Gli estratti di matcha (Camellia sinensis) e yerba mate (Ilex paraguariensis) ottenuti mediante solventi ecocompatibili si configurano come matrici di interesse per lo sviluppo di ingredienti cosmetici grazie all’elevato contenuto di composti polifenolici e al potenziale antiossidante, depigmentante e fotoprotettivo.
La Camellia sinensis (L.) Kuntze, trasformata in matcha in polvere, rappresenta uno specifico chemiotipo di tè verde. Le foglie di tencha utilizzate per la produzione del matcha vengono ombreggiate durante le ultime settimane prima del raccolto. Questa pratica favorisce l’accumulo di clorofilla, L-teanina e catechine, tra cui l’epigallocatechina gallato (EGCG), considerata il principale marcatore bioattivo della materia prima.
Sebbene le proprietà fotoprotettive e antinfiammatorie delle catechine del matcha siano state ampiamente documentate, la maggior parte degli studi pubblicati si basa su epigallocatechina gallato (EGCG) purificata o su estratti metanolici, acetonici o idroalcolici contenenti solventi organici residui, il cui impiego può risultare meno compatibile con i requisiti di sicurezza e sostenibilità richiesti per lo sviluppo di ingredienti cosmetici.
L’Ilex paraguariensis A. St.-Hil. (yerba mate) presenta un profilo polifenolico qualitativamente distinto, nel quale predominano i derivati dell’acido caffeoilchinico (acidi mono-, di- e tricaffeoilchinici), l’acido clorogenico, la rutina e i derivati del kaempferolo, accompagnati da metilxantine, principalmente caffeina e teobromina.
Le analisi fitochimiche di campioni commerciali di yerba mate hanno portato all’identificazione di oltre cinquanta costituenti polifenolici, di cui i derivati dell’acido idrossicinnamico rappresentano circa il 90% dei fenoli totali e i flavonoli il restante 10%.
Confronto diretto tra due profili polifenolici qualitativamente distinti
Il presente lavoro, pubblicato su Molecules, prende in esame la caratterizzazione parallela e armonizzata di sei estratti (matcha ovvero Camellia sinensis e yerba mate ovvero Ilex paraguariensis) preparati in acqua, etanolo al 20% v/v e glicole propilenico al 50% v/v) combinando:
- la determinazione del contenuto totale di polifenoli e flavonoidi;
- la profilazione metabolomica non mirata mediante cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS);
- la valutazione dell’attività antiossidante utilizzando i test DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazile) e ABTS (acido 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-solfonico));
- la valutazione dell’inibizione della tirosinasi fungina;
- la determinazione del fattore di protezione solare (SPF) in vitro con il metodo Mansur;
- la valutazione della citotossicità verso fibroblasti umani normali BJ e cellule di melanoma A375.
La novità dell’approccio proposto risiede, in primo luogo, nel confronto diretto tra due chemiotipi polifenolici qualitativamente distinti: il matcha, dominato dalle catechine, e la yerba mate, dominata dall’acido caffeoilchinico, in condizioni analitiche e biologiche identiche, riducendo così le differenze metodologiche che possono ostacolare il confronto tra i risultati disponibili in letteratura.
In secondo luogo, lo studio offre una caratterizzazione sistematica sfruttando la cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS) di estratti di matcha e yerba mate ottenuti in glicole propilenico al 50% come sistema estrattivo compatibile con l’impiego cosmetico.
Infine, i dati sono stati integrati per identificare modelli fitochimici multivariati associati alle risposte antiossidanti, depigmentanti, fotoprotettive e citotossiche misurate.
Nello specifico, i ricercatori hanno allestito estratti acquosi, di etanolo al 20% (v/v) (EtOH) e di glicole propilenico al 50% (v/v) (PG) di entrambe le materie prime tramite estrazione assistita da ultrasuoni e li hanno confrontati in termini di contenuto totale di fenoli e flavonoidi, attività antiossidante (DPPH e ABTS), inibizione della tirosinasi, fattore di protezione solare (SPF) in vitro e citotossicità nei confronti di fibroblasti umani BJ e cellule di melanoma A375.
I profili fitochimici sono stati caratterizzati mediante cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata alla spettrometria di massa tandem con ionizzazione elettrospray e analizzatore a quadrupolo-tempo di volo (HPLC-ESI-QTOF-MS/MS), mentre le relazioni tra profilo fitochimico e attività biologica sono state esplorate utilizzando il clustering gerarchico, l’analisi di Czekanowski e la modellazione di regressione basata su PCA con convalida incrociata leave-one-out.
Solventi ecocompatibili per formulazioni multifunzionali
I risultati ottenuti forniscono una base fitochimica per la progettazione di formulazioni cosmetiche multifunzionali antietà, schiarenti e fotoprotettive, basate su solventi compatibili con il paradigma della chimica verde.
Sia l’origine botanica sia il solvente di estrazione hanno influenzato in modo significativo la composizione e l’attività biologica degli estratti e nessuno dei due è risultato universalmente ottimale. L’estratto di matcha in glicole propilenico (PG) al 50% (v/v) si è rivelato un promettente estratto pronto all’uso per applicazioni orientate allo schiarimento e alla fotoprotezione, combinando una forte inibizione della tirosinasi con il più alto SPF in vitro tra le preparazioni di matcha. Gli estratti acquosi ed etanolici hanno, invece, mostrato una maggiore capacità di neutralizzare il DPPH e una maggiore compatibilità con i fibroblasti.
Per la yerba mate, gli estratti acquosi ed etanolici sono risultati più citotossici verso le cellule di melanoma A375 rispetto all’estratto in glicole propilenico (PG), suggerendo un potenziale ambito applicativo distinto.
La modellazione chemiometrica ha collegato le risposte biologiche a modelli fitochimici multivariati piuttosto che a singoli composti, fornendo un insieme di marcatori per guidare l’ottimizzazione degli estratti con solventi naturali e la formulazione cosmetica.
Fonte: Gaweł-Bęben K, Szczepanik M, Szczeblewski P et al. Cosmeceutical Potential of Matcha (Camellia sinensis) and Yerba Mate (Ilex paraguariensis) Extracts Obtained with Green Solvents. Molecules. 2026; 31(16):2742. https://doi.org/10.3390/molecules31162742
