蠶絲絲膠蛋白
——一種功能性化妝品原料

靳春平，鄧連霞，朱良均

（浙江大學應用生物資源研究所，浙江 杭州 310058）

蠶絲絲膠蛋白
——一種功能性化妝品原料

靳春平，鄧連霞，朱良均

（浙江大學應用生物資源研究所，浙江 杭州 310058）

絲膠富含大量絲氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸等極性氨基酸，具有與皮膚角質層天然保濕因子類似的成份與功能，對皮膚有保濕、美白、抗氧化、抗菌消炎、吸收及抑制紫外線等功能，在化妝品等領域具有廣泛的應用前景。

絲膠；保濕；美白；抗氧化；化妝品

1 前言

絲膠是一種來源豐富的天然蛋白質，在組成絲膠的18種氨基酸中有8種是人體所必需的。其中甘氨酸、絲氨酸、丙氨酸以及酪氨酸含量較高，具有獨特的藥理作用、保健功能和營養(yǎng)價值，被贊譽為“貴族蛋白質”。1983年，大谷等［1］發(fā)現(xiàn)蠶絲絲膠蛋白能使肌膚富有營養(yǎng)，對肌膚具有滋潤、美白與光滑作用，因此，絲膠蛋白可用于護膚品等化妝品領域。

本文主要概述絲膠護膚功能的研究進展。

2 護膚功能

2.1 保濕功能

一般來說，健康的皮膚角質層中應保持含有10%～20%的水分，才能使皮膚保持豐滿、富有彈性、有光澤及不開裂。絲膠具有與天然保濕因子相似的成份與功能，可減緩水分蒸發(fā)，保持水分不易流失。絲膠蛋白中含有許多極性氨基酸，它們富有-OH、-COOH、-NH2等親水基團，可使水分與皮膚角質層結合，使皮膚含有一定的水分，從而使皮膚柔軟光滑。

絲膠分子在水溶液中發(fā)生高度伸展和相互纏繞，并通過氫鍵與水分子緊密結合，形成連續(xù)網(wǎng)狀結構的水凝膠，具有較高的吸水和持水性能，能吸收和保持其自身質量上千倍的水分。將絲膠蛋白水凝膠涂布于皮膚表面后，能在其表面形成一層水化膜，使角質層水合軟化，使皮膚中保持適當水分，從而讓皮膚光滑、柔軟、富有彈性。一般認為，小分子量的水溶性絲膠更具有優(yōu)異的調濕、保濕作用，可根據(jù)需要通過改變水解條件（溶液濃度、pH、溫度等）進行調控，制備護膚用途的小分子量絲膠蛋白［2］。

絲膠還可與纖維素等混合制成高分子復合材料，提高護膚性能。例如，絲膠與棉、羊毛、亞麻纖維或再生纖維等混合后，具有吸收脂肪和汗水、維持脂質及防止皮膚粗糙的作用；絲膠與木質葡聚糖和粘多糖等混合后，具有甘油狀的吸濕性能；與米糠抽提液混合后，能更有效的改良粗糙皮膚表面親水性和保護角質層，可使毛發(fā)濕潤、平滑和有光澤。

2.2 美白功能

皮膚表皮基底層存在黑色素細胞，其細胞質中含黑素小體，小體內含酪氨酸酶，受到紫外線等刺激時，酪氨酸酶發(fā)生活化，并在氧氣的協(xié)同作用下與血液中的酪氨酸發(fā)生反應產生多巴，繼而生成黑灰色的多巴醌，然后進一步氧化催化為5，6-二羥基吲哚和吲哚5，6-醌，最后聚合成黑色素。夏天時皮膚常暴露于日光中，受到紫外線的刺激，皮膚就容易變黑。酪氨酸酶是皮膚在日光照射下變黑的內在作用酶，而絲膠具有抑制酪氨酸酶活性的作用［3］。山田英幸［4］深入研究了絲膠肽或絲膠水解物對酪氨酸酶活性的抑制作用。研究表明，當絲膠溶液的最終濃度在0.5%及以上時就具有抑制酪氨酸酶活性的能力，即使對溶液進行加熱煮沸處理，這種活性也基本保持不變。水溶性絲膠蛋白極易被皮膚吸收，它不僅能為肌膚提供營養(yǎng)成分，而且能預防日光中的紫外線輻射，減少色素沉著，是一種安全的護膚品防紫外線添加劑。所以，含有絲膠的化妝品能抑制黑色素的生成，預防日曬后的皮膚變黑，具有美白作用。

胡桂燕［5］等以水溶性絲膠蛋白為主要原料，輔以乳化劑、脂肪醇等，研制出的絲膠美白防曬乳，經(jīng)動物模型試驗、皮膚變態(tài)反應試驗、皮膚光毒性試驗以及人體斑貼試驗表明，該含絲膠蛋白的美白防曬乳安全可靠，具有良好的美白作用。并成功投入絲膠化妝品的研發(fā)。

2.3 抗氧化功能

絲膠蛋白具有較好的抗氧化作用。相入麗［6］等人研究表明，通過高溫高壓水處理獲得的絲膠蛋白，其分子量大，分布范圍寬，對抑制蠶血黑色素形成的效率最高、抗氧化作用最強。此外，絲膠的抗氧化作用不會因為在沸水中被煮沸而失活。山田英幸［4］等證實絲膠蛋白或其水解產物具有良好的抑制脂肪過氧化的能力。體內過氧化抑制試驗表明VC具有良好的抗氧化能力，但VC在0.01%的低濃度下卻會加速這種氧化作用，而利用絲膠蛋白進行的試驗沒有觀察到這種加速氧化的現(xiàn)象，說明即使絲膠蛋白溶液的濃度較低，也不會抑制其抗氧化能力。所以，絲膠可以作為一種天然抗氧化劑應用于化妝品中。

2.4 抗菌消炎功能

絲膠有抑制病菌生長及病理反應的功能，即具有抗菌消炎作用［2］。由于大分子質量的絲膠蛋白質具有吸水保濕功能，將其水溶液涂于皮膚表面時，易形成一層水化膜，此膜如同一道天然屏障，能有效將皮膚與細菌隔離開來，阻止細菌侵入皮膚，間接產生抗菌消炎作用。此外，在皮膚基質中，絲膠蛋白與蛋白質結合，并以蛋白質復合物形式存在于細胞間隙，形成凝膠，將細胞粘合在一起，可維持正常的細胞代謝及組織持水，從而保護細胞免受病原菌的侵害，防止皮膚感染等。

在征得分別患有接觸性皮炎3年和阿的平皮炎5年的病人同意后，研究人員將患者的患病部位洗凈后，涂上0.5%的絲膠液。20 d后可以肉眼觀察到接觸性皮炎病癥減輕，近60 d后病癥基本消失；而阿的平皮炎病癥在30 d后明顯減輕，60 d后病癥已基本消失。該研究表明利用絲膠溶液可較好的治療炎癥和消除炎癥［7］。

2.5 吸收、抑制紫外線功能

絲膠蛋白中含有的甘氨酸、纈氨酸、異亮氨酸等，能有效地吸收紫外線，從而防止皮膚曬黑、曬傷。胡桂燕［5］等人對以水溶性絲膠蛋白為主要原料研制的絲膠美白防曬乳進行了防曬指數(shù)SPF檢測。待測樣品經(jīng)人體測試后得出其SPF平均值為5.4，而標準對照品8%胡莫柳酯（水楊酸三環(huán)己酯，HOMOSALATE）的SPF值比樣品低了33%，表明絲膠美白防曬乳具有良好的吸收紫外線的作用。

Zhaorigetu［8］研究小組發(fā)現(xiàn)并證實了絲膠蛋白對紫外線（UV-B）誘發(fā)小鼠皮膚急性損傷和癌變的保護效果。每天用180 mJ/cm2計量的紫外線B照射HR-1無毛小鼠皮膚，連續(xù)處理7 d。對照組小鼠皮膚發(fā)生紅色的“日灼傷病灶”。預先用5 mg絲膠涂布小鼠的皮膚，其病灶的紅色強度和面積顯著被抑制。免疫組織化學分析證實，使用絲膠能夠顯著抑制由UV-B照射引起的4-羥基壬烯醛水平的提高，抑制環(huán)氧化酶-2（COX-2）的表達，并抑制因暴露于紫外線中而引起的真皮增殖細胞核抗原（PCNA）標記指數(shù)的升高。另外，HR-1無毛小鼠用200 nmol的7，12-二甲基苯丙蒽（DMBA，皮膚癌誘發(fā)劑）處理1周后，暴露在180 mJ/cm2劑量的紫外線（UV-B）下22周，結果顯示涂布5 mg絲膠的小鼠癌變的發(fā)生和腫瘤數(shù)量顯著減少。以上表明了絲膠的光保護效果，即能夠減少氧應激反應，減少紫外線引起的小鼠皮膚的急性損傷和癌變。

3 應用前景

20世紀80年代，絲膠蛋白質就以其優(yōu)異的保濕、營養(yǎng)皮膚等特殊性能受到了國際化妝品界的廣泛關注。絲膠蛋白作為一種功能獨特、應用廣泛的化妝品原料，已引起國內外化妝品界的普遍關注，以絲膠蛋白為功能性成分的新型特殊用途化妝品已成為目前國際日化界的主流產品，其應用發(fā)展前景非常廣闊。近年來，國內一些知名化妝品公司也陸續(xù)開發(fā)出以絲膠蛋白質為特色的化妝品系列，充分顯示出絲膠蛋白質作為一種新興功能性化妝品原料的強勁發(fā)展勢頭。

在人們崇尚天然的潮流中，充分利用國內絲膠蛋白資源，研究開發(fā)新型、高檔次絲膠蛋白系列功能性化妝品，滿足廣大消費者日益增長的需求，提高人民的健康水平，是大有必要的，其潛在的經(jīng)濟效益和社會效益也是顯而易見的。

［1］大谷泰永.皮膏化妝料［N］.公開特許公報，58-026809.1983.

［2］陳復生，徐鳳梅.一種功能性化妝品原料—全天然純絲膠蛋白質［J］.中國化妝品（行業(yè)），2009，（6）:24～29.

［3］Yamada H，F(xiàn)uwa N，Nomura M.Use of sericin as antioxidantsandtyrosinaseinhibitors［P］.U.S.Patent. US6165982，2000-09-26.

［4］山田英幸.抗酸化劑［N］.公開特許公報，10-140154.1998.

［5］胡桂燕，王永強，李有貴等.絲膠蛋白性能及美白防曬乳的研制［J］.絲綢，2010，（4）:34～37.

［6相入麗，張雨青.蠶絲絲膠蛋白的抗氧化作用［J］.絲綢，2008，（5）:34-38.

［7］安田道之.皮庸炎癥防止劑［N］.公開特許公報.10-245345. 1998.

［8］Zhaorigetu，S；Yanaka，N；Sasaki，M；Inhibitory effects of silk protein，sericin on UVB-induced acute damage and tumor promotion by reducing oxidative stress in the skin of hairless mouse［J］.Photochemistry and photobiology B-biology.2003，71（1）:11～17.

“桑產業(yè)與桑品種選育研討會”被列為省重點學術活動

7月5日，浙江省科協(xié)公布了“2013年度浙江省科協(xié)服務科技創(chuàng)新項目”，由我學會申報的“桑產業(yè)與桑品種選育研討會”，被列為省科協(xié)重點學術活動。桑樹是蠶絲業(yè)發(fā)展的基礎，既是家蠶的唯一飼料，又是資源循環(huán)利用的重要內容，對生態(tài)文明建設也具有重要作用。桑果作為特色水果，酸甜可口兼保健功效，有重要的商品開發(fā)價值，桑果汁、桑果酒、桑果醬的生產和需求逐年上升；桑的藥用功能和畜禽飼料價值已得到國內外廣泛認可；桑樹具有涵養(yǎng)水源、防風固沙、凈化空氣等較高的生態(tài)效應，是我省平原的主要綠化樹種。桑樹是經(jīng)濟林中相對具有較高生態(tài)價值，生態(tài)林中具有較高經(jīng)濟效益的樹種。為了更好地利用現(xiàn)有桑樹資源，推進我國桑產業(yè)的多元化發(fā)展，省蠶桑學會將會同中國蠶學會在下半年召開一次全國性的桑產業(yè)與桑品種選育技術研討會，邀請全國桑樹育種專家作桑產業(yè)多元化發(fā)展專題報告，請有關科研、教育、生產和管理部門共同探討桑產業(yè)多元化發(fā)展的可行性和關鍵技術，交流經(jīng)驗，使浙江桑產業(yè)發(fā)展繼續(xù)保持全國領先地位。

（浙江省蠶桑學會）

Silk Sericin--a Functional Cosmetic Raw Material

JIN Chun-ping，DENG Lian-xia，ZHU Liang-jun
（Institute of Applied Bioresources，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China）

Silk sericin is composed of many polar amino acids such as serine，aspartic acid and glutamic acid.The amino acid components of sericin induce its similar function to natural moisturizing factor in the stratum corneum of the skin.Sericin can promote the water retention，whitening，antioxidant，antibacterial properties of skin.Therefore，sericin is a potential raw material for cosmetic industry.

sericin；moisture；whitening；antioxidant；cosmetics

［S886.7］

A

0258-4069［2013］02-013-03

靳春平（1988-），女，碩士研究生，從事蠶絲蛋白生物資源高分子材料研究。E-mail:13185023159@163.com

朱良均，男，教授。E-mail:ljzhu@zju.edu.cn