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L’alcool, un solvant d’extraction qui tire le meilleur de la nature !

> 31 janvier 2024

L’alcool, un solvant d’extraction qui tire le meilleur de la nature !

Solvant vert permettant l’extraction d’un certain nombre d’ingrédients cosmétiques,1 l’éthanol est, comme on dit de nos jours, écofriendly ! Il permet, nous dit-on, de mettre au point des extraits susceptibles d’entrer dans la composition de cosméceutiques (l’équivalent pour les Américains des dermocosmétiques chers à Pierre Fabre).2,3 C’est dire ! Dans le domaine médical, on trouve de nombreuses publications dans lesquelles l’alcool est proposé comme le solvant de prédilection pour extraire des principes actifs aux actions pharmacologiques variées. Dans le domaine cosmétique, même avalanche de publications avec des extraits de toutes sortes, destinés à être incorporés dans des produits d’hygiène ou dans des produits de soin. L’alcool est, selon le Cosing, un « solvant » ;4 la littérature scientifique est en accord avec cette assertion. Démonstration avec quelques exemples choisis parmi tant d’autres.

Dans le domaine médical

On ne compte plus les extraits végétaux susceptibles de traiter le cancer du sein (c’est le cas d’un extrait alcoolique de cyprès du Japon)5 ou les neuroprotecteurs, susceptibles de prévenir ou de traiter des pathologies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer.6 Au regard des résultats obtenus, on se demande, d’ailleurs, quelle mauvaise volonté fait qu’il n’y a toujours aucune application concrète de ces travaux…

Dans le domaine cosmétique, un extrait nettoyant

En matière d’hygiène des mains, il est possible de trouver une publication toute récente qui propose une solution naturelle pour un lavage efficace. Un lavage à destination des agriculteurs, dont la peau est mise en contact, durant leur travail, avec des pesticides. Les agriculteurs de Sumatra qui utilisent les feuilles d’Oxalis dehradunensis pour se nettoyer les mains de toutes salissures après leur travail ont donné l’idée à des chercheurs indonésiens de mettre au point un produit nettoyant liquide à base de ces feuilles réputées « détoxifiantes ». Le gel en question est de composition très simple, de l’eau, un macérat alcoolique de feuilles d’Oxalis (celui-ci renferme les composés suivants : flavonoïdes, tanins, saponines et stéroïdes/triterpénoïdes) et un gélifiant, l’hydroxypropylméthylcellulose. Ce gel semble efficace en matière de détoxification de la peau, si l’on en croit les teneurs en pesticides retrouvées dans les eaux de rinçage.7

Dans le domaine cosmétique, des extraits, sources de colorants

Les anthocyanes peuvent être extraits d’un certain nombre de végétaux. Par exemple, à partir du chou rouge. Les conditions d’extraction optimales sont les suivantes : une solution à 25 % en alcool, pH 4 et température de traitement de 25 °C.8

Il est également possible de se servir de la biomasse présente au niveau marin pour mettre au point des colorants naturels. L’algue rouge Gracilaria gracilis a ainsi pu permettre d’extraire des colorants naturels, susceptibles de trouver des applications dans différents domaines.9 De même, Undaria pinnatifida fait l’objet d’études afin d’optimiser les méthodes d’extraction de la fucoxanthine, un caroténoïde. La concentration optimale en éthanol est de 70 % à une température de 45°C.10 Enfin, l’astaxanthine peut, actuellement, être obtenue par fermentation par Corynebacterium glutamicum. Afin d’extraire ce pigment du milieu de culture une solution éthanolique à 90 % est utilisée.11

L’éthanol sert ensuite de solvant à l’ingrédient ainsi extrait ou bien il est évaporé par la technique du spray-drying, par exemple. De cette façon, il est possible d’obtenir une poudre orange riche en caroténoïdes à partir de la peau de citrouille.12 Encore une belle valorisation cosmétique de déchets alimentaires.

Dans le domaine cosmétique, des extraits sources de conservateurs

En matière d’upcycling, que l’on travaille dans le domaine agroalimentaire ou dans le domaine cosmétique, on cherche à valoriser au maximum les déchets, afin de leur donner une seconde vie. C’est ainsi que des pelures d’orange traitées par de l’éthanol permettent de réaliser des extraits riches en flavonoïdes, doués de propriétés antioxydantes et antimicrobiennes,13 exploitables dans le domaine cosmétique, entre autres.

Dans le domaine cosmétique, des extraits sources d’actifs anti-âge

Dans la littérature scientifique, les extraits éthanoliques obtenus à partir de végétaux et à effet anti-âge se ramassent à la pelle. On pourra citer par exemple l’extrait éthanolique de Breynia vitis-idaea qui possède des effets antiradicalaires et promoteurs de la synthèse de collagène.14 Les extraits éthanoliques de Centella asiatica, de Nelumbo nucifera et d’Hibiscus sabdariffa sont également présentés comme des ingrédients à activité anti-élastase, ce qui signe un effet anti-âge.15 D’autres extraits comme ceux de Ajuga spectabilis cumulent les qualités étant à la fois éclaircissant, antioxydant et anti-inflammatoire.16

Les extraits les plus exotiques voisinent avec les extraits les plus connus, comme ceux obtenus à partir de pétales de rose (Rosa gallica). En testant différentes concentrations en éthanol, on se rend compte que ce sont les solutions en renfermant 50 % qui sont les plus efficaces du point de vue cosmétique et ce en matière d’effet éclaircissant (inhibition de la tyrosinase, diminution de la production de mélanine).17 Les extraits de poivre noir (en solution éthanolique à 80 %) semblent également pleins de promesses en matière d’effet éclaircissant.18

Dans le domaine cosmétique, des extraits sources d’actifs hydratants

L’extrait éthanolique de pois rouge, incorporé dans un masque peel-off, est, semble-t-il, bien toléré ; il présente un effet hydratant et perfecteur du teint (en matière de réduction de la taille des pores et du nombre de points noirs).19

Dans le domaine cosmétique, des extraits sources d’actifs capillaires

Dans le domaine des soins capillaires, il existe une forte demande en ce qui concerne des ingrédients susceptibles de favoriser la pousse des cheveux. Certains extraits végétaux éthanoliques (Vernonia anthelmintica, Phyllanthus emblica) paraissent prometteurs pour leur effet promoteur de la pousse du poil.20,21 A creuser ! Des études montrent également parfois que certains extraits réputés pour un effet promoteur de la pousse du cheveu ne le sont pas et même au contraire… c’est le cas, par exemple, du gingembre.22

En ce qui concerne la protection des cheveux colorés à l’aide de teintures capillaires, il est possible d’envisager une substitution des silicones par des extraits de grenade. Il semblerait, en effet, que les extraits hydroalcooliques de Punica granatum permettent de protéger la couleur en cas d’exposition aux UV.23

Dans le domaine cosmétique, des extraits sources de cocktails d’actifs

L’alcool est susceptible de permettre l’extraction, avec des rendements très honorables (de 69 à 100 %), d’un certain nombre d’ingrédients actifs présents dans les feuilles de soja. C’est ainsi, qu’avec une solution renfermant 32,9 % d’éthanol, 53,9 % d’eau et 13,3% de propanediol, il est possible d’extraire d’un seul coup d’un seul des flavonoïdes antiradicalaires comme la génistéine, des ingrédients apaisants comme l’allantoïne ou des acides de fruit comme les acides citrique et malique.24 Malin et pratique, l’éthanol !

Les alternatives, l’eau subcritique

L’eau subcritique fait référence à l’eau à haute température et haute pression. Celle-ci permet d’extraire un certain nombre d’ingrédients comme des alcaloïdes, des glucides, des huiles essentielles, des flavonoïdes, des glycosides, des lignanes, des acides organiques, des polyphénols, des quinones, des stéroïdes et des terpènes… avec toutefois un risque d’altération de certains ingrédients étant donné que le procédé nécessite un chauffage à température élevée (entre 130 et 240°C).25

Les alternatives, d’autres solvants d’extraction

En matière d’extraction à partir de végétaux on peut citer en particulier la glycérine, un solvant très largement utilisé dans le cadre de la macération.

L’alcool comme solvant d’extraction, en bref

Si l’on repère de l’éthanol (nom INCI : alcohol) en fin de liste des ingrédients d’un cosmétique, il y a fort à parier que cet ingrédient n’est pas venu là tout seul ; il s’agit d’un solvant d’extraction qui accompagne un végétal désigné sous son nom botanique en latin. Reste à se pencher sur les qualités de cet extrait, à faire un peu de bibliographie, afin de savoir si sa présence est justifiée ou non dans le cosmétique en question ! Reste à connaître très précisément le profil phytochimique de l’extrait réalisé, afin de vérifier que l’on n’a pas entraîné avec les actifs cosmétiques souhaités des ingrédients indésirables nocifs pour la peau en particulier ou la santé en général.

Bibliographie

1 Sut S, Maccari E, Zengin G, Ferrarese I, Loschi F, Faggian M, Paolo B, De Zordi N, Dall'Acqua S. "Smart Extraction Chain" with Green Solvents: Extraction of Bioactive Compounds from Picea abies Bark Waste for Pharmaceutical, Nutraceutical and Cosmetic Uses. Molecules. 2022 Oct 9;27(19):6719

2 Rosa GP, Peixoto AF, Barreto MC, Seca AML, Pinto DCGA. Bio-Guided Optimization of Cystoseira abies-marina Cosmeceuticals Extraction by Advanced Technologies. Mar Drugs. 2022 Dec 31;21(1):35

3 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/les-cosmeceutiques-ou-les-dermocosmetiques-made-in-us-150/

4 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/details/31401

5 Kwon YJ, Seo EB, Kim SK, Lee HS, Lee H, Jang YA, Kim YM, Kim YN, Lee JT, Ye SK. Pharmacological anti-tumor effects of natural Chamaecyparis obtusa (siebold & zucc.) endl. Leaf extracts on breast cancer. J Ethnopharmacol. 2023 Sep 15;313:116598

6 Balakrishnan R, Kim YS, Kim GW, Kim WJ, Hong SM, Kim CG, Choi DK. Standardized extract of Glehnia Littoralis abrogates memory impairment and neuroinflammation by regulation of CREB/BDNF and NF-κB/MAPK signaling in scopolamine-induced amnesic mice model. Biomed Pharmacother. 2023 Sep;165:115106

7 Mahyuni EL, Harahap U, Muhammad M. Effectivity of hand soap gel ethanol extract acem acem leaves (Oxalis dehradunensis Raizada) as pesticide cleaner: Experimental study in Indonesian farmers. J Adv Pharm Technol Res. 2022 Jan-Mar;13(1):61-65

8 Araújo AC, Gomes JP, Silva FBD, Nunes JS, Santos FSD, Silva WPD, Ferreira JPL, Queiroz AJM, Figueirêdo RMF, Lima GS, Soares LADA, Rocha APT, Lima AGB. Optimization of Extraction Method of Anthocyanins from Red Cabbage. Molecules. 2023 Apr 18;28(8):3549

9 Martins A, Pinto FR, Barroso S, Pereira T, Mouga T, Afonso C, Freitas MV, Pinteus S, Pedrosa R, Gil MM. Valorization of the Red Seaweed Gracilaria gracilis Through a Biorefinery Approach. J Vis Exp. 2023 Nov 21;(201)

10 Lourenço-Lopes C, Silva A, Garcia-Oliveira P, Soria-Lopez A, Echave J, Grosso C, Cassani L, Barroso MF, Simal-Gandara J, Fraga-Corral M, Prieto MA. Kinetic Extraction of Fucoxanthin from Undaria pinnatifida Using Ethanol as a Solvent. Mar Drugs. 2023 Jul 21;21(7):414. D

11 Seeger J, Wendisch VF, Henke NA. Extraction and Purification of Highly Active Astaxanthin from Corynebacterium glutamicum Fermentation Broth. Mar Drugs. 2023 Oct 11;21(10):530

12 Lima PM, Dacanal GC, Pinho LS, Pérez-Córdoba LJ, Thomazini M, Moraes ICF, Favaro-Trindade CS. Production of a rich-carotenoid colorant from pumpkin peels using oil-in-water emulsion followed by spray drying. Food Res Int. 2021 Oct;148:110627

13 Shehata MG, Awad TS, Asker D, El Sohaimy SA, Abd El-Aziz NM, Youssef MM. Antioxidant and antimicrobial activities and UPLC-ESI-MS/MS polyphenolic profile of sweet orange peel extracts. Curr Res Food Sci. 2021 May 26;4:326-335

14 Shin CY, Jang J, Lee HP, Park SH, Kry M, Keo O, Lee BH, Choi W, Lee S, Cho JY. Anti-Oxidative and Anti-Aging Effects of Ethanol Extract of the Officinal Breynia (Breynia vitis-idaea) In Vitro. Plants (Basel). 2023 Mar 1;12(5):1088

15 Khuanekkaphan M, Noysang C, Khobjai W. Anti-aging potential and phytochemicals of Centella asiaticaNelumbo nucifera, and Hibiscus sabdariffa extracts. J Adv Pharm Technol Res. 2020 Oct-Dec;11(4):174-178

16 Lee MS, Oh YJ, Kim JW, Han KM, Kim DS, Park JW, Kim HM, Kim DW, Kim YS. Antioxidant, Whitening, Antiwrinkle, and Anti-Inflammatory Effect of Ajuga spectabilis Nakai Extract. Plants (Basel). 2022 Dec 23;12(1):79. D

17 Shin EJ, Han AR, Lee MH, Song YR, Lee KM, Nam TG, Lee P, Lee SY, Lim TG. Extraction conditions for Rosa gallica petal extracts with anti-skin aging activities. Food Sci Biotechnol. 2019 Mar 26;28(5):1439-1446

18 Yousuf M, Khan HMS, Rasool F, Khan KUR, Usman F, Ghalloo BA, Umair M, Babalghith AO, Kamran M, Aadil RM, Al Jaouni SK, Selim S, Korma SA, Conte-Junior CA. Chemical Profiling, Formulation Development, In Vitro Evaluation and Molecular Docking of Piper nigrum Seeds Extract Loaded Emulgel for Anti-Aging. Molecules. 2022 Sep 14;27(18):5990

19 Prasetyo BE, Rafika D, Laila L, Aminah F. Physical Evaluation and Anti-Aging Effect of Red Bean Ethanolic Extract (Vigna angularis (Wild.) Ohwi & Ohashi) Peel-Off Gel Mask. Open Access Maced J Med Sci. 2019 Nov 14;7(22):3907-3910

20 Wang Q, Wang Y, Pang S, Zhou J, Cai J, Shang J. Alcohol extract from Vernonia anthelmintica willd (L.) seed counteracts stress-induced murine hair follicle growth inhibition. BMC Complement Altern Med. 2019 Dec 17;19(1):372

21 Wongrakpanich A, Leanpolchareanchai J, Morakul B, Parichatikanond W, Teeranachaideekul V. Phyllanthus emblica Extract-loaded Transfersomes for Hair Follicle Targeting: Phytoconstituents, Characterization, and Hair Growth Promotion. J Oleo Sci. 2022;71(7):1085-1096

22 Miao Y, Sun Y, Wang W, Du B, Xiao SE, Hu Y, Hu Z. 6-Gingerol inhibits hair shaft growth in cultured human hair follicles and modulates hair growth in mice. PLoS One. 2013;8(2):e57226

23 Dario MF, Pahl R, de Castro JR, de Lima FS, Kaneko TM, Pinto CA, Baby AR, Velasco MV. Efficacy of Punica granatum L. hydroalcoholic extract on properties of dyed hair exposed to UVA radiation. J Photochem Photobiol B. 2013 Mar 5;120:142-7

24 Dresler S, Strzemski M, Baczewska I, Koselski M, Hassanpouraghdam MB, Szczepanek D, Sowa I, Wójciak M, Hanaka A. Extraction of Isoflavones, Alpha-Hydroxy Acids, and Allantoin from Soybean Leaves-Optimization by a Mixture Design of the Experimental Method. Molecules. 2023 May 8;28(9):3963

25 Cheng Y, Xue F, Yu S, Du S, Yang Y. Subcritical Water Extraction of Natural Products. Molecules. 2021 Jun 30;26(13):4004

 

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