功能性植物源化妝品的研究與思考

張鋒倫，陳 蕾，馬世宏，張衛(wèi)明

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042)

功能性植物源化妝品的研究與思考

張鋒倫，陳 蕾，馬世宏，張衛(wèi)明*

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042)

介紹了功能性化妝品的含義，簡要概述分析了含有植物活性成分的化妝品在保濕、防曬、美白、祛斑、抗衰老、抗過敏、抗痤瘡、抗螨蟲等方面的作用機(jī)理，并對功能性植物源化妝品的開發(fā)利用前景進(jìn)行了展望。

功能性化妝品；植物；機(jī)制

1 功能性化妝品的含義

1993年，美國醫(yī)學(xué)博士Albert Kligman 在化妝品化學(xué)師學(xué)會年會的發(fā)言中第一次提出將化妝品“cosmetic”與藥品“pharmaceutical”兩個字疊加組成cosmeceutical這個名詞，用以表示兼有化妝品特點(diǎn)和某些功效的產(chǎn)品[1]。他發(fā)現(xiàn)水也能改變皮膚的結(jié)構(gòu)，是第一個意識到皮膚能受到藥物之外的物質(zhì)影響的人，被稱為功能性化妝品之父?，F(xiàn)在功能性化妝品有了一些近義詞，如：“功能性化妝品”“藥妝”“活性化妝品”等，這些產(chǎn)品中都包含有活性成分[2]，而不再像胭脂和唇膏那樣僅僅是提供基本的修飾和遮掩功能。功能性化妝品的功能也延伸到保濕、防曬、美白、祛斑、抗衰老、祛痤瘡、祛螨蟲、洗發(fā)、護(hù)發(fā)、生發(fā)、染發(fā)、彩妝、香氛香水、減肥消脂等多個方面[3]。

2 含有植物活性成分的化妝品作用研究

植物來源的活性成分由于迎合人們的安全需求而成為近年來研究、應(yīng)用的焦點(diǎn)[4-6]。很多植物成分具有長期使用的歷史和文化沉淀，綠色、環(huán)保、可生物降解，安全性相對比較高，并且多種成分能夠產(chǎn)生相互協(xié)同的功效或降低毒性的功用。 植物活性成分對皮膚屏障和健康皮膚的功效確立了功能性化妝品的范疇，并賦予化妝品多種生理功能。

2.1 保濕

水對正常皮膚尤其是角質(zhì)層的功能至關(guān)重要，充分的水合作用有利于酶反應(yīng)并可促進(jìn)角質(zhì)層成熟，保持其彈性。由于年齡的增長和外界環(huán)境的影響，當(dāng)角質(zhì)層中水分降到10%以下時，皮膚就會顯得干燥、失去彈性、起皺，皮膚老化進(jìn)程加速。因此，水分對皮膚健康至關(guān)重要，保水保濕一直是護(hù)膚化妝品最主要的研究課題之一[7]。

皮膚的保濕功能主要依賴于兩個因素：一是角化細(xì)胞中天然保濕因子(NMF)的存在，它是一種存在于人體表皮層中的蛋白質(zhì)-絲聚合蛋白，負(fù)擔(dān)著皮膚保濕的重要任務(wù)。二是角質(zhì)細(xì)胞脂質(zhì)雙層膜整齊排列形成的經(jīng)表皮水份丟失(TEWL)屏障，它是皮膚屏障功能的重要標(biāo)志。干燥性皮膚的病理特點(diǎn)是皮膚屏障受到破壞，TEWL值增加；在使用保濕劑后皮膚屏障得到修復(fù)，TEWL值降低。因此TEWL值常被用來評價保濕類化妝品的功效。

皮膚天生保濕結(jié)構(gòu)包括完整覆蓋的皮脂膜、結(jié)構(gòu)完整且排列整齊的角質(zhì)層和足夠多的天然保濕因子[8]。皮脂膜和角質(zhì)層的磚泥結(jié)構(gòu)是皮膚保濕的雙重保障。研究發(fā)現(xiàn)甘油、透明質(zhì)酸及水運(yùn)輸?shù)鞍讓ζつw的保濕起著重要的作用。植物性保濕化妝品中的功能成分大多含有植物油脂、磷脂、植物甾醇、氨基酸、多肽、多糖、多元醇粘液質(zhì)等[9]。

現(xiàn)階段保濕類化妝品采用的主要保濕方法為：(1)防止水分蒸發(fā)保濕，即通過在皮膚上涂上油脂，形成保濕屏障，防止水分蒸發(fā)。具有保濕功能的植物大多含有植物油脂、磷脂、植物甾醇、氨基酸、多肽、多糖等活性成分。如荷荷巴油的主要成分是不飽和高級醇和脂肪酸，有良好的穩(wěn)定性，極易與皮膚融合。(2)吸收外界水分保濕，應(yīng)用較多的植物為蘆薈、玫瑰、葛根、麥冬、啤酒花等。如植物多糖[10]、可水解蛋白、磷脂脂質(zhì)體、多肽等均具有較好吸濕保濕效果，其中蘆薈多糖、白芨多糖等在化妝品中有較為廣泛的應(yīng)用[11-12]。

2.2 防曬

防曬是指為達(dá)到防止肌膚被曬黑、曬傷等目的而采取一些方法來阻隔或吸收紫外線。主要阻隔或吸收的的紫外線類型有UVA(長波紫外線)、UVB(中波紫外線)和UVC(短波紫外線)。不同的紫外線對于皮膚的傷害有所差異。當(dāng)皮膚接受紫外線過度暴曬后，會損傷表皮細(xì)胞，活化酪氨酸酶，加速色素合成，破壞皮膚的保濕功能，使皮膚變得干燥，讓真皮層中的彈力纖維受損，使細(xì)紋產(chǎn)生，在強(qiáng)烈照射下，還會造成肌膚發(fā)炎、灼傷。有異常情形時，則會變成色素性的皮膚癌等。植物化妝品的紫外線防曬品主要是利用植物提取物吸收紫外線的作用[13]。有些植物提取物還具有抗色素沉著、抗變態(tài)反應(yīng)、預(yù)防皮膚癌的作用。

近年來，基于天然植物成分的防曬機(jī)理研究主要集中在吸收紫外線和抑制黑色素產(chǎn)生兩個方面。(1)吸收紫外線：一些天然植物成分如黃酮類和酚類，具有雙鍵、共軛雙鍵或叁鍵結(jié)構(gòu)，能吸收紫外線的能量，再以熱能或可見光等形式釋放出來，減少對皮膚的損傷。如黃芩苷、黃芩素、蘆丁、漢麻籽油、甘油三油酸酯等植物提取物均有較好的紫外線吸收效果。(2)抑制黑色素產(chǎn)生：紫外線可直接影響表皮內(nèi)黑色素細(xì)胞，增加酪氨酸酶活性，使其合成的黑色素明顯增多。通過抑制多巴色素互變異構(gòu)酶和酪氨酸酶活性，抑制黑色素細(xì)胞活性和還原黑色素均能抑制黑色素的產(chǎn)生。如甘草黃酮、熊果苷、花青素等均能顯著抑制黑色素的合成。

2.3 美白

人的膚色、毛色和眼睛的顏色主要與黑色素細(xì)胞的類型、數(shù)量和分布有關(guān)[14-15]。黑色素其實(shí)是一種蛋白質(zhì)，在每個人的體內(nèi)都有。當(dāng)紫外線照射在皮膚上，色素細(xì)胞分泌麥拉寧素，激活酪氨酸酶的活性，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)合成黑色素。很多人想使自己的皮膚變得白嫩。要想達(dá)到此目的，從生理上說，就是要抑制酪氨酸酶活性和阻礙黑色素的生成。根據(jù)不同的作用機(jī)制，可將美白類植物活性物質(zhì)分為：(1)酪氨酸酶活力抑制劑，即通過抑制酪氨酸酶的合成或取代酪氨酸酶的作用底物，從而達(dá)到抑制黑色素形成的目的。常見的具有抑制酪氨酸酶活力的植物有甘草、人參、黃芪、白芍、桑白皮、當(dāng)歸、地榆、川穹、防風(fēng)、續(xù)隨子、西洋參、苦瓜、虎杖等。植物提取物中的熊果苷、維生素C 及其衍生物、植物類黃酮等都是對酪氨酸酶的非破壞型抑制劑，具有較好的美白效果，對于皮膚也相對安全。(2)抑制黑色素形成，即通過阻斷黑色素形成或黑色素還原劑抑制黑色素形成，從而使皮膚增白。常見的植物有洋甘菊、姜黃、風(fēng)毛菊、檳榔、牡丹(皮)、燈心草等。

2.4 祛斑

色斑是由于皮膚黑色素的增加而形成的一種常見面部呈褐色或黑色素沉著性、損容性的皮膚疾病，多發(fā)于面頰和前額部位，日曬后加重，多見于女性。如果受到大量紫外線照射或者新陳代謝不佳時，過量黑色素就會逐漸堆積到表皮，無法順利排出，就會造成色斑[16]。色斑形成的內(nèi)部因素有壓力、內(nèi)分泌失調(diào)、新陳代謝緩慢、使用錯誤的化妝品等，外部因素如不良的生活習(xí)慣、日照紫外線等。色斑的形成不僅是美觀的問題，還會加重黑色素的沉積、使皮膚干燥、干裂、使皮膚變薄出現(xiàn)紅血絲以及使皮膚變得敏感。天然抗氧化劑的使用，促使已生成的黑色素排出體外，具有祛斑的功效。具有祛斑功能的植物有：黃芩、絲瓜、燕麥、牛油果、白芨、防風(fēng)、蒿本、獨(dú)活、柴胡、當(dāng)歸、白術(shù)、白茯苓、薏苡、鹿蹄草、蘆丁、芍藥、葛根、紫草、烏梅、桂皮、山茱萸、夏枯草、附子、益母草等。

2.5 抗衰老

衰老是指機(jī)體器官對環(huán)境改變適應(yīng)性隨年歲增長而逐漸下降，進(jìn)而引起疾病或死亡的過程。皮膚衰老主要表現(xiàn)為自然衰老和光老化兩種形式[17]。自然衰老主要指隨著年齡增長，由機(jī)體內(nèi)存在的如遺傳、重力、內(nèi)分泌及免疫功能等不可抗因素引起的老化，人的皮膚從20～25 歲起就進(jìn)入自然老化狀態(tài)。光衰老是指在紫外線照射下，皮膚中產(chǎn)生活性氧和過氧化脂質(zhì)，過氧化脂質(zhì)使膠原蛋白交聯(lián)，皮膚失去彈性，產(chǎn)生皺紋[18]。

根據(jù)皮膚生理特點(diǎn)和自由基學(xué)說對皮膚衰老的解釋，現(xiàn)有植物源抗衰老化妝品主要通過以下途徑實(shí)現(xiàn)：(1)保濕和修復(fù)皮膚的屏障功能，保濕是實(shí)現(xiàn)皮膚抗衰老的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，前2.1所述的保濕類植物油脂、植物多糖等功能成分在實(shí)現(xiàn)保濕功效的同時，也具有良好的皮膚抗衰老功效。(2)清除細(xì)胞內(nèi)的多余自由基，目前用于化妝品中的活性抗氧化劑主要有超氧化物歧化酶、維生素E、維生素C、輔酶Q10、阿魏酸、多酚類物質(zhì)以及類胡蘿卜素等。常見的植物有芍藥、丁香、刺梨、鼠尾草、迷迭香、玫瑰、羅勒、黃柏等。(3)對皮膚細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)充營養(yǎng)。這類原料主要包括：維生素A、果酸、膠原蛋白、β-羥基酸、β-葡聚糖等。

2.6 抗過敏

過敏反應(yīng)是皮膚對某種物質(zhì)產(chǎn)生的免疫源性炎癥反應(yīng)，發(fā)生在人身上又稱為變應(yīng)性接觸性皮炎，以瘙癢、紅斑、丘疹、水皰、融合水皰為特征?；瘖y品使用不當(dāng)會引起皮膚過敏、瘙癢、脫屑、紅腫、紅血絲等現(xiàn)象發(fā)生?；瘖y品原料中防腐劑、香料香精、表面活性劑、殺菌劑、防腐劑、色素、有防曬劑、抗氧化劑等都可以成為致敏原[19]。

根據(jù)敏感皮膚的成因，抗過敏化妝品開發(fā)的途徑有以下三方面[20]：(1)皮膚屏障功能的維護(hù)與修復(fù)。皮膚屏障能有效防止外界有害因素的入侵和體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的流失，屏障功能受損，是皮膚敏感的重要原因。(2)神經(jīng)鎮(zhèn)靜。敏感皮膚的發(fā)生與外周神經(jīng)功能異常及中樞神經(jīng)功能改變有關(guān)，特別是與其皮膚神經(jīng)反應(yīng)增強(qiáng)有關(guān)。(3)抑制炎癥反應(yīng)。敏感皮膚與正常皮膚相比更難于抵御外界刺激物與過敏原的侵襲，容易發(fā)生一系列刺激或過敏導(dǎo)致的皮膚炎癥反應(yīng)，然后進(jìn)一步損害皮膚屏障結(jié)構(gòu)與神經(jīng)末梢，導(dǎo)致惡性循環(huán)。

2.7 抗痤瘡

痤瘡是毛囊皮脂腺單位的一種慢性炎癥性皮膚病，俗稱青春痘、粉刺，多發(fā)于面部、頸部、前胸后背等皮脂腺豐富的部位。由于毛囊皮脂腺的一種皮膚濾泡失調(diào)，導(dǎo)致了瘡皰丙酸桿菌誘發(fā)的炎癥[21]。痤瘡的形成與脂腺分泌過多、細(xì)菌過度生長、毛孔堵塞、內(nèi)分泌因素、遺傳、飲食生活習(xí)慣、環(huán)境因素、使用不當(dāng)化妝品等相關(guān)。

對痤瘡的防治主要就是抑制瘡皰丙酸桿菌的感染，抑菌消炎。具有防治痤瘡功能的植物有丹參、積雪草、大黃、白花蛇舌草、薏仁、天門冬、春黃菊、蒲公英等。另外部分皮膚炎癥由致病菌和真菌(主要是癬)引起，因此抗菌消炎植物也有較好的效果,如金銀花、白芨、防風(fēng)、黃芩、小茴香、生姜、千里光等。

2.8 除螨

螨蟲與人體的健康密切相關(guān)，其一般分為兩種，毛囊螨和皮脂腺螨，分別寄生于人體皮膚的毛囊和皮脂腺中。螨蟲的排泄物會導(dǎo)致毛孔堵塞，形成黑頭，久而久之皮膚會變得毛孔粗大，甚至皮膚發(fā)炎，從而引起人體面部及其他部位諸如痤瘡、酒糟鼻、毛囊炎等一系列病變，嚴(yán)重影響人體健康及顏面部的美觀。因此除螨類日化產(chǎn)品的開發(fā)也成為近年的熱點(diǎn)。

研究表明，青花椒精油對人體蠕形螨具有顯著的殺滅效果[22]，其殺螨效果隨濃度增大而增大。此外，牡丹根、白柳皮、側(cè)柏葉、百部、丁香等多種植物提取物也具有較好的除螨效果。

3 功能性植物源化妝品發(fā)展趨勢

3.1 創(chuàng)新技術(shù)的集成應(yīng)用將推動植物源化妝品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展

提取技術(shù)、功效評價技術(shù)、配伍技術(shù)和載體技術(shù)是功能性植物源化妝品開發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。近年來，活性成分提取分離方面，超臨界萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)、生物酶解技術(shù)及各種色譜分離技術(shù)廣泛應(yīng)用，為植物源化妝品的開發(fā)提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。在功效評價方面，可以從化學(xué)水平、細(xì)胞學(xué)水平、動物學(xué)水平和人體試驗各個層面進(jìn)行系統(tǒng)評價，保證產(chǎn)品的功效。隨著現(xiàn)代制劑配伍技術(shù)的進(jìn)步，增溶技術(shù)、乳化技術(shù)在化妝品中廣泛應(yīng)用，大大改善了產(chǎn)品的性狀。同時，如何對不同植物功效成分進(jìn)行科學(xué)配比，也對其功效的發(fā)揮有著至關(guān)重要的作用。通過對活性成分進(jìn)行化學(xué)改性、開發(fā)新型傳輸載體實(shí)現(xiàn)活性物質(zhì)的高效傳輸和透皮吸收也是植物源化妝品的研究熱點(diǎn)。

3.2 植物源化妝品的功能將更加細(xì)化

為滿足消費(fèi)者多種多樣的護(hù)膚需求，美容化妝品將根據(jù)功能的不同更加細(xì)化。在美白、抗衰老、保濕、祛斑、防曬這幾類主要產(chǎn)品之外，會進(jìn)一步根據(jù)肌膚的類型細(xì)分。例如：美白產(chǎn)品會細(xì)分為去黃、祛斑、提亮等幾個方向，會盡量有針對性地滿足不同消費(fèi)者的護(hù)膚需求。其他功能性、療效性化妝品，如頸部護(hù)理用品，健美化妝品，綠色化妝品，有機(jī)化妝品，防脫、生發(fā)類等方面也值得關(guān)注。另外，有針對性地根據(jù)不同地域、不同季節(jié)氣候變化以及肌膚類型進(jìn)行精細(xì)化妝品的開發(fā)，也是植物源化妝品開發(fā)的重點(diǎn)方向。

3.3 完善功能性植物源化妝品的質(zhì)量、安全和功效評價體系

功能性植物源化妝品市場越來越受到消費(fèi)者的青睞，產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展也暴露了許多亟待解決的問題。一是市場上的功能性植物源化妝品越來越多，但配套的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測技術(shù)相對缺乏，無法對化妝品所宣傳的植物成分(如多糖、黃酮、多酚等)進(jìn)行準(zhǔn)確有效的檢測。二是普遍存在植物源化妝品即完全安全的誤區(qū)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對化妝品用植物原料及其活性成分的安全和功效性評價，進(jìn)行規(guī)范化管理，為其廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。鑒于此，亟待針對功能性植物源化妝品建立其質(zhì)量、安全和功效評價體系。

3.4 進(jìn)一步加大植物資源的開發(fā)利用

我國約有30 000多種植物，居世界第三位，但初步統(tǒng)計僅有1 300多種植物應(yīng)用到化妝品領(lǐng)域。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，要加大對植物成分的各類化妝品的開發(fā)力度，探討單一活性成分在不同化妝品中的應(yīng)用，多種植物活性成分復(fù)配后在特定護(hù)膚功能中的應(yīng)用，充分利用我國物種豐富的資源優(yōu)勢，結(jié)合我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)對植物資源利用的理論基礎(chǔ)，開發(fā)特色的功能性植物源化妝品。

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ResearchandThinkingofFunctionalPlantDerivedCosmetics

Zhang Fenglun,Chen Lei,Ma Shihong,Zhang Weiming*

(Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plants,Nanjing 210042,China)

In this paper,we introduced the meaning of functional cosmetics,and briefly analyzed the mechanism of plant active ingredients in cosmeceuticals.We introduced the most important functions including moisturizing,sunscreen,whitening,freckle,anti-aging,anti-allergic,anti-acne,anti-mite.Finally,the development and use of functional botanical cosmetics is prospected.

cosmeceutical; plant; mechanism

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.05.017

2017-03-18

“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目(2016YFD0600803)。

* 通訊作者：張衛(wèi)明，男，研究員，主要從事植物綜合利用研究。

TQ658

A

1006-9690(2017)05-0075-04