Analisi fitochimica di estratti di Achillea sp. e valutazione della loro efficacia come inibitori enzimatici per possibili applicazioni cosmetiche

The genus Achillea, belonging to the Asteraceae family, is widely used in traditional medicine since ancient times. The different species of Achillea are used for the treatment of various disorders, including temporary loss of appetite, gastrointestinal disorders, spasms associated with the menstrual cycle and for the treatment of superficial wounds. In this thesis project, three samples of Achillea millefolium and three of Achillea erba rotta subsp moschata of different geographical origins were analysed. The aerial parts were used for the preparation of hydroalcoholic extracts that were chemically characterized. After a preliminary spectrophotometric test (Folin-Ciocalteu), carried out to obtain an approximate measurement of the phenolic content, the samples were analysed by high-performance liquid chromatography coupled to a photodiode array detector and a triple quadrupole mass spectrometer (HPLC-PDA-MS/MS). The total polyphenol content varies between samples, with values ranging from 68.36 to 180.19 µg GAE/mg extract. A total of 35 compounds have been identified, mainly phenolic acids and flavonoids. The most representative compounds were then quantified by HPLC-PDA in order to compare the composition of the different extracts. The compounds 1,5 dicaffeoylquinic acid and Chlorogenic acid were found to be the most abundant in the ethanolic extracts and through the statistical analysis it was possible to obtain a discrimination between the samples belonging to the two species on the basis of their polyphenolic profile. Finally, the activity of Achillea extracts in the inhibition of two enzymes (tyrosinase and elastase), involved in pigmentation and skin aging, was evaluated. The inhibition of these enzymatic activities by natural compounds could represent a useful approach in the treatment of dermocosmetic disorders. The extracts were tested at a concentration of 1.7 µg/ml in the reaction mix for both enzyme assays. The results showed an inhibitory activity of the extracts towards both enzymes, with an inhibition percentage ranging from 5,1% al 26,4% for tyrosinase and from 13,9% al 21,6% for elastase. In particular, the sample of A. erba rotta subsp. moschata bought online showed a higher activity on the inhibition of tyrosinase than the other samples, with an inhibition percentage of 26.4%. As for the inhibition of elastase, however, the extracts showed values similar to each other, with the exception of the sample of A. millefolium purchased from an herbalist which is less active than the other samples. These findings demonstrate that, in addition to A. millefolium, which is already used in the cosmetic field, also the A. erba rotta subsp. moschata could be an interesting resource in this area. Therefore, it would be interesting to deepen the studies on the cosmetic activity of A. erba rotta subsp. moschata in order to evaluate its potential and possible applications in the cosmetics sector.

Il genere Achillea, appartenente alla famiglia delle Asteraceae, è ampiamente utilizzato nella medicina tradizionale da centinaia di anni in tutto il mondo. Le diverse specie di Achillea sono impiegate per il trattamento di vari disturbi, tra cui perdita temporanea di appetito, disturbi gastrointestinali, spasmi associati al ciclo mestruale e per la cura di ferite superficiali. Nel presente progetto di tesi, sono stati analizzati tre campioni di Achillea millefolium e tre di Achillea erba-rotta subsp. moschata con differenti origini geografiche. Le parti aeree sono state utilizzate per la preparazione di estratti idroalcolici che sono stati caratterizzati chimicamente. Dopo un preliminare saggio spettrofotometrico (Folin-Ciocalteu), per ottenere una misura approssimativa del contenuto fenolico, i campioni sono stati analizzati mediante cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata a un rivelatore a serie di fotodiodi e a uno spettrometro di massa in triplo quadrupolo (HPLC-PDA-MS/MS). Il contenuto in polifenoli totali varia tra i diversi campioni, con valori compresi tra 68,36 e 180,19 µg GAE/ mg estratto. In totale sono stati identificati 35 composti, principalmente acidi fenolici e flavonoidi. I composti più rappresentativi sono stati quantificati mediante HPLC-PDA al fine di confrontare la composizione dei diversi estratti. I composti 1,5 dicaffeoylquinic acid e Chlorogenic acid sono risultati essere i più abbondanti negli estratti etanolici e grazie all’analisi statistica è stato possibile ottenere una discriminazione tra i campioni appartenenti alle due specie sulla base del loro profilo polifenolico. Infine, è stata valutata l'attività degli estratti di Achillea nell'inibizione di due enzimi coinvolti nella pigmentazione e nell’ invecchiamento cutaneo: la tirosinasi e l’elastasi. L'inibizione di tali attività enzimatiche da parte di composti di origine vegetale potrebbe rappresentare un approccio utile nel trattamento di disturbi dermocosmetici. Gli estratti sono stati testati ad una concentrazione di 1.7 µg/ml nel mix di reazione per entrambi i test enzimatici. I risultati ottenuti hanno evidenziato un'attività inibitoria degli estratti nei confronti di entrambi gli enzimi, con una percentuale di inibizione che varia dal 5,1% al 26,4% per la tirosinasi e dal 13,9% al 21,5% per l'elastasi. In particolare, il campione di A. erba rotta subsp. moschata acquistato online ha mostrato un'attività maggiore sull'inibizione della tirosinasi rispetto agli altri campioni, con una percentuale di inibizione del 26,4%. Per quanto riguarda l'inibizione dell'elastasi, invece, gli estratti hanno mostrato valori simili tra di loro, ad eccezione del campione di A. millefolium acquistato presso un’erboristeria che risulta essere meno attivo rispetto agli altri campioni. Dai risultati ottenuti, si evidenzia che oltre all'A. millefolium, che già trova utilizzo nel campo cosmetico, anche l'A. erba rotta subsp. moschata potrebbe rappresentare una risorsa interessante in questo ambito. Pertanto, sarebbe interessante approfondire gli studi sull'attività cosmetica di A. erba-rotta subsp. moschata al fine di valutarne il potenziale e le possibili applicazioni nel settore cosmetico.