Questions-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 nouvelle génération vont révolutionner l'industrie des soins solaires.
À mesure que la demande en produits solaires hybrides et polyvalents augmente, de nouveaux ingrédients sont introduits dans les formulations, offrant ainsi davantage d'options aux formulateurs. Les recherches sur les dérivés d'algues, de plantes et d'herbes démontrent leurs capacités naturelles à protéger contre les UV. Selon les experts en dermatologie, ils peuvent remplacer les filtres chimiques dans les formulations de crèmes solaires « vertes » tout en étant une riche source d'antioxydants et de polyphénols [1].
Les algues sont prometteuses à cet égard, car elles produisent des microspores riches en acides aminés qui protègent naturellement les plantes contre les dommages causés par les UV : cette défense UV inhérente peut être exploitée dans des formulations biomimétiques, offrant une protection solaire renforcée grâce à des composés appelés « acides aminés de type microsporine » (MAA).
Quelles propriétés les écrans solaires de nouvelle génération doivent-ils posséder pour remplacer les filtres actuels ?
Florent : Les nouveaux écrans solaires doivent posséder des propriétés essentielles :
- Être capables d'absorber les UV (UVA, UVB, les deux, et éventuellement la lumière bleue)
- Être photostables pendant une période suffisamment longue pour protéger les consommateurs et éviter d'avoir à appliquer trop de produit sur la peau
- Être sans danger pour les consommateurs et l'environnement (par exemple les coraux)
Les additifs/ingrédients multifonctionnels sont très recherchés par l'industrie, c'est pourquoi les filtres UV qui présentent également des propriétés supplémentaires, telles que des propriétés antioxydantes, antityrosinase ou antimicrobiennes, suscitent un vif intérêt.
Vasilios : D'un point de vue spectroscopique fondamental, un filtre UV doit absorber le rayonnement et, à partir d'un état excité, subir des processus moléculaires qui le laissent finalement inchangé. En d'autres termes, le filtre UV doit absorber cette énergie et la convertir en chaleur inoffensive, sans photodégradation ni émission de lumière.
La photodégradation peut générer des espèces réactives de l'oxygène (ERO) toxiques, tandis que l'émission de lumière peut entraîner l'absorption de ce rayonnement émis par les molécules biologiques environnantes et provoquer d'autres réactions.
Quelles innovations prometteuses sont en cours ou souhaitables dans le domaine des soins solaires ?
Florent : Les filtres UV imitant ceux 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 : S'inspirer de la nature montre la voie. Par exemple, les acides aminés de type mycosporine (MAA), qui sont les filtres UV de certaines espèces microbiennes telles que les algues, ont un pouvoir d'absorption impressionnant et une photodégradation incroyablement faible. Il existe donc (clairement) un énorme potentiel dans le développement de filtres UV de nouvelle génération à base de MAA. La difficulté réside dans leur synthèse, qui doit être surmontée.
Comment ces nouvelles molécules répondent-elles aux attentes actuelles en matière d'efficacité, de réglementation, de sécurité et de respect de l'environnement ?
Florent : Comme elles imitent des composés naturels optimisés par la nature depuis des millions d'années, ces filtres UV devraient non seulement absorber efficacement les rayons UV, mais aussi ne présenter aucun effet nocif sur l'environnement.
Vasilios : Les MAA sont produits par des espèces microbiennes, dont beaucoup sont exposées à un rayonnement intense. Ces espèces (par exemple les algues) ont eu de nombreuses années pour optimiser le filtre UV le plus efficace. Et les MAA sont le produit final ! Les MAA sont naturels et (à ma connaissance) inoffensifs pour les espèces aquatiques et l'environnement. C'est inévitablement un atout majeur en termes de sécurité et qui dissipe toute préoccupation environnementale.
Quels sont les défis liés à 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 d'obtenir des quantités suffisantes pour répondre à la demande du marché. Il n'est pas facile d'imiter la nature lorsqu'il s'agit de synthétiser ces composés. Le processus chimique est souvent complexe et coûteux. Bien que l'approche biotechnologique alternative puisse être plus facile à mettre en œuvre, elle est généralement encore plus coûteuse !
Outre les aspects liés à la synthèse et à la production, l'enregistrement des nouveaux filtres UV constitue également un obstacle majeur, car ces composés ne figurent généralement pas sur la liste chinoise, ce qui nécessite des procédures d'enregistrement longues et coûteuses.
Sources :
[1] Sunscreens: What might the future hold? https://www.jintegrativederm.org/article/92544-sunscreens-what-might-thefuture-hold