Rodzaj Salvia obejmuje wiele gatunków o zróżnicowanym występowaniu geograficznym i szerokim zakresie zastosowań. Na przykład Salvia hispanica L. (chia) pochodzi z Ameryki Środkowej i Południowej i jest szeroko uprawiana ze względu na nasiona bogate w kwasy tłuszczowe omega-3. Salvia miltiorrhiza Bunge (szałwia czerwonokorzeniowa lub Danshen) występuje naturalnie w Azji Wschodniej i jest ceniona w tradycyjnej medycynie chińskiej za korzystne działanie na układ sercowo-naczyniowy. Salvia sclarea L. (szałwia muszkatołowa) występuje w regionie Morza Śródziemnego i jest ceniona ze względu na olejek eteryczny, który znajduje zastosowanie w aromaterapii i perfumerii. Salvia officinalis L. (szałwia lekarska) pochodzi z rejonu Morza Śródziemnego i jest szeroko znana z zastosowań leczniczych i kulinarnych, natomiast Salvia viridis L. (szałwia zielona) jest ceniona głównie jako roślina ozdobna, choć czasami znajduje zastosowanie w medycynie ludowej.

Niniejszy artykuł skupia się szczególnie na S. officinalis i S. viridis. S. officinalis jest oficjalnie wymieniona w Farmakopei Polskiej i Europejskiej jako roślina lecznicza, co podkreśla jej potwierdzony potencjał terapeutyczny. Liście tego gatunku są bogate w związki fenolowe, olejki eteryczne i flawonoidy, które wykazują właściwości przeciwbakteryjne, przeciwutleniające i przeciwzapalne. Dzięki temu stanowi ona obiecujący surowiec w kosmetykach chroniących skórę i wspierających jej regenerację.

Szałwia lekarska od wieków znajduje zastosowanie zarówno w tradycyjnej medycynie, jak i we współczesnej kosmetyce. Jest wartościowym składnikiem preparatów wspomagających leczenie infekcji skórnych i przyspieszających procesy gojenia (1, 2). Badania potwierdzają również, że olejek eteryczny z szałwii skutecznie zwalcza bakterie, takie jak Staphylococcus aureus i Escherichia coli, oraz grzyby, np. Candida albicans (3). Ponadto dzięki wysokiej zawartości polifenoli ekstrakty z szałwii mają silne działanie przeciwutleniające, co pomaga w neutralizowaniu wolnych rodników i chroni komórki przed stresem oksydacyjnym, spowalniając procesy starzenia się skóry (4).

Blisko spokrewniona z szałwią lekarską jest szałwia zielona (S. viridis L., synonim Salvia horminum (L.) Moench) naturalnie występująca w obszarze śródziemnomorskim (5). Choć gatunek ten jest mniej poznany i rzadziej opisywany w literaturze naukowej, jego skład fitochemiczny wskazuje na obecność licznych związków bioaktywnych, takich jak flawonoidy i olejki eteryczne (terpeny, alkohole, estry, fenole, aldehydy, ketony), które mogą wspierać zdrowie skóry oraz pełnić funkcje ochronne. W niniejszej pracy S. viridis została uwzględniona jako jeden z głównych obiektów badań w celu oceny jej potencjału kosmetycznego w porównaniu z dobrze poznaną S. officinalis.

Napar z ziela szałwii ziekonej, kwiatów i liści wykorzystywano do łagodzenia bólu gardła, leczenia stanów zapalnych, skurczów jelit oraz problemów ginekologicznych, a także jako płukankę na ból dziąseł (5). Olejek eteryczny z szałwii zielonej wykazuje podobne właściwości jak olejki innych gatunków, działając przeciwbakteryjnie i przeciwgrzybiczo (2, 6). W kosmetyce naturalnej wyciągi z S. viridis, ze względu na swoje działanie antybakteryjne i przeciwzapalne, są szczególnie cenione w leczeniu stanów zapalnych skóry (2, 7).

Pomimo tego, iż szałwia jest rośliną znaną i stosowaną od tysiącleci, obecny rozwój technologii pozwala na pełniejsze wykorzystanie jej potencjału w nowoczesnych preparatach do stosowania na skórę. Intensywny rozwój technik analitycznych i separacyjnych umożliwia potwierdzenie leczniczego i pielęgnującego działania ekstraktów z szałwii poprzez identyfikację specyficznych związków aktywnych. Co istotne, nowoczesne metody ekstrakcji pozwalają na coraz efektywniejsze pozyskiwanie cennych składników z wyciągów z szałwii, ponadto opracowywane innowacyjne receptury kosmetyczne i systemy nośnikowe umożliwiają skuteczniejsze działanie składników aktywnych.

Niniejsza praca stanowi kompendium najważniejszych informacji związanych w zastosowaniem ekstraktów z szałwii lekarskiej oraz szałwii zielonej w pielęgnacji i ochronie skóry. Uwzględniono zarówno ich skład fitochemiczny, jak i aktywność biologiczną, ze szczególnym naciskiem na właściwości przeciwzapalne, przeciwutleniające i przeciwdrobnoustrojowe. Porównując te dwa gatunki, artykuł ma na celu ocenę ich potencjału jako naturalnych surowców do tworzenia innowacyjnych formulacji kosmetycznych, z uwzględnieniem nowoczesnych metod ekstrakcji oraz możliwości zastosowania w produktach wspierających zdrowie skóry

Do pozyskiwania ekstraktów z szałwii stosowane są różne rozpuszczalniki, technologie i parametry procesu, co wpływa na skład i jakość uzyskanych produktów. Tradycyjnie w ekstrakcjach rozpuszczalnikowych najczęściej stosowane są jako eluenty: heksan, chloroform, etanol i metanol. Współcześnie jednak unika się toksycznych rozpuszczalników na rzecz bardziej ekologicznych rozwiązań (8, 9). Metody ekstrakcji stosowane w izolacji związków bioaktywnych obejmują klasyczne podejścia. Stosowane są następujące metody: ekstrakcja heksanem (ang. hexane extraction – HEX), ekstrakcja etanolem (ang. ethanol extraction – ETE), hydrodestylacja (ang. hydrodistillation – HD), maceracja konwencjonalna (ang. conventional maceration – CMC) i ekstrakcja Soxhleta (ang. soxhlet extraction – SE), jak również nowoczesne techniki, takie jak: ekstrakcja płynem w stanie nadkrytycznym (ang. supercritical fluid extraction – SFE), ekstrakcja wspomagana mikrofalami (ang. microwave-assisted extraction – MAE), ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami (ang. ultrasound-assisted extraction – UAE), ekstrakcja enzymatyczna (ang. enzyme-assisted extraction – EAE), ekstrakcja wspomagana polem elektrycznym (ang. pulsed electric field extraction – PEF), ekstrakcja micelarna wspomagana mikrofalami (ang. microwave-assisted micellar extraction – MME) oraz ekstrakcja w rozpuszczalnikach eutektycznych (ang. natural deep eutectic solvent extraction – NADES) i jej wariant ultradźwiękowy (ang. ultrasound-assisted NADES extraction – UNADE). Każda z tych metod charakteryzuje się zaletami i ograniczeniami, co pozwala na dostosowanie procesu do rodzaju izolowanych substancji oraz wymagań środowiskowych i jakościowych.

HEX oraz ETE to tradycyjne metody stosowane do izolacji substancji lipofilnych i polifenoli. Mimo że nadal są one używane, coraz częściej ustępują miejsca nowoczesnym, ekologicznym metodom, które zmniejszają obciążenie środowiska i poprawiają jakość otrzymanych ekstraktów (10, 11).

Jedną z takich nowoczesnych metod jest SFE, w której wykorzystuje się np. CO₂ w stanie nadkrytycznym. Ta technika pozwala na wyizolowanie z materiału biologicznego czystych związków, jak np. karnozol, bez ryzyka degradacji termicznej, co jest szczególnie istotne przy pozyskiwaniu wrażliwych substancji bioaktywnych (2, 12, 13).

Kolejną efektywną metodą jest MAE, która stosuje mikrofale do szybkiego nagrzewania próbki, co znacząco przyspiesza proces i minimalizuje degradację cennych substancji (14, 15).

UAE to przykład nowoczesnej techniki, która wykorzystuje ultradźwięki do rozbijania komórek roślinnych, co zwiększa dostępność związków bioaktywnych i ogranicza ryzyko termicznej degradacji (16, 17).

MME wykorzystuje mikrofale. Pozwala na szybszą i bardziej efektywną ekstrakcję, jednocześnie zachowując stabilność związków wrażliwych na wysoką temperaturę. Użyte w procesie surfaktanty, takie jak: Triton X-100, Tween 20, Tween 80 czy SDS (ang. sodium dodecyl sulfate, dodecylosiarczan sodu), zwiększają skuteczność metody, czyniąc ją ekologiczną poprzez rezygnację ze stosowania toksycznych rozpuszczalników, równocześnie przyczyniając się do bardziej efektywnego pozyskiwania składników aktywnych (18).

Ekstrakcja w aparacie Clevengera to metoda hydrodestylacji stosowana do izolacji olejków eterycznych i lotnych związków z materiałów roślinnych. Polega na ogrzewaniu wody w kolbie destylacyjnej, gdzie para wodna przenosi lotne związki, które następnie kondensują i oddzielają się od wody w rurce Clevengera. Olejki można łatwo zebrać, a woda jest ponownie wykorzystywana, co zwiększa efektywność procesu. Metoda ta jest ceniona z uwagi na zdolność zachowania stabilności termolabilnych związków i prostotę działania (19, 20).

EAE to nowoczesna metoda, która wykorzystuje enzymy do rozkładania błon komórkowych roślin. Enzymy takie jak celulazy czy proteazy pozwalają na zastosowanie łagodniejszych warunków ekstrakcji. To minimalizuje ryzyko degradacji termolabilnych związków bioaktywnych i poprawia ich biodostępność (17, 21).

PEF polega na zastosowaniu krótkich impulsów elektrycznych, które uszkadzają błony komórkowe, zwiększając efektywność ekstrakcji. Jest szczególnie korzystna przy pozyskiwaniu związków wrażliwych na ciepło, gdyż działa w niskich temperaturach (21).

NADES wykorzystuje ekologiczne i biodegradowalne rozpuszczalniki naturalne, takie jak: chlorek choliny, kwas mlekowy, gliceryna, fruktoza, kwas cytrynowy oraz mocznik, które w odpowiednich kombinacjach tworzą skuteczną i bezpieczną alternatywę dla tradycyjnych rozpuszczalników chemicznych. Charakteryzują się one wysoką efektywnością w rozpuszczaniu różnych związków bioaktywnych, co czyni je bezpieczniejszymi dla środowiska alternatywami dla tradycyjnych rozpuszczalników. Niestety przygotowanie niektórych NADES może być skomplikowane, a ich stabilność może zależeć od warunków przechowywania (13, 22, 23). UNADE to nowoczesna technika, która łączy wykorzystanie NADES z ultradźwiękami. Użycie ultradźwięków zwiększa wydajność ekstrakcji poprzez skuteczniejsze rozbijanie ścian komórkowych, co pozwala na lepszą elucję związków bioaktywnych przy jednoczesnym zachowaniu stabilności substancji aktywnych (22).

Poza nowoczesnymi metodami ekstrakcji należy pamiętać, że nadal bardzo popularne są metody tradycyjne, takie jak: HEX, ETE, CMC, HD oraz SE. Metody te, mimo swoich ograniczeń, wciąż znajdują szerokie zastosowanie ze względu na prostotę, niski koszt oraz wieloletnie doświadczenie w ich stosowaniu.

CMC jest jedną z najstarszych metod ekstrakcji. Polega na moczeniu surowca roślinnego w rozpuszczalniku w temperaturze pokojowej. Często stosuje się tu dodatkowo mieszanie mechaniczne, które pomaga w wydobywaniu związków aktywnych, zwłaszcza przy długim czasie kontaktu z rozpuszczalnikiem (23). SE polega na wielokrotnej ekstrakcji próbki w wysokiej temperaturze przy użyciu świeżego rozpuszczalnika, co zapewnia maksymalny odzysk związków. Wadą SE jest długi czas procesu i ryzyko degradacji termicznej niektórych związków (24, 25).

Wydajność ekstrakcji zależy także od innych parametrów, w tym stopnia rozdrobnienia surowca oraz temperatury procesu. Odpowiednie rozdrobnienie surowca (od 0,25 mm do 0,425 mm) daje możliwość zwiększenia powierzchni kontaktu z rozpuszczalnikiem, przyspieszając elucję związków (16, 17).

W tabeli 1 zestawiono przegląd najczęściej stosowanych metod wraz z warunkami ekstrakcji szałwii.

Warto wspomnieć również, że oprócz ekstraktów z szałwii wysoki potencjał kosmetyczny wykazuje olejek eteryczny pozyskany z tej rośliny. HD to klasyczna metoda izolacji olejków eterycznych, która w ostatnich latach została udoskonalona poprzez zastosowanie technologii mikrofalowej. Użycie mikrofal w tym procesie przyspiesza ekstrakcję, zwiększając jej wydajność i redukując ryzyko utraty składników termolabilnych (14, 15).

Postęp technologiczny w metodach ekstrakcji, takich jak ekstrakcja nadkrytycznym CO₂, wspomagana ultradźwiękami, wspomagana mikrofalami, hydrodestylacja czy ekstrakcja w rozpuszczalnikach eutektycznych i ekstrakcja w rozpuszczalnikach eutektycznych wspomagana ultradźwiękami, a także ekstrakcja wspomagana polem elektrycznym oraz micelarna wspomagana mikrofalami pozwalają na znaczne zwiększenie efektywności pozyskiwania cennych substancji aktywnych z tych roślin. Nowoczesne techniki pozwalają na wydobycie kluczowych związków, takich jak: kwas rozmarynowy, kwas ursolowy, kwas oleanowy czy inne terpeny, bez ryzyka ich degradacji i przy jednoczesnym zmniejszeniu użycia toksycznych rozpuszczalników. Z kolei ekstrakcje wspomagane ultradźwiękami z użyciem etanolu pozwalają na skuteczne pozyskiwanie polifenoli, co przekłada się na większą aktywność przeciwutleniającą i przeciwzapalną ekstraktów. Technologie enzymatyczne i micelarne, wykorzystujące bezpieczne i nietoksyczne rozpuszczalniki, eliminują potrzebę użycia szkodliwych substancji, takich jak heksan czy chloroform, co przyczynia się do bardziej ekologicznych procesów produkcyjnych.