Questions et réponses d'experts
Nous avons discuté avec Florent Allais, professeur de chimie verte et directeur de l'URD ABI - AgroParisTech (France) et le professeur Vasilios Stavros, professeur de chimie physique, à l'université de Birmingham (Royaume-Uni) afin de mieux comprendre comment les filtres UV de nouvelle génération sont appelés à révolutionner l'industrie des soins solaires.
Alors que la demande de produits solaires hybrides et polyvalents augmente, de nouveaux ingrédients sont introduits dans les formulations, offrant plus d'options dans la palette du formulateur. La recherche sur les dérivés d'algues, de plantes et d'herbes démontre des capacités naturelles de protection contre les UV. Selon des experts en dermatologie, elles peuvent remplacer les filtres chimiques des crèmes solaires « vertes » tout en constituant une riche source d'antioxydants et de polyphénols [1].
Les algues sont prometteuses à cette fin, car elles produisent des microspores riches en acides aminés qui protègent naturellement les plantes des dommages causés par les UV : cette défense UV inhérente peut être exploitée dans des formulations biomimétiques, offrant une protection solaire améliorée grâce à des composés appelés « acides aminés de type mycrosporine » (MAO aS).
Quelles sont les propriétés nécessaires aux écrans solaires de nouvelle génération pour remplacer les filtres actuels ?
Florent : Les nouveaux écrans solaires doivent posséder des propriétés majeures :
- Être capables d'absorber les UV (UVA, UVB, les deux, et éventuellement la lumière bleue)
- Être photostable pendant une période suffisamment longue pour protéger les clients et éviter de trop nombreuses applications sur la peau
- Sans danger pour les clients et pour l'environnement (par exemple, les coraux)
Les additifs/ingrédients multifonctionnels sont donc très recherchés par l'industrie Les filtres UV qui présentent également des propriétés supplémentaires, telles que des propriétés antioxydantes, antityrosinases et antimicrobiennes, présentent un grand intérêt.
Vasilios : À partir d'une spectroscopie fondamentale D'un point de vue, un filtre UV doit absorber le rayonnement et, à partir d'un état excité, subir des processus moléculaires qui laissent finalement le filtre UV inchangé. En d'autres termes, le filtre UV doit absorber cette énergie et la convertir en chaleur inoffensive, en évitant toute photodégradation ou émission de lumière.
La première (photodégradation) pourrait générer des espèces réactives toxiques de l'oxygène (ROS) tandis que la seconde (émission de lumière) pourrait amener les molécules biologiques environnantes à absorber ce rayonnement émis et à subir d'autres réactions.
Quelles innovations prometteuses sont en cours ou souhaitables dans la science des soins solaires ?
Florent : Les filtres UV imitant ce que l'on trouve dans la nature, par exemple les acides aminés de type mycosporine, sont probablement les alternatives les plus prometteuses aux écrans solaires à base de pétrole actuellement décriés.
Vasilios : Tirer les leçons de la nature montre la voie. Par exemple, les acides aminés de type mycosporine (MAA), qui sont les filtres UV des espèces microbiennes telles que les algues, ont une force d'absorption impressionnante ainsi qu'une photodégradation incroyablement faible. Il existe donc (clairement) un énorme potentiel dans le développement de filtres UV de nouvelle génération basés sur le MaaS. La difficulté réside dans leur synthèse, qui doit être surmontée.
Comment ces nouvelles molécules répondent-elles aux attentes actuelles en matière d'efficacité, de régulation, de sécurité et d'environnement ?
Florent : Comme ils imitent des composés naturels optimisés par Mère nature depuis des millions d'années, ces filtres UV seront capables non seulement d'absorber efficacement les rayons UV, mais également de ne pas avoir d'effets délétères sur l'environnement.
Vasilios : Les MAA sont produits par des espèces microbiennes, dont beaucoup sont exposées à des radiations intenses. Ces espèces (par exemple les algues) ont eu de nombreuses années pour optimiser le filtre UV le plus efficace. Et le MaaS est le produit final ! Les MAA sont naturels et (pour autant que je sache) inoffensifs pour les espèces aquatiques et l'environnement. Cela constitue inévitablement un avantage majeur en termes de sécurité et apaise les préoccupations environnementales.
Quels sont les défis de ces filtres UV de nouvelle génération ? (production, coût de fabrication, impacts organoleptiques...)
Florent : L'extraction de filtres UV naturels (par exemple, des acides aminés de type mycosporine) directement à partir de la biomasse est non seulement coûteuse mais ne permet pas de les fournir en quantités suffisantes pour répondre aux besoins du marché. Il n'est pas facile d'imiter la nature lorsqu'il s'agit de synthétiser ces composés. Le procédé chimique est souvent complexe et coûteux. Bien que les approches biotechnologiques alternatives soient plus faciles à mettre en œuvre, elles sont généralement encore plus coûteuses !
Outre les aspects liés à la synthèse et à la production, l'enregistrement de nouveaux filtres UV constitue également un obstacle majeur, car ces composés ne figurent généralement pas sur la liste chinoise, ce qui nécessite des processus d'enregistrement longs et coûteux.
Sources :
[1] Les écrans solaires : que réserve l'avenir ? https://www.jintegrativederm.org/article/92544-sunscreens-what-might-thefuture-hold