Siliconi nei Cosmetici | Funzioni, Bufale, Ambiente 23 Lug 2020 | In X115

Introduzione

Parlare di siliconi nei cosmetici è un argomento piuttosto "spinoso".

Ironia della sorte, i siliconi servono soprattutto a conferire un tocco vellutato al cosmetico che li contiene.

Grazie alla loro texture liscia e setosa, conferiscono una scorrevolezza unica nel panorama degli ingredienti cosmetici, inavvicinabile per qualsiasi prodotto naturale.

Eppure, quella dei siliconi non è una storia liscia come il velluto, ma un argomento ruvido e spinoso.

Difficili da imitare e con performances uniche, i siliconi hanno una caratteristica che – pur essendo ancora oggetto di studio – da molti viene mistificata come il peggiore dei peccati: sono composti scarsamente biodegradabili.

Così, mentre l’evidenza è mista, i siliconi sono già stati demonizzati senza possibilità di appello dai marchi di "cosmetici naturali".

Vantaggi e Svantaggi

Vantaggi dei SiliconiSvantaggi dei Siliconi
  • Ottime caratteristiche chimico fisiche (inerzia, stabilità, assenza di colore e odore)
  • Ottime caratteristiche cosmetiche (texture, effetto water-proof, effetto gloss o mat, versatilità)
  • Ottime proprietà dermo-tossicologiche (non irritanti, non sensibilizzanti, non occlusivi, non comedogenici, scarsamente assorbiti, inerti)
  • A livello generale, persistono a lungo nell’ambiente, soprattutto in quello acquatico. Non sono tossici e non causano danni nel breve periodo agli animali, ma preoccupa l’aspetto cumulativo.
  • Quelli a basso peso molecolare evaporano nell’aria e vengono rapidamente degradati in silicio e ossigeno. Altri subiscono lo stesso destino nel terreno e nei fanghi di depurazione.
  • Il rischio ambientale è quindi basso, ma dato l’uso così estensivo ci sono delle preoccupazioni; mentre il dibattito è ancora aperto, il legislatore europeo è prudenzialmente intervenuto per limitare l’uso di alcuni siliconi, ma soltanto nei prodotti da risciacquo (shampoo, detergenti ecc.)

I nemici dei Siliconi

Dal momento che i cosmetici per essere venduti hanno bisogno di una storia, una storia emozionale, diverse aziende hanno sfruttato il desiderio comune e condivisibile di "un mondo più pulito" per far leva sui consumatori più ingenui.

Nasce così il "marketing del senza" dove alcuni ingredienti vengono visti come "brutti e cattivi", solo perché "non naturali".

Qualcuno, nella buona fede di "salvare il mondo", cade nella trappola ed estremizza il concetto.

Nascono così vere e proprie liste di proscrizione in cui finiscono decine di ingredienti "sintetici", su cui si riversano aggettivi squalificanti di ogni tipo: tossico, cancerogeno, inquinante, comedogenico, irritante, allergizzante e chi più ne ha più ne metta.

Orde di "Santi inquisitori eco-green" si schierano in prima linea per gettare discredito su qualsiasi cosmetico che contenga nella lista ingredienti "qualcosa di sintetico" o non gradito.

Siliconi inclusi.

Cosa Sono

I siliconi portano questo nome per la loro caratteristica struttura chimica, che vede la presenza e l’alternanza di Silicio e Ossigeno.

I siliconi sono quindi dei derivati organici del silicio, caratterizzati dalla presenza del legame ossigeno-silicio, che è un legame stabile e chimicamente inerte.

Questa stessa energia di legame dona ai siliconi un’elevata resistenza al calore, nonché una piacevole sensazione vellutata al tatto.

Il silicio (Si) è il secondo elemento più abbondante sulla crosta terrestre, l’ossigeno il primo. Tuttavia, ciò non significa che i siliconi cadano sotto l’ombrello del “naturale”.

Vengono tutti prodotti partendo dalle sabbie silicee, proprio come il vetro. Sono quindi prodotti di derivazione naturale, ma come accennato hanno il difetto di essere scarsamente biodegradabili (aspetto che analizzeremo meglio in seguito).

Bufala numero 1

I siliconi sono prodotti petrolchimici derivati dal petrolio. FALSO: in realtà, sono prodotti di sintesi ottenuti dalla sabbia o dal quarzo, tra i minerali più abbondanti sulla terra.

Quali Sono

Quella dei siliconi è una famiglia molto vasta, che comprende un’infinità di molecole diverse, con caratteristiche chimico fisiche altrettanto diverse. Così come diverso è anche il tanto temuto impatto ambientale.

Il dizionario INCI documenta oltre 500 derivati di materiali siliconici, illustrando l’ampia diversità di questa famiglia chimica.

La tabella seguente offre una panoramica dei nomi INCI più comuni per diverse tipologie di siliconi.

Nomi INCI più comuni per materiali siliconici
Tipi di SiliconiDescrizioneINCI
Siliconi VolatiliCiclosiliconi e silossani lineari a basso peso molecolareCyclomethicone, Cyclopentasiloxane, Cyclohexasiloxane, Trisiloxane, Dimethicone
Siliconi FluidiSilossani lineari a medio peso molecolareDimethicone, Dimethicone copolyol, Amodimethicone, Phenyl Trimethicone
Siliconi GommeSilossani lineari ad alto peso molecolare dispersi in volatili o fluidiDimethicone, Dimethiconol
Siliconi ResineTrimetil silossisilicati dispersi in ciclici o lineariTrimethysiloxysilicate, Polymethylsilsesquioxane, Polypropylsilsesquioxane
Siliconi GelSilossani con basso grado di reticolazioneDimethicone crosspolymer
ElastomeriSilossani con alto grado di reticolazioneDimethicone/Vinyl dimethicone crosspolymer

Siliconi - Struttura Chimica

NOTA: Con il termine dimeticone (Dimethicone) si intende in realtà tutta una categoria di sostanze, i polidimetilsilossani, che sono fotostabili, inodori e incolori.

Sono polimeri lineari completamente metilati che si differenziano per la lunghezza della catena e per il peso molecolare (misurato in centistoke/cSt).

PolidimetilsilossaniCiclosiliconi
Dimethicone, Disiloxane, TrisiloxaneCyclopentasiloxane, Cyclohexasiloxane
  • Idrorepellenti
  • Antischiuma
  • Condizionanti
  • Emollienti
  • Poco compatibili con olii organici
  • Volatili
  • Non lasciano residuo (non sostantivi)
  • No effetto “cooling"
  • Idrorepellenti
  • Solubili in alcool

Alcuni elastomeri di silicone sono utilizzati in dispositivi medici come i tubi per la circolazione extracorporea o i conduttori di pacemaker, a causa della loro eccellente biocompatibilità, della bassa reattività chimica e della bassa energia superficiale e idrofobicità.

Bufala numero 2

I siliconi sono ingredienti che finiscono con -one. FALSO: questo vale solo per alcuni siliconi, ma bisogna considerare che molti ingredienti che finiscono con -one non sono siliconi.

A Cosa Servono

La caratteristica struttura chimica dei siliconi, e soprattutto la loro ottima maneggevolezza formulativa,  permette ai vari tecnici del settore di ottenere prodotti che si adattano al meglio alle esigenze della formulazione.

In particolare, effettuando le opportune variazioni chimico-fisiche, i siliconi possono essere utilizzati in cosmetologia per:

Di conseguenza, i siliconi vengono ampiamente utilizzati nella formulazione di solari, creme con funzione barriera, prodotti per capelli come shampoo, balsami, creme modellanti e lozioni, emulsioni o trucchi.

Bufala numero 3

Le aziende usano i siliconi per risparmiare e guadagnare di più. FALSO: in media i siliconi non sono particolarmente economici e sicuramente esistono "alternative" "naturali" molto più economiche. Del resto, basta cercare su google il prezzo del dimethicone per scoprire che è ben più costoso di un olio vegetale, anche di qualità alimentare. Quindi, se molte aziende "brutte, cattive e inquinanti" continuano ad usare siliconi nei loro cosmetici, il motivo non va ricercato nel vantaggio economico.

Effetti sulla Pelle e Contro le Rughe

Per quanto l’applicazione di siliconi cosmetologici dia apparentemente dei risultati immediati, rendendo la cute più liscia al tatto, più lucente e uniforme, in realtà non migliora da sola le proprietà biologiche della cute.

Gran parte dei siliconi presenta una fluidità unica che li rende facilmente spalmabili e, quando applicati sulla pelle, conferiscono ai prodotti una sensazione liscia e setosa.

I siliconi possono anche avere un effetto riempitivo temporaneo di linee sottili e rughe sul viso. Inoltre, producono un effetto soft-focus per correggere, levigare e nascondere le rughe per effetto ottico.

L’azione osservata, tuttavia, dipende più dall’effetto fisico-meccanico espletato dalla natura chimico-fisica del silicone che non dalla reale correzione del difetto biologico di base.

Pertanto, sarebbe doveroso considerare l’utilità antirughe di formulazioni ad alto contenuto di silicone soprattutto nel mascheramento del difetto estetico e non nel miglioramento delle proprietà biologiche della cute.

In base agli studi, si possono comunque ottenere dei benefici in termini di miglioramento dell’idratazione cutanea.

Migliorano l’Idratazione della Pelle

I siliconi sembrano avere dei benefici sul fronte dell’idratazione cutanea.

Un prodotto idratante a base di dimethicone e glicerina, applicato per 4 settimane su pelle moderatamente fotodanneggiata, ha migliorato la funzione barriera (riduzione della TEWL del 13%) e lo spessore epidermico, stimolando i cheratinociti nella sintesi di cheratina 1.

Un altro studio ha testato 3 tipi di siliconi, da soli e in formulazioni cosmetiche al 10%, confrontandoli con la paraffina in termini di riduzione della TEWL.

Sebbene la Trans Epidermal Water Loss si sia ridotta 15 minuti dopo l’applicazione dei "siliconi puri", la riduzione è stata troppo bassa rispetto al gruppo di controllo per considerarla significativa 2. Questo indica chiaramente la non occlusività dei siliconi.

Nello stesso studio, le creme testate che contenevano il 10% di siliconi hanno invece dimostrato di idratare la pelle senza alcun effetto sulla TEWL (quindi senza effetto occlusivo).

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Per facilitare la Guarigione delle Ferite

Nei prodotti specifici contro irritazioni da sfregamento e per la guarigione delle ferite, i siliconi formano un film che protegge la pelle lesa, evitando sfregamenti e contaminazioni, e facilitandone la guarigione.

Un altro Paradosso?

I Siliconi ad alto peso molecolare sono "filmanti", tanto da essere usati come protettivi delle ferite cutanee per facilitarne la guarigione. Questo film, che protegge la ferita, isola la pelle dall’ambiente esterno… al punto che certi siliconi possono essere usati come protettivi contro l’inquinamento atmosferico sulla pelle.

Protettivi dei Capelli

Grazie alle proprietà filmogene, i siliconi condizionano e conferiscono lucentezza e pettinabilità ai capelli. Per questo motivo sono presenti nella composizione di balsami e shampoo.

Nei casi di trattamenti aggressivi sui capelli come piastre, stirature, decolorazioni, raggi solari, inquinamento ecc., i cosmetici contenenti siliconi risultano validi protettivi del capello.

I siliconi sono anche comunemente usati in shampoo antiforfora come parte della cura del cuoio capelluto, dove aiutano a contrastare l’impatto negativo dei principi attivi antiforfora sul condizionamento.

Per aumentare l’assorbimento degli attivi

I siliconi facilitano la persistenza nella pelle dei componenti attivi della formulazione, migliorando l’efficacia del prodotto cosmetico; tuttavia possono ridurre la penetrazione degli attivi di altri cosmetici applicati successivamente.

Come Antischiuma

Con il loro effetto antischiuma, a basse concentrazioni i siliconi agiscono contro "l’effetto bianco" che si manifesta quando si spalma una crema.

Comedogenicità

Uno dei termini più abusati quando si parla di cosmetici è "comedogenicità".

Si tratta di un concetto per certi versi astratto, secondo il quale alcuni ingredienti, quando applicati sulla pelle, occluderebbero più di altri i pori "soffocando la pelle" (come se la pelle avesse i polmoni…).

Innanzitutto, troppo spesso si ignora che questa fantomatica occlusione è la base dell’azione idratante di tipo emolliente. Tanto più un cosmetico (un cosmetico, non un ingrediente!) è occlusivo, tanto maggiore è la sua capacità di ridurre la perdita di acqua transepidermica, quindi la capacità idratante.

In tal senso, la tanto odiata vaselina (petrolatum) non ha eguali nel mondo "naturale".

Ribadendo che l’occlusività non dipende dal singolo ingrediente ma dalla formulazione nel suo complesso, i siliconi hanno in genere un basso potere occlusivo.

Spesso, nei blog si legge che i siliconi provocano un film occlusivo sulla pelle, che intrappola sporco e germi nei pori come un involucro di plastica, soffocando la cute.

Bufala numero 4

I siliconi occludono i pori e causano l’acne. FALSO: i siliconi sono "traspiranti" a causa della loro struttura chimica: consentono all’ossigeno, all’azoto e al vapore acqueo di attraversarli. In uno studio, ad esempio, hanno dimostrato solo un modesto effetto nella riduzione della TEWL, statisticamente non significativo 2.

Si consideri che molti siliconi usati nei cosmetici sono volatili, quindi evaporano in poco tempo dalla pelle. Come faccia una sostanza volatile ad essere comedogenica è un mistero che si può spiegare solo con la cieca fede nelle astruse credenze eco-green.

I siliconi, inoltre, sono permeabili all’ossigeno e al vapore acqueo. Come se non bastasse, non c’è alcuna ricerca che dimostri il loro potenziale comedogenico 3.


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Fanno Male?

Adatti per la Pelle Sensibile

I siliconi sono sostanze non irritanti, non sensibilizzanti, non comedogeniche, non occlusive, inodori, resistenti alle alte temperature e all’ossidazione.

Non a caso, i siliconi sono utilizzati in molti prodotti posizionati sul mercato delle pelli sensibili, dove esistono richieste di trattamenti come rosacea, eczema, psoriasi, post-intervento chirurgico, post-trattamenti di medicina estetica (laser, microdermoabrasione, radiofrequenza, microneedling ecc.), dermatite da pannolino e ulcere cutanee 4.

Dunque, sebbene in molti siti web si sostenga che i siliconi fanno male alla pelle sensibile, è vero il contrario. Le allergie ai siliconi sono estremamente rare 3. Al contrario, diverse sostanze vegetali sono tra gli ingredienti più allergizzanti che possiamo trovare nei cosmetici 5.

Il dimeticone è persino elencato come protettore della pelle approvato dalla FDA e viene usato efficacemente nei prodotti per ridurre l’irritazione della pelle 6, 7.

Bufala numero 5

I siliconi penetrano nella pelle e la danneggiano. FALSO: la maggior parte delle molecole di silicone utilizzate nella cura della bellezza sono troppo grandi per entrare nella pelle; altre, sono volatili, quindi evaporano. Non a caso, i siliconi più pesanti vengono spesso utilizzati in creme barriera progettate per prevenire la sensibilizzazione cutanea agli allergeni.

Fortunatamente, l’ottima tollerabilità dei siliconi riduce sensibilmente il rischio di reazioni avverse cutanee, pur trattandosi di prodotti non biodegradabili e come tali dotati di un certo impatto ambientale.

Sono Atossici

Nei ratti la LD50 (la dose che uccide il 50% del campione) dei siliconi è superiore a 50 grammi per kg di peso corporeo 8. Si possono quindi considerare praticamente non tossici.

Si consideri inoltre che molti cateteri, pacemaker e altri dispositivi medici sono realizzati con siliconi.

Se ciò non bastasse, il simeticone (talvolta detto dimeticone attivato) è il principio attivo di molti farmaci e integratori contro il meteorismo.

Il simeticone, infatti, disgrega la schiuma composta da piccole bollicine che si trova normalmente nello stomaco e nel tratto intestinale.

Siliconi e Ambiente

In generale i siliconi sono considerati non biodegradabili; più correttamente, una volta immessi nell’ambiente si degradano lentamente.

Sebbene questo sia vero in alcuni casi specifici, molti siliconi utilizzati di degradano abbastanza facilmente nel suolo o nei fanghi di depurazione (come i polidimetilsilossani non volatili – dimeticone) e ancor più rapidamente nell’aria per le specie volatili (come i polidimetilsilossani – ciclosiliconi) 9, 10.

Il rischio di bioaccumulo, quindi, non sembra di per sé allarmante.

Il dimeticone, ad esempio, non è biodegradabile, ma viene principalmente rimosso nel trattamento delle acque reflue e si degrada a contatto con argille e sedimenti. Non è molto solubile in acqua, quindi il più delle volte finisce per depositarsi nei sedimenti e degradarsi spontaneamente senza alcun intervento da parte degli organismi viventi 10.

Il problema di fondo deriva dal fatto che, grazie alle caratteristiche uniche, i siliconi vengono così massicciamente impiegati in cosmesi da essere riversati nell’ambiente in quantità imponenti (se ne producono circa 1-2 milioni di tonnellate l’anno) 10.

Sebbene i siliconi siano usati da più di 50 anni, solo recentemente questo aspetto ha sollevato preoccupazioni, soprattutto per la possibile contaminazione delle falde acquifere e degli oceani.

Il rischio magggiore è stato attribuito ad alcuni specifici siliconi, come l’octamethylcyclotetrasiloxane e il cyclopentasiloxane 11.

Occorre precisare che queste valutazioni di rischio si basano in gran parte su studi di laboratorio, mentre gli studi sul campo del bioaccumulo si stanno ancora contraddicendo, con diversi report che sostengono come i siliconi NON siano un pericolo per l’ambiente 12.

Una revisione del 2011 ha concluso che il cyclopentasiloxane non costituiva un pericolo per l’ambiente. Il comitato di revisione non ha trovato prove di tossicità per alcun organismo. Il consiglio, inoltre, non ha trovato prove che la sostanza chimica possa accumularsi a concentrazioni sufficientemente elevate da causare problemi negli animali.

Uno studio del 2013 fa notare che il Cyclopentasiloxane evapora durante l’uso tipico. Solo una piccolissima frazione si fa strada nello scarico e nell’ambiente, con un impatto considerato trascurabile dagli Autori dello studio.

La valutazione dell’Unione Europea sull’accumulo ambientale di siliconi come l’octamethylcyclotetrasiloxane e il cyclopentasiloxane, ha tuttavia deciso di adottare il principio della precauzione. Ha quindi istituito un limite massimo di concentrazione allo 0,1% per tutti quei prodotti cosmetici che, in condizioni d’uso normali, sono eliminati con acqua dopo l’applicazione.

Il limite di concentrazione dello 0,1% fissato da questa restrizione garantisce di fatto la cessazione di qualsiasi uso intenzionale di questi siliconi nei prodotti da risciacquo, poiché tali sostanze necessitano una concentrazione molto più elevata per svolgere la funzione prevista.

All’interno dei cosmetici leave-on, dove non è previsto il risciacquo più o meno immediato (ad esempio un siero per il contorno occhi), il cyclopentasiloxane (decamethylcyclopentasiloxane) e l’octamethylcyclotetrasiloxane si possono utilizzare a concentrazioni libere, in quanto evaporando non rappresentano un fattore di rischio elevato per l’ambiente.

A seconda dell’applicazione, i siliconi volatili possono evaporare nell’aria prima di entrare in altri compartimenti ambientali come l’acqua o il suolo. In aria, sono degradati in presenza di luce solare (fotolisi), in ultima analisi a silice, acqua e anidride carbonica. Per questo, il legislatore europeo non ritiene che vi siano rischi significativi per l’ambiente derivanti dall’uso di ciclosiliconi nei prodotti leave-on (non da risciacquare, come sieri, creme, lozioni ecc.).

Un Ultimo Paradosso? I Siliconi che Difendono dal Petrolio

I siliconi polidimetilsilossani vengono utilizzati per ridurre il contenuto di petrolio delle acque di processo scaricate nell’ambiente marino, svolgendo così un’importante funzione nella riduzione dell’inquinamento da idrocarburi.

I siliconi possono anche essere utilizzati per proteggere la fauna selvatica.

Un tale uso importante fu il trattamento con polidimetilsilossani di lontre catturate in una grande fuoriuscita di petrolio nelle acque artiche nel 1989. Dopo aver usato detergenti per rimuovere il petrolio, un rivestimento siliconico ha conferito alla loro pelliccia la protezione necessaria contro le acque gelide fino a quando il loro sistema di impermeabilizzazione naturale non è riuscito a recuperare 13.

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