ISUSCHEM

ISUSCHEM

Dal 1999 vanta un’esperienza internazionale nel settore dei bio-prodotti

ISUSCHEM nasce come spin off accademico dell’Università Federico II di Napoli e start up innovativa dal 2020. Operando nel settore della sintesi industriale di prodotti derivati da trattamento di oli vegetali residui.
Producono materie prime sostenibili da biomasse di terza generazione, rientrando nell’economia circolare. 
Nei laboratori di ricerca che si trovano presso il Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università degli Studi di Napoli vengono messe in essere ogni anno diverse linee di ricerca indirizzate alla produzione di materie prime sostenibili.
Dal 1999 vanta un’esperienza internazionale nel settore dei bio-prodotti.
Sviluppano, anche su richiesta da parte di terzi, modelli sperimentali e sintesi a livelli industriali di nuove materie prime seguendo una unica e sinergica traiettoria nella rivoluzione sostenibile delle produzioni.

Via Thomas Alva Edison,
81100 Caserta CE)
contact@isuschem.it
www.isuschem.it

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Recenti sviluppi della ricerca nelle Università

letteratura

E. Ugazio

Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco

Recenti sviluppi della ricerca nelle Università

Fotoinvecchiamento dei capelli

L’invecchiamento dei capelli è un fenomeno fisiologico ma esistono fattori esterni che possono causare prematuri cambiamenti alla struttura e al ciclo vitale. Tra questi, la radiazione solare assume un ruolo di rilievo nell’aging. Gli effetti che ne derivano, oltre a essere indesiderati poiché si ripercuotono anche sulla sfera emotiva e sulle relazioni sociali dell’individuo, sono cumulativi perché i capelli subiscono modifiche non reversibili, non avendo la possibilità di rigenerarsi (6). Il danno è principalmente di interesse cosmetico in quanto i capelli che hanno ricevuto massicce dosi di luce solare appaiono visibilmente opachi, secchi, fragili e più crespi. L’irraggiamento limitato nel tempo induce mutamenti fisici e morfologici come diminuzione dell’idratazione, aumento della permeabilità, perdita di lucentezza e di colore, formazione di doppie punte, aumento della ruvidezza superficiale a cui si associa una ridotta pettinabilità (7). Una prolungata fotoesposizione ha ripercussioni per lo più di carattere chimico, dando luogo a reazioni di ossidazione, scissione dei legami disolfuro, degradazione delle proteine e formazione di acido cisteico. Ne consegue l’indebolimento dell’integrità strutturale della fibra, che porta a un graduale aumento della fragilità complessiva. Il processo ossidativo avviene tramite una reazione radicalica innescata dai raggi UV costituenti della luce solare e si propaga in presenza di ossigeno atmosferico. Gli UV portano alla creazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) all’interno del capello; gli effetti principali che si riscontrano sono la variazione delle proprietà meccaniche delle fibre, l’aumento di lipidi perossidati e la liberazione di proteine. La presenza di metalli in tracce, in particolare gli ioni rame adsorbiti sulle fibre capillari dall’acqua del rubinetto, incrementa la formazione di ROS (8). 

Articolo completo disponibile su Cosmetic Technology 6, 2023

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Applicazione cosmetica di idrolizzati di collagene marino su modelli di pelle 3D

POSTER

G. De Negri Atanasio*, L. Dondero*, F. Rispo*, G. Allaria*, F. Tardanico*, S. Ferrando*, R. Boggia**, F. Turrini**, F. Robino***, M. Zanotti Russo***, E. Grasselli*

*Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e della Vita, Università di Genova **Dipartimento di Farmacia, Università di Genova ***Angel Consulting, Milano

Applicazione cosmetica di idrolizzati di collagene marino su modelli di pelle 3D

Analisi dei livelli e valutazione di efficacia

L’uso del collagene marino idrolizzato nell’industria cosmetica è diventato sempre più popolare negli ultimi anni, poiché offre potenziali benefici per la salute della pelle umana. Il collagene è una proteina essenziale che costituisce una parte significativa della struttura della pelle, contribuendo alla sua elasticità e alla riduzione delle rughe. L’obiettivo principale di questo studio è valutare la secrezione di collagene in un modello di pelle umana trattato con collagene marino idrolizzato, addizionato come principio attivo nei prodotti cosmetici.

Articolo completo disponibile su Cosmetic Technology 6, 2023

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Estratti di funghi

approfondimenti cosmetici

I.E. Mendoza Trujillo*, L. Fracchia**

*European Master in Translational Cosmetic and Dermatological Sciences, Dipartimento di Scienze del Farmaco, Università del Piemonte Orientale, Novara **Dipartimento di Scienze del Farmaco, Università del Piemonte Orientale, Novara

Estratti di funghi

Una nuova tendenza negli ingredienti cosmetici

Oggi la richiesta di ingredienti cosmetici naturali è in aumento poiché i consumatori cercano prodotti con ingredienti di origine naturale anziché sintetica, percependoli più sicuri per la salute umana e l’ambiente. Questo è uno dei motivi per cui i produttori cosmetici stanno sempre di più utilizzando composti naturali nelle loro formulazioni e dimostrano un forte interesse nella ricerca di nuove fonti.
Attualmente, i composti naturali vengono estratti principalmente dalle piante, tuttavia, a causa della crescente richiesta da parte dei consumatori, c’è la necessità di esplorare fonti alternative. I microorganismi come funghi, alghe e batteri rappresentano una soluzione promettente ed economica poiché sono facili da coltivare e contengono abbondanti riserve di componenti preziosi. Questi includono acidi grassi, enzimi, peptidi, vitamine, lipopolisaccaridi e pigmenti che hanno proprietà benefiche per le applicazioni cosmetiche.
Nonostante l’ampia varietà di popolazioni microbiche presenti in natura, solo una piccola parte di questi microrganismi è attualmente impiegata nell’industria cosmetica. Questo fatto suggerisce un notevole potenziale nell’impiego di tali microrganismi nello sviluppo di nuovi prodotti cosmetici (1).

Articolo completo disponibile su Cosmetic Technology 6, 2023

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Pratico armonia

EDITORIALE
COSMETIC TECHNOLOGY 6, 2023

Anna Caldiroli

Direttore scientifico
di Cosmetic Technology

Pratico armonia

Come as you are, as you were, as I want you to be, as a friend…

Sono le prime parole di una canzone dei Nirvana, che un Kurt Cobain timido e con lo sguardo perso ha urlato dai palchi di mezzo mondo a partire dai garage di Aberdeen. Ho sempre considerato questa frase un manifesto all’accettazione di sé e dell’altro. Nirvana anticipatari del concetto di body positive, appena girato l’angolo del fisico scolpito stretto nelle tute fluo anni Ottanta? Non lo escludo. 

In generale, il concetto di body positive è ritenuto essenziale – o d’aiuto, aggiungo io – per guadagnare fiducia in sé stessi (1).

Un cambiamento del nostro comune sentire: siamo storicamente immersi nell’idealizzazione della bellezza, che debba essere eterna e nel rispetto di canoni che variano anche in base alla geografia. Consideriamo che strumenti di comunicazione che utilizziamo di consueto e ritenuti efficaci si basano su immagini e video dove il confronto estetico è immediato. Come noto, in molte culture la magrezza e del corpo femminile, in particolare, a volte è estremizzata. Lo vediamo ancora nella cultura pop espressa da film, TV, moda, riviste, social network che accolgono corpi giovani, magri, tonici e che non fanno fare pace con il tempo che passa, con il “corpo che cambia, nella forma e nel colore”. Esempi di bellezza ideale ed eterna, arte e storia ne offrono numerosi, tanto per citarne alcuni, conciliando canoni tipicamente occidentali: la delicatezza dei lineamenti della Madonna ne La pietà di Michelangelo, la Nike di Samotracia di cui abbiamo certezza del corpo, forte e sensuale avvolta dalle vesti mosse dal vento ma di cui immaginiamo il volto. 

Il passo dall’arte alla cosmetica è breve: il progresso delle tecnologie offrono un valido aiuto per fermare il tempo di pelle e capelli. Le imprese che operano nel comparto cosmetico oltre alla capacità di generare creatività effervescente e lavoro, contribuiscono a diffondere la cultura e l’identità di un territorio con l’obiettivo di alimentare benessere delle persone fruitrici di beni o servizi.

Come sottolineò alcuni anni fa il Presidente Mattarella «Cultura e arte sono volani per una crescita equilibrata per garantire coesione, senso di appartenenza alla società, fiducia e rispetto per l’ambiente e per gli altri. Del resto, non è soltanto il PIL la misura della felicità delle persone e delle comunità» (2). 

A sostegno di quanto affermato finora, anche ciò che è emerso durante il secondo Shiseido’s Beauty Innovation Summit, dove in una visione olistica, la bellezza non è solo qualcosa di visibile dall’esterno, ma contribuisce al benessere delle persone in senso più ampio. 

La bellezza diviene un booster per la felicità, potremmo dire.

Tornado al #bodypositive e alle opportunità di questa trasformazione, i cosmetologi lavorano per allineare le loro formulazioni (con soluzioni innovative e materie prime con nuovi meccanismi d’azione); invece, i marchi possono affinare la loro comunicazione per incontrare questa tendenza: i consumatori sono a caccia di alternative per valorizzare il proprio corpo, questo potrebbe consentire alle imprese di enfatizzare maggiormente il fatto che la cura del corpo è parte di un concetto di benessere più esteso (1).

Prendendo spunto dal citato intervento del Presidente (2), auguro a tutti di trovare con il Nuovo Anno stimoli per innovare, per trasformare con creatività.


1Wheeler D, Bouhrir S, Chen M. Expert Opinions on Body Care: Sustainability, Positivity, Biotech and More. 2022. Cosmetic and Toiletries (online).

2Intervento del Presidente della Repubblica, Sergio Mattarella, al convegno “Città d’arte 3.0, il futuro delle Città d’arte in Italia” Mantova, 11/11/2016 (I mandato).

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Cosmetic Technology 6, 2023

Cosmetic Technology 6, 2023

INESTETISMI CUTANEI, BODY POSITIVE

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articoli

 

Microbial biosurfactants: are they the future?
Analysis of these new ingredients

The cosmetics industry has environmental, social and economic impacts. However, it is prompting efforts to adopt new strategies to develop products that are both effective and safe for health and the environment. 
This article delves into biosurfactants, microbial surfactants with significant potential due to their high biodegradability and safety for health, exploring them from a chemical and functional point of view. The focus is on their application in cosmetic formulations and the challenges they pose.

RIASSUNTO 

L’industria cosmetica ha un impatto ambientale, sociale ed economico verso cui sta cercando di applicare nuove strategie volte a ottenere prodotti che siano efficaci ma, allo stesso tempo, sicuri per la salute e per l’ambiente. In questo contesto nascono i biosurfattanti, tensioattivi di origine microbica con un grande potenziale dato dalla loro biodegradabilità e dalla sicurezza sulla salute.
In questo articolo vengono approfonditi questi nuovi ingredienti da un punto di vista chimico e funzionale, con una particolare attenzione verso la loro applicazione nella formulazione di prodotti cosmetici e le sfide che essi rappresentano.

ABSTRACT 

New retinol alternative: next generation sequencing discovers hydroxypinacolone retinoate efficacy
Retinol is an anti-aging ingredient with high efficacy in wrinkle reduction and skin reneural. In contrast to its benefits, retinol elicits side effects including inflammation, spongiosis, redness and dryness, especially during long term use and overdosing. In the past, pinacolone ester retinoids were proposed and developed, but their clear mechanistic and efficacious advantage over classical use of retinol remained unclear. To elucidate and compare their molecular mechanism and advantages, hydroxypinacolone retinoate (HPR), a well-known retinoid alternative of pinacolone esters was used in comparison in a whole gene expressional analysis by next-generation sequencing and in a in vivo anti-wrinkle study. These data reveal that HPR activates a similar subset of genes, but also improves gene expressional efficacy on gene sets that are involved in extracellular matrix regulation, cornified envelope, keratinization and protein digestion and absorption compared to retinol.

It’s in vivo efficacy on wrinkle reduction on hemi-face is significantly and to the same extend increased as in retinol treateds skin and approves there with as a convenient retinol replacer without the flaws.

RIASSUNTO 

Il retinolo è un ingrediente antinvecchiamento altamente efficace nella riduzione delle rughe e nel rinnovamento della pelle. In contrasto con i suoi benefici, il retinolo causa effetti indesiderati, quali infiammazione, spongiosi, arrossamento e secchezza, specialmente se utilizzato per un periodo prolungato o in eccesso. In passato sono stati proposti e sviluppati retinoidi a base di esteri di pinacolone, ma quello che avrebbe dovuto essere il loro evidente vantaggio rispetto all’uso del retinolo è rimasto incerto. Per chiarire e confrontare il meccanismo molecolare e i relativi vantaggi, l’idrossipinacolone retinoato (HPR), un noto retinoide alternativo agli esteri del pinacolone, è stato utilizzato come confronto in un’analisi dell’espressione genica completa mediante Next Generation Sequencing (NGS) e in uno studio antirughe in vivo. I dati dimostrano che l’HPR stimola un gruppo di geni simile a quello attivato dal retinolo, ma con un’efficacia superiore nell’espressione di gruppi di geni coinvolti nella regolazione della matrice extracellulare, del rivestimento corneificato, nella cheratinizzazione e nell’assorbimento e digestione delle proteine. L’efficacia in vivo nella riduzione delle rughe nella pelle trattata con HPR è risultata essere significativamente superiore rispetto a quella ottenuta con il retinolo. L’HPR rappresenta pertanto un’alternativa pratica al retinolo senza i suoi svantaggi.

L’uso del collagene marino idrolizzato nell’industria cosmetica è diventato sempre più popolare negli ultimi anni, poiché offre potenziali benefici per la salute della pelle umana. Il collagene è una proteina essenziale che costituisce una parte significativa della struttura della pelle, contribuendo alla sua elasticità e alla riduzione delle rughe. L’obiettivo principale di questo studio è valutare la secrezione di collagene in un modello di pelle umana trattato con collagene marino idrolizzato, addizionato come principio attivo nei prodotti cosmetici.

aggiornamenti

Recenti sviluppi della ricerca nelle Università • L. Giovannelli, A. Picco e la partecipazione speciale di E. Ugazio

Eccellenze Italiane

Arbutus Unedo Leaf Extract• F. Esposito

Dermocosmetica

Inestetismi antichi e nuovi approcci • AIDECO

Approfondimenti Cosmetici

Estratti d funghi • I.E. Mendoza Trujillo, L. Fracchia

Approfondimenti Cosmetici

Il lusso può essere green? • S. Laneri

Into The Lab

Realizzazione di prodotti corpo per smagliature • C. Crescentini

Next Generation

Be real, be you! • N. Dolcetti, G. Eleni, C. Salvatore, V. Toffoletto

Perché ci piace

Cura della pelle = feicità e riduzione dello stress
Felicità = pelle più luminosa e sana!• S. Zanella, L. Ferrari

regolatorio
Approfondimenti Normativi
Segnalazioni Rapex
Linee Guida
Pubblicità sotto la lente
aziende

Active Box – INCOSPHARM

DermAging Corrector™

ACTIVE UP – SILAB

Un ingrediente naturale antiseborrea per una bellezza multietnica

BIOCHIM – RAHN AG

PERFELINE®-FIT

ROELMI HPC

BeautySYN® Slim

Gattefossé

Definicire®

Su questo numero presentiamo…
Neurocosmesi
ACTIVE
CONCEPTS
PUBBLIREDAZIONALE
Ritorna SOLIDS, l’evento di riferimento per le polveri, i granuli e i solidi sfusi
Body Neutrality la consapevolezza è il primo passo
NOTIZIE
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DI SETTORE

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BUONA LETTURA!

Fonti di antiossidanti da rifiuti agrari: un esempio di economia circolare

ARTICOLI

G. Battistini*, F. Trenti**, D. Losa***, G. Guella**, O. Jousson***, L. Miori*

*Dipartimento Ricerca e Sviluppo, AREADERMA **Laboratorio di Chimica Bioorganica, Dipartimento di Fisica, Università di Trento ***Laboratorio di Genomica Microbica, Dipartimento di Biologia Cellulare, Computazionale e Integrata (CIBIO), Università di Trento

Fonti di antiossidanti da rifiuti agrari: un esempio di economia circolare

Estrazione e caratterizzazione di antiossidanti naturali per uso cosmetico

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 blueberry 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. 

 

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.

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Valutazione dell’attività antimicrobica di estratti derivanti da scarti della lavorazione del melograno

ARTICOLI

S. Nannini

Biologa e cosmetologa

Valutazione dell’attività antimicrobica di estratti derivanti da scarti della lavorazione del melograno

Studio di quattro varietà coltivate nella regione Marche

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).

 

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).

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Che cos’è la bellezza

EDITORIALE
COSMETIC TECHNOLOGY 5, 2023

Anna Caldiroli

Direttore scientifico
di Cosmetic Technology

Che cos’è la bellezza

1848, epoca di rivoluzioni politiche e sociali, si delinea una corrente artistica dalle idee molto chiare: i pre-raffaelliti; tra i punti fermi dei pittori della confraternita, la fedeltà alla natura e quindi la cura nella riproduzione, oltre alla bellezza. Aggiungo io: muse dai meravigliosi e lunghissimi capelli (spesso ramati) per cui perdere letteralmente la testa. Monna Vanna e i suoi capelli fini quasi evanescenti e lussuosamente agghindati che fanno da contorno al volto dai lineamenti severi. La immagino non mancare mai all’appuntamento con la sua maschera volumizzante con ingredienti ben bilanciati per donare volume senza appesantire i capelli, che lascia in posa per più di qualche minuto e poi risciacqua. Se fosse nel 2023, nel frattempo potrebbe controllare gli appuntamenti su Calendar e rispondere a una email. The soul of the rose, la donna dai capelli perfetti, senza nessuno che si sia spezzato, probabilmente trattati con ottimi oli esotici, raccolti in uno chignon sulla nuca, impreziosito da delle perle è intenta ad annusare il profumo di una rosa. Sembra quasi che arrivi fino a noi, solletichi dei ricordi. Lei che delle doppie punte ne ha solo sentito parlare come di un essere mitologico. Se fosse nel 2023, sceglierebbe solo prodotti certificati green e solidi. È proprio con questi ultimi che ha approcciato alla scalp-care di cui non può più fare a meno: con resti di semi finemente triturati che asportano le cellule morte e i cattivi pensieri. Infine, Lady of Shalott seduta su una piccola imbarcazione, con i capelli mossi da una lieve brezza che spinge la barca; è uscita di casa così, con la testa persa tra le sue idee, senza avere il tempo neppure di appuntarsi un fermaglio, potrebbero meritare l’applicazione di un fluido idratante anti crespo o, a seconda della condizione dei capelli, fare trattamento con la cheratina oppure leggero taglio, in ogni caso avrebbero bisogno di maggiore cura quotidiana. Se fosse nel 2023, le suggerirei di non rinunciare a un protettore solare e di coprirsi il capo quando camminerà ore con il suo zaino in spalla.

Insomma, ognuno con la sua storia e i suoi capelli. A fronte di questa unicità, uno degli ultimi trend della cosmetica è l’inclusività del Beauty for all secondo cui i consumatori di qualsiasi età, genere, razza ecc. sono compresi e le imprese smorzano nella loro comunicazione l’uso di termini che possono ascrivere alcune condizioni (come per esempio, pelle secca, eczema, rosacea, scalpo sensibile ecc.) ad anormalità. L’osservazione però ci mette di fronte a delle differenze innate e dovute al fatto che siamo individui diversi con migliaia di anni di genetica, di socialità e di abitudini alle spalle oltre a un diverso potere d’acquisto e con questi aspetti dobbiamo fare i conti. Scelte d’uso differenti sono portate avanti da persone diverse: per uno studio1 sono state intervistate delle donne in California (età: 18-34 anni) e, dei 54 prodotti esaminati, sono state appurate differenze significative per l’uso di 28 di essi in relazione alla razza/etnia. In generale, le donne ispaniche e asiatiche fanno un uso maggiore di cosmetici mentre le donne di colore utilizzano una maggiore quantità di prodotti haircare e intimate care. Dettaglio importante per non sottostimare l’esposizione a sostanze chimiche attraverso i cosmetici e quindi il relativo body burden, nello studio dell’esposizione cumulativa. Considerazioni analoghe sono emerse anche da un altro studio2 dove gli studenti afroamericani di un college della South Carolina hanno dichiarato di usare ridotta quantità di shampoo e condizionanti ma una decisamente maggiore di body lotion (leave-on) rispetto ai colleghi caucasici.

1Dodson RE, Cardona B, Zota AR et al. Personal care product use among diverse women in California: Taking Stock Study. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2021;31(3):487-502.

2Hart LB, Walker J, Beckingham B et al. A characterization of personal care product use among undergraduate female college students in South Carolina, USA. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2020;30(1):97-106.

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Analisi LCA del processo biotecnologico CROP® per la produzione di ingredienti cosmetici

Analisi LCA del processo biotecnologico CROP® per la produzione di ingredienti cosmetici

Team

F. De Rigo*
G. Pressi**
S. Bertoncello**
A. Manzardo***

*Spinlife Spin-off dell’Università di Padova
**AETHERA BIOTECH
***Università degli Studi di Padova, Dipartimento di Ingegneria Civile Edile e Ambientale (DICEA)

Contact

AetheraBiotech_Web

Aethera Biotech, azienda vicentina attiva nel settore di ingredienti cosmetici derivati da plant-cell cultures, utilizza una piattaforma tecnologica proprietaria e innovativa denominata CROP® (Controlled Release of Optimized Plants) per la ricerca, sviluppo e produzione di ingredienti vegetali per applicazioni cosmetiche e nutraceutiche. La piattaforma CROP® è basata sulla tecnologia delle colture cellulari vegetali in sospensione.

La tecnologia vegetale delle colture cellulari sta guadagnando sempre più attenzione dalle industrie cosmetiche e alimentari per trovare fonti sostenibili di ingredienti a basso impatto ambientale. Affronta sfide cruciali come il cambiamento climatico, l’offerta limitata di cibo, la scarsità d’acqua e la perdita di biodiversità. Questa tecnologia si basa sulla coltivazione di cellule vegetali de-differenziate in un ambiente controllato e sterile senza antibiotici, pesticidi o fertilizzanti. Tutte le fasi del processo, dalla generazione delle cellule alla produzione finale, fino al confezionamento del prodotto finito avvengono nello stesso luogo, garantendo una supply chain più breve.

Perché uno studio LCA?

Negli ultimi anni, il fenomeno del cambiamento climatico e dell’utilizzo non sostenibile delle risorse del nostro pianeta ha assunto un ruolo centrale nei dibattiti politici a causa degli impatti negativi che potrebbe provocare al nostro sistema economico e sociale. In parallelo alla crescita della consapevolezza ambientale da parte di aziende e clienti, è aumentata anche la varietà di etichette e schemi ambientali disponibili nel mercato. Tra gli strumenti disponibili, l’analisi del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) è stata riconosciuta dall’Unione Europea come lo strumento di valutazione più autorevole per la valutazione e il confronto dei potenziali impatti ambientali dei prodotti.

Questo metodo si basa sull’approccio del ciclo di vita, riconoscendo quindi la necessità e l’importanza di considerare gli impatti ambientali, a partire dall’estrazione delle materie prime ­fino alla gestione del ­fine vita. Recenti sviluppi scienti­fici hanno inoltre dimostrato come i bene­fici dell’LCA possano venir estesi anche alla più complessa valutazione ambientale delle organizzazioni, considerando l’insieme delle attività aziendali volte a creare e vendere un prodotto o un servizio. I settori industriali per i quali già esistono studi LCA o af­fini sono molti, tuttavia, nell’ambito delle colture vegetali, sono ancora molto limitati i dati disponibili, sia quelli primari delle aziende interessate sia quelli secondari da letteratura scienti­fica. Allo scopo di analizzare l’impatto ambientale del processo CROP® e di raccogliere evidenze scienti­fiche legate alla sostenibilità della tecnologia, Aethera Biotech ha deciso di eseguire uno studio del ciclo di vita (OLCA) in collaborazione con Spinlife Spin-off dell’Università di Padova. L’obiettivo dello studio è stato quello di analizzare i potenziali impatti ambientali associati alle attività dell’azienda, in ottica di ciclo di vita, al ­ fine di identi­ficare gli hot-spot ambientali e possibili traiettorie di miglioramento oltre che calcolare speci­fici indici di potenziale impatto ambientale su base prodotto.

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Risultati dello studio LCA

In Tabella 1 sono riportati, per le diverse categorie d’impatto analizzate, i potenziali impatti ambientali associati all’intera organizzazione dell’Azienda nel 2021. Per alcune categorie d’impatto si riporta inoltre la rappresentazione gra­fica, da cui è possibile individuare come le diverse fasi del ciclo di vita influiscono sul totale (Figura 2).

Dai risultati ottenuti, emerge chiaramente come il contributo dei consumi energetici di stabilimento sia il più rilevante, in termini di potenziali impatti ambientali, per la maggior parte delle categorie d’impatto analizzate. Di conseguenza, sono state svolte ulteriori analisi ­ fino a individuarne il maggior contribuente: l’energia elettrica consumata e necessaria per la movimentazione dei macchinari di produzione. A seguire, risultano considerevoli il contributo del gas metano, necessario per il mantenimento della speci­fica temperatura richiesta nei laboratori e nel sito produttivo. Tuttavia, la principale fonte di impatto resta il consumo energetico ed è per questo che si è deciso di approfondire tale aspetto attraverso un’analisi di sensibilità. Quest’ultima permette di investigare uno scenario alternativo a quello studiato, assumendo che una quota dell’energia impiegata sia da fonte rinnovabile.

In Tabella 2 si riporta come varierebbero i risultati, anche percentualmente in relazione alla Tabella 1, se l’energia consumata annualmente dall’Azienda venisse coperta per un 30% da energia rinnovabile, come quella autoprodotta da un impianto fotovoltaico. Si noti che tale analisi è stata svolta in riferimento ai dati del 2021. In questi anni, l’Azienda, in collaborazione con il Gruppo Cereal Docks di cui fa parte, ha introdotto un impianto fotovoltaico di 2 MWp che, nel 2022, ha permesso di coprire circa il 30% dell’energia impiegata e quindi ridurre di circa il 13% l’impatto di Carbon Footprint precedentemente espresso. Inoltre, ad oggi nel 2023, l’impianto fotovoltaico ha già prodotto in energia rinnovabile il totale annuale necessario all’Azienda per la completa indipendenza energetica.

Confronto con benchmark

Lo studio OLCA descritto è stato svolto a livello di organizzazione, ossia i dati e i risultati sono espressi in riferimento all’intera attività svolta dall’Azienda e all’unità di riferimento precedentemente espressa (l’insieme dei ­ fitocomplessi prodotti nel 2021). I diversi ­ fitocomplessi e le diverse CROP®-G in output dall’Azienda, a questo stadio di lavorazione, possono considerarsi tra loro equivalenti (solo successivamente varieranno i prodotti in base all’impiego in ambito nutraceutico o cosmetico). Inoltre, all’interno dell’Azienda, tali ­ fitocomplessi sono ottenuti da processi di lavorazione analoghi tra loro in termini di consumi di materia ed energia coinvolti. Per questo motivo, a partire dall’impatto totale associato all’organizzazione e dai quantitativi generati nell’anno in esame, è stato calcolato il potenziale impatto ambientale associato a un prodotto medio dell’azienda. 

Tale conversione a un impatto espresso in termini di prodotto è stata svolta per permettere il confronto della tecnologia innovativa proposta con quella di coltura tradizionale. Si vuole sottolineare, sin da subito, una delle principali limitazioni a questo confronto: la dif­ficile reperibilità di informazioni, studi, articoli per la caratterizzazione della tecnologia tradizionale, sia per quanto riguarda i dati di input e output che, per quanto riguarda i risultati di studi LCA o af­fini. Dalla ricerca svolta, sono stati individuati solamente due articoli scienti­ ci rappresentativi dell’agricoltura tradizionale, rappresentativi di due prodotti generati anche dalle linee cellulari dell’Azienda (carota, DauVes CROP®-G e melissa, MetropolePure CROP®-G) e in linea con la metodologia adottata per lo studio OLCA.

 

Tuttavia, va evidenziata una limitazione: i risultati dello studio dell’Azienda si riferiscono al prodotto cosmetico CROP®-G, già pronto per l’uso, mentre negli articoli di confronto si fa riferimento solo alla biomassa vegetale essiccata, non ancora l’ingrediente finale. Per equiparare i dati, si è utilizzato un rapporto farmaco-estratto (DER), ma questo considera solo la materia impiegata, non i consumi di processo come energia e solventi d’estrazione, difficili da quantificare a causa della mancanza di dati.

Si ipotizza che l’impatto della coltivazione tradizionale sia sottovalutato. Inoltre, non sono stati considerati i benefici derivanti dall’utilizzo dei fitocomplessi dell’Azienda, che potrebbero consentire dosaggi inferiori rispetto agli estratti vegetali nei prodotti finali.

Tenendo in considerazione le limitazioni sopra riportate, si riportano qui i risultati del confronto, a titolo rappresentativo, per la categoria del climate change (Tabella 3): tali valori rappresentano l’impatto dei gas effetto serra sul riscaldamento globale e sono riferiti ad 1 kg di prodotto. Ad esempio, per ottenere 1 kg di sospensione CROP®-G prodotto dall’Azienda, si ha un’emissione pari a 45 kgCO2 eq.

L’Azienda presenta una tecnologia innovativa che riduce l’uso del suolo ed elimina l’impiego di antibiotici, pesticidi e fertilizzanti. Attraverso uno studio scientifico LCA, è emerso che la principale area critica per Aethera Biotech è il consumo di energia. Tuttavia, dall’inizio del 2022, l’Azienda ha adottato energia rinnovabile, diventando totalmente autosufficiente nel 2023. Questo passo ha notevolmente ridotto l’impatto ambientale del loro processo.

Nonostante le sfide nel reperire dati di letteratura scientifica e informazioni sulle colture tradizionali, l’Azienda ha esaminato attentamente le proprie emissioni e il posizionamento sul mercato, soprattutto in termini di sostenibilità ambientale. Quest’analisi ha dimostrato che la loro piattaforma rappresenta una valida e più sostenibile alternativa per produrre ingredienti cosmetici bioattivi rispetto alle colture tradizionali su suolo.

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Leggi ora la versione integrale dell’articolo pubblicato da Aethera Biotech su Cosmetic Technology 5, 2023