Tocotrienoli, una molecola lipofila e lipido anfifilico, che comprende la vitamina E, ma risulta strutturalmente differente, sintetizzata da organismi fotosintetici tramite enzimi. La produzione in genere è ottenuta da oli vegetali con estrazione Soxhlet che utilizza esano, ma anche con differenti procedimenti multifase. Questo ingrediente è una miscela di alfa, gamma e delta tocoferolo..

In pratica i Tocotrienoli sono una forma di vitamina E, noti per le loro proprietà antiossidanti e anti-infiammatorie. Appartenenti alla famiglia dei tocoferoli e tocotrienoli, i tocotrienoli sono meno comuni rispetto ai tocoferoli, ma offrono benefici unici grazie alla loro capacità di penetrare più facilmente nelle membrane cellulari. Vengono estratti da fonti naturali come l'olio di palma, l'olio di riso e l'orzo, e sono utilizzati in cosmetica e integratori alimentari per proteggere la pelle dai danni ossidativi, migliorare l'elasticità della pelle e promuovere la rigenerazione cellulare.

Composizione chimica e struttura

Hanno una struttura chimica simile ai tocoferoli, ma con una catena laterale isoprenoide insatura che li rende più mobili all'interno delle membrane cellulari. Esistono quattro tipi di tocotrienoli: alfa, beta, gamma e delta, ciascuno con diverse capacità antiossidanti. Questa struttura unica consente ai tocotrienoli di neutralizzare i radicali liberi e proteggere le cellule dai danni causati dall'ossidazione lipidica.

Proprietà fisiche

Sono liposolubili, il che significa che si sciolgono nei grassi e oli, rendendoli ideali per formulazioni cosmetiche a base oleosa. Si presentano sotto forma di liquidi oleosi di colore giallo chiaro o marrone e sono facilmente incorporabili in creme, sieri, oli e lozioni per la cura della pelle. La loro leggerezza molecolare consente una maggiore penetrazione nella pelle rispetto ai tocoferoli tradizionali.

Processo di produzione

I tocotrienoli vengono estratti da fonti vegetali, come l'olio di palma o di riso, attraverso processi di estrazione e purificazione. Dopo l'estrazione, i tocotrienoli possono essere concentrati in una forma oleosa per essere utilizzati nelle formulazioni cosmetiche o negli integratori alimentari. Il processo di estrazione viene attentamente monitorato per preservare l'integrità degli antiossidanti.

• Selezione delle Materie Prime: I tocotrienoli vengono estratti principalmente da fonti vegetali come l'olio di palma, l'olio di riso e i semi di grano. Questi ingredienti vengono scelti per il loro alto contenuto di tocotrienoli.

• Estrazione: I tocotrienoli vengono estratti dai semi o dai frutti attraverso un processo di estrazione con solventi appropriati, come etanolo o esano. Le piante vengono frantumate e immerse nel solvente, che aiuta a sciogliere i tocotrienoli e a separarlo dagli altri componenti.

• Filtrazione: Dopo l'estrazione, la miscela viene filtrata per rimuovere solidi non disciolti, ottenendo un estratto liquido contenente i tocotrienoli.

• Purificazione: L'estratto ottenuto viene ulteriormente purificato tramite tecniche come la cromatografia, che consente di isolare i tocotrienoli puri dai restanti composti vegetali e da eventuali impurità.

• Concentrazione: I tocotrienoli purificati possono essere concentrati ulteriormente mediante evaporazione o altri metodi, per ottenere un prodotto finale con una maggiore concentrazione di tocotrienoli attivi.

• Controllo Qualità e Confezionamento: Infine, i tocotrienoli vengono sottoposti a rigorosi controlli di qualità per verificarne la purezza, la stabilità e l'efficacia. Dopo l'analisi, vengono confezionati in contenitori appropriati per la distribuzione e l'uso in integratori alimentari e prodotti cosmetici.

Applicazioni

• Cura della pelle: I tocotrienoli sono utilizzati in creme, lozioni e sieri per le loro potenti proprietà antiossidanti, che aiutano a ridurre i segni dell'invecchiamento, migliorare l'elasticità della pelle e promuovere la rigenerazione cellulare.

• Prodotti anti-invecchiamento: Grazie alla loro capacità di combattere lo stress ossidativo, i tocotrienoli sono ideali per ridurre le rughe e le linee sottili, proteggendo al contempo la pelle dai danni ambientali e dai raggi UV.

Funzioni INCI:

Light stabilizer. Impedisce alla luce di degradare i componenti sensibili alla luce e rallenta le reazioni di degradazione già iniziate. Il meccanismo è, in un certo senso, simile agli antiossidanti e l'efficacia dipende dalla.complessità della formulazione e dalla densità del prodotto.

Agente per l'igiene orale. Questo ingrediente può essere inserito nella cavità orale di per migliorare e/o mantenerne l'igiene orale e la salute, per prevenire o migliorare un disturbo dei denti, gengive, mucosa.

Agente condizionante della pelle - Misto. Questo ingrediente ha il compito di modificare le condizioni della pelle quando è danneggiata o secca ridimensionandone la sfogliatura e restituendone elasticità.

• Prodotti rigeneranti: I tocotrienoli favoriscono il rinnovamento cellulare e la riparazione dei tessuti, aiutando la pelle a recuperare vitalità e morbidezza.

Considerazioni sulla salute e sicurezza

Sicurezza d'uso
I tocotrienoli sono considerati sicuri per l'uso nei cosmetici e negli integratori alimentari. Non sono noti effetti collaterali significativi associati al loro utilizzo. Le autorità regolatorie come l'Unione Europea e la FDA ne approvano l'uso in prodotti cosmetici e nutrizionali.

Reazioni allergiche
Le reazioni allergiche ai tocotrienoli sono rare. Tuttavia, è consigliabile eseguire un patch test prima di utilizzare prodotti contenenti tocotrienoli, soprattutto su pelli sensibili.

Tossicità e cancerogenicità
I tocotrienoli sono stati studiati per le loro potenziali proprietà anticancerogene grazie alla loro capacità di ridurre i danni ossidativi e di migliorare la salute cellulare.

Considerazioni ambientali
I tocotrienoli sono estratti da fonti naturali rinnovabili, come l'olio di palma sostenibile e l'olio di crusca di riso. È importante garantire che le materie prime siano raccolte in modo sostenibile per minimizzare l'impatto ambientale e preservare gli ecosistemi naturali.

Stato normativo
I tocotrienoli sono approvati per l'uso nei cosmetici e negli integratori alimentari dalle principali autorità regolatorie, inclusi l'Unione Europea e la FDA negli Stati Uniti. Sono comunemente utilizzati in prodotti per la cura della pelle e in formulazioni anti-invecchiamento.

Bibliografia__________________________________________________________________________

Patel V, Rink C, Khanna S, Sen CK. Tocotrienols: the lesser known form of natural vitamin E. Indian J Exp Biol. 2011 Oct;49(10):732-8. 

Abstract. A recent and growing body of research has shown that members of this vitamin E family posses unique biologic functions. Tocotrienols have garnered much of this recent attention, and in particular alpha-tocotrienol has been shown to be the most potent neuroprotective form of vitamin E. Protection exclusively mediated through tocotrienols has been arbitrated to many mechanisms including inhibition of 12-LOX, c-Src, PLA2 and through up-regulation of MRP1. Further, tocotrienols have recently been shown to induce arteriogenesis through induction of TIMP1 and decreased activation of MMP2. However, the unique therapeutic potential of tocotrienols is not limited to neuroprotection. Tocotrienols have been shown to have molecular targets including: apoptotic regulators, cytokines, adhesion molecules, enzymes, kinases, receptors, transcription factors, and growth factors. In spite of this large and unique therapeutic potential, scientific literature on tocotrienols only accounts for approximately 1% of vitamin E research. Given the potential of tocotrienols and relatively scant literature, further investigation is warranted.

Prasad K. Tocotrienols and cardiovascular health. Curr Pharm Des. 2011;17(21):2147-54. doi: 10.2174/138161211796957418. 

Abstract. This review emphasizes the effects of tocotrienols on the risk factors for atherosclerosis, plaque instability and thrombogenesis, and compares these effects with tocopherol. Tocotrienols reduce serum lipids and raise serum HDL-C. Alpha-tocopherol, on the other hand, has no effect on serum lipids. Tocotrienols have greater antioxidant activity than tocopherols. Both reduce the serum levels of C-reactive protein (CRP) and advanced glycation end products, and expression of cell adhesion molecules. The CRP-lowering effects of tocotrienols are greater than tocopherol. Tocotrienols reduce inflammatory mediators, δ-tocotrienol being more potent, followed by γ- and α-tocotrienol. Tocotrienols are antithrombotic and suppress the expression of matrix metalloproteinases. They suppress, regress and slow the progression of atherosclerosis, while tocopherol only suppresses, and has no effect on regression and slowing of progression of atherosclerosis. Tocotrienol reduces risk factors for destabilization of atherosclerotic plaques. There are no firm data to suggest that tocotrienols are effective in reducing the risk of cardiac events in established ischemic heart disease. Alpha-tocopherol is effective in primary prevention of coronary artery disease (CAD), but has no conclusive evidence that it has beneficial effects in patients with established ischemic heart disease. Tocotrienols are effective in reducing ischemia-reperfusion cardiac injury in experimental animals and has the potential to be used in patients undergoing angioplasty, stent implantation and aorto-coronary bypass surgery. In conclusion, experimental data suggest that tocotrienols have a potential for cardiovascular health, but long-term randomized clinical trials are needed to establish their efficacy in primary and secondary prevention of CAD.

Szewczyk K, Chojnacka A, Górnicka M. Tocopherols and Tocotrienols-Bioactive Dietary Compounds; What Is Certain, What Is Doubt? Int J Mol Sci. 2021 Jun 9;22(12):6222. doi: 10.3390/ijms22126222. PMID: 34207571; 

Abstract. Tocopherols and tocotrienols are natural compounds of plant origin, available in the nature. They are supplied in various amounts in a diet, mainly from vegetable oils, some oilseeds, and nuts. The main forms in the diet are α- and γ-tocopherol, due to the highest content in food products. Nevertheless, α-tocopherol is the main form of vitamin E with the highest tissue concentration. The α- forms of both tocopherols and tocotrienols are considered as the most metabolically active. Currently, research results indicate also a greater antioxidant potential of tocotrienols than tocopherols. Moreover, the biological role of vitamin E metabolites have received increasing interest. The aim of this review is to update the knowledge of tocopherol and tocotrienol bioactivity, with a particular focus on their bioavailability, distribution, and metabolism determinants in humans. Almost one hundred years after the start of research on α-tocopherol, its biological properties are still under investigation. For several decades, researchers' interest in the biological importance of other forms of vitamin E has also been growing. Some of the functions, for instance the antioxidant functions of α- and γ-tocopherols, have been confirmed in humans, while others, such as the relationship with metabolic disorders, are still under investigation. Some studies, which analyzed the biological role and mechanisms of tocopherols and tocotrienols over the past few years described new and even unexpected cellular and molecular properties that will be the subject of future research.

Fontana F, Raimondi M, Marzagalli M, Moretti RM, Marelli MM, Limonta P. Tocotrienols and Cancer: From the State of the Art to Promising Novel Patents. Recent Pat Anticancer Drug Discov. 2019;14(1):5-18. doi: 10.2174/1574892814666190116111827. PMID: 30652648.

Schaffer S, Müller WE, Eckert GP. Tocotrienols: constitutional effects in aging and disease. J Nutr. 2005 Feb;135(2):151-4. doi: 10.1093/jn/135.2.151. 

Abstract. Tocotrienols, a class of vitamin E analogs, modulate several mechanisms associated with the aging process and aging-related diseases. Most studies compare the activities of tocotrienols with those of tocopherols ("classical vitamin E"). However, some biological effects were found to be unique for tocotrienols. Although the absorption mechanisms are essentially the same for all vitamin E analogs, tocotrienols are degraded to a greater extent than tocopherols. The levels of tocotrienols in the plasma of animals and humans were estimated to reach low micromolar concentrations. One hallmark in the origin of disease and aging is the overproduction of reactive oxygen species (ROS). Tocotrienols possess excellent antioxidant activity in vitro and have been suggested to suppress ROS production more efficiently than tocopherols. In addition, tocotrienols show promising nonantioxidant activities in various in vitro and in vivo models. Most notable are the interactions of tocotrienols with the mevalonate pathway leading to the lowering of cholesterol levels, the prevention of cell adhesion to endothelial cells, and the suppression of tumor cell growth. Furthermore, glutamate-induced neurotoxicity is suppressed in the presence of tocotrienols. This review summarizes the main antioxidant and nonantioxidant effects of tocotrienols and assesses their potential as health-maintaining compounds.

Sylvester PW, Kaddoumi A, Nazzal S, El Sayed KA. The value of tocotrienols in the prevention and treatment of cancer. J Am Coll Nutr. 2010 Jun;29(3 Suppl):324S-333S. doi: 10.1080/07315724.2010.10719847. 

Abstract. Tocopherols and tocotrienols represent the 2 subgroups that make up the vitamin E family of compounds, but only tocotrienols display potent anticancer activity. Although in vitro experimental evidence has been very promising, oral supplementation of tocotrienols in animal and human studies has produced inconsistent results. However, recent studies have now clarified the reasons for these discrepancies observed between in vitro and in vivo studies. Oral absorption of tocotrienols into the circulation is mediated in large part by carrier transporter systems that display saturation and apparently down-regulation when exposed to high concentrations of tocotrienols. To circumvent these limitations in oral absorption of tocotrienols, investigators have developed novel prodrug derivatives and nanoparticle delivery systems that greatly enhance tocotrienol bioavailability and therapeutic responsiveness. Additional studies have also demonstrated that combined treatment of tocotrienols with other traditional chemotherapeutic agents results in a synergistic anticancer response, and this synergistic response was further enhanced when these agents were encapsulated in a nanoparticle delivery system. Taken together, these findings clarify the limitations of oral tocotrienol administration and provide novel alternative drug-delivery systems that circumvent these limitations and greatly enhance the therapeutic effectiveness of tocotrienols in the prevention and treatment of cancer.

Jiang Q. Different Roles of Tocopherols and Tocotrienols in Chemoprevention and Treatment of Prostate Cancer. Adv Nutr. 2024 Jul;15(7):100240. doi: 10.1016/j.advnut.2024.100240. Epub 2024 May 10. PMID: 38734077; PMCID: PMC11215218.

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