I carotenoidi, pigmenti liposolubili sintetizzati come metaboliti secondari in frutta, verdura, alghe, funghi e batteri, possiedono qualità vantaggiose per la salute umana.
Soffrono, tuttavia, di instabilità chimica e si ossidano facilmente in presenza di luce, calore, ossigeno, acidi e ioni metallici. La scarsa solubilità in acqua, la biodisponibilità e il rapido rilascio ne limitano ulteriormente l’uso.
Per affrontare tali inconvenienti, possono essere impiegate tecniche di incapsulamento.
In questo contesto si inseriscono le ciclodestrine, frequentemente sfruttate per aumentare la solubilità di molecole ospiti lipofile, proteggerle dagli impatti sfavorevoli di fattori fisici e chimici come pH, ossigeno, calore e luce, estenderne la durata di conservazione e diminuirne la concentrazione necessaria per ottenere un effetto biologico.
Carotenoidi dalle bucce di cachi: lo studio
Noti per il valore nutrizionale, i cachi (Diospyros kaki) sono ricchi in composti bioattivi come vitamine (inclusa la vitamina C), carboidrati (fibre alimentari e oligosaccaridi), composti aromatici e sostanze fitochimiche (polifenoli, glucosinolati e carotenoidi).
Migliaia di tonnellate di cachi vengono scartate ogni anno, con grandi quantità di sottoprodotti come bucce, semi e polpa, abbondanti in bioattivi.
Il presente lavoro, pubblicato su Microchemical Journal, prende in esame lo sviluppo di una strategia di estrazione sostenibile, basata sulla combinazione di estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) e Deep Eutectic Solvents naturali (NaDES), per il recupero di composti lipidici bioattivi da bucce di cachi, con particolare attenzione ai carotenoidi.
Nello specifico, è stato eseguito uno screening di sette solventi eutettici profondi naturali selezionati ed è stato utilizzato un design sperimentale per creare condizioni di estrazione più favorevoli. Queste ultime consistevano nell’uso di timolo e mentolo in rapporto molare 1:1, un’ampiezza ultrasonica del 33% e un tempo di estrazione inferiore ai 14 minuti.
Gli estratti risultanti sono stati confrontati con quelli ottenuti mediante solventi organici.
I carotenoidi presenti negli estratti ottimizzati sono stati, dunque, identificati e quantificati in via provvisoria adoperando la cromatografia liquida ad altissime prestazioni accoppiata a un rivelatore a serie di diodi.
Per facilitarne il recupero dal solvente di estrazione, è stata messa a punto una strategia di incapsulamento in ciclodestrine.
La polvere incapsulata è stata sottoposta a caratterizzazione completa tramite microscopia elettronica a scansione (SEM) e riflessione totale attenuata nell’infrarosso a trasformata di Fourier (FTIR-ATR).
Sono stati valutati la percentuale di estratto incapsulato, il contenuto di carotenoidi per 100 g di ciclodestrine, la citotossicità e la capacità antiossidante dei carotenoidi incapsulati per chiarirne le eventuali applicazioni.
Metodo d’estrazione promettente
Lo studio soprariportato dimostra il potenziale dei Deep Eutectic Solvents naturali idrofobici per l’estrazione, combinati con l’incapsulamento in ciclodestrine, come alternativa sostenibile per l’estrazione di carotenoidi antiossidanti dalla buccia di cachi.
Il confronto con solventi organici ha, infatti, confermato la possibilità di consentire estrazioni con contenuto di carotenoidi comparabile, ma maggiore capacità antiossidante. Tale approccio è molto promettente in ambito cosmetico.
Plaza M, Marina ML, Hydrophobic natural deep eutectic solvents for the sustainable extraction of carotenoids from persimmon peels, Microchemical Journal, Volume 208, 2025, 112421, ISSN 0026-265X, https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.112421
