Lemon balm extract

Melissa (Melissa officinalis L.)

La melissa è una specie aromatica perenne della famiglia Lamiaceae, coltivata per foglie e sommità fiorite dal profilo agrumato–erbaceo dovuto soprattutto ai monoterpeni ossigenati. È impiegata come erba fresca/essiccata in tisane e alimenti, come fonte di olio essenziale e come estratto idroalcolico o glicolico per aromatizzare bevande, prodotti dolciari e preparazioni gastronomiche.

Valore calorico (foglie)
Fresco: circa 30–45 kcal/100 g.
Essiccato: circa 240–300 kcal/100 g (valore indicativo per erbe secche ricche in fibra; l’apporto in ricetta è trascurabile ai dosaggi aromatici).

Principali sostanze contenute
Olio essenziale totale tipicamente 0,05–0,3% sulla massa secca, con citronellale, citrale (nerale + geraniale), geraniolo, linalolo e β-cariofillene; tracce di metilcitronellato.
Frazione fenolica abbondante (acido rosmarinico predominante; derivati caffeici), flavonoidi (luteolina-, quercetina- e apigenina-glicosidi), triterpeni (acido ursolico/oleanolico).
Fibre, clorofille e sali minerali (K, Ca, Mg) nella matrice fogliare.
Per gli estratti: veicoli come acqua, etanolo (EtOH), glicerina.

Composizione media (indicativa, foglie secche, per 100 g)
Acqua: ~8–12 g.
Carboidrati (perlopiù fibra): ~50–65 g.
Proteine: ~10–15 g.
Grassi: ~3–6 g.
Ceneri: ~7–10 g.
aw (ingrediente secco): bassa.

Processo di produzione
Coltivazione e raccolta: Impianti pluriennali, raccolta prima della piena fioritura quando il profilo volatile è più ricco; tagli multipli/anno in climi miti.
Essiccazione e pulizia: Essiccazione delicata <40 °C, all’ombra e con ventilazione per preservare volatili e fenolici; diraspatura, vagliatura e rimozione di corpi estranei.
Standardizzazione erba secca: Omogeneizzazione per taglio (cut) o macinazione; eventuale riduzione carica microbica; confezionamento in pack barriera.
Olio essenziale: Distillazione in corrente di vapore di foglie fresche/secche, separazione, filtrazione e controllo profilo tramite GC–MS.
Estratti: Estrazione in acqua/EtOH (o glicerina) a rapporto droga/solvente definito; filtrazione, concentrazione lieve e titolazione dei marcatori (per esempio acido rosmarinico) tramite HPLC.

Proprietà sensoriali e tecnologiche
Aroma: Note di limone fresco, erbe balsamiche e lieve dolcezza; l’olio essenziale è intenso ma termolabile.
Funzionalità: In tisana ed estratti apporta tono agrumato e “green”; in pasticceria e gelateria conferisce freschezza e pulizia aromatica; in bevande può mascherare note amare.
Stabilità: Le foglie intere conservano meglio l’aroma della polvere; luce, calore e ossigeno degradano sia l’olio essenziale sia i fenolici.
Solubilità: L’erba è idrosolubile per l’estratto fenolico; i volatili richiedono veicoli/alcol e fissazione adeguata.

Impieghi alimentari
Tisane e infusioni, sciroppi e bibite aromatizzate, liquori ed elisir tradizionali, sorbetti e gelati, ganache e creme, insalate e salse a base yogurt, marinature leggere per pesce e verdure, zuccheri/soli aromatizzati. L’olio essenziale si usa in microdosi in aromi composti.

Nutrizione e salute
Le porzioni d’uso sono piccole e l’impatto energetico è minimo. La melissa è tradizionalmente associata a una percezione di “calmante/digestiva”; in ambito alimentare tali effetti non vanno interpretati come indicazioni salutistiche. L’uso di estratti idroalcolici deve considerare la presenza di EtOH in etichetta, ove rilevante.

Qualità e specifiche (temi tipici)
Identità botanica, purezza e umidità controllata; assenza di residui visibili.
Titolo in olio essenziale e composizione terpenica in range; contenuto in acido rosmarinico verificato; fingerprint GC–MS/HPLC coerente.
Per l’olio: colore chiaro, assenza di note ossidate; per l’erba: colore verde mantenuto, aroma netto.
Tracciabilità e conformità sotto GMP/HACCP con CCP su raccolta, essiccazione e confezionamento.

Conservazione e shelf-life
Conservare al fresco, asciutto e al buio in contenitori ben chiusi; controllare RH.
Preferire l’erba in foglia per stoccaggi lunghi e macinare vicino all’uso; per l’olio usare vetro scuro e minimo spazio di testa.
Applicare rotazione FIFO.

Allergeni e sicurezza
Le Lamiaceae raramente danno reazioni crociate, ma sensibilità individuali sono possibili. Le polveri possono essere irritanti all’inalazione in lavorazione. L’olio essenziale va dosato secondo buone pratiche, evitando sovradosaggi in alimento.

Funzioni INCI in cosmesi
Denominazioni tipiche: Melissa Officinalis Leaf Extract, Melissa Officinalis Oil, Melissa Officinalis Flower/Leaf/Stem Water. Funzioni: fragrance, mascherante, skin conditioning, lenitivo percepito, antioxidant di supporto in leave-on/rinse-off naturali.

Troubleshooting
Perdita di aroma: Essiccazione troppo calda o luce → Abbassare T°, proteggere da luce/aria, usare foglie intere.
Note “fieno”/ossidate: Stoccaggio lungo o pack non barriera → Migliorare barriera, inserire bustine anti-umidità, accorciare shelf-life.
Instabilità in bevanda: Precipitazioni fenoliche o volatilità → Standardizzare l’estratto, usare chelanti blandi e aggiunta a freddo.
Disomogeneità in impasto: Distribuzione non uniforme → Premiscelare con zuccheri/sali o usare estratto liquido dosato.

Sostenibilità e filiera
Coltivazioni a basso input con gestione del suolo e della biodiversità (api impollinatrici) migliorano il profilo; recupero degli scarti verdi come ammendante/biomassa. La gestione degli effluenti di lavorazione verso target BOD/COD, imballaggi riciclabili e igienizzazione efficiente riducono l’impatto.

Conclusione
La melissa offre un profilo agrumato–erbaceo distintivo e versatile, efficace a basso dosaggio in tisane, bevande e dolci. La qualità applicativa dipende da maturazione, essiccazione mite, protezione da luce/ossigeno e da una corretta standardizzazione degli estratti; con questi presidi si ottengono prodotti sensorialmente stabili e ripetibili.

Mini-glossario
aw — Attività dell’acqua: frazione di acqua “libera”; bassa aw favorisce stabilità delle erbe secche.
RH — Umidità relativa: umidità ambientale; valori elevati accelerano perdita di aroma e caking.
EtOH — Etanolo: veicolo idroalcolico per estratti; da considerare per idoneità e dichiarazioni.
GC–MS — Gas-cromatografia/spettrometria di massa: fingerprint dell’olio essenziale e controllo qualità.
HPLC — High-performance liquid chromatography: titolazione di marcatori (per esempio acido rosmarinico) negli estratti.
GMP — Good manufacturing practice: buone pratiche per igiene, coerenza e tracciabilità.
HACCP — Hazard analysis and critical control points: sistema preventivo con definizione dei CCP.
CCP — Critical control point: fase in cui un controllo previene/elimina/riduce un pericolo a livelli accettabili.
FIFO — First in, first out: rotazione scorte che impone l’uso prioritario dei lotti più vecchi.
INCI — International Nomenclature of Cosmetic Ingredients: nomenclatura standard per ingredienti cosmetici.
BOD/COD — Biochemical/chemical oxygen demand: indicatori del carico organico degli effluenti e dell’impatto ambientale.

Studi

E' tra le piante medicinali più antiche e comuni e si ricava un olio essenziale con proprietà sedative, anti-spasmodiche, carminative, antibatteriche, anti-virali, anti-infiammatorie, antiossidanti, nonché effetti neuroprotettivi (1).

Al suo interno troviamo componenti molto interessanti per la salute umana. I risultati di questo studio indicano che Melissa officinalis potrebbe essere considerata un agente efficace nella prevenzione di varie patologie neurologiche associate allo stress ossidativo : la quercetina ha la più alta attività antiossidante seguita da acido gallico, quercitrina e rutina. Possiede inoltre Acido idrossicinnamico, Acido m-cumarico, Acido caffeico (2), alfa tocoferolo, Flavonoidi (3).

La radiazione ultravioletta solare è una delle principali cause di una serie di disturbi cutanei, inclusi fotoattivi e cancro della pelle. Il suo componente UVB (280-315nm) porta allo stress ossidativo e provoca infiammazioni, danni al DNA, induzione p53 e ossidazione lipidica e proteica. Recentemente, è in aumento l'uso di polifenoli vegetali con proprietà antiossidanti e antinfiammatorie per proteggere la pelle umana contro gli effetti deleteri della luce solare. Questo studio valuta positivamente gli effetti protettivi dell'estratto di Melissa Officinalis e dell suo principale composto fenolico, l'acido rosmarinico, contro i danni indotti da UVB nei cheratinociti umani (4).

La degenerazione maculare legata all'età è una delle cause più comuni di perdita visiva irreversibile tra gli anziani nei paesi sviluppati. L'estratto di Melissa Officinalis protegge le cellule epiteliali del pigmento retinico umano contro l'apoptosi indotta da stress ossidativo (5).

Insonnia. Un interessante studio, parte dalla premessa che alcuni dei farmaci più diffusi per l'insonnia includono benzodiazepine, barbiturici, alcuni antidepressivi e alcuni degli antistaminici di prima generazione. La dipendenza da farmaci o sonnolenza è evidente come gli effetti negativi di questi farmaci. Sebbene la maggior parte degli antistaminici abbia effetti sedativi, complicanze anticolinergiche e altri effetti collaterali limitano il loro utilizzo. Questo studio ritiene che estratti di Lavandula angustifolia e Melissa officinalis abbiano mostrato effetti additivi e suggerisce che un preparato contenente entrambi gli estratti possa essere utile per l'insonnia (6).

Cosmetica

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.

Melissa studi

Bibliografia________________________________________________________________________

(1) Kamdem JP, Adeniran A, Boligon AA, Klimaczewski CV, Elekofehinti OO, Hassan W, et al. Antioxidant activity, genotoxicity and cytotoxicity evaluation of lemon balm (Melissa officinalis L.) ethanolic extract: its potential role in neuroprotection. Ind Crops Prod. 2013;51:26–34.

Abstract. The antioxidant activity of Melissa officinalis (MO) was evaluated to understand the mechanism of its pharmacological properties as well as its potential genotoxic and cytotoxic effects in human leukocytes. The results showed that MO scavenged DPPH radical in a concentration dependent-manner with IC50 values of 48.76 ± 1.94 μg/mL. MO showed strong reducing power and exhibited a significant inhibition of deoxyribose degradation. MO interfered with the formation of 1,10-phenanthroline–Fe2+ complex, suggesting that it has chelating activity and captures Fe2+ before 1,10-phenanthroline. The addition of 5 mM ascorbic acid to the reaction mixture dramatically reduced Fe3+ (formed during the incubation time) to Fe2+ indicating that it was an “apparent” chelation. MO was neither genotoxic nor cytotoxic at the concentrations tested, indicating that the popular use of the extract might possibly not result in any genotoxic or cytotoxic effects. Our results suggest that MO is a potential source of natural antioxidants, and could be relevant for the management of oxidative stress. Of particular importance, for neurodegenerative diseases, the capacity of MO to “chelate” and to maintain Fe2+ in a Fe3+ state can contribute to its neurotherapeutic effects, because iron plays a central role in brain damage.

(2) Pereira RP, Fachinetto R, de Souza Prestes A, Puntel RL, da Silva GN, Heinzmann BM, et al. Antioxidant effects of different extracts from Melissa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. Neurochem Res. 2009;34(5):973–983

Abstract. Considering the important role of oxidative stress in the pathogenesis of several neurological diseases, and the growing evidence of the presence of compounds with antioxidant properties in the plant extracts, the aim of the present study was to investigate the antioxidant capacity of three plants used in Brazil to treat neurological disorders: Melissa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. The antioxidant effect of phenolic compounds commonly found in plant extracts, namely, quercetin, gallic acid, quercitrin and rutin was also examined for comparative purposes. Cerebral lipid peroxidation (assessed by TBARS) was induced by iron sulfate (10 microM), sodium nitroprusside (5 microM) or 3-nitropropionic acid (2 mM). Free radical scavenger properties and the chemical composition of plant extracts were assessed by 1'-1' Diphenyl-2' picrylhydrazyl (DPPH) method and by Thin Layer Chromatography (TLC), respectively. M. officinalis aqueous extract caused the highest decrease in TBARS production induced by all tested pro-oxidants. In the DPPH assay, M. officinalis presented also the best antioxidant effect, but, in this case, the antioxidant potencies were similar for the aqueous, methanolic and ethanolic extracts. Among the purified compounds, quercetin had the highest antioxidant activity followed by gallic acid, quercitrin and rutin. In this work, we have demonstrated that the plant extracts could protect against oxidative damage induced by various pro-oxidant agents that induce lipid peroxidation by different process. Thus, plant extracts could inhibit the generation of early chemical reactive species that subsequently initiate lipid peroxidation or, alternatively, they could block a common final pathway in the process of polyunsaturated fatty acids peroxidation. Our study indicates that M. officinalis could be considered an effective agent in the prevention of various neurological diseases associated with oxidative stress.

(3) Koksal E, Bursal E, Dikici E, Tozoglu F, Gulcin I. Antioxidant activity of Melissa officinalis leaves. J Med Plant Res. 2011;5(2):217–22.

Abstract.The purpose of this study was to evaluate antioxidant activities of water extract of Melissa officinalis (WEM) and ethanol extract of M. officinalis (EEM), comparatively. The WEM and EEM were evaluated for their radical scavenging activities by means of the DPPH and DMPD assays. WEM scavenged radicals effectively with IC50 values of 31.4 µg/mL for DPPH free radical and 60.5 µg /mL for DMPD cation radical. Similarly, EEM scavenged radicals effectively with IC50 values of 202.7 µg/mL for DPPH free radical and 120.9 µg/mL for DMPD cation radical. Also, total reducing power of WEM was found higher than EEM with both potassium ferricyanide reduction (FRAP) and cupric ions reduction capacity methods (CUPRAC). The present study showed that WEM have effective antioxidant and radical scavenging activities as compared to EEM. 

(4) Pérez-Sánchez A, Barrajón-Catalán E, Herranz-López M, Castillo J, Micol V. Lemon balm extract (Melissa officinalis, L.) promotes melanogenesis and prevents UVB-induced oxidative stress and DNA damage in a skin cell model. J Dermatol Sci. 2016 Nov;84(2):169-177. doi: 10.1016/j.jdermsci.2016.08.004. 

(5) Jeung IC, Jee D, Rho CR, Kang S. Melissa Officinalis L. Extracts Protect Human Retinal Pigment Epithelial Cells against Oxidative Stress-Induced Apoptosis. Int J Med Sci. 2016 Feb 3;13(2):139-46. doi: 10.7150/ijms.13861.

Abstract. Background: We evaluated the protective effect of ALS-L1023, an extract of Melissa officinalis L. (Labiatae; lemon balm) against oxidative stress-induced apoptosis in human retinal pigment epithelial cells (ARPE-19 cells). Methods: ARPE-19 cells were incubated with ALS-L1023 for 24 h and then treated with hydrogen peroxide (H2O2). Oxidative stress-induced apoptosis and intracellular generation of reactive oxygen species (ROS) were assessed by flow cytometry. Caspase-3/7 activation and cleaved poly ADP-ribose polymerase (PARP) were measured to investigate the protective role of ALS-L1023 against apoptosis. The protective effect of ALS-L1023 against oxidative stress through activation of the phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B (PI3K/Akt) was evaluated by Western blot analysis. Results: ALS-L1023 clearly reduced H2O2-induced cell apoptosis and intracellular production of ROS. H2O2-induced oxidative stress increased caspase-3/7 activity and apoptotic PARP cleavage, which were significantly inhibited by ALS-L1023. Activation of the PI3K/Akt pathway was associated with the protective effect of ALS-L1023 on ARPE-19 cells. Conclusions: ALS-L1023 protected human RPE cells against oxidative damage. This suggests that ALS-L1023 has therapeutic potential for the prevention of dry age-related macular degeneration.

(6) Hajhashemi V, Safaei A. Hypnotic effect of Coriandrum sativum, Ziziphus jujuba, Lavandula angustifolia and Melissa officinalis extracts in mice. Res Pharm Sci. 2015 Nov-Dec;10(6):477-84.

Abstract. The aim of the present study was to evaluate hypnotic effect of Coriandrum sativum, Ziziphus jujuba, Lavandula angustifolia and Melissa officinalis hydroalcoholic extracts in mice to select the most effective ones for a combination formula. Three doses of the extracts (250, 500 and 1000 mg/kg of C. sativum and Z. jujuba and 200, 400 and 800 mg/kg of L. angustifolia and M. officinalis) were orally administered to male Swiss mice (20-25 g) and one hour later pentobarbital (50 mg/kg, i.p.) was injected to induce sleep. Onset of sleep and its duration were measured and compared. Control animals and reference group received vehicle (10 ml/kg, p.o.) and diazepam (3 mg/kg, i.p.), respectively. C. sativum and Z. jujuba failed to change sleep parameters. L. angustifolia at doses of 200, 400 and 800 mg/kg shortened sleep onset by 7.6%, 50% and 51.5% and prolonged sleep duration by 9.9%, 43.1% and 80.2%, respectively. Compared with control group the same doses of M. officinalis also decreased sleep onset by 24.7%, 27.5% and 51.2% and prolonged sleep duration by 37.9%, 68.7% and 131.7% respectively. Combinations of L. angustifolia and M. officinalis extracts showed additive effect and it is suggested that a preparation containing both extracts may be useful for insomnia.