Extratos naturais para a regulação da tirosinase

Abstract

As doenças pigmentares, como vitiligo e melasma, são condições médicas que afetam a coloração da pele, cabelo e olhos devido a um desequilíbrio na produção ou distribuição de pigmentos, como a melanina. Tendo em conta esta problemática, no presente trabalho foi estudado o papel de extratos de fontes naturais, na regulação da ação da tirosinase, sendo esta fundamental no processo de síntese da melanina, pela conversão do aminoácido tirosina em melanina. Devido à sua biodegradabilidade e ausência de toxicidade, os extratos provenientes de fontes naturais (no caso o tomilho, a cortiça, a lavanda, o eucalipto e o cacau) representam uma excelente alternativa para substituir compostos sintéticos na indústria de cosméticos. Existe uma necessidade permanente de desenvolver técnicas ecológicas e eficazes para substituir os solventes e métodos tradicionais. Para a extração foram usados tanto solventes eutécticos (SE) como solventes hidroetanólicos (HE), e aplicaram-se dois métodos de extração: i) extração assistida por pás e ii) extração assistida por misturadora planetária. O maior rendimento de extração foi obtido para o extrato tomilho usando SE 1:1 (Glicerol: Ácido Lático), pás,90 min (0,74 g de extrato/g de material inicial). Os melhores resultados e termos de teor em fenólicos e flavonoides foram obtidos para o extrato de cortiça (1,76-362,09 mg EAG/g de extrato, com HE) e em teor em flavonoides (4,28-1448,16 mg EQ/g de extrato, com HE), respetivamente. Dos extratos testados, relativamente atividade antioxidante, no ensaio de DPPH e no ensaio ABTS o melhor foi o da cortiça extraída com HE (EC50 de 0,346-0,578 mg/mL e EC50 de 28,840-42,958 mg/mL, respetivamente), e no ensaio do FRAP o melhor foi o da lavanda extraída com HE (ET de 2,617-9,964 mg/mL). Além disso, investigou-se o potencial quanto ao fator de proteção solar (FPS) dos extratos e os resultados revelaram mais uma vez o extrato de cortiça como o mais promissor (FPS 0,032-10,427). Foi avaliada a capacidade de inibição da tirosinase por parte dos extratos obtidos, tendo o tomilho revelado a maior capacidade de inibição da enzima (34,4-46%). Neste trabalho foram produzidas nanopartículas de quitosano com extrato das cinco fontes naturais encapsuladas. As nanopartículas revelaram uma morfologia esférica com diâmetro médio de 195nm e carga superficial de 37mVs. O perfil de libertação do extrato foi avaliado tendo-se obtido 42% de libertação para o extrato de eucalipto e 26% para o extrato de cacau, tendo estes dois extratos obtido as maiores percentagens de libertação. Os extratos provenientes de fontes naturais evidenciam propriedades promissoras que demonstram que poderão ser integrados em formulações cosméticas para tratar doenças pigmentares.

Pigmentary diseases such as vitiligo and melasma are medical conditions that affect the coloring of the skin, hair and eyes due to an imbalance in the production or distribution of pigments such as melanin. In view of this problem, this study investigated the role of extracts from natural sources in regulating the action of tyrosinase, which is fundamental in the process of melanin synthesis, by converting the amino acid tyrosine into melanin. Due to their biodegradability and lack of toxicity, extracts from natural sources (in this case thyme, cork, lavender, eucalyptus and cocoa) represent an excellent alternative for replacing synthetic compounds in the cosmetics industry. There is an ongoing need to develop environmentally friendly and effective techniques to replace traditional solvents and methods. Both eutectic solvents (ES) and hydroethanolic solvents (HE) were used for extraction, and two extraction methods were applied: i) paddle-assisted extraction and ii) planetary mixer-assisted extraction. The highest extraction yield was obtained for the thyme extract using SE 1:1 (Glycerol: Lactic Acid), paddles, 90 min (0.74 g of extract/g of initial material). The best results in terms of phenolic and flavonoid content were obtained for the cork extract (1.76-362.09 mg GAE/g extract, with HE) and flavonoid content (4.28-1448.16 mg QE/g extract, with HE), respectively. Of the extracts tested, in terms of antioxidant activity, the best in the DPPH test and ABTS test was cork extracted with HE (EC50 of 0.346-0.578 mg/mL and EC50 of 28.840-42.958 mg/mL, respectively), and the best in the FRAP test was lavender extracted with HE (ET of 2.617-9.964 mg/mL). In addition, the extracts sun protection factor (SPF) potential was investigated and the results once again revealed the cork extract as the most promising (SPF 0.032-10.427). The tyrosinase inhibition capacity of the extracts obtained was assessed, with thyme showing the greatest capacity to inhibit the enzyme (34.4-46%). In this work, chitosan nanoparticles were produced with extracts from the five natural sources encapsulated. The nanoparticles showed a spherical morphology with an average diameter of 195nm and a surface charge of 37mV. The release profile of the extract was evaluated, with 42% release for the eucalyptus extract and 26% for the cocoa extract, with these two extracts having the highest release percentages. Extracts from natural sources show promising properties which demonstrate that they could be integrated into cosmetic formulations to treat pigmentary disorders.