoidi totali SPF (13,73); antiossidante, coefficiente di assorbimento UVA-UVB
Miscanthus-sacchariflorus Lignina Attività di blocco UV, SPF (1%, valore SPF migliorato della protezione solare commerciale 31,6)
Mollugo cerviana ND Antiossidante, fotostabilità, SPF (29,5)
Morella parvifolia ND Attività antiossidante; fotoprotettivo
Moringa oleifera Rutina, Quercetina, Acido ellagico, Acido clorogenico, Acido ferulico Attività antiossidante, SPF (4% estratto acquoso, 2,01), UVA-PF0 (1,44), assorbitore UVA-UVB
Nephelium lappaceum L Flavonoidi, tannini Assorbitore UVB, SPF (l’estratto all’1% ha aumentato del 7,5% il valore SPF do EHMC da 11,2 a 26,3)
Olax zeylanica ND SPF (24,5), capacità di eliminazione dei radicali, attività antiossidante
Ophiorrhiza mungos ND SPF (39,2); Capacità di eliminazione dei radicali; attività antiossidante
Pentacalia pulchella ND Attività antiossidante; fotoprotettivo, SPF (10% P. pulchella, 4,36)
Perilla, Perilla frutescens Acido linolenico, acido oleico, acido linoleico Antiossidante, ↓MMP-1, ↓ punteggi delle rughe cutanee, invecchiamento cutaneo, ↓ galattosidasi e ↓ mRNA MMP-3
Plectranthus amboinicus Acido Rosmarinico, Flavonoidi totali SPF (14,79), antiossidante
Plectranthus caespitosus ND Antiossidante, SPF (37,84)
Plectranthus ecklonii Benth Acido rosmarinico e parvifloron D Attività antiossidante; capacità fotoprotettiva. L’associazione dell’estratto con benzofenone-4 ha fornito un aumento dell’SPF del 19,49%
Plectranthus zeylanicus ND SPF (11,5), capacità di eliminazione dei radicali, attività antiossidante
Pinus densiflora (pino rosso del Giappone)lignina Attività di blocco UV, SPF (1%, valore SPF migliorato della protezione solare commerciale 11,6)
Polypodium leucotomos ND Migliora la funzione di barriera UV e la capacità di protezione immunitaria
Prasiola calophylla Prasiolina, aminoacido simile alla micosporina (MAA) Protezione solare UV, assorbente UVA
Psidium guajava L ND Attività fotoprotettiva, SPF (1,0, migliora il valore SPF della formulazione di 2-etil-esil metossicinnamato al 7,5% a 8,1)
Psorospermum febrifugum Antiossidante, SPF (16,67)
Ruta graveolens L. Quercetina; rutina SPF (5,34), antiossidante
Sargassum cristafolium ND Anti-UVA; fotoprotettivo; Analisi istologica
Scutellaria radix Baicalin e balcalein SPF 22,7 (protezione solare, 5% estratto SR frazione butanolica), elimina i radicali liberi
Silybum marianum L. Silimarina, flavonolignani Fattore di protezione UVA (PF-UVA), protettivo UVB
Solanum nigrum ND Migliora il valore UPF (fattore di protezione dai raggi ultravioletti)
Spermacoce Princeae ND Antiossidante, SPF (17,05)
Teaflavina Teaflavina Attività anti-tirosinasica, antiossidante, filtro UV, SPF
Vitis vinifera L. Quercetina; rutina SPF (3,17); attività antiossidante

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