[go: up one dir, main page]

WO2024062078A1 - Procede d'obtention d'une composition de metabolites d'algues a usage cosmetique, extraits et compositions issus d'un tel procede et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions - Google Patents

Procede d'obtention d'une composition de metabolites d'algues a usage cosmetique, extraits et compositions issus d'un tel procede et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions Download PDF

Info

Publication number
WO2024062078A1
WO2024062078A1 PCT/EP2023/076157 EP2023076157W WO2024062078A1 WO 2024062078 A1 WO2024062078 A1 WO 2024062078A1 EP 2023076157 W EP2023076157 W EP 2023076157W WO 2024062078 A1 WO2024062078 A1 WO 2024062078A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
algae
des
extract
mixture
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/076157
Other languages
English (en)
Inventor
Lucie PERCEVAULT
Ludovic Paquin
Emmanuelle Limanton
Eric Guivarch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGRIMER
Original Assignee
AGRIMER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AGRIMER filed Critical AGRIMER
Priority to EP23776347.9A priority Critical patent/EP4590266A1/fr
Publication of WO2024062078A1 publication Critical patent/WO2024062078A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/02—Algae
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/96—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution
    • A61K8/97—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution from algae, fungi, lichens or plants; from derivatives thereof
    • A61K8/9706—Algae
    • A61K8/9711—Phaeophycota or Phaeophyta [brown algae], e.g. Fucus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/10—General cosmetic use
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/805—Corresponding aspects not provided for by any of codes A61K2800/81 - A61K2800/95
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08—Anti-ageing preparations

Definitions

  • TITLE Process for obtaining a composition of algae metabolites for cosmetic use, extracts and compositions resulting from such a process and cosmetic use of these extracts and compositions
  • the present invention belongs to the technical field of the extraction of plant material for cosmetic purposes, using in particular natural solvents.
  • the invention aims to use algae, typically macroalgae, as biological source material, and to extract targeted active products therefrom, usable in the cosmetic industry, from extraction solvents themselves belonging to to green chemistry.
  • algae include interesting metabolites and constituents, such as phlorotannins, mannitol, polysaccharides consisting in particular of sugars such as glucose or fucose or even hydrophobic compounds such as for example carotenoids and chlorophylls, as well as other active compounds.
  • phlorotannins phlorotannins
  • mannitol polysaccharides consisting in particular of sugars such as glucose or fucose or even hydrophobic compounds such as for example carotenoids and chlorophylls
  • hydrophobic compounds such as for example carotenoids and chlorophylls
  • a solvent is a generally liquid substance which has the capacity to solubilize and dissolve molecules without causing chemical modification of these substances, and without modifying itself. More than a hundred tonnes of organic solvents are produced per year worldwide for industry, but most of them do not correspond to the principles of green chemistry, the aim of which is to obtain safe, clean and energy efficient chemical processes. Among these principles of green chemistry, we can cite the use of less toxic solvents and auxiliaries, or the use of renewable raw materials.
  • solvents such as hexane, benzene or acetone. All of these solvents hardly respect these principles of green chemistry. These synthetic solvents, due to their petrochemical sourcing, are the subject of controversies among scientists and the general public. They also have the disadvantage of being volatile, having low selectivity and having a restricted polarity range. Although certain solvents are considered non-toxic, such as water, ethanol or more broadly alcohols, such as glycerol, propylene glycol or butylene glycol widely used in the cosmetic field, these are not always effective in optimally extracting less polar molecules.
  • hydrophobic solvents such as caprylic/capric triglyceride or even sunflower oil, widely used in cosmetics, do not have optimal extraction efficiency for plant metabolites.
  • neoteric solvents are widely developed to replace traditional solvents. These alternative solvents, in addition to improving selectivity and broadening the polarity range, are used to reduce the toxicity, volatility and dangerousness of solvents, and thus respect the principles of green chemistry a little more.
  • Deep Eutectic Solvents belong to these new solvents. These are sustainable solvents derived from renewable resources, which are easy to prepare, without a purification step. They are generally composed of two or three constituents capable of associating together via hydrogen bonds. They are generally described as the mixture of at least one acceptor and one hydrogen bond donor that has a certain stoichiometry will form a eutectic, thus giving a lower melting point to the mixture than to each of the constituents. When the constituents of these solvents are compounds naturally occurring in nature, such as the primary metabolites of plants, they are called NaDES (“Natural Deep Eutectic Solvent”).
  • the invention aims precisely to use these DES solvents to extract algae metabolites for cosmetic use.
  • NaDES are in fact natural solvents advantageously presenting a strong extraditing power: they would also be present in nature for the survival of species in extreme conditions, and would allow the storage and transport of molecules not soluble in water, or when there is little water.
  • These innovative and effective solvents which generally eliminate the need for preservatives, are still little used in cosmetics.
  • the inventors have discovered that their use as an algae extraction solvent makes it possible to obtain cosmetic active extracts, which can be integrated into various cosmetic compositions.
  • patent application FR3036618A1 published by Gattefossé in December 2016 deals with extraction processes carried out from plant material, and the use of so-called “green” solvents, prepared from biosourced, biodegradable and non-toxic molecules.
  • This application proposes to produce plant extracts by extraction with NaDES.
  • the NaDES mentioned in this previous document are capable of extracting plant metabolites from their seeds, leaves, fruits, flowers and/or bulbs.
  • the only plant cited and tested in this prior patent document is the flower Calendula officinalis.
  • This prior patent document also proposes to use the plant extracts produced in the production, for example, of cosmetic compositions. But these NaDES are not disclosed as being capable of extracting algal metabolites.
  • patent application FR3034626A1 published by Naturex in October 2016 deals with NaDES to extract plant, animal, or even prokaryotic biological material.
  • the plant extracts produced can be integrated into all kinds of compositions, such as cosmetic compositions, but also many other compositions of the food, nutraceutical, pharmaceutical, oenological type, or even perfumes.
  • this document proposes to extract natural biological compounds with very specific NaDES, which include betaine.
  • These NaDES have been tested to extract biological metabolites from plants, such as cherry blossoms, saffron, samphire, Jericho rose, rosemary, and even olive leaves.
  • these betaine-based NaDESs are not discussed, or even disclosed, as being capable of extracting algae metabolites.
  • patent application WO2011/155829A1 published by the University of Leiden in December 2011 deals with a process for extracting biological material, for use in the cosmetics industry, but also in many other industries , such as those of food, pharmacy, or even agrochemicals.
  • this application proposes to extract biological material with either NaDES or ionic liquids.
  • NaDES and ionic liquids are disclosed to be suitable for the extraction of metabolites from many types of materials, such as plants (vanilla, Taxus plant, Artemisia plant, Papaver plant, etc.), insects , animals, or even microorganisms. In particular, extraction from red rose flowers was tested.
  • the NaDES presented in this document are not discussed, or even disclosed, as being capable of extracting algal metabolites.
  • a first object of the present invention consists of implementing in a new way extraction processes applicable to algal resources, and adapted to obtaining extracts for cosmetic use, using NaDES type solvents.
  • Another objective of the invention is to select from DES type solvents extraction solvent formulas which respect the principles of cosmetics and cosmetic regulations and which are more effective, in particular in terms of yield. extraction of active ingredients, selectivity of these active ingredients, stability of the extracted molecules, and/or which make it possible to do without preservatives.
  • DES type solvents have been characterized satisfactorily, according to methods sufficiently reliable to be able to envisage industrialization.
  • An objective of the invention is also to propose new cosmetic compositions based on algae including cosmetic active ingredients resulting from extraction processes using these types of solvents.
  • the invention relates to a process for obtaining a composition of metabolites and/or constituents of algae for cosmetic use, consisting of bringing into contact a preparation of at least one alga (typically, a macro-alga wild or cultivated) with a DES type solvent, said DES type solvent being chosen so as to consist of a mixture comprising two or three compounds chosen from amino acids, organic acids, alcohols and sugars, in the presence water or not.
  • a DES type solvent being chosen so as to consist of a mixture comprising two or three compounds chosen from amino acids, organic acids, alcohols and sugars, in the presence water or not.
  • the process according to the invention finds a first method of implementation in the form of a hydrophilic extraction, according to which: either the lactic acid / glycerol DES (1:1) is brought into contact with a preparation of minus a brown macro-algae via a hydrophilic extraction, to obtain a composition containing in particular phlorotannins and/or small osmolytes such as mannitol, i.e.
  • DES glycine / arginine / sorbitol (1:1:3) is brought into contact with a preparation of at least one macro-algae via hydrophilic extraction, to obtain a composition comprising metabolites and/or algal constituents containing in particular osmolytes and/or sugars and sugar derivatives including polysaccharides.
  • the process comprises the following steps: grinding a dried algae to obtain flakes of 0.01 to 5 cm wide, preferably of 0.05 to 2.5 cm, plus preferably 0.1 to 1.5 cm; bringing said algae flakes into contact with said DES, with stirring for a period of between 10 and 60 min, preferably between 20 and 40 min, at a temperature between 30°C and 70°C, preferably between 40°C and 60°C, where the quantity of dried algae is between 2 and 6% by weight, preferably between 3 and 5% by weight relative to to the total weight of the algae/DES mixture; filtration of algae residues formed in the previous step on canvas or sieve with a mesh diameter of between 0.1 and 1 mm;
  • said algae can be desalinated by soaking in fresh water before drying.
  • said dried algae is dried at room temperature in the sun, or in a tobacco dryer, or in a rotary dryer at a temperature between 35°C and 90°C, preferably between 45°C and 80°C, more preferably between 55°C and 70°C.
  • said DES is adjusted to a water content of between 15% and 60% by weight of water, preferably between 20% and 40% by weight of water.
  • the pH of said extract is adjusted between 4 and 7, preferably between 5 and 6, with a 30% sodium hydroxide solution or acid. citric.
  • the process finds a second method of implementation combining hydrophilic extraction and hydrolysis, in particular so as to allow an additional hydrolysis step, making it possible to degrade in particular the polysaccharides into oligosaccharides and monosaccharides, interesting for a variety wider range of cosmetic effects.
  • the lactic acid/glycerol DES (1:1) is brought into contact with a preparation of at least one macro-algae via extraction and hydrolysis, to obtain a composition comprising polysaccharides and/or oligosaccharides and/or monosaccharides, and advantageously comprises the following steps: grinding a dried algae to obtain flakes 0.01 to 5 cm wide, preferably 0.05 to 2.5 cm, more preferably 0.1 to 1.5 cm; extraction from said algal flakes in the presence of demineralized water, with stirring for a period of between 10 and 60 min, preferably between 20 and 40 min, at a temperature of between 10°C and 30°C, preferably between 15°C and 25°C, where the quantity of dried algae is between 3 and 5% by weight, relative to the total weight of the algae/water mixture; separation of an insoluble fraction of algae and a first extract formed, by filtration on a cloth or sieve whose mesh diameter is between 0.1 and 1 mm; recovery of said insoluble insoluble fraction of algae and a first extract formed
  • a third method of implementing the invention is the lactic acid/dodecanol DES which is brought into contact with a preparation of at least one macro-algae via a hydrophobic extraction, to obtain a composition containing notably carotenoids and/or chlorophylls.
  • the process advantageously comprises the following steps: grinding an algae (dried or not dried/wet) to obtain a paste or pieces of 0.05 to 2.5 cm wide, preferably 0.1 at 2 cm, even more preferably 0.2 to 1.5 cm; bringing said paste or said pieces of algae into contact with said DES, with stirring for a period of between 30 and 120 min, preferably between 50 and 70 min, at a temperature below 60°C, preferably between 15° C and 35°C, where the quantity of dried algae is between 6 and 10% by weight, preferably between 7 and 9% by weight relative to the total weight of the dry algae/DES mixture; filtration of algae residues formed in the previous step on canvas or sieve with a mesh diameter of between 0.1 and 1 mm; separation of an aqueous phase and a phase comprising said DES; drying said phase comprising said DES over anhydrous magnesium sulfate; filtration of the final extract obtained on Büchner with filter paper having a filtration capacity of 0.7 and/or 1.2 ⁇ m; recovery of the
  • the invention also covers a whole series of extracts resulting from these processes, namely: according to the first modality (extraction namely sim extracts from the hydrophilic process, for which the process is applied to extraction from the alga Cystoseira baccata in the presence of lactic acid/glycerol DES (1:1 stoichiometry) in order to include phlorotannins and mannitol after extraction; the extracts obtained according to the same process applied to the extraction from the alga Pylaiella littoralis in the presence of lactic acid/glycerol DES (1:1) in order to include phlorotannins; the extracts obtained according to the same process applied to the extraction from the alga Cystoseira baccata in the presence of DES glycine / arginine / sorbitol (1:1:3) in order to include sugars and/or sugar derivatives including polysaccharides , such as mannitol or la
  • the extracts resulting from this process applied to the extraction from the alga Cystoseira baccata, or the alga Codium tomentosum, or the alga Furcellaria lumbricalis, or the alga Polysiphonia elongata, or the alga Calliblepharis jubata, in the presence of DES lactic acid/glycerol (1:1) comprising hydrolyzed polysaccharides, such as laminaranes, and/or fucans, and/or arabinogalactans, and/or mannans, and/or furcellarans, and/or galactans, and/or carrageenans.
  • DES lactic acid/glycerol (1:1) comprising hydrolyzed polysaccharides, such as laminaranes, and/or fucans, and/or arabinogalactans, and/or mannans, and/or furcellarans, and/or galactans, and/or carrageenans.
  • hydrophobic extraction the extracts resulting from the hydrophobic extraction process of the invention applied to extraction from the alga Cystoseira baccata, or from the alga Codium tomentosum, or from the alga Furcellaria lumbricalis, in the presence of lactic acid/dodecanol DES (1:1) comprising hydrophobic compounds, such as carotenoids and/or chlorophylls.
  • the invention also encompasses cosmetic compositions including at least one of the above extracts, as well as the use of each of these extracts as a cosmetic ingredient.
  • the cosmetic compositions concerned are in particular intended to be applied to healthy skin, typically to moisturize the skin, and/or to prevent and/or fight against skin aging, and/or to improve the skin microbiota and/or or improve the barrier function of the skin and/or to prepare the skin to fight against external oxidative stress, and/or provide a slimming effect and/or a fat-burning effect and/or a soothing effect.
  • Marine macroalgae are grouped into three types: brown algae or Phaeophyceae containing brown carotenoid pigments such as fucoxanthin; red algae belonging to the Rhodophyta phylum containing red and blue pigments called phycobilins; and green algae belonging to the phylum Chlorophyta.
  • brown algae or Phaeophyceae containing brown carotenoid pigments such as fucoxanthin
  • red algae belonging to the Rhodophyta phylum containing red and blue pigments called phycobilins
  • green algae belonging to the phylum Chlorophyta are grouped into three types: brown algae or Phaeophyceae containing brown carotenoid pigments such as fucoxanthin; red algae belonging to the Rhodophyta phylum containing red and blue pigments called phycobilins; and green algae belonging to the phylum Chlorophyta.
  • Algae is mainly composed of water and can contain up to 95% of the weight of the fresh algae. They also include many other elements, such as mineral salts and trace elements, vitamins, amino acids and proteins, pigments, and even phlorotannins. It is all of these metabolites that will make them specific, notably providing them with biological properties that can be used in different applications, such as the food industry, the pharmaceutical and medical fields, or even cosmetics.
  • pure algal molecules or in the form of extracts can be added to formulations for their toning, moisturizing, revitalizing, anti-aging but also anti-cellulite and slimming activities.
  • a DES includes an acceptor and a hydrogen bond donor, which, at the right stoichiometry, combine to create a network of hydrogen bonds. Non-covalent and non-ionic intermolecular forces are at play.
  • a DES is generally liquid at room temperature (below 100°C).
  • compositions of a deep eutectic solvent such as organic acids, amino acids, sugars, alcohols or even quaternary ammoniums.
  • DES DES
  • solvents are, among other things, linked to a reduction in the toxicity of the products used compared to organic solvents, because they are less toxic. They are also non-volatile and non-flammable. They are often biodegradable and biocompatible. They also have a strong solvating and extradant power, which makes them very good extraction solvents.
  • Eutectic solvents in addition to often being more effective than water, can allow stabilization of metabolites and/or constituents of extracted algae and/or limit the use of preservatives.
  • the effectiveness of DES for extracting target metabolites is dependent on their polarity; by modifying their composition, the polarity can be modulated, making it possible to obtain a very varied range of polarities thanks to a considerable number of composition possibilities.
  • algae produce many active molecules of interest in cosmetics.
  • the objective of this invention was to extract, or even hydrolyze, a portion of these molecules using innovative solvents: DES.
  • hydrophilic binary DES comprising 2 compounds (in the presence of water); hydrophilic ternary DES, comprising 3 compounds (in the presence of water); and hydrophobic DES, comprising 2 or 3 constituents of which at least 1 is hydrophobic, without the addition of water.
  • DES it is possible to modulate DES according to their applications by adjusting their selectivity, their polarity or even their viscosity, in particular by changing one or more constituents of the DES or by changing the quantity of water contained therein.
  • a 3rd compound other than water
  • a hydrophilic binary DES made it possible to play on the polarity of the solvents.
  • Viscosity is one of the limiting factors for the use of eutectic solvents at the industrial level.
  • the increase in temperature and the addition of water in hydrophilic DES influence their viscosity. Consequently, adding water when preparing DES makes it easier to obtain these by reducing the preparation time as well as the risk of degradation of the starting constituents.
  • a dilution limit located between 30 and 40% water by weight is observed.
  • lactic acid / glycerol DES with 1:1 stoichiometry, was tested as an extraction solvent in a process of hydrophilic extraction, as well as in a process combining extraction and hydrolysis; lactic acid/dodecanol DES, at 1:1 stoichiometry, was tested as an extraction solvent in a hydrophobic extraction process; lactic acid/decanol DES, at 1:1 stoichiometry, was tested as an extraction solvent in a hydrophobic extraction process; the DES glycine / arginine / sorbitol, with stoichiometry 1:1:3, was tested as an extraction solvent in a hydrophilic extraction process; the DES proline / glucose / glycerol at 1:1:1 stoichiometry tested as an extraction solvent in a hydrophilic extraction process; the DES proline / fructose / glycerol at 1:1
  • the DES implemented were essentially characterized by cold source spectrometry, according to the technique described in particular in the publication “Cold-Spray Ionization Mass Spectrometry of the Choline Chloride-Urea Deep”, Percevault et al, 2021 and/or by study of their rheology and/or by dielectric spectroscopy.
  • the algae was possibly desalinated by soaking in fresh water before drying;
  • the algae was dried at room temperature in the sun or in a tobacco dryer, or in a rotary dryer at a temperature between 35°C and 90°C, preferably between 45°C and 80°C, more preferably between 55°C. C and 70°C;
  • the DES previously prepared, which can be adjusted to a water content between 15% and 60% water, preferably between 20% and 40%, was placed in contact with the algae flakes with stirring for a period of time. between 10 and 60 min, preferably between 20 and 40 min, at a temperature between 30°C and 70°C, preferably between 40°C and 60°C, where the quantity of dried algae is between 2 % and 6% by weight, preferably between 3 and 5% by weight relative to the total weight of the algae/DES mixture;
  • the algae residues were then filtered through a cloth or sieve with a mesh diameter of between 0.1 and 1 mm;
  • the pH of the extract can optionally be adjusted between 4 and 7, preferably between 5 and 6, with a 30% sodium hydroxide solution or citric acid;
  • the final extract was filtered through Büchner with filter paper having a filtration capacity of 0.7 and/or 1.2 ⁇ m;
  • the DES used to carry out this hydrophilic extraction process are lactic acid/glycerol DES (1:1 stoichiometry), proline/glucose/sorbitol (1:1:1 stoichiometry), proline/glucose/glycerol (1:1:1 stoichiometry). 1:1), proline / fructose / glycerol (stoichiometry 1:1:1) and glycine / arginine / sorbitol (stoichiometry 1:1:3).
  • the preferred DESs are lactic acid/glycerol and glycine/arginine/sorbitol DESs.
  • the algae was eventually desalinated by soaking in fresh water;
  • the phase comprising DES was dried over anhydrous magnesium sulfate;
  • the final extract was filtered through Büchner with filter paper having a filtration capacity of 0.7 and/or 1.2 ⁇ m;
  • the DESs used to carry out this hydrophobic extraction process are lactic acid/dodecanol (1:1 stoichiometry) and lactic acid/decanol (1:1 stoichiometry) DESs.
  • the preferred DES is lactic acid/dodecanol DES.
  • the algae was possibly desalinated by soaking in fresh water before drying;
  • the algae was dried at room temperature in the sun or in a tobacco dryer, or in a rotary dryer at a temperature between 35°C and 90°C, preferably between 45°C and 80°C, more preferably between 55°C. C and 70°C;
  • An extraction was then carried out from the algal flakes in the presence of demineralized water, with stirring for a period of between 10 and 60 min, preferably between 20 and 40 min, at a temperature of between 10°C and 30 °C, preferably between 15°C and 25°C, where the quantity of dried algae is between 3% and 5% by weight, relative to the total weight of the algae/water mixture;
  • An insoluble fraction of algae and a first extract formed were separated, by filtration on a cloth or sieve with a mesh diameter of between 0.1 and 1 mm;
  • the insoluble fraction of algae was recovered and brought into contact with the previously prepared DES, which was adjusted to a water content of between 15% and 60% by weight, preferably between 20% and 40% by weight, in taking into account the water contained in the insoluble fraction, with stirring for a period of between 1 hour and 4 hours, preferably between 1 hour 30 minutes and 3 hours 30 minutes, at a temperature between 50°C and 100°C, preferably between 65°C and 85°C, where the quantity of raw dry algae is between 8% and 12% by weight, preferably between 9% and 11% by weight, relative to the total weight dry algae/DES mixture;
  • the pH of the mixture was adjusted between 4 and 7, preferably between 5 and 6, with a 30% sodium hydroxide solution;
  • the mixture was allowed to cool for a period of between 30 and 90 min; the mixture was adjusted to obtain a total mixture of 50% glycerol, taking into account the glycerol provided by the DES if it contains any.
  • Demineralized water was added to obtain a final quantity of raw dried algae between 3% and 5%, relative to the total weight of the algae/DES mixture;
  • the algae residues were filtered through a cloth or sieve with a mesh diameter of between 0.1 and 1 mm;
  • the final extract was filtered through Büchner with filter paper having a filtration capacity of 0.7 and/or 1.2 ⁇ m;
  • the DES used to carry out this polysaccharide extraction and hydrolysis process is lactic acid/glycerol DES (1:1 stoichiometry).
  • Test A Codium tomentosum extract (#9 in the previous table of “combinations” DES/orocedia/algae/metabolites and/or constituents)
  • Test B Extract of Furcellaria lumbricalis (#10 of the previous table of “combinations” DES/ororaties/alcs/metabolites and/or constituents)
  • Test C Cvstoseira baccata extract (#8 of the previous table of “combinations” DES/processes/alcs/metabolites and/or constituents)
  • Test D Cvstoseira baccata extract (#1 in the previous table of “combinations” DES/processes/alcs/metabolites and/or constituents)
  • Test E Cvstoseira baccata extract (#3 in the previous table of “combinations” DES/orocedia/algae/metabolites and/or constituents)
  • BJ cells human fibroblasts
  • the bacterial strain S. epidermidis ATCC® 14990TM was cultured in glucose-depleted medium (Tryptone Broth) and the growth of this strain was determined by reading the optical density at 600 nm in continuous kinetics over a period of 24 hours in order to to determine the growth curve.
  • RHE After 4 hours of incubation, the RHE were rinsed and the treatments renewed. The RHE were again incubated for 20 hours before being frozen at -80°C.
  • the preadipocytes used are human preadipocytes cultured in 2D in proadipogenic conditions.
  • the extracts to be tested are added directly to the culture medium.
  • the preadipocytes are cultured in the presence or absence of the extracts for 12 days with a change of media every 2-3 days during the culture period. All treatment conditions were carried out in culture triplicate. Media were then collected and preadipocytes were fixed with 4% paraformaldehyde before being incubated with anti-UCP1 primary antibody overnight. After washes, cells were incubated with the secondary antibody and then with DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) and BODIPY at room temperature to reveal nuclei and intracellular lipid droplets, respectively. Quantifications of nuclei, lipid accumulation and UCPI expression were performed by an automated method for detection of nuclei and lipid droplets as well as an imaging and processing method for quantification of surface area and fluorescence intensity.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'obtention d'une composition de métabolites d'algues à usage cosmétique, consistant à mettre en contact une préparation d'au moins une algue sauvage ou cultivée avec un solvant de type DES, ledit solvant de type DES étant choisi de façon à être constitué d'un mélange comprenant au moins un composé choisi parmi les acides aminés, les acides organiques, les alcools et les sucres. L'invention concerne également l'extrait et la composition cosmétique issus du procédé, ainsi que l'utilisation cosmétique correspondante.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d’obtention d’une composition de métabolites d’algues à usage cosmétique, extraits et compositions issus d’un tel procédé et utilisation cosmétique de ces extraits et compositions
Domaine technique de l’invention
La présente invention appartient au domaine technique de l’extraction de matériel végétal à visée cosmétique, utilisant en particulier des solvants naturels.
Plus particulièrement, l’invention vise à utiliser les algues, typiquement les macro-algues, comme matériel biologique source, et à en extraire des produits actifs ciblés, utilisables dans l’industrie cosmétique, à partir de solvants d’extraction appartenant eux-mêmes à la chimie verte.
Arrière-plan technique
Depuis quelques années, un attrait pour les soins et les cosmétiques naturels se développe, augmentant la recherche de composés actifs au sein des produits naturels. Les algues, du fait de leur richesse biologique, ont déjà été utilisées comme matériel végétal source pour extraire des produits actifs à usage cosmétique.
En effet, bien qu’elles soient principalement composées d’eau, les algues comprennent des métabolites et des constituants intéressants, tels que des phlorotanins, du mannitol, des polysaccharides constitués notamment de sucres comme le glucose ou le fucose ou encore des composés hydrophobes comme par exemple des caroténoïdes et des chlorophylles, ainsi que d’autres composés actifs. Ainsi, on sait que des molécules algales pures ou sous forme d’extraits peuvent être ajoutées dans des formulations cosmétiques pour leurs propriétés variées, telle que leur activité, hydratante, raffermissante ou encore amincissante.
Parmi les procédés connus d’extraction de métabolites d’origine algale, et plus généralement d’origine végétale, figurent les procédés d’extraction par solvant.
Un solvant est une substance généralement liquide qui a la capacité de solubiliser et dissoudre des molécules sans provoquer de modification chimique de ces substances, et sans se modifier lui-même. Plus d’une centaine de tonnes de solvants organiques sont produites par an dans le monde pour l’industrie, mais la plupart d’entre eux ne correspondent pas aux principes de la chimie verte, le but de celle-ci étant d’obtenir des processus chimiques sûrs, propres et écoénergétiques. Parmi ces principes de la chimie verte, il peut être cité l’utilisation de solvants et auxiliaires moins toxiques, ou encore l’utilisation de matières premières renouvelables.
Les solvants les plus fréquemment utilisés sont des solvants organiques comme l’hexane, le benzène ou l’acétone. L’ensemble de ces solvants respectent peu ces principes de la chimie verte. Ces solvants de synthèse, de par leur sourçage pétrochimique, font l’objet de controverses parmi les scientifiques et dans le grand public. Ils ont également l’inconvénient d’être volatiles, de présenter une faible sélectivité et ont une gamme de polarité restreinte. Bien que certains solvants soient considérés comme non toxiques, tel que l’eau, l’éthanol ou plus largement les alcools, comme le glycérol, le propylène glycol ou le butylène glycol très utilisés dans le domaine cosmétique, ceux-ci ne sont pas toujours efficaces pour extraire de façon optimale les molécules moins polaires. De même, les solvants hydrophobes, tels que le triglycéride caprylique/caprique ou encore l’huile de tournesol, très utilisés en cosmétique ne présentent pas une efficacité d’extraction optimale des métabolites des végétaux. Leur utilisation, notamment pour extraire des principes actifs à intégrer dans des compositions, telle que des compositions cosmétiques, ne permet pas la plupart du temps une extraction optimale et/ou de s’affranchir de conservateurs dans ces compositions.
C’est pourquoi les solvants néotériques sont largement développés pour remplacer les solvants traditionnels. Ces solvants alternatifs, en plus d’améliorer la sélectivité et d’élargir la gamme de polarité, sont employés pour diminuer la toxicité, la volatilité et la dangerosité des solvants, et ainsi respecter un peu plus les principes de la chimie verte.
Les solvants eutectiques profonds, (« Deep eutectic solvent », ou DES) appartiennent à ces nouveaux solvants. Ce sont des solvants durables dérivés de ressources renouvelables, qui sont faciles à préparer, sans étape de purification. Ils sont généralement composés de deux ou trois constituants capables de s’associer ensemble via des liaisons hydrogènes. Ils sont généralement décrits comme le mélange d’au moins un accepteur et un donneur de liaison hydrogène qui a une certaine stœchiométrie formera un eutectique, donnant ainsi un point de fusion plus bas au mélange qu’à chacun des constituants. Quand les constituants de ces solvants sont des composés présents naturellement dans la nature, comme les métabolites primaires des plantes, ils sont appelés NaDES (« Natural Deep eutectic solvent »).
L’invention vise précisément à utiliser ces solvants DES pour extraire des métabolites d’algues à usage cosmétique.
Les NaDES sont en effet des solvants naturels présentant avantageusement un fort pouvoir extradant : ils seraient d’ailleurs présents dans la nature pour la survie d’espèces dans des conditions extrêmes, et permettraient de stocker et transporter les molécules non solubles dans l’eau, ou lorsqu’il y a peu d’eau. Ces solvants innovants et efficaces, permettant de s’affranchir généralement de conservateurs, sont encore peu utilisés en cosmétique. Les inventeurs ont découvert que leur utilisation en tant que solvant d’extraction d’algues permet d’obtenir des extraits actifs cosmétiques, pouvant être intégrés dans diverses compositions cosmétiques.
Il est déjà connu d’utiliser des NaDES en tant que solvants d’extraction pour produire différents extraits, à partir de matériel biologique, typiquement végétal ou animal.
Ainsi, la demande de brevet FR3036618A1 publiée par Gattefossé en décembre 2016 traite de procédés d'extraction réalisés à partir de matériel végétal, et de l'utilisation de solvants dits « verts », préparés à partir de molécules biosourcées, biodégradables et non toxiques. En particulier, dans le but d’améliorer les procédés de préparation d’extraits végétaux existants pour qu’ils satisfassent les exigences cosmétiques tout en assurant une qualité adéquate des extraits produits. Cette demande propose de produire des extraits végétaux par extraction avec des NaDES. Les NaDES mentionnés dans ce document antérieur sont aptes à extraire des métabolites de plantes, à partir de leur graines, feuilles, fruits, fleurs et/ou bulbes. La seule plante citée et testée dans ce document de brevet antérieur est la fleur Calendula officinalis. Ce document de brevet antérieur propose également d’utiliser les extraits végétaux produits dans la production, par exemple, de compositions cosmétiques. Mais ces NaDES ne sont pas divulgués comme étant aptes à extraire des métabolites d’algues.
Également, la demande de brevet FR3034626A1 publiée par Naturex en octobre 2016 traite de NaDES pour extraire du matériel biologique végétal, ou animal, ou encore procaryote. Ce document mentionne que les extraits végétaux produits peuvent être intégrés dans toutes sortes de compositions, telles que des compositions cosmétiques, mais également de nombreuses autres compositions de type alimentaire, nutraceutique, pharmaceutique, œnologique, ou encore des parfums. Dans un but d’amélioration des procédés d’extraction existants utilisant des NaDES, ce document propose d’extraire des composés biologiques naturels avec des NaDES bien particuliers, lesquels comprennent de la bétaïne. Ces NaDES ont été testés pour extraire des métabolites biologiques à partir de plantes, telles que les fleurs de cerisiers, de safran, la criste-marine, la rose de Jéricho, le romarin, ou encore les feuilles d’olivier. Ces NaDES à base de bétaïne ne sont en revanche pas discutés, ni même divulgués, comme étant aptes à extraire des métabolites d’algues.
Encore, la demande de brevet WO2011/155829A1 publiée par l’Université de Leiden en décembre 2011 traite d’un procédé d’extraction de matériel biologique, en vue d’une utilisation dans l’industrie cosmétique, mais également dans de nombreuses autres industries, telle que celles de l’alimentaire, de la pharmacie, ou encore de l’agrochimie. Notamment, dans le but d’améliorer les procédés existants d’extraction à partir de sources naturelles sans utiliser de composés de synthèse, cette demande propose d’extraire du matériel biologique avec soit des NaDES, soit des liquides ioniques. Ces NaDES et liquides ioniques sont divulgués comme étant adaptés à l’extraction de métabolites à partir de nombreux types de matériel, tel que des plantes (la vanille, la plante Taxus, la plante Artemisia, la plante Papaver, etc.), des insectes, des animaux, ou encore des microorganismes. Il a notamment été testé l’extraction à partir de fleurs de rose rouge. Les NaDES présentés dans ce document ne sont en revanche pas discutés, ni même divulgués, comme étant aptes à extraire des métabolites d’algues.
Objectifs de l’invention
Un premier objet de la présente invention consiste à mettre en œuvre de façon nouvelle des procédés d’extraction applicables aux ressources algales, et adaptés à l’obtention d’extraits à usage cosmétiques, en utilisant des solvants de type NaDES.
Un autre objectif de l’invention est de sélectionner parmi les solvants de type DES des formules de solvants d’extraction qui respectent les principes de la cosmétique et les règlements cosmétiques et qui soient plus efficaces, en particulier en termes de rendement d’extraction de principes actifs de sélectivité de ces principes actifs, de stabilité des molécules extraites, et/ou qui permettent de s’affranchir de conservateurs.
Il n’a pas été identifié de publications remarquables portant sur l’utilisation de solvants naturels, en particulier les NaDES, pour l’extraction de végétaux marins, tels que les algues. Il apparaît que les travaux connus sur ce sujet sont lacunaires, et que les tests réalisés utilisent par exemple du chlorure de choline dans la composition des DES, un composé qui n’est pas compatible avec des usages cosmétiques.
Dans le cadre de l’invention, les solvants de type DES ont été caractérisés de façon satisfaisante, selon des méthodes suffisamment fiables pour pouvoir envisager une industrialisation.
Un objectif de l’invention est également de proposer de nouvelles compositions cosmétiques à base d’algues incluant des principes actifs cosmétiques issus de procédés d’extraction utilisant ces types de solvants.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l’aide d’un procédé selon l’invention.
Résumé de l’invention
En particulier, l’invention concerne un procédé d’obtention d’une composition de métabolites et/ou de constituants d’algues à usage cosmétique, consistant à mettre en contact une préparation d’au moins une algue (typiquement, une macro-algue sauvage ou cultivée) avec un solvant de type DES, ledit solvant de type DES étant choisi de façon à être constitué d’un mélange comprenant deux ou trois composés choisis parmi les acides aminés, les acides organiques, les alcools et les sucres, en présence d’eau ou non.
Plus précisément, le procédé selon l’invention trouve une première modalité de mise en œuvre sous forme d’une extraction hydrophile, selon laquelle : soit le DES acide lactique / glycérol (1 :1 ) est mis en contact avec une préparation d’au moins une macro-algue brune via une extraction hydrophile, pour obtenir une composition contenant notamment des phlorotannins et /ou des osmolytes de petites tailles type mannitol soit le DES glycine / arginine / sorbitol (1 :1 :3) est mis en contact avec une préparation d’au moins une macro-algue via une extraction hydrophile, pour obtenir une composition comprenant des métabolites et/ou des constituants d’algues contenant notamment des osmolytes et / ou des sucres et dérivés de sucres incluant des polysaccharides.
Avantageusement, selon cette première modalité d’extraction hydrophile, le procédé comprend les étapes suivantes : broyage d’une algue séchée pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5 cm de large, préférentiellement de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement 0,1 à 1 ,5 cm ; mise en contact desdites paillettes d’algue avec ledit DES, sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 30°C et 70°C, de préférence entre 40°C et 60°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 2 et 6% en poids, de préférence entre 3 et 5% en poids par rapport au poids total du mélange algue/DES ; filtration des résidus d’algues formés à l’étape précédente sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ;
-filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites d’algues à usage cosmétique.
Avantageusement, ladite algue peut être dessalée par trempage dans l’eau douce avant séchage.
Également, avantageusement, ladite algue séchée est séchée à température ambiante au soleil, ou au séchoir à tabac, ou au séchoir rotatif à une température comprise entre 35°C et 90°C, préférentiellement entre 45°C et 80°C, plus préférentiellement entre 55°C et 70°C.
Selon une autre caractéristique avantageuse, avant ladite étape de mise en contact, ledit DES est ajusté à une teneur en eau comprise entre 15% et 60% en poids d’eau, de préférence entre 20 % et 40 % en poids d’eau.
Selon une autre caractéristique avantageuse, après ladite étape de filtration des résidus d’algues, le pH dudit extrait est ajusté entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ou de l’acide citrique.
Il apparaît donc que ce procédé selon l’invention est simple à mettre en œuvre et à contrôler, et présente l’avantage de ne pas nécessiter de matériel particulièrement coûteux.
Toujours selon l’invention, le procédé trouve une deuxième modalité de mise en œuvre combinant extraction hydrophile et hydrolyse, de façon notamment à permettre une étape d’hydrolyse additionnelle, permettant de dégrader en particulier les polysaccharides en oligosaccharides et monosaccharides, intéressants pour une variété plus large d’effets cosmétiques.
Dans cette deuxième modalité du procédé de l’invention, le DES acide lactique / glycérol (1 :1 ) est mis en contact avec une préparation d’au moins une macro-algue via une extraction et une hydrolyse, pour obtenir une composition comprenant des polysaccharides et / ou oligosaccharides et / ou monosaccharides, et comprend avantageusement les étapes suivantes : broyage d’une algue séchée pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5 cm de large, préférentiellement de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement 0,1 à 1 ,5 cm ; extraction à partir desdites paillettes d’algue en présence d’eau déminéralisée, sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 10°C et 30°C, de préférence entre 15°C et 25°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 3 et 5% en poids, par rapport au poids total du mélange algue/eau ; séparation d’une fraction insoluble d’algue et d’un premier extrait formé, par filtration sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; récupération de ladite fraction insoluble d’algue et mise en contact avec ledit DES ajusté à une teneur en eau comprise entre 15 et 60% en poids, de préférence entre 20 % et 40% en poids, en tenant compte de l’eau contenue dans ladite fraction insoluble, sous agitation pendant une durée comprise entre 1 h et 4h, de préférence entre 1 h30 et 3h30, à une température comprise entre 50°C et 100°C, de préférence entre 65°C et 85°C, où la quantité d’algue est comprise entre 8 et 12% en poids, préférentiellement entre 9 et 11 % en poids, par rapport au poids total du mélange algue/DES ; ajustement du pH du mélange entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ; refroidissement dudit mélange pendant une durée comprise entre 30 et 90min ; le mélange est ajusté pour obtenir un mélange total de 50% de glycérol en prenant en compte le glycérol apporté par le DES s’il en contient ; ajout d’eau déminéralisée pour obtenir une quantité finale d’algue séchée brute entre 3 et 5%, par rapport au poids total du mélange algue/DES ; filtration des résidus d’algues formés lors des étapes précédentes sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites et/ou de constituants d’algues à usage cosmétique.
Enfin, selon une troisième modalité de mise en œuvre de l’invention, c’est le DES acide lactique / dodécanol qui est mis en contact avec une préparation d’au moins une macro-algue via une extraction hydrophobe, pour obtenir une composition contenant notamment des caroténoïdes et/ou des chlorophylles.
Dans cette troisième modalité, le procédé comprend avantageusement les étapes suivantes : broyage d’une algue (séchée ou non séchée / humide) pour obtenir une pâte ou des morceaux de 0,05 à 2,5 cm de large, préférentiellement de 0,1 à 2 cm, encore plus préférentiellement 0,2 à 1 ,5 cm ; mise en contact de ladite pâte ou desdits morceaux d’algue avec ledit DES, sous agitation pendant une durée comprise entre 30 et 120 min, de préférence entre 50 et 70 min, à une température inférieure à 60°C, de préférence entre 15°C et 35°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 6 et 10% en poids, de préférence entre 7 et 9% en poids par rapport au poids total du mélange algue sèche/DES ; filtration des résidus d’algues formés à l’étape précédente sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; séparation d’une phase aqueuse et d’une phase comprenant ledit DES ; séchage de ladite phase comprenant ledit DES sur du sulfate de magnésium anhydre; filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites et/ou constituants d’algues à usage cosmétique.
En conséquence, l’invention couvre également toute une série d’extraits issus de ces procédés, à savoir : selon la première modalité (extraction
Figure imgf000008_0001
iile sim
Figure imgf000008_0002
les extraits issus du procédé hydrophile, pour lesquels le procédé est appliqué à l’extraction à partir de l’algue Cystoseira baccata en présence du DES acide lactique / glycérol (stœchiométrie 1 :1 ) afin de comprendre des phlorotannins et du mannitol après extraction ; les extraits obtenus selon le même procédé appliqué à l’extraction à partir de l’algue Pylaiella littoralis en présence du DES acide lactique / glycérol (1 :1 ) afin de comprendre des phlorotannins ; les extraits obtenus selon le même procédé appliqué à l’extraction à partir de l’algue Cystoseira baccata en présence du DES glycine / arginine / sorbitol (1 :1 :3) afin de comprendre des sucres et/ou dérivés de sucres incluant des polysaccharides, tel que du mannitol ou des laminaranes ; les extraits obtenus selon le même procédé appliqué à l’extraction à partir de l’algue Polysiphonia elongata en présence du DES glycine / arginine / sorbitol (1 :1 :3) comprenant des mycosporines, et/ou des digénéasides, et/ou du glucose. selon la deuxième modalité (combinaison d’extraction hydrophile et d’hvdrolvse) : les extraits issus de ce procédé appliqué à l’extraction à partir de l’algue Cystoseira baccata, ou de l’algue Codium tomentosum, ou de l’algue Furcellaria lumbricalis, ou de l’algue Polysiphonia elongata, ou de l’algue Calliblepharis jubata, en présence du DES acide lactique / glycérol (1 :1 ) comprenant des polysaccharides hydrolysés, tels que des laminaranes, et/ou des fucanes, et/ou des arabinogalactanes, et/ou des mannanes, et/ou des furcellaranes, et/ou des galactanes, et/ou des carraghénanes. selon la troisième modalité (extraction hydrophobe) : les extraits issus du procédé d’extraction hydrophobe de l’invention appliqué à l’extraction à partir de l’algue Cystoseira baccata, ou de l’algue Codium tomentosum, ou de l’algue Furcellaria lumbricalis, en présence du DES acide lactique / dodécanol (1 :1 ) comprenant des composés hydrophobes, tels que des caroténoïdes et/ou des chlorophylles.
Ces différents extraits selon l’invention sont intégrables en tant qu’ingrédients cosmétiques dans des compositions cosmétiques, du fait qu’ils contiennent des principes actifs naturels intéressants encore très peu répandus. En effet, alors que l’extraction de métabolites d’algues à visée cosmétique ne s’est pas encore pleinement développée, l’utilisation de DES en tant que solvants d’extraction, associée à l’utilisation d’algues, permet également de respecter la réglementation cosmétique, en limitant l’usage de réactifs et composés toxiques. De telles compositions naturelles présentent ainsi moins de risque d’effets secondaires pour leurs utilisateurs, et correspondent à ce que recherchent les consommateurs.
L’invention englobe également les compositions cosmétiques incluant au moins un des extraits ci-dessus, ainsi que l’utilisation de chacun de ces extraits en tant qu’ingrédient cosmétique.
Selon l’invention, les compositions cosmétiques concernées sont notamment destinées à être appliquées sur la peau saine, typiquement pour hydrater la peau, et/ou pour prévenir et/ou lutter contre le vieillissement cutané, et/ou pour améliorer le microbiote cutané et/ou améliorer la fonction barrière de la peau et/ou pour préparer la peau à lutter contre les stress oxydants extérieurs, et/ou apporter un effet amincissant et/ou un effet brûleur de graisse et/ou un effet apaisant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui va suivre en lien avec des modes de réalisation préférentiels de l’invention.
Description détaillée de l'invention
Introduction générale sur les algues et la cosmétique
Les macroalgues marines sont regroupées en trois types : les algues brunes ou Phaeophyceae contenant des pigments bruns caroténoïdes comme la fucoxanthine ; les algues rouges appartenant au phylum des Rhodophyta contenant des pigments rouges et bleus nommés phycobilines ; et les algues vertes appartenant au phylum des Chlorophyta.
Les algues sont principalement composées d’eau et peuvent en contenir jusqu’à 95 % du poids de l’algue fraîche. Elles comprennent aussi de nombreux autres éléments, tels que des sels minéraux et oligo-éléments, des vitamines, des acides aminés et protéines, des pigments, ou encore des phlorotannins. C’est l’ensemble de ces métabolites qui vont faire leur spécificité, leur apportant notamment des propriétés biologiques qui peuvent être utilisées dans différentes applications, tel que l’agroalimentaire, le domaine pharmaceutique et médical, ou encore la cosmétique.
Au regard en particulier du développement du domaine des soins et des cosmétiques naturels, les molécules algales pures ou sous forme d’extraits peuvent être ajoutées dans des formulations pour leurs activités tonifiante, hydratante, revitalisante, anti-âge mais aussi anticellulite et amincissante.
Les algues au cœur de l’invention
Six espèces d’algues ont été étudiées dans le cadre de l’invention. Il s’agit des algues brunes Pylaiella littoralis et Cystoseira baccata, des algues rouges Polysiphonia elongata, Cal I i bl epharis jubata et Furcellaria lumbricalis, ainsi que de l’algue verte Codium tomentosum. Ce sont toutes des macroalgues eucaryotes, sélectionnées pour leur composition chimique notamment en composés phénoliques, caroténoïdes, mycosporines ou polysaccharides et/ou leurs propriétés antioxydantes, anti-UV, anti-âge et hydratantes. Introduction générale sur les DES
Un DES comprend un accepteur et un donneur de liaison hydrogène, qui, à la bonne stœchiométrie, s’associent pour créer un réseau de liaisons hydrogènes. Sont en jeu des forces intermoléculaires non covalentes et non ioniques. Un DES est généralement liquide à température ambiante (en dessous de 100°C).
De nombreuses molécules peuvent entrer dans la composition d’un solvant eutectique profond comme les acides organiques, les acides aminés, les sucres, les alcools ou encore les ammoniums quaternaires.
Les avantages que présente l’utilisation de DES en tant que solvants sont entre autres liés à une diminution de la toxicité des produits utilisés comparés aux solvants organiques, car ils sont moins toxiques. Ils sont également non volatils et non inflammables. Ils sont souvent biodégradables et biocompatibles. Ils présentent également un fort pouvoir solvatant et extradant, ce qui en fait de très bons solvants d’extraction.
Les solvants eutectiques, en plus d’être souvent plus efficaces que l’eau, peuvent permettre une stabilisation de métabolites et/ou constituants d’algues extraits et/ou limiter l’utilisation de conservateur.
L’efficacité des DES pour extraire des métabolites cibles est dépendante de leur polarité, en modifiant leur composition, la polarité peut être modulée permettant d’obtenir une gamme de polarité très variée grâce à un nombre considérable de possibilités de composition.
Détail des expériences de mise en œuvre et test des principes de l’invention
Comme déjà mentionné, les algues produisent de nombreuses molécules actives intéressantes en cosmétique. L’objectif de cette invention a été d’extraire, voire d’hydrolyser, une partie de ces molécules à l’aide de solvants innovants : les DES.
Trois (3) types de solvants eutectiques profonds ont été préparés dans cette invention : des DES binaires hydrophiles, comprenant 2 composés (en présence d’eau) ; des DES ternaires hydrophiles, comprenant 3 composés (en présence d’eau); et des DES hydrophobes, comprenant 2 ou 3 constituants dont au moins 1 est hydrophobe, sans ajout d’eau.
Concernant la nature et la qualité de l’eau à ajouter dans les différentes variantes résumées ci-dessus, il sera préféré un ajout d’eau déminéralisée, afin de mieux contrôler la pureté, la reproductibilité et l’absence de bactérie. Toutefois, l’homme du métier pourra adapter en fonction d’éventuels objectifs secondaires
Il est possible de moduler les DES en fonction de leurs applications en ajustant leur sélectivité, leur polarité ou encore leur viscosité, en changeant notamment un ou plusieurs constituants du DES ou en changeant la quantité d’eau contenue dans celui-ci. Par exemple, l’ajout d’un 3ème composé (autre que l’eau) à un DES binaire hydrophile a permis de jouer sur la polarité des solvants.
La viscosité est un des facteurs limitants pour l’utilisation des solvants eutectiques au niveau industriel. Notamment, l’augmentation de la température et l’ajout d’eau dans les DES hydrophiles influencent leur viscosité. En conséquence, l’ajout d’eau lors de la préparation des DES facilite l’obtention de ceux-ci en diminuant le temps de préparation ainsi que le risque de dégradation des constituants de départ. Pour conserver les propriétés d’extraction spécifiques des DES de l’invention, il est observé une limite de dilution située entre 30 et 40 % d’eau massique.
Six (6) DES particuliers, entre autres, ont été expérimentalement testés dans le cadre de l’invention : le DES acide lactique / glycérol, à la stœchiométrie 1 :1 , a été testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophile, ainsi que dans un procédé combinant extraction et hydrolyse ; le DES acide lactique / dodécanol, à la stœchiométrie 1 :1 , a été testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophobe ; le DES acide lactique / décanol, à la stœchiométrie 1 :1 , a été testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophobe ; le DES glycine / arginine / sorbitol, à la stœchiométrie 1 :1 :3, a été testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophile ; le DES proline / glucose / glycérol à la stœchiométrie 1 :1 :1 testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophile ; le DES proline / fructose / glycérol à la stœchiométrie 1 :1 :1 testé en tant que solvant d’extraction dans un procédé d’extraction hydrophile.
Les DES mis en œuvre ont été essentiellement caractérisés par spectrométrie à source froide, selon la technique décrite notamment dans la publication « Cold-Spray Ionization Mass Spectrometry of the Choline Chloride-Urea Deep », Percevault et al, 2021 et/ou par étude de leur rhéologie et/ou par spectroscopie diélectrique.
Ces DES ont été utilisés pour extraire divers métabolites et/ou constituants, éventuellement hydrolysés, sur la base de différentes algues.
Ces combinaisons DES/procédés/algues/métabolites et/ou constituants sont résumées dans le tableau ci-après :
Figure imgf000012_0001
On constate ainsi que ces différentes combinaisons selon l’invention permettent l’obtention de diverses compositions variées de métabolites et/ou constituants d’algues à usage cosmétique, au moyen de la mise en contact d’une préparation d’au moins une algue (typiquement une macro-algue) avec un solvant de type DES, ledit solvant de type DES étant choisi de façon à être constitué d’un mélange comprenant deux ou trois composés choisis parmi les acides aminés, les acides organiques, les alcools et les sucres, en présence d’eau ou non.
Incidemment, l’efficacité de ce procédé d’obtention de composition variées de métabolites d’algues pourrait être corrélé, en toute hypothèse, avec le fait que ces composés qui sont présents dans la nature pourraient tout à fait former des DES à l’intérieur de végétaux. Leur formation permettrait de solubiliser, stocker et transporter les métabolites non ou peu solubles dans l’eau. Cela expliquerait la survie d’organisme lors des phénomènes de germination, de cryoprotection ou de sécheresse.
Détails des trois modalités de réalisation du procédé selon l’invention
La très large de gamme de pH possible pour les DES a permis d’envisager à la fois l’extraction de différents métabolites d’algues, ainsi que l’hydrolyse de polysaccharides algaux.
Procédé d'extraction avec un DES hydrophile
L’algue a éventuellement été dessalée par trempage dans l’eau douce avant séchage ;
L’algue a été séchée, à température ambiante au soleil ou au séchoir à tabac, ou au séchoir rotatif à une température comprise entre 35°C et 90°C, préférentiellement entre 45°C et 80°C, plus préférentiellement entre 55°C et 70°C ;
Elle a été ensuite broyée au mixeur pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5cm de large, de préférence de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 cm ;
Le DES, préalablement préparé, qui peut être ajusté à une teneur en eau entre 15% et 60% d’eau, de préférence entre 20 % et 40 %, a été mis en contact avec les paillettes d’algue sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 30°C et 70°C, de préférence entre 40°C et 60°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 2% et 6% en poids, de préférence entre 3 et 5% en poids par rapport au poids total du mélange algue/DES ;
Les résidus d’algues ont ensuite été filtrés sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ;
Le pH de l’extrait peut éventuellement être ajusté entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ou de l’acide citrique ;
L’extrait final a été filtré sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ;
L’extrait final sous forme liquide a été récupéré.
Les DES utilisés pour mettre en œuvre ce procédé d’extraction hydrophile sont les DES acide lactique / glycérol (stœchiométrie 1 :1 ), proline / glucose / sorbitol (stœchiométrie 1 :1 :1 ), proline / glucose / glycérol (stœchiométrie 1 :1 :1 ), proline / fructose / glycérol (stœchiométrie 1 :1 :1 ) et glycine / arginine / sorbitol (stœchiométrie 1 :1 :3).
Les DES préférentiels sont les DES acide lactique / glycérol et glycine / arginine / sorbitol.
Procédé d'extraction avec un DES hydrophobe
L’algue a éventuellement été dessalée par trempage dans l’eau douce ;
L’algue humide/non séchée ou séchée, à température ambiante au soleil ou au séchoir à tabac, ou au séchoir rotatif à une température comprise entre 35°C et 90°C, préférentiellement entre 45°C et 80°C, plus préférentiellement entre 55°C et 70°C a été broyée au mixeur pour obtenir une pâte ou des morceaux de 0,05 à 2,5 cm de large, préférentiellement de 0,1 à 2 cm, encore plus préférentiellement 0,2 à 1 ,5 cm ; Le DES, préalablement préparé, est mis en contact avec la pâte ou les morceaux d’algue sous agitation pendant une durée comprise entre 30 et 120 min, de préférence entre 50 et 70 min, à une température inférieure à 60°C, de préférence entre 15°C et 35°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 6% et 10% en poids, de préférence entre 7% et 9% en poids par rapport au poids total du mélange algue/DES ; Les résidus d’algues ont été filtrés sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ;
Une phase aqueuse et une phase comprenant le DES ont été séparées ;
La phase comprenant le DES a été séchée sur du sulfate de magnésium anhydre ; L’extrait final a été filtré sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ;
L’extrait final sous forme liquide a été récupéré.
Les DES utilisés pour mettre en œuvre ce procédé d’extraction hydrophobe sont les DES acide lactique / dodécanol (stœchiométrie 1 :1 ) et acide lactique / décanol (stœchiométrie 1 :1 ).
Le DES préférentiel est le DES acide lactique / dodécanol.
Procédé d’extraction et d’hvdrolvse de polysaccharides avec un DES hydrophile
L’algue a éventuellement été dessalée par trempage dans l’eau douce avant séchage ;
L’algue a été séchée, à température ambiante au soleil ou au séchoir à tabac, ou au séchoir rotatif à une température comprise entre 35°C et 90°C, préférentiellement entre 45°C et 80°C, plus préférentiellement entre 55°C et 70°C ;
Elle a été ensuite broyée au mixeur pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5cm de large, de préférence de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement de 0, 1 à 1 ,5 cm ;
Une extraction a ensuite été réalisée à partir des paillettes d’algue en présence d’eau déminéralisée, sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 10°C et 30°C, de préférence entre 15°C et 25°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 3% et 5% en poids, par rapport au poids total du mélange algue/eau ;
Une fraction insoluble d’algue et d’un premier extrait formé ont été séparés, par filtration sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0, 1 et 1 mm ; La fraction insoluble d’algue a été récupérée et mise en contact avec le DES préalablement préparé, qui a été ajusté à une teneur en eau comprise entre 15% et 60% en poids, de préférence entre 20 % et 40 % en poids, en tenant compte de l’eau contenue dans la fraction insoluble, sous agitation pendant une durée comprise entre 1 h et 4h, de préférence entre 1 h30 et 3h30, à une température comprise entre 50°C et 100°C, de préférence entre 65°C et 85°C, où la quantité d’algue sèche brute est comprise entre 8% et 12% en poids, préférentiellement entre 9% et 11 % en poids, par rapport au poids total du mélange algue sèche/DES ;
Le pH du mélange a été ajusté entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ;
Le mélange a été laissé refroidir pendant une durée comprise entre 30 et 90min ; le mélange a été ajusté pour obtenir un mélange total de 50% en glycérol en prenant en compte le glycérol apporté par le DES s’il en contient.
De l’eau déminéralisée a été ajoutée pour obtenir une quantité finale d’algue séchée brute entre 3% et 5%, par rapport au poids total du mélange algue/DES ;
Les résidus d’algues ont été filtrés sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ;
L’extrait final a été filtré sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ;
L’extrait final sous forme liquide a été récupéré.
Le DES utilisé pour mettre en œuvre ce procédé d’extraction et d’hydrolyse de polysaccharides est le DES acide lactique / glycérol (stœchiométrie 1 :1 ).
Il est possible pour l’homme de métier d’obtenir à partir des algues des oligosaccharides de différents poids moléculaires et degrés de polymérisation, et donc associés à des propriétés biologiques et chimiques différentes, en jouant sur le DES et la température mis en œuvre dans l’hydrolyse, sans sortir du cadre de l’invention.
Pour valider l’efficacité des procédés et des extraits de l’invention, des tests ont été menés, dont les résultats figurent dans le tableau récapitulatif ci-dessous.
La colonne 2 de ce tableau indique la combinaison DES/procédés/algues/métabolites concernée telle qu’elle est référencée dans le tableau des combinaisons figurant plus haut dans la présente description.
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000017_0001
Description des résultats
Test A : Extrait de Codium tomentosum (#9 du Tableau antérieur des « combinaisons » DES/orocédés/algues/métabolites et/ou constituants)
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait augmente la production d’acide hyaluronique par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2 et non irradiées. Ces résultats sont positifs et amènent à penser que l’extrait améliore la matrice extra-cellulaire au niveau dermique pour un effet anti-âge et hydratant, sous réserve de tests in vivo.
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait diminue la production de MMP-1 par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2. Ces résultats amènent à penser que l’extrait diminue la dégradation du collagène pour un effet anti-âge.
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait diminue la production d’IL-8 par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2. Ces résultats amènent à penser que l’extrait régule les phénomènes inflammatoires pour un effet apaisant ou anti-rougeur.
Un test in vitro de croissance bactérienne de la souche S. epidermidis en milieu appauvrit en glucose a pu montrer que l’extrait améliore la croissance de la bactérie commensale (bonne bactérie de la peau) S. epidermidis en milieu appauvri (sans glucose). Ces résultats amènent à penser qu’il améliore le microbiote cutané avec un effet pré-biotique c’est à dire une augmentation de la flore saprophyte bénéfique pour une meilleure protection cutanée et un effet barrière.
Test B : Extrait de Furcellaria lumbricalis (#10 du Tableau antérieur des « combinaisons » DES/orocédés/alques/métabolites et/ou constituants)
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait augmente la production d’acide hyaluronique par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2 et non irradiées. Ces résultats amènent à penser que l’extrait améliore la matrice extra-cellulaire au niveau dermique pour un effet anti-âge et hydratant, sous réserve de test in vivo.
Un test in vitro de croissance bactérienne de la souche S. epidermidis en milieu appauvrit en glucose a pu montrer que l’extrait améliore la croissance de la bactérie commensale (bonne bactérie de la peau) S. epidermidis en milieu appauvri (sans glucose). Ces résultats amènent à penser qu’il améliore le microbiote cutané avec un effet pré-biotique c’est à dire une augmentation de la flore saprophyte bénéfique pour une meilleure protection cutanée et un effet barrière. Un test in vitro a été réalisé sur épiderme humain reconstruit (Reconstructed Human Epidermis - RHE) pour évaluer l’adhésion et la prolifération de 3 souches bactériennes Staphylococcus aureus (S. aureus), Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) et Cutibacterium acnés (C. acnés). L’extrait augmente la flore commensale (bonne bactérie de la peau : S. epidermidis) au détriment de la flore pathogène (C. acnés + S. aureus). L’excès de ces pathogènes peut provoquer des dérèglements (acné ou sécheresse) mais ils sont néanmoins toujours présents. Ces résultats amènent à penser qu’il régule le microbiote cutané en évitant une prolifération des bactéries pathogènes.
Test C : Extrait de Cvstoseira baccata (#8 du Tableau antérieur des « combinaisons » DES/procédés/alques/métabolites et/ou constituants)
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait augmente la production d’acide hyaluronique par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2 et non irradiées. Ces résultats amènent à penser que l’extrait améliore la matrice extra-cellulaire au niveau dermique pour un effet anti-âge et hydratant.
Un test in vitro de croissance bactérienne de la souche S. epidermidis en milieu appauvrit en glucose a pu montrer que l’extrait améliore la croissance de la bactérie commensale (bonne bactérie de la peau) S. epidermidis en milieu appauvri (sans glucose). Ces résultats amènent à penser qu’il améliore le microbiote cutané avec un effet pré-biotique c’est à dire une augmentation de la flore saprophyte bénéfique pour une meilleure protection cutanée et un effet barrière.
Test D : Extrait de Cvstoseira baccata (#1 du Tableau antérieur des « combinaisons » DES/procédés/alques/métabolites et/ou constituants)
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait augmente la production d’acide hyaluronique par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2 et non irradiées. Ces résultats amènent à penser que l’extrait améliore la matrice extra-cellulaire au niveau dermique pour un effet anti-âge et hydratant.
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait diminue la production de MMP-1 par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2. Ces résultats amènent à penser que l’extrait diminue la dégradation du collagène pour un effet anti-âge.
Un test in vitro a été réalisé sur préadipocytes humains pour évaluer l’effet d’extraits sur l’adipogénèse. L’extrait diminue l’accumulation lipidique et donc la différentiation des préadipocytes en adipocytes (anti-adipogénique). Ces résultats amènent à penser que l’extrait a des propriétés anti-stockage des lipides pour un effet minceur.
Un test in vitro a été réalisé sur préadipocytes humains pour évaluer l’effet de l’extraits sur l’induction du phénotype beige. L’extrait augmente l’expression de la protéine UCP1 ce qui traduit une augmentation de l’induction du phénotype beige des préadipocytes (effet pro- thermogénique). Ces résultats amènent à penser que l’extrait a des propriétés de brûleur de graisse.
Test E : Extrait de Cvstoseira baccata (#3 du Tableau antérieur des « combinaisons » DES/orocédés/algues/métabolites et/ou constituants)
Des tests in vitro ont été réalisés sur fibroblastes humains en monocouche cellulaire. L’extrait diminue la production d’IL-8 par rapport aux cellules témoins irradiées aux UVA à 5J/cm2. Ces résultats amènent à penser que l’extrait régule les phénomènes inflammatoires pour un effet apaisant ou anti-rougeur.
Un test in vitro a été réalisé sur préadipocytes humains pour évaluer l’effet d’extraits sur l’adipogénèse. L’extrait diminue l’accumulation lipidique et donc la différentiation des préadipocytes en adipocytes (anti-adipogénique). Ces résultats amènent à penser que l’extrait a des propriétés anti-stockage des lipides pour un effet minceur.
Un test in vitro a été réalisé sur préadipocytes humains pour évaluer l’effet de l’extraits sur l’induction du phénotype beige. L’extrait augmente l’expression de la protéine UCP1 ce qui traduit une augmentation de l’induction du phénotype beige des préadipocytes (effet prothermogénique). Ces résultats amènent à penser que l’extrait a des propriétés de brûleur de graisse.
Protocoles des tests d’efficacité
Les protocoles des tests d’efficacité ont été les suivants :
Acide hyaluronique
Test effectué sur une culture monocouche de fibroblastes humains (cellules BJ). JO: Implantation des cellules humaines de lignée BJ (fibroblastes)
J1 : Traitement des cellules avec les extraits + témoin sans extrait
J2 : Irradiation des cellules aux UVA à 5J/cm2 pour simuler un stress + témoin sans extrait sans irradiation
J4 : récupération des surnageants pour dosage ELISA de l’acide hyaluronique (ng/mL)
MMP-1 et IL-8
Test effectué sur une culture monocouche de fibroblaste humains (cellules BJ).
JO: Implantation des cellules humaines de lignée BJ (fibroblastes)
J1 : Traitement des cellules avec les extraits + témoin sans extrait
J2 : Irradiation des cellules aux UVA à 5J/cm2 pour simuler un stress + témoin sans extrait sans irradiation
J4 : récupération des surnageants pour dosage multiplexe de MMP-1 (pg/mL) et d’IL- 8 (CXCL8) (pg/mL) Croissance de S. epidermidis
La souche bactérienne S. epidermidis ATCC® 14990™ a été cultivée en milieu appauvrit en glucose (Bouillon Tryptone) et la croissance de cette souche a été déterminée par lecture de la densité optique à 600 nm en cinétique continue sur une durée de 24 heures afin de déterminer la courbe de croissance.
Test effectué sur épidermes humains reconstruits (RHE) utilisés à J 10.
Préparation d’un mix bactérien contenant approximativement 5x106 UFC/RHE pour les souches S. aureus (ATCC® 6538™, Gram+) et C. acnés (ATCC® 6919™, Gram+) et 1x107 UFC/RHE pour la souche S. epidermidis (ATCC® 14990™, Gram+) soit 50% de S. epidermidis, 25% de S. aureus et 25% de C. acnés. Une application topique (50 pl/RHE) des extraits ou d’eau (pour les témoins) sur les RHE a été réalisée avant une pré-incubation de 24h. Le milieu a ensuite été remplacé et le mix bactérien ajouté sur les RHE (pour les conditions infectées). Après 4h d’incubation, les RHE ont été rincés et les traitements renouvelés. Les RHE ont été de nouveau incubés pendant 20h avant d’être congelés à -80°C. Pour l’analyse, les RHE ont été mécaniquement broyés à l’aide du broyeur de tissu et les ADNg de chaque échantillon ont été extraits. La quantification a été réalisée par qPCR. Les conditions expérimentales ont été réalisées en n=5 par condition et l’analyse des gènes en n=2 par échantillon.
Les préadipocytes utilisés sont des préadipocytes humains cultivés en 2D en condition proadipogénique. Les extraits à tester sont directement ajoutés au milieu de culture. Les préadipocytes sont cultivés en présence ou non des extraits pendant 12 jours avec un changement des milieux tous les 2-3 jours pendant la période de culture. Toutes les conditions de traitement ont été réalisées en triplicat de culture. Les milieux ont ensuite été collectés et les préadipocytes ont été fixés avec du paraformaldéhyde à 4% avant d’être incubés avec un anticorps primaire anti-UCP1 pendant une nuit. Après des lavages, les cellules ont été incubées avec l'anticorps secondaire puis avec du DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) et du BODIPY à température ambiante pour révéler respectivement les noyaux et les gouttelettes lipidiques intracellulaires. Les quantifications des noyaux, de l'accumulation de lipides et de l'expression d'UCPI ont été réalisées par une méthode automatisée de détection des noyaux et des gouttelettes lipidiques ainsi qu'une méthode d'imagerie et de traitement pour la quantification de la surface et de l'intensité de fluorescence.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’obtention d’une composition de métabolites d’algues à usage cosmétique et/ou de constituants d’algues à usage cosmétique, consistant à mettre en contact une préparation d’au moins une algue sauvage ou cultivée avec un solvant de type DES, ledit solvant de type DES étant choisi de façon à être constitué d’un mélange comprenant au moins un composé choisi parmi les acides aminés, les acides organiques, les alcools et les sucres.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ladite préparation d’au moins une algue sauvage ou cultivée est mise en contact avec ledit solvant de type DES via un procédé d’extraction hydrophile.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit solvant de type DES est le DES acide lactique / glycérol et ladite algue sauvage ou cultivée est choisie parmi Cystoseira baccata et Pylaiella littoralis ; ou dans lequel ledit solvant de type DES est le DES glycine / arginine / sorbitol et ladite algue sauvage ou cultivée est choisie parmi Cystoseira baccata et Polysiphonia elongata.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, comprenant les étapes suivantes : : broyage de ladite algue séchée pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5 cm de large, préférentiellement de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement 0,1 à 1 ,5 cm ; mise en contact desdites paillettes d’algue avec ledit DES, sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 30°C et 70°C, de préférence entre 40°C et 60°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 2% et 6% en poids, de préférence entre 3% et 5% en poids par rapport au poids total du mélange algue/DES ; filtration des résidus d’algues formés à l’étape précédente sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; ajustement optionnel du pH de l’extrait entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ou de l’acide citrique ; filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites d’algues à usage cosmétique.
5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite extraction hydrophile mise en œuvre est une hydrolyse, et dans lequel ledit solvant de type DES est le DES acide lactique / glycérol et ladite algue sauvage ou cultivée est choisie parmi Cystoseira baccata, Codium tomentosum, Furcellaria lumbricalis, Polysiphonia elongata et Calliblepharis jubata. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : broyage de ladite algue séchée pour obtenir des paillettes de 0,01 à 5 cm de large, préférentiellement de 0,05 à 2,5 cm, plus préférentiellement 0,1 à 1 ,5 cm ; extraction à partir desdites paillettes d’algue en présence d’eau déminéralisée, sous agitation pendant une durée comprise entre 10 et 60 min, de préférence entre 20 et 40 min, à une température comprise entre 10°C et 30°C, de préférence entre 15°C et 25°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 3% et 5% en poids, par rapport au poids total du mélange algue/eau ; séparation d’une fraction insoluble d’algue et d’un premier extrait formé, par filtration sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; récupération de ladite fraction insoluble d’algue et mise en contact avec ledit DES ajusté à une teneur en eau comprise entre 15% et 60% en poids, de préférence entre 20 % et 40 % en poids, en tenant compte de l’eau contenue dans ladite fraction insoluble, sous agitation pendant une durée comprise entre 1 h et 4h, de préférence entre 1 h30 et 3h30, à une température comprise entre 50°C et 100°C, de préférence entre 65°C et 85°C, où la quantité d’algue sèche est comprise entre 8% et 12% en poids, préférentiellement entre 9% et 11 % en poids, par rapport au poids total du mélange algue/DES ; ajustement du pH du mélange entre 4 et 7, préférentiellement entre 5 et 6, avec une solution d’hydroxyde de sodium à 30% ; refroidissement dudit mélange pendant une durée comprise entre 30 et 90min; ajustement du mélange pour obtenir un mélange total de 50% de glycérol en prenant en compte le glycérol apporté par le DES s’il en contient ; ajout d’eau déminéralisée pour obtenir une quantité finale d’algue séchée brute entre 3% et 5%, par rapport au poids total du mélange algue/DES ; filtration des résidus d’algues formés à l’étape précédente sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites et/ou constituants d’algues à usage cosmétique. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel ladite préparation d’au moins une algue sauvage ou cultivée est mise en contact avec ledit solvant de type DES via un procédé d’extraction hydrophobe, et dans lequel ledit solvant de type DES est le DES acide lactique / dodécanol et ladite algue sauvage ou cultivée est choisie parmi Cystoseira baccata, Codium tomentosum et Furcellaria lumbricalis. Procédé de préparation selon la revendication 7 comprenant les étapes suivantes : broyage de ladite algue (séchée ou non séchée / humide) pour obtenir une pâte ou des morceaux de 0,05 à 2,5 cm de large, préférentiellement de 0,1 à 2 cm, encore plus préférentiellement 0,2 à 1 ,5 cm ; mise en contact de ladite pâte ou desdits morceaux d’algue avec ledit DES, sous agitation pendant une durée comprise entre 30 et 120 min, de préférence entre 50 et 70 min, à une température inférieure à 60°C, de préférence entre 15°C et 35°C, où la quantité d’algue séchée est comprise entre 6% et 10% en poids, de préférence entre 7% et 9% en poids par rapport au poids total du mélange algue/DES ; filtration des résidus d’algues formés à l’étape précédente sur toile ou tamis dont le diamètre des mailles est compris entre 0,1 et 1 mm ; séparation d’une phase aqueuse et d’une phase comprenant ledit DES ; séchage de ladite phase comprenant ledit DES sur du sulfate de magnésium anhydre ; filtration de l’extrait final obtenu sur Büchner avec papier filtre présentant une capacité de filtration de 0,7 et/ou 1 ,2 pm ; récupération de l’extrait final sous forme liquide, ledit extrait constituant ladite composition de métabolites d’algues à usage cosmétique. Extrait obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 8. Extrait selon la revendication 9, et obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, comprenant des phlorotanins et/ou du mannitol dans le cas de l’extraction hydrophile en présence du DES acide lactique / glycérol (1 :1 ) ; et comprenant des sucres et/ou dérivés de sucres incluant des polysaccharides, tel que du mannitol ou des laminaranes, et/ou des mycosporines, et/ou des digénéasides, et/ou du glucose dans le cas de l’extraction hydrophile en présence du DES glycine / arginine / sorbitol (1 :1 :3). Extrait selon la revendication 9, et obtenu par la mise en œuvre du procédé selon la revendication 5 ou 6, comprenant des polysaccharides hydrolysés, tels que des laminaranes, et/ou des fucanes sulfatés ou non, et/ou des arabinogalactanes sulfatés ou non, et/ou des mannanes sulfatés ou non, et/ou des furcellaranes, et/ou des galactanes sulfatés ou non, et/ou des carraghénanes. Extrait selon la revendication 9, et obtenu par la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7 ou 8, comprenant des composés hydrophobes, tels que des caroténoïdes et/ou des chlorophylles. Composition cosmétique comprenant un extrait selon l’une quelconque des revendications 9 à 12.
14. Utilisation d’un extrait selon l’une quelconque des revendications 9 à 12 en tant qu’ingrédient cosmétique.
15. Utilisation d’une composition selon la revendication 13 en tant que composition cosmétique destinée à être appliquée sur la peau saine. 16. Utilisation cosmétique selon l’une quelconque des revendications 14 et 15 pour hydrater la peau, et/ou pour prévenir et/ou lutter contre le vieillissement cutané, et/ou pour améliorer le microbiote cutané, et/ou pour préparer la peau à lutter contre les stress oxydants extérieurs et/ou améliorer la fonction barrière de la peau et/ou un effet amincissant et/ou un effet brûleur de graisse.
PCT/EP2023/076157 2022-09-22 2023-09-21 Procede d'obtention d'une composition de metabolites d'algues a usage cosmetique, extraits et compositions issus d'un tel procede et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions Ceased WO2024062078A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23776347.9A EP4590266A1 (fr) 2022-09-22 2023-09-21 Procédé d'obtention d'une composition de métabolites d'algues à usage cosmetique, extraits et compositions issus d'un tel procédé et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2209628A FR3139992A1 (fr) 2022-09-22 2022-09-22 Procédé d’obtention d’une composition de métabolites d’algues à usage cosmétique, extraits et compositions issus d’un tel procédé et utilisation cosmétique de ces extraits et compositions
FRFR2209628 2022-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024062078A1 true WO2024062078A1 (fr) 2024-03-28

Family

ID=85018374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/076157 Ceased WO2024062078A1 (fr) 2022-09-22 2023-09-21 Procede d'obtention d'une composition de metabolites d'algues a usage cosmetique, extraits et compositions issus d'un tel procede et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4590266A1 (fr)
FR (1) FR3139992A1 (fr)
WO (1) WO2024062078A1 (fr)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803201A1 (fr) * 1999-12-30 2001-07-06 Gelyma Extrait d'algue a activite filtrante vis a vis des radiations ultraviolettes
FR2804320A1 (fr) * 2000-01-31 2001-08-03 Daniel Jouvance Rech S Et Crea Composition cosmetique favorisant la respiration cellulaire
WO2011155829A1 (fr) 2010-06-07 2011-12-15 Universiteit Leiden Procédés d'extraction de matériaux à partir d'un matériau biologique
FR3034626A1 (fr) 2015-04-10 2016-10-14 Naturex Solvant eutectique d'extraction, procede d'extraction par eutectigenese utilisant ledit solvant, et extrait issu dudit procede d'extraction.
FR3036618A1 (fr) 2015-05-26 2016-12-02 Gattefosse S A S Extraits vegetaux destines a la cosmetique, solvants et procedes pour les obtenir
FR3095348A1 (fr) * 2019-04-26 2020-10-30 Chimex Extraits d’algues brunes comprenant des composés phénoliques et leurs utilisations cosmétiques
WO2022136784A1 (fr) * 2020-12-23 2022-06-30 L V M H Recherche Extrait de nades de rose et composition cosmetique

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803201A1 (fr) * 1999-12-30 2001-07-06 Gelyma Extrait d'algue a activite filtrante vis a vis des radiations ultraviolettes
FR2804320A1 (fr) * 2000-01-31 2001-08-03 Daniel Jouvance Rech S Et Crea Composition cosmetique favorisant la respiration cellulaire
WO2011155829A1 (fr) 2010-06-07 2011-12-15 Universiteit Leiden Procédés d'extraction de matériaux à partir d'un matériau biologique
FR3034626A1 (fr) 2015-04-10 2016-10-14 Naturex Solvant eutectique d'extraction, procede d'extraction par eutectigenese utilisant ledit solvant, et extrait issu dudit procede d'extraction.
FR3036618A1 (fr) 2015-05-26 2016-12-02 Gattefosse S A S Extraits vegetaux destines a la cosmetique, solvants et procedes pour les obtenir
FR3095348A1 (fr) * 2019-04-26 2020-10-30 Chimex Extraits d’algues brunes comprenant des composés phénoliques et leurs utilisations cosmétiques
WO2022136784A1 (fr) * 2020-12-23 2022-06-30 L V M H Recherche Extrait de nades de rose et composition cosmetique

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IVANOVIC MILENA ET AL: "Innovative Extraction Techniques Using Deep Eutectic Solvents and Analytical Methods for the Isolation and Characterization of Natural Bioactive Compounds from Plant Material", vol. 9, no. 11, 24 October 2020 (2020-10-24), pages 1428, XP093047001, Retrieved from the Internet <URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002364381630295X/pdfft?md5=827a2f12b621727c209742dc4f5444f5&pid=1-s2.0-S002364381630295X-main.pdf> DOI: 10.3390/plants9111428 *
MEHARIYA SANJEET ET AL: "Green extraction of value-added compounds form microalgae: A short review on natural deep eutectic solvents (NaDES) and related pre-treatments", JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, vol. 9, no. 5, 1 October 2021 (2021-10-01), NL, pages 105989, XP093047069, ISSN: 2213-3437, DOI: 10.1016/j.jece.2021.105989 *
OBLUCHINSKAYA E D ET AL: "Natural Deep Eutectic Solvents as Alternatives for Extracting Phlorotannins from Brown Algae", PHARMACEUTICAL CHEMISTRY JOURNAL, SPRINGER NEW YORK LLC, US, vol. 53, no. 3, 15 June 2019 (2019-06-15), pages 243 - 247, XP036831246, ISSN: 0091-150X, [retrieved on 20190615], DOI: 10.1007/S11094-019-01987-0 *
RADOSEVIC KRISTINA ET AL: "Natural deep eutectic solvents as beneficial extractants for enhancement of plant extracts bioactivity", LWT- FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, ACADEMIC PRESS, UNITED KINGDOM, vol. 73, 21 May 2016 (2016-05-21), pages 45 - 51, XP029658588, ISSN: 0023-6438, DOI: 10.1016/J.LWT.2016.05.037 *
ZAINAL-ABIDIN MOHAMAD HAMDI ET AL: "New horizons in the extraction of bioactive compounds using deep eutectic solvents: A review", ANALYTICA CHIMICA ACTA, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 979, 26 May 2017 (2017-05-26), pages 1 - 23, XP085056894, ISSN: 0003-2670, DOI: 10.1016/J.ACA.2017.05.012 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP4590266A1 (fr) 2025-07-30
FR3139992A1 (fr) 2024-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3065172A1 (fr) Preparation cosmetique contenant un extrait de truffe blanche et procede cosmetique associe
EP3370833B1 (fr) Extrait synergique de palmaria palmata
EP2983797B1 (fr) Composition cosmetique, pharmaceutique ou alimentaire comprenant un extrait riche en carotenoides d&#39;arthrobacter agilis
FR3036618A1 (fr) Extraits vegetaux destines a la cosmetique, solvants et procedes pour les obtenir
FR2915897A1 (fr) Composition cosmetique comprenant un extrait d&#39;adenium obesum, son utilisation et une methode de soin cosmetique en comportant l&#39;application.
EP3193821A1 (fr) Procédé d&#39;obtention d&#39;un précipité stable enrichi en phycobiliprotéines
EP3280497A1 (fr) Extrait hydro-alcoolique de schinus molle, compositions cosmetiques le comprenant et leurs utilisations cosmetiques
EP1933808B1 (fr) Compositions cosmetiques notamment a activite anti-vieillissement comprenant un extrait de la plante aframomum angustifolium ou longoza
WO2015071477A1 (fr) Procédé d&#39;obtention d&#39;extraits d&#39;algues marines
WO2021111286A1 (fr) Preparation de micro-organismes pour l&#39;extraction d&#39;actifs vegetaux, extraits obtenus et leurs utilisations
EP1176946B1 (fr) Composition cosmetique contenant des huiles de cynara cardunculus ou de silybum marianum
WO2023111458A2 (fr) Fraction bioactive isolée de roses de la variété evanrat
EP3773929A1 (fr) Procédé de production d&#39;un extrait de graines d&#39;entada enrichi en métabolites d&#39;intérêt, extrait obtenu par un tel procédé et applications cosmétiques et dermocosmetiques d&#39;un tel extrait
EP2827836B1 (fr) Composition cosmétique comprenant un système activateur de la protéine trf2 a action synergique constitue d&#39;une association d&#39;un extrait peptidique de soja et de levure et ses utilisations
WO2024062078A1 (fr) Procede d&#39;obtention d&#39;une composition de metabolites d&#39;algues a usage cosmetique, extraits et compositions issus d&#39;un tel procede et utilisation cosmetique de ces extraits et compositions
EP4340630B1 (fr) Extrait de vaccinium macrocarpon et ses effets cosmétiques anti-âge
FR2837702A1 (fr) Composition cosmetique pour le soin de la peau plus particulierement comme soin de nuit
WO2023152080A1 (fr) Procede d&#39;obtention d&#39;extraits vegetaux comprenant une etape d&#39;autofermentation, compositions comprenant de tels extraits et leurs utilisations cosmetiques
FR3072031A1 (fr) Principe actif cosmetique a base d&#39;extraits de graines germees
FR2955771A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;une composition active pour le corps humain et composition obtenue
KR101320045B1 (ko) 박테리오클로로필 함유 균체 파쇄물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물
WO2025012135A1 (fr) Extrait de biomasse d&#39;algues rouges et son utilisation cosmetique pour eliminer les imperfections de la peau
FR3066118A1 (fr) Extrait de sechium edule pour lutter contre les effets nocifs des rayonnements ultraviolets
FR3143365A1 (fr) Composition anti-age avec extraits de bourgeons et petales de roses et peptide
FR3137836A1 (fr) Fraction bioactive isolée de roses de la variété Evanrat pour une utilisation cosmétique apaisante de la peau et/ou des lèvres

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23776347

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023776347

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023776347

Country of ref document: EP

Effective date: 20250422

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2023776347

Country of ref document: EP