Usefulness of aloe vera (Aloe vera) as a potential ingredient of cosmetic preparations

Anita Witaszczyk, Adam Klimowicz

Abstract


Introduction: Skin ageing is a natural process caused by both intrinsic and extrinsic factors, such as exposure to solar radiation, smoking, environmental pollution, improper skin care, improper lifestyle, stress and lack of sleep. These factors accelerate the ageing process of the skin by impairing and limiting many of its functions. In order to protect the skin against the harmful effects of ultraviolet radiation, photoprotective preparations and antioxidants are used, which neutralize the action of free radicals affecting the abnormal homeostasis of the body. Antioxidants are the main group of ingredients used in anti-ageing prophylaxis. Many raw materials of natural origin are rich in these ingredients.
The aim of the study was to assess the antioxidant activity of the aloe vera extracts and to evaluate extraction conditions including the effect of solvent used as an extractant on the observed antioxidant potential and the ability to absorb solar radiation by aloe vera (Aloe vera).
Materials and methods: The material for the study consisted of alcoholic extracts prepared from the peel and flesh of aloe vera. Extracts in 40%, 70% or concentrated ethanol, methanol, n-propanol and isopropanol were used. Extracts were obtained after 15, 30 or 60 min of ultrasound-assisted extraction. Antioxidant activity was determined spectrophotometrically using the DPPH and ABTS methods, while the Folin–Ciocalteu method was used to determine total polyphenol content. Absorption spectra of the prepared extracts were taken to evaluate the absorption capacity.
Results: The highest average antioxidant activity was shown by aloe leaf peel extract in 40% methanol, subjected to a 60 min extraction and determined by the DPPH method. For aloe vera leaf peel extracts tested by the DPPH and ABTS methods, the best solvent seems to be 40% methanol, while in the Folin–Ciocalteu method it was 96% ethanol. For aloe vera flesh extracts evaluated by the DPPH method, the best solvents were undiluted alcohols, while for those evaluated by the ABTS method, it was 40% methanol, and for the determination of total polyphenol content, it was 96% ethanol. If compared to the evaluated parts of the plant studied, aloe leaf peel showed the most favourable antioxidant properties of the raw materials used. The UV-VIS spectra of the majority of extracts show an absorption maximum at a wavelength of about 300 nm, which corresponds to the UVB range.
Conclusion: Aloe vera is a valuable source of antioxidant components. Ultrasound-assisted extraction is a useful method to isolate antioxidant substances from plant material. The antioxidant potential is influenced by the extraction time of the raw material and the solvent used. Aloe vera leaf peel extracts showed higher antioxidant activity than extracts prepared from its flesh. It can be successfully used as a raw material in anti-ageing prevention and as a potential photoprotective ingredient.

Keywords


Aloe vera; antioxidants; DPPH; ABTS; Folin–Ciocalteu method; photoprotection

Full Text:

PDF

References


Wolski T, Kędzia B. Farmakoterapia skóry. Cz.1. Budowa i fizjologia skóry. Post Fitoter 2019;20(1):61-7.

Sybilski AJ. Skóra – najważniejszy narząd naszego ciała. Dbajmy o nią! Pediatr Med Rodz 2012;8(4):375-9.

Czerwonka W, Puchalska D, Lipińska M, Habrat A. Mechanizmy i metody przenikania substancji czynnych przez barierę lipidową skóry. Kosmetologia Estetyczna 2018;7(6):667-71.

Wojnowska D, Chodorowska G, Juszkiewicz-Borowiec M. Sucha skóra – patogeneza, klinika i leczenie. Post Dermatol Alergol 2003;20(2):98-105.

Malinowska M, Sikora E, Ogonowski J. Transport przeznaskórkowy aktywnych składników kosmetycznych. Wiad Chem 2013;67(3-4):321-44.

Kołaczek A. Przegląd metod pielęgnacji skóry dojrzałej. Kosmetologia Estetyczna 2015;6(4):541-5.

Wronowska L, Rodak I. Ocena świadomości kobiet o procesie starzenia się skóry oraz możliwościach zabiegowych w gabinecie kosmetologicznym. Aesthetic Cosmet Med 2020;3(9):319-28.

Lizak A, Załęska I, Matuła A, Wilk M. Molekularne mechanizmy starzenia się skóry w okresie menopauzy. Kosmetologia Estetyczna 2019;8(2):229-35.

Puizina-Ivić N. Skin ageing. Acta Dermatovener Alp Pannonica Adriat 2008;2(17):47-54.

Tazibar M. Kwas hialuronowy jako jedna z alternatyw w zapobieganiu starzenia się skóry. Acta Clin Morphol 2012;15(1):28-35.

Reisch-Kozieł I, Niemyska K. Rodzaje oraz przyczyny starzenia się skóry. Kosmetologia Estetyczna 2020;9(1):17-22.

Nowak A, Zielonka J, Turek M, Klimowicz A. Wpływ przeciwutleniaczy zawartych w owocach na proces fotostarzenia się skóry. Post Fitoter 2014;15(2):94-9.

Knaś M, Maciejczyk M, Waszkiel D, Zalewska A. Oxidative stress and salivary antioxidants. Dent Med Probl 2013;50(4):461-6.

Sen S, Chakraborty R, Srodhar C, Reddy YSR, De B. Free radicals, antioxidants, diseases and phytomedicines: current status and future prospect. Int J Pharm Sci Rev Res 2010;3(1):92-100.

Gutowicz M. The influence of reactive oxygen species on the central nervous system. Post Hig Med Dosw 2011;65:104-13.

Zabłocka A, Janusz M. The two faces of reactive oxygen species. Post Hig Med Dosw 2008;62:118-24.

Herrling T, Jung K, Fuchs J. Measurements of UV-generated free radicals/reactive oxygen species (ROS) in skin. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2006;63(4):840-5.

Kulbacka J, Saczko J, Chwiłkowska A. Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek. Pol Merk Lek 2009;27(157):44-7.

Olek-Hrab K, Hawrylak A, Czarnecka-Operacz M. Selected problems of skin ageing. Post Dermatol Alergol 2008;25(5):226-34.

Łastowiecka-Moras E, Bugajska J. Naturalne promieniowanie UV a przedwczesne starzenie się skóry człowieka. Bezp Pr Nauk Prakt 2011;6:8-10.

Pacholczyk M, Czernicki J, Ferenc T. Wpływ słonecznego promieniowania ultrafioletowego (UV) na powstawanie raków skóry. Med Pr 2016;67(2):255-66.

Kryczyk A, Piotrowska J, Opoka W, Muszyńska B. Surowce i substancje pochodzenia naturalnego stosowane w fotoprotekcji. Pol J Cosmetol 2018;21(1):25-32.

Bojarowicz H, Bartnikowska N. Kosmetyki ochrony przeciwsłonecznej. Część I. Filtry UV oaz ich właściwości. Probl Hig Epidemiol 2014;95(3):596-601.

Jopkiewicz S. Oxidative stress. Part I: Oxidative stress as a factor in the development of civilization diseases. Environ Med 2018;21(2):48-52.

Raiser U. Aloes dla zdrowia i urody. Właściwości i zastosowanie terapeutyczne. Kielce: Wydawnictwo Jedność; 2018.

Cieślik E, Turcza K. Właściwości prozdrowotne aloesu zwyczajnego Aloe vera (L.) Webb. (Aloes barbadensis Mill.). Post Fitoter 2015;16(2):117-24.

Czerwonka W. Aloes w kosmetologii i dermatologii. Kosmetologia Estetyczna 2016;3(5):263-7.

Wyszkowska-Kolatko M, Koczurkiewicz P, Wójcik K, Pękala E. Rośliny lecznicze w terapii chorób skóry. Post Fitoter 2015;16(3):184-92.

Matejczyk M, Golonko A, Chilmon W. Aloe Vera – wybrane właściwości biologiczne. Civil Environm Engin 2017;8:191-5.

Radosz A, Klasik-Ciszewska S, Duda-Grychtol K. Kosmetyczne i lecznicze zastosowanie roślin ozdobnych. Med Rodz 2018;21(1A):65-71.

Napagoda MT, Malkanthi BMAS, Abaayawardana SAK, Qader MM, Jayasinghe L. Photoprotective potential in some medicinal plants used to treat skin diseases in Sri Lanka. BMC Complement Altern Med 2016;16(479):1-6.

Zasada M. Substancje biologicznie czynne stosowane w rozjaśnianiu hiperpigmentacji skóry. Kosmetologia Estetyczna 2016;5(5):467-73.

Albero B, Tadeo JL, Perez RA. Ultrasound-assistant extraction of organic contaminants. Tr Anal Chem 2019;118:739-50.

Nowak A, Klimowicz A, Duchnik A, Kucharski Ł, Florkowska K, Muzykiewicz A, et al. Application of green-extraction technique to evaluate of antioxidative capacity of wild population of fireweed (Epilobium angustifolium). Herba Pol 2019;64(5):18-30.

Lewandowska N, Klimowicz A. Antioxidant properties of selected parts of Syringa vulgaris L. Pomeranian J Life Sci 2022;68(3):64-74. doi: 10.21164/pomjlifesci.860.

Wąsik A, Klimowicz A. Extracts from Corylus avellana as a source of antioxidants useful in cosmetic preparations. Pomeranian J Life Sci 2022;68(4):56-66. doi: 10.21164/pomjlifesci.894.

Muzykiewicz A, Zielonka-Brzezicka J, Klimowicz A. The antioxidant potential of flesh, albedo and flavedo extracts from different varieties of grapefruits. Acta Sci Pol Technol Aliment 2019;18(4):453-62.

Muzykiewicz A, Zielonka-Brzezicka J, Klimowicz A. Quince (Cydonia oblonga Mill.) as a useful source of antioxidants – antioxidant activity evaluation. Herba Pol 2018;64(4):23-33.

Reuter S, Gupta C, Chaturvedi M, Bharat B. Aggarwal: Oxidative stress, inflammation, and cancer: how are they linked? Free Radic Biol Med 2010;49:1603-16.

Wawrzyniak A, Krotki M, Stoparczyk B. Właściwości antyoksydacyjne owoców i warzyw. Med Rodz 2011;1:19-23.

Sroka Z, Gamian A, Cisowski W. Niskocząsteczkowe związki przeciwutleniające pochodzenia naturalnego. Post Hig Med Dosw 2005;59:34-41.

Khaing TA. Evaluation of the antifungal and antioxidant activities of the leaf extract of Aloe vera (Aloe barbadensis Miller). World Acad Sci Engineer Technol 2011;75:610-2.

Hu Y, Xu J, Hu Q. Evaluation of antioxidant potential of Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) extracts. J Agric Food Chem 2003;51(26):7788-91.

Moniruzzaman M, Rokeya B, Ahmed S, Bhowmik A, Khalil MI, Hua Gan S. In vitro antioxidant effects of Aloe barbadensis Miller extracts and the potential role of these extracts as antidiabetic and antilipidemic agents on streptozotocin-induced type 2 diabetic model rats. Molecules 2012;17(11):12851-67.

Mailadi S, Damak M. In vitro antioxidant activities of Aloe vera leaf skin extracts. J Société Chim de Tunisie 2008;10:101-9.




DOI: https://doi.org/10.21164/pomjlifesci.970

Copyright (c) 2023 Anita Witaszczyk, Adam Klimowicz

License URL: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pl/