Dermoaffinità dell`olio d`oliva

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D
ermoaffinità
dell’olio d’oliva
Una sempre interessante
risorsa cosmetica
Luigi Miori, Gabriele Rosa
Areaderma
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Dermal affinity of olive oil
An always interesting cosmetic
resource
Summary
Skin sebum is characterized by the presence of components that are peculiar to the most important food
of the Mediterranean diet, the olive oil. Olive oil has
recently been rediscovered by the cosmetic industry. Both skin sebum and olive oil have fatty acids,
triglycerides, sterols and squalene in their chemical
composition.
A description of sebum and its components (lipid
and non-lipid as well) is presented at the beginning
of the article. Among them, squalene, a triterpenic hydrocarbon found also in olive oil, stands out
by virtue of its properties. Several studies carried
out in recent years, have demonstrated that this
hydrocarbon made up of six isoprenoid units, has
outstanding health benefits, both for our body and
our skin, including powerful antioxidant and antiaging properties.
A description of the most important olive oil fatty
acids is presented in the text below.
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Parole chiave
Sebo, Lipidi, Squalene, Pelle, Olio d’oliva
Riassunto
Il sebo della pelle è caratterizzato dalla presenza di componenti comuni all’alimento chiave della dieta mediterranea, quell’olio d’oliva
riscoperto in tempi recenti in ambito cosmetico.
Entrambi presentano nella loro composizione acidi grassi, trigliceridi, steroli e squalene.
Verranno descritti il sebo ed i suoi componenti, lipidici e non. Tra di
essi spicca lo squalene, un idrocarburo triterpenico contenuto anche
nell’olio d’oliva.
Numerosi studi svolti negli ultimi anni hanno dimostrato che questo idrocarburo composto da sei unità isopreniche possiede notevoli
proprietà benefiche, sia per il nostro corpo che per la nostra pelle, tra
cui si distinguono quella antiossidante e quella anti-invecchiamento.
Sono inoltre descritte le proprietà dei principali acidi grassi dell’olio
d’oliva.
Introduzione
Il sebo è prodotto dalle ghiandole sebacee, costituite da ghiandole
acinose ramificate appartenenti al complesso pilo-sebaceo. Le cellule
germinative disposte alla periferia degli acini, subendo la trasformazione sebacea, diventano esse stesse il prodotto secretivo della ghiandola. Il ciclo vitale della ghiandola sebacea comprende: la sintesi, la
segregazione, l’accumulo di lipidi nel citoplasma e il disfacimento
cellulare. La miscela di lipidi e detriti cellulari derivata da questo processo costituisce il sebo.
I lipidi prodotti nella cellula sebacea non vengono immediatamente
riversati sulla superficie cutanea, ma sono trattenuti sino a quando
la cellula matura non va in degenerazione; sono quindi rilasciati nel
dotto sebaceo, nel canale pilo-sebaceo e infine raggiungono la superficie cutanea.
Il sebo è costituito da una miscela di frazioni lipidiche rappresentate
da trigliceridi, cere, squalene e, in minor misura, da colesterolo e suoi
esteri con acidi grassi.
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Acidi grassi sebacei
Gli acidi grassi sintetizzati dalla ghiandola sebacea rappresentano la base per la costruzione
di tutte le frazioni lipidiche del sebo, ad eccezione dello squalene e del colesterolo libero.
Il precursore è costituito dal glucosio, che
fornisce l’acetil-CoA indispensabile per la
biosintesi delle catene a numero pari di atomi di C. Le catene a numero dispari derivano
invece dal propionil-CoA, generato sia dalla
beta-ossidazione degli acidi grassi a catena dispari, sia dall’ossidazione di aminoacidi, quali
leucina, valina e metionina. I processi di neoformazione e allungamento delle catene degli
acidi grassi sono prevalentemente basati sulla
sintesi ex-novo o extramitocondriale: il sistema
‘acido grasso sintetasi’ della frazione solubile
del citoplasma catalizza una serie di reazioni
in cui, ad esempio, una molecola di acetil-CoA
e 7 molecole di malonil-CoA si condensano
per formare una molecola di acido palmitico
(C16:0). Il coenzima richiesto è il NADPH
(nicotinammide adenin dinucleotide fosfato
ridotto). Le catene possono essere allungate
sino a 24-28 atomi di carbonio mediante l’aggiunta di unità bicarboniose (2C). Il meccanismo della sebogenesi è adattativo, dal momento che la ghiandola sebacea può usufruire
di precursori disponibili diversi dal glucosio,
quali lattato, piruvato, aminoacidi, acidi grassi
liberi, acidi bicarbossilici a catena corta. In tali
condizioni, oltre al sistema extramitocondriale, anche quello mitocondriale e microsomiale
intervengono nei meccanismi di biosintesi e di
allungamento delle catene carboniose.
Accanto agli acidi grassi che si osservano normalmente nei fluidi e nei tessuti biologici,
costituiti essenzialmente da acidi grassi saturi
con catene lineari a 16 e 18 atomi di carbonio
e da acidi grassi insaturi con livello di insaturazione di tipo Δ9, cioè il doppio legame in posizione 9-10, sono presenti nel sebo acidi grassi
di raro riscontro in natura, quali acidi grassi
ramificati con uno o più gruppi metilici in posizioni diverse, acidi grassi monoinsaturi del
tipo Δ6, cioè con il doppio legame in posizione
6-7 e acidi grassi di insaturi del tipo Δ5-8.
Frazioni lipidiche del sebo
All’interno della ghiandola sebacea, gli acidi
grassi neosintetizzati vanno incontro a trasformazioni enzimatiche dando luogo a trigliceridi, cere ed esteri del colesterolo. Questi
composti, insieme allo squalene e al colesterolo libero, costituiscono le frazioni lipidiche del
sebo. Squalene e cere da sole rappresentano il
35-40% del sebo (Fig 1).
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Acetil-CoA
Acidi grassi liberi
acido mevalonico
glicerolo
geranil-pirofosfato
riduzione
alcoli
Trigliceridi
Cere
alfa-idrossi acidi
+ acidi grassi
+ alcoli
riduzione
diesteri di tipo 1
1,2-alcandioli
farnesil-pirofosfato
lipasi
Squalene
Digliceridi
(1,3 - 1,2 - 2,3)
Monogliceridi
Colesterolo
Esteri
del colesterolo
+ acidi grassi
diesteri di tipo 2
Acidi grassi liberi
Figura 1 Le frazioni in rilievo sono quelle normalmente
presenti nel sebo
Trigliceridi, digliceridi e
monogliceridi
I trigliceridi, che rappresentano circa il 60% dei
lipidi totali del sebo neoformato, sono prodotti dall’esterificazione degli acidi grassi sebacei
con il glicerolo. Nei digliceridi, una molecola
di glicerolo è esterificata con due molecole di
acidi grassi sebacei, che possono occupare le
posizioni 1-2, 2-3 e 1-3 del glicerolo.
I monogliceridi hanno un solo acido grasso
sebaceo esterificato in una delle tre posizioni
del glicerolo. È interessante notare che solo
l’uomo, tra i mammiferi, ha nei suoi lipidi superficiali cutanei una così alta percentuale di
trigliceridi, tanto che si può, a ragione, parlare
di ‘sebo di tipo triglicerico’.
Occorre ricordare che, già nel dotto della
ghiandola sebacea e poi sulla superficie cutanea, una quota di trigliceridi subisce l’attività
lipolitica della lipasi di origine prevalentemente batterica e/o fungina; una frazione variabile da individuo a individuo viene idrolizzata
dapprima a digliceridi, poi a monogliceridi e
infine ad acidi grassi liberi e glicerolo. Insieme
ai trigliceridi, si trovano infatti sulla superficie
cutanea, acidi grassi liberi, di-gliceridi e monogliceridi (3).
Cere
Le cere sono monoesteri di acidi grassi sebacei
e di alcoli sebacei a catena lunga: costituiscono
circa il 25% dei lipidi superficiali cutanei e diffondono sulla pelle in stato semisolido.
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Gli acidi grassi delle cere hanno una lunghezza
di catena inferiore e un livello d’insaturazione
maggiore rispetto a quelli riscontrati nei trigliceridi.
Squalene, colesterolo
e suoi esteri
La quantità e la relativa proporzione del sebo e
dei grassi epidermici variano distrettualmente in rapporto alla maggiore o minore densità delle ghiandole sebacee e, globalmente, in
rapporto allo stato funzionale delle ghiandole
sebacee stesse.
Se si esamina la fronte ad esempio, dove sono
state contate circa 900 ghiandole per cm2, la
componente sebacea è di gran lunga prevalente
rispetto a quella epidermica (98-99% vs 2-1%),
mentre si riduce nell’avambraccio, dove le
ghiandole sebacee risultano essere circa 50 per
cm2. Nelle regioni palmari o plantari, prive di
ghiandole sebacee, la composizione lipidica riflette essenzialmente la sua origine epidermica.
Va comunque considerato che non è possibile
correlare strettamente la quantità di sebo rilevabile in una determinata area con il numero
delle ghiandole sebacee presenti, in quanto il
sebo fluisce continuamente, attraverso lo strato corneo, da zone più ricche ad aree meno
ricche in ghiandole sebacee (3).
Se, in una determinata area cutanea ricca in
ghiandole sebacee, si studiano i livelli di accumulo dei lipidi superficiali in gruppi di individui di diverse fasce di età, si ottiene una curva che, ridotta nei primi anni di vita, inizia a
crescere nella fanciullezza, raggiunge un massimo e resta stabile nella maturità e decresce
con l’invecchiamento, tornando ai livelli della
pubertà (Fig 2).
La determinazione qualitativa e quantitativa
delle differenti classi lipidiche mette in evidenza che i livelli di accumulo sono strettamente legati ai lipidi sebacei, in particolare
alle frazioni cere e squalene e, pertanto, la
loro variabilità è in diretto rapporto col grado
di attività funzionale della ghiandola sebacea.
Ma anche gli acidi grassi subiscono variazioni con l’età. Gli acidi grassi insaturi lineari e
ramificati sono significativamente ridotti nei
mg/cm2
Lo squalene è un idrocarburo triterpenoide a
30 atomi di carbonio (C30H50) altamente insaturo per la presenza di 6 doppi legami, che
viene accumulato in buona percentuale nella
ghiandola sebacea (circa il 12% dei lipidi superficiali).
È presente, in buona concentrazione, nella porzione insaponificabile dell’olio d’oliva,
mentre non si rinviene, se non in tracce, in
tessuti e fluidi animali, ad eccezione del fegato degli squali, in quanto viene normalmente
convertito in colesterolo.
Il colesterolo, libero o esterificato con acidi
grassi sia sebacei che non, si ritrova solo in
piccola percentuale nel sebo umano (1-2%).
Il colesterolo rappresenta verosimilmente un
lipide di struttura delle membrane cellulari
liberatosi durante il disfacimento delle cellule
sebacee.
Le membrane forniscono probabilmente anche alcuni acidi grassi caratteristici dei tessuti
e del sangue, quali gli acidi oleico e linoleico.
Come detto in precedenza, i lipidi e i detriti
cellulari derivati dal processo sebaceo vengono riversati, attraverso il dotto escretore della
ghiandola e il dotto pilo-sebaceo, sulla superficie cutanea, dove vanno a miscelarsi con i
lipidi strutturali derivati dal disfacimento dei
cheratinociti durante l’ultima fase del processo
di cheratinizzazione.
Nei lipidi che rivestono la superficie cutanea
(skin surface lipids, SSL), le classi caratteristiche del sebo sono le cere e lo squalene.
Il colesterolo e i suoi esteri con gli acidi grassi sono
Cere, M
Cere, F
di origine sia sebacea che
Squalene, M
Squalene, F
Lipidi tot., M
Lipidi tot., F
epidermica.
160
Durante il passaggio at140
traverso l’infundibulo pi120
lo-sebaceo e sulla super100
ficie cutanea, i trigliceridi
80
vengono in parte idrolizzati da enzimi lipolitici di
60
provenienza prevalente40
mente batterica cosicché,
20
nei lipidi di rivestimento
0
>80
>70
10-14
26-35
46-55
della cute, si ritrovano
Età
(anni)
anche gliceridi, monogliceridi e acidi grassi liberi,
Figura 2 Livelli di accumulo nelle 24 ore dei lipidi della superficie cutanea
sia di origine epidermica
(porzione clavicolare del petto) secondo età e sesso
che sebacea.
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gruppi di età estremi (6-10 e
Acidi grassi
60-85 anni) rispetto agli altri
lineari (%)
ramificati (%)
gruppi, mentre aumentano
Range di età
e gruppi
significativamente gli acidi
saturi
monoinsaturi diinsaturi
saturi
monoinsaturi
grassi saturi) (Tab 1).
6-10 anni (A)
52,4 ± 5,3**
31,6 ± 5,2**
1,8 ± 0,4**
12,1 ± 2,2
2,1 ± 0,4**
Lo sviluppo e l’attività secre15-20 anni (B)
45,2 ± 3,2
37,2 ± 4,0
2,4 ± 0,3
12,4 ± 1,6
2,8 ± 0,5
toria della ghiandola sebacea,
nell’uomo, sono influenzati
21-44 anni (C)
44,3 ± 4,0
38,3 ± 3,7
2,7 ± 0,3
11,7 ± 0,8
3,0 ± 0,4
da fattori ormonali. In parti45-60 anni (D)
45,8 ± 5,3
35,8 ± 4,9
2,2 ± 0,5
13,6 ± 2,5
2,6 ± 0,3
colare lo studio dei livelli di
65-80 anni (E)
53,8 ± 6,4
30,6 ± 4,1**
2,1 ± 0,3**
11,5 ± 3,0
2,0 ± 0,5**
escrezione sebacea nei due
sessi e in rapporto all’età ha
Tabella 1 Variazione con l’età degli acidi grassi della frazione triglicechiaramente dimostrato una
rica; ogni risultato è la media di venti determinazioni ± DS
diretta dipendenza dagli ormoni androgeni. Già nella
vita fetale, la secrezione sebacea è più alta nel Frazione saponificabile (99%)
maschio che nella femmina. Questa analisi
mostra, nel maschio, una maggiore propor- Frazione insaponificabile (1%) componenti minori
zione di lipidi sebacei, confermando l’influen- Composizione in acidi grassi dell’olio di oliva
za degli ormoni androgeni fetali sullo sviluppo Acido palmitico
7,2-20%
e l’attività delle ghiandole sebacee.
Acido palmitoleico
0,30-3,5%
Olio d’oliva
L’olio d’oliva è un lipide liquido a temperatura
ambiente, ottenuto da frantumazione e spremitura del frutto maturo dell’olivo. Dal punto
di vista dei costituenti chimici, l’olio è formato
da una miscela di trigliceridi, (98-99%), definita frazione saponificabile, ed una rimanente
parte (1-2%) di composti che formano la frazione insaponificabile (Tab 2).
La frazione saponificabile dell’olio d’oliva è la
componente formata da sostanze trigliceridi,
costituite da glicerolo esterificato con acidi
grassi. Tra gli acidi grassi quello presente in
maggior quantità è l’acido oleico (55-80%),
un acido grasso monoinsaturo la cui presenza
abbondante rappresenta il motivo del perfetto
equilibrio tra stabilità e proprietà salutistiche
tipiche dell’olio d’oliva. L’acido oleico è infatti
un acido grasso monoinsaturo, ossia nella sua
molecola è presente un solo doppio legame:
questa caratteristica lo eleva dal punto di vista nutrizionale rispetto agli acidi grassi saturi,
contenuti invece in altri oli vegetali (cocco,
palma) e negli oli idrogenati. Inoltre, la presenza di una sola insaturazione mantiene l’olio
d’oliva più stabile all’irrancidimento rispetto
ad altri oli vegetali più ricchi di acidi grassi die tri-insaturi e gli conferisce un punto di fumo
(la temperatura a cui l’olio riscaldato comincia a decomporsi alterando la propria struttura molecolare e formando acroleina, tossica e
cancerogena) più alto (2).
L’acido oleico è quindi usato nell’elaborazione di formulazioni topiche come eccipiente di
emulsioni, grazie alla sua capacità di reagire
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Acido stearico
0,5-5,0%
Acido oleico
55,0-83%
Acido linoleico
3,2-21%
Aicdo linolenico
0,0-1,5
Componenti minori dell’olio di oliva
Tocoferoli
(a-tocoferolo 90%)
Composti fenolici
(fenoli, acidi fenolici, polifenoli)
Steroli
(b-sitosterolo)
Squalene
b-carotene
Alcoli terpenici
(cicloartenolo)
Fosfolipidi
(fosfatidilcolina e fosfatidiletanolamina)
Sostanze coloranti
(carotenoidi, clorofilla)
Sostanze aromatiche
Tabella 2 Composizione dell’olio d’oliva
con gli alcali formando dei saponi con proprietà emollienti. Esso può inoltre agire come
potenziatore dell’assorbimento percutaneo di
numerose sostanze, poiché induce la rottura della struttura lipidica dello strato corneo,
permettendo la permeazione della sostanza (1).
All’acido oleico si affianca una certa quota di
acidi grassi polinsaturi come l’acido linoleico
(due insaturazioni) e linolenico (tre insaturazioni), anch’essi importanti a livello nutrizionale ed epidermico; prevengono infatti disturbi della pelle come eczemi, acne, psoriasi e
pelle secca.
La frazione insaponificabile, cioè la parte delle sostanze che non subisce alcuna alterazione
se sottoposta all’azione di alcali concentrati,
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rappresenta l’1-2% del totale; comprende circa
220 sostanze, alcune delle quali dotate di valore terapeutico e nutrizionale (alcoli e steroli);
altre rappresentano la parte principale della
nota aromatica (profumi e sapori) dell’olio
(polifenoli), e altre ancora (tocoferoli e polifenoli) sono efficaci antiossidanti naturali in
grado di conferire al prodotto resistenza all’invecchiamento e all’irrancidimento. Le principali classi di sostanze presenti nella frazione
insaponificabile sono: idrocarburi (50-60%),
tra cui squalene, terpeni e politerpeni; alcoli superiori alifatici e triterpenici (20-35%);
steroli (2-3%); polifenoli (18-37%); vitamine
liposolubili, cioè tocoferoli (2-3%) e pigmenti
colorati, ovvero carotenoidi e clorofilla.
In particolare, l’olio di oliva si distingue dagli oli di semi perché contiene una maggior
quantità di squalene all’interno della frazione
insaponificabile. Il contenuto molto simile di
squalene nel sebo umano e nell’olio di oliva
rende quest’ultimo un ottimo ingrediente naturale per prodotti biocosmetici.
Numerosi studi hanno dimostrato la grande
varietà di utilizzo di questo composto in ambito dermocosmetico.
La struttura chimica dello squalene è C30H50
(Fig 3); la molecola è costituita da 30 atomi di
carbonio e 6 doppi legami o insaturazioni (chiamate gruppi isoprenici). Per la sua struttura caratterizzata da doppio legame unito a un gruppo CH3, l’unità isoprenica ha un forte e naturale
effetto antiossidante. Lo squalene protegge le
membrane degli organelli cellulari e citoplasmatici dallo stress ossidativo, penetrando negli
strati più profondi della pelle e riformando il
film idrolipidico, indebolito da raggi solari e
detergenti.
Le biomembrane sono
molto vulnerabili ai
danni causati dai radicali liberi, specialmente
nella fascia idrofobica
compresa tra i due straFigura 3 Struttura chimica dello
ti lipidici. Lo squalene
squalene
si accumula nella fascia
idrofobica intermembrana tra i due strati lipidici e lì esplica la sua funzione antiossidante, catturando i radicali liberi. Con il passare dell’età
però, diminuisce la secrezione di sebo e anche
la concentrazione di squalene per cui, nella cute
dell’anziano, viene a mancare l’effetto protettivo antiossidante svolto da questa molecola (5).
La letteratura scientifica riconosce lo squalene
come un ottimo fattore per il sistema immunitario, essendo uno stimolante dei macrofagi. È stato anche scoperto che due precursori
dello squalene (geranil e farnesil) influenzano
la sintesi e la secrezione di citochine, molecole
che regolano la risposta immunitaria.
Conclusioni
L’olio d’oliva possiede quindi una specifica
composizione molto simile al sebo cutaneo
e, in tale prospettiva, manifesta una naturale
affinità con lo strato lipidico della pelle. Per
questa ragione l’olio d’oliva è utilizzato come
agente protettivo cutaneo e come ingrediente di preparazioni cosmetiche, in particolare
di quelle studiate per il corpo, poiché combina l’azione emolliente, ammorbidendo la pelle, con quella nutriente, reintegrando il sebo
cutaneo. Ha inoltre attività anti-disidratante
e protettiva, poiché tiene uniti i corneociti e
rende la cute più resistente, ed antiossidante
per la presenza degli acidi grassi di- e tri-insaturi, nonché di polifenoli, clorofilla, fitosteroli
e carotenoidi nella frazione insaponificabile.
Grazie a tutti questi preziosi costituenti, l’olio
d’oliva contribuisce a bloccare l’attività dei radicali liberi, i maggiori responsabili dell’invecchiamento delle cellule, e a ridurre la secchezza
delle mucose, risultando pertanto un rimedio
protettivo nei confronti dell’azione dannosa di
smog, fumo e freddo (4).
Tutte queste caratteristiche salutistiche e dermoaffini spiegano il motivo per cui la dermocosmesi moderna stia riscoprendo l’olio
d’oliva per la cura della pelle, ridando valore a
un prodotto così ricco di sostanze benefiche e
principi attivi.
Bibliografia
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4 D. Badiu, R. Luque (2010) Effect of olive oil on the skin, dal
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2 L. Rigano (2009) Derivati da olio d’oliva come veicoli polifun-
testo ’Olives and olive oil in health and disease prevention’
zionali Cosmet Technol 12(3) 17-23
3 S. Passi, O. De Pita’, P. Puddu (2002) Biochimica dei lipidi
cutanei (Edizione fuori commercio riservata ai medici)
18
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17(4)
Academic Press
5 A.R. Ronco, E. De Stefani (2013) Squalene: a multi-task link in
the crossroads of cancer and aging
Journal of Food Science Publisher Functional Foods in Health
and Desease 3(12) 462-476
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