褐藻活性成分在化妝品中的應用范文

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海洋中存在著豐富多樣的生物，其中藻類有8000余種。海藻生長在高鹽、高壓、低溫、低營養、無光照及化學組分極為復雜的海水介質中，其生態環境、代謝產物與代謝特點與陸地植物有較大差異，集中體現在機體內含有結構特殊的生物活性物和代謝產物。海藻提取物含有豐富的氨基酸、礦物質、多糖、維生素等，這類生物活性物可應用于新型功能性化妝品中，有較大的開發潛力。根據營養和化學成分的不同，可將海藻分為綠藻、紅藻和褐藻，褐藻活性成分在化妝品中應用最為廣泛。褐藻門的成員約有1500種，常見的褐藻主要有海帶、裙帶菜、鐵釘菜、囊藻、馬尾藻、喇叭藻及翼枝藻等。筆者主要介紹了褐藻活性成分在化妝品中的應用。

1應用

1.1海藻酸鹽海藻酸鹽是線性無支鏈聚合物，是由a-L-甘露糖醛酸（M單元）與b-D-古羅糖醛酸（G單元）依靠1,4-糖苷鍵連接并由不同比例的GM、MM和GG片段組成的共聚物，常見的褐藻如海帶、馬尾藻、泡葉藻、巨藻是海藻酸鹽的主要來源。海藻酸鹽的結構類型取決于褐藻的來源和生長條件，M和G的含量和組成不同，其性能也不同。從泡葉藻中提取的海藻酸鹽含有大量的甘露糖醛酸，可形成彈性強和低孔隙的凝膠。從海帶的莖部中提取的海藻酸鹽含有大量古羅糖醛酸，形成更具有剛性的高孔隙凝膠[1-3]。海藻酸及其鹽類如海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸鈣和海藻酸鎂等，由于其高膠凝性、粘合性和增黏等特性，可作為基質和賦形劑添加在化妝品配方中。在低pH條件下，海藻酸鹽為功能性水凝膠，能增厚、穩定乳液，如Protanal海藻酸鹽可以提高酸性護膚品的穩定性[4]。

1.2褐藻糖膠褐藻糖膠又名巖藻多糖、褐藻多糖硫酸酯，含有相當數量的巖藻糖和硫酸基多糖，主要分布在海帶、巖藻、裙帶菜、奧氏海藻和羊棲菜等褐藻中。其糖鏈具有分支結構，是一種不均一多糖。通常褐藻糖膠除含有巖藻糖外，還含有少量的半乳糖、木糖、甘露糖和糖醛酸等。研究表明，有序的褐藻糖膠由一個線型的核心組成，L-巖藻糖通過α-（1→2）、α-（1→3）、α-（1→4）連接構成主鏈，硫酸基通常位于巖藻糖的2,3,4位[5]。硫酸基的存在增強了褐藻糖膠的生物功能和在工業上應用價值，流行病學研究表明，褐藻糖膠具有保護皮膚、抗氧化和抗衰老的活性。目前，褐藻糖膠作為天然成分可添加在新型化妝品配方中，其應用價值和市場潛力已引起全球化妝品公司的關注[6]。

1.3褐藻粗提取物褐藻中昆布屬的腔昆布、邊花昆布、狹葉海帶、克氏海帶、掌狀海帶等提取物中含有蛋白質、維生素、礦物質、碳水化合物，能調節皮脂腺活性，也有抗炎癥、促愈合的功能。球型褐藻和包葉藻的提取物中含有抗刺激成分，能降低血管內皮生長因子水平，從而減少由于血管內皮生長因子太高引起的毛細血管擴張形成敏感性紅皮膚。

1.4具有光保護作用的活性成分應用光保護劑可使皮膚免受紫外線傷害。研究證實海洋藻類是很好的光保護劑來源，這些光保護劑主要有多酚化合物和巖藻黃素。

1.4.1褐藻多酚多酚類化合物是一組結構不同、含有多羥基的天然化合物總稱。海藻多酚類化合物在褐藻中含量較大，種類較多，結構差異也較大。鼠尾藻多酚是在昆布屬的腸昆布中發現的天然光保護化合物，主要包括間苯三酚的低聚物、昆布醇和二昆布醇，還有一些未鑒定的二聚體、三聚體和四聚體。最近的研究表明，鼠尾藻多酚可吸收UVB,有很強的保護HaCaT細胞免受UVB輻射造成細胞損傷的能力，并減弱UV誘導的光氧化脅迫。鼠尾藻多酚的光保護作用主要是通過抗氧化、抑制細胞凋亡、抑制DNA損傷實現。

1.4.2巖藻黃素和β-胡蘿卜素一樣，巖藻黃素是自然界發現的含量最為豐富的類胡蘿卜素的一種。含有巖藻黃素的海藻較常見，生活在淺水區，吸附于水中巖石表面，可通過顏色來辨別。從可食性褐藻如裙帶菜、微勞馬尾藻、海帶和羊棲菜中分離出巖藻黃素，根據Heo和Jeon的研究，巖藻黃素具有防預由UVB誘導氧化應激的能力，可作為抗氧化劑應用于化妝品工業。同時使用人體成纖維細胞，通過DCFH-DA、MTT和彗星實驗證實了巖藻黃素對UVB誘導細胞損傷也有防護作用。另外，巖藻黃素還能顯著清除暴露于UVB輻射所產生的活性氧。

1.5具有增白作用的活性成分皮膚美白可以通過多種機制獲得，主要方式之一是對酪氨酸酶活性的抑制。酪氨酸酶是色素形成過程中的限速酶，抑制酪氨酸酶的活性可以減少黑色素的形成。不同類型的酪氨酸酶抑制劑可通過人工合成或從天然資源中分離提取得到。目前已合成的酪氨酸酶抑制劑由于毒性高、穩定性低、皮膚滲透力差、活性不足限制了其應用。開發天然新型酪氨酸酶抑制劑已經引起人們的關注，特別是最近幾年從海洋藻類中尋找天然酪氨酸酶抑制劑成為研究者和企業關注的熱點。大量的研究結果顯示，褐藻鼠尾藻多酚如鵝掌菜酚、雙鵝掌菜酚、間苯三酚、7-間苯三酚基二鵝掌菜酚具有抗氧化作用，同時又能夠抑制酪氨酸酶活性，防止黑色素生成。其中雙鵝掌菜酚比熊果苷和曲酸有更強的抑制酪氨酸酶活性，能更好的抑制黑色素形成[13]。

1.6可恢復皮膚彈性的活性成分皮膚的機械性能包括硬度、強度、柔韌性和彈性，皮膚彈性是肌膚年輕健康的標志。導致皮膚彈性降低原因主要有兩方面：一方面為外因，如紫外線、慢性炎癥或氧化壓力；另一方面是內因，如膠原蛋白受基質金屬蛋白酶的嚴格調控。基質金屬蛋白酶是依賴于鋅離子的肽鏈內切酶，一旦膠原被基質金屬蛋白酶-1（MMP-1）及其他MMPs裂解，就會進一步變成小的片段。隨著年齡的增長，膠原蛋白合成下降，MMP-1水平提高，這些變化導致諸如皮膚起皺和彈性下降。研究表明，抗衰老及抗皺效果與基質金屬蛋白酶活性有關，在功能型化妝品中應用基質金屬蛋白酶抑制劑可控制膠原的代謝。在褐藻中已鑒定出多種MMPs抑制劑，可作為化妝品的活性成分。巖藻多糖的研究較為深入，它通過多種機制影響膠原蛋白的代謝。研究表明，巖藻多糖通過抑制體外培養的人成纖維細胞和角質細胞表達MMP-1基因的啟動子活性來抑制酶的活性。另外，巖藻多糖還通過抑制體胞外信號調節蛋白激酶途徑，抑制MMP-1基因表達。除了抑制MMP-1的活性，巖藻多糖還可增加Ⅰ型前膠原的合成，改善和提高皮膚狀態。所以在阻止UV誘導的不良后果方面，海洋來源的巖藻多糖具有多種作用，因此增加了巖藻多糖作為抗光老化的功能性化妝品的應用潛力。褐藻多酚同樣具有MMPs抑制活性，腸昆布中提取的多酚對MMP有抑制作用且對細胞系沒有任何毒性效應，預計其可作為一種潛在MMP抑制劑應用在功能性化妝品中。從鵝掌菜屬中提取的鵝掌菜酚和雙鵝掌菜酚成分能夠有效的抑制MMP-1、NF-kB和AP-1，當皮膚受到紫外線照射時，可有效吸收紫外線從而減少真皮層中膠原蛋白降解，減少皮膚皺褶的出現。

1.7具有抗炎和抗過敏功效的活性成分炎癥是血管組織對有害刺激復雜的生物反應，是機體清除有害刺激的一個保護性措施。氧化應激誘導的炎癥是由NF-κB和AP-1活化介導，研究顯示，氧化應激的不利影響可由多酚的抗氧化和抗炎作用所控制。研究發現，來源于腸昆布的鵝掌菜酚、二鵝掌菜酚、6,6’-雙鵝掌菜酚等對于和炎癥有關的常見疾病（如關節炎、動脈粥樣硬化和癌癥等）有療效。從相良布海藻中提取出的新型多酚phlorofucofuroeckolA和phlorofucofuroeckolB和現行的抗炎藥物（如兒茶素、沒食子酸）有相似的活性，其中phlorofucofuroeckolB對鼠嗜堿性粒細胞（RBL）-2H3的體外實驗發現，這種新型的褐藻多酚有很好的抗炎效果，能夠有效抑制組胺的分泌，這種抑制性使其能夠很好地應用于藥妝。

1.8具有抗菌效果的活性成分化妝品中通常加入防腐劑來抑制細菌生長，但防腐劑會對皮膚產生不良影響。研究發現，從褐藻中提取的成分有很好的抗菌作用。在分離的化合物中，二鵝掌菜酚和6,6’-雙鵝掌菜酚顯現了最強的抑菌效果。這些活性成分不僅可以作為化妝品防腐成分，而且可有效治療痤瘡[22]。痤瘡的治療方法包括降低皮脂分泌、去除死皮細胞、利用外用藥物和口服藥物殺滅細菌。從褐藻屬大果藻提取的活性成分Sargafuran為有效的痤瘡治療劑。Sargafuran低毒，對瘡皰丙酸桿菌（Propionibac-teriumacnes）的最低抑菌濃度（MIC）為15μg/mL，其殺菌機制主要是通過裂解細菌的細胞壁來實現[23]。此外，墨角藻提取物已被曼秀雷敦公司和雅芳公司應用于痤瘡護理產品中。

2展望

綜上可知，目前已經從褐藻中提取出了各種生物活性物質如多糖、胡蘿卜素類化合物、多酚類化合物等，體內和體外實驗均表明它們有抗氧化、防曬、防止皮膚老化和抑制膠原降解的活性。我國是世界海藻養殖大國，褐藻（如海帶、裙帶菜等）是海藻養殖種類中資源最豐富的一類，這為褐藻活性物質來源提供了保證，這類活性物質作為原料開發新型功能化妝品市場前景廣闊。

作者：肖蕾 陳剛 劉晨光 單位：無限極 （中國） 有限公司 中國海洋大學 海洋生命學院