Research Article

Watermelon seeds and peels: fatty acid composition and cosmeceutical potential^☆

Graines et peaux de pastèque : composition en acides gras et potentiel cosmétique

¹ Faculty of Pharmaceutical Sciences, Burapha University, Chonburi 20131, Thailand
² Department of Molecular and Cellular Medicine, Texas A&M Health Science Center, College Station, TX 77843-1114, USA
³ Department of Biotechnology, Faculty of Science, Burapha University, Chonburi 20131, Thailand
⁴ Department of Biochemistry and Center of Excellence for Innovation in Chemistry, Faculty of Science, Burapha University, Chonburi 20131, Thailand

^* Correspondence: waeowalee@go.buu.ac.th

Received: 28 June 2020
Accepted: 16 September 2020

Abstract

Watermelon consumption results in generation of organic waste in the form of seeds and peels. We have evaluated the fatty acid profiles and antioxidant content of watermelon (Kinnaree cultivar) seed oil and peel wax. In addition, we assessed the potential use of these watermelon industry byproducts in the development of cosmeceuticals. The most abundant fatty acids in seed oil and peel wax were linoleic acid and arachidic acid, respectively. Fatty acids form an essential component in the cell membranes and have seen increased recognition in the cosmeceutical industry. Antioxidants also play a beneficial role in skincare in combating free-radicals resulting from sun damage and pollutants. The seed oil showed stronger antioxidant activity than the peel wax, as indicated by the DPPH radical scavenging ability of 0.894 mg α-tocopherol equivalent/g dried seeds versus 0.036 mg α-tocopherol equivalent/g dried peels. Therefore, the seed oil was formulated into skincare products, in the form of emulsions and nanoemulsions. The most effective formulae were stable at room temperature for seven days, or following repeated cycles of heating and cooling. This work demonstrates the potential for watermelon seed oil to be employed in skincare product formulations, which could maximize agricultural profit and minimize environmental waste.

Résumé

La consommation de pastèques entraîne la production de déchets organiques sous forme de graines et de pelures. Nous avons évalué les profils d’acides gras et la teneur en antioxydants de l’huile de graines et de la cire de pelure de la pastèque (cultivar Kinnaree). De plus, nous avons évalué l’utilisation potentielle de ces sous-produits de l’industrie de la pastèque dans le développement de produits cosmétiques. Les acides gras les plus abondants dans l’huile de graines et la cire de pelure étaient l’acide linoléique et l’acide arachidique, respectivement. Les acides gras forment un composant essentiel des membranes cellulaires et sont de plus en plus reconnus dans l’industrie cosméceutique. Les antioxydants jouent également un rôle bénéfique dans les soins de la peau en combattant les radicaux libres résultant des dommages causés par le soleil et les polluants. L’huile de graines a montré une activité antioxydante plus forte que la cire issue de la peau, comme l’indique la capacité de piégeage des radicaux DPPH de 0,894 mg d’équivalent α-tocophérol/g de graines séchées contre 0,036 mg d’équivalent α-tocophérol/g de peaux séchées. Par conséquent, l’huile de graines a été formulée en produits de soins de la peau, sous forme d’émulsions et de nanoémulsions. Les formules les plus efficaces étaient stables à température ambiante pendant sept jours, ou après des cycles répétés de chauffage et de refroidissement. Ce travail démontre le potentiel de l’huile de pépins de pastèque dans les formulations de produits de soins de la peau, ce qui pourrait optimiser le profit agricole et réduire les déchets environnementaux.