植物成分在護(hù)膚型化妝品中的功效研究進(jìn)展

李芳華，王菁，高淑婷，楊安全，黃超伯，3

(1.南京林業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.歐詩漫生物股份有限公司，浙江 德清 313200；3.南京林業(yè)大學(xué) 林業(yè)資源高效加工利用協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037)

植物成分來源天然，功效豐富，在食品、藥品中已經(jīng)被廣泛使用。在化妝品中，植物成分可以同時代替多種功效性原料或作為輔助性原料使用，同時，在產(chǎn)品中添加植物成分能夠順應(yīng)消費(fèi)者崇尚天然的理念，因此越來越多的商家開始將產(chǎn)品研發(fā)重心傾向于植物護(hù)膚。近些年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也為植物中有效成分的提取純化以及產(chǎn)品的安全性提供了充分的保障。

本文介紹了化妝品中常用植物成分的作用機(jī)理，綜述了植物成分在護(hù)膚以及抑菌方面的研究進(jìn)展，并探討了植物成分在應(yīng)用中的現(xiàn)存問題和未來發(fā)展機(jī)遇。

1 化妝品常用植物成分作用機(jī)理

植物中富含大量功效性成分，近些年來的研究表明，可以用于化妝品中的植物成分主要有黃酮類化合物、多糖、生物堿、揮發(fā)油、有機(jī)酸等。

黃酮類化合物是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的天然酚類化合物，在植物體內(nèi)多以游離態(tài)或苷類形式存在，具有美白、抗氧化、抗炎、抑菌、防曬等作用。黃酮類化合物可以有效抑制酪氨酸酶活性，從而減緩黑色素形成。部分黃酮類化合物中含有大量具有還原性和親水性的酚羥基，使其可以清除自由基，從而延緩衰老。此外，黃酮類化合物可下調(diào)炎癥介質(zhì)的表達(dá)水平，有效抗炎；可使微生物細(xì)胞膜裂解從而導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性提高，殺滅微生物；能夠有效吸收紫外光，防曬效果良好。

多糖是一類天然大分子物質(zhì)，具有保濕、抗氧化、抑菌、美白等作用。多糖分子中的羥基使其易與水結(jié)合，且多糖分子間可相互連接以提高保水性，具有優(yōu)異的吸濕和保濕性能。此外，多糖可以捕獲多種自由基或與產(chǎn)生活性氧自由基所需的金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用，發(fā)揮抗氧化作用；可以改變大腸桿菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)滲出，發(fā)揮抑菌作用；可以抑制酪氨酸酶活性，減緩黑色素的形成。

生物堿是一類堿性化合物，生物活性顯著，具有抗炎、抑菌、抗氧化等作用。生物堿能調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生和釋放，降低炎癥帶來的損傷；可以破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，使得胞內(nèi)物質(zhì)外滲，實(shí)現(xiàn)抑菌作用；可以有效增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化物質(zhì)的作用效果，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力。

揮發(fā)油又稱精油，是一類由多種化合物組成的混合物，具有抑菌、抗炎、抗氧化等作用。植物精油能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜完整性，從而殺滅細(xì)菌。植物精油中一般含有豐富的酚類物質(zhì)，可以結(jié)合過氧自由基，并與金屬離子螯合，降低自由基的濃度，同時還可以調(diào)節(jié)抗氧化酶的活性，發(fā)揮抗氧化作用[1]。此外，精油還可以抑制多種促炎細(xì)胞因子的釋放，具有抗炎作用。

有機(jī)酸是一類酸性化合物，具有抑菌、美白、抗氧化等作用。有機(jī)酸抑菌作用的發(fā)揮與破壞膜結(jié)構(gòu)完整性、與微生物進(jìn)行能量競爭、阻止大分子合成、加大胞內(nèi)滲透壓、誘導(dǎo)宿主細(xì)胞抗菌肽表達(dá)等抑菌機(jī)制有關(guān)[2]。有機(jī)酸還可以有效抑制黑色素合成相關(guān)酶的活性，發(fā)揮美白作用；可以結(jié)合自由基，從而阻斷或減緩氧化過程的進(jìn)行。

此外，植物中的皂苷類化合物具有抗氧化、美白[3]的功效，木脂素類化合物具有抗炎、抗氧化[4]的功效等。

2 植物成分的功效介紹

2.1 美白

白皙透亮是很多東方女性追求的皮膚狀態(tài)，越來越多的消費(fèi)者希望通過使用化妝品獲得更加白皙的皮膚。皮膚的顏色深淺與黑色素有直接關(guān)系，人表皮基底層的黑色素細(xì)胞中的酪氨酸在酪氨酸酶以及其他黑色素形成相關(guān)酶的作用下被氧化，經(jīng)歷一系列的反應(yīng)最終形成黑色素。根據(jù)黑色素的形成機(jī)理，一般可以通過以下途徑實(shí)現(xiàn)美白的效果：抑制黑色素形成相關(guān)酶的活性、抑制黑色素細(xì)胞的增殖、抑制黑色素向角質(zhì)形成細(xì)胞的轉(zhuǎn)移、加快皮膚角質(zhì)層脫落、清除體內(nèi)自由基、還原黑色素形成過程各中間體或與中間體結(jié)合[5]。隨著行業(yè)的發(fā)展以及消費(fèi)者認(rèn)知的增加，部分過去使用的強(qiáng)效美白原料因安全性問題已逐漸被淘汰，植物美白成分越來越受到消費(fèi)者的青睞。

具有美白功效的植物成分主要有黃酮類、有機(jī)酸類、多酚類、多糖等化合物。桂花提取物中含有大量的黃酮類化合物，Wu等[6]研究發(fā)現(xiàn)桂花(Osmanthusfragrans)提取物能有效延緩酪氨酸酶底物的氧化過程，從而減緩黑色素的形成。Kim等[7]研究發(fā)現(xiàn)，甘草(GlycyrrhizaL.)中的甘草黃酮可以抑制黑色素形成相關(guān)酶的活性，美白功效顯著。有研究表明，甘草黃酮與常用的美白物質(zhì)維生素C衍生物相比毒性更低，使用更加安全[8]。熊果苷存在于熊果樹(Arctostaphylosuva-ursi(L.)Spreng.)的葉子和虎耳草等植物中，其可以通過影響底物與酶的結(jié)合，使氧化過程難以進(jìn)行，進(jìn)而抑制黑色素的生成。閆秀芳等[9]對β-熊果苷的穩(wěn)定性進(jìn)行評價，發(fā)現(xiàn)β-熊果苷水溶液在不同溫度、濕度下均很穩(wěn)定，非常適合在化妝品中使用。紅景天(RhodiolaroseaL.)提取液中含有豐富的紅景天苷以及黃酮類化合物，劉有停等[10]研究發(fā)現(xiàn)紅景天提取液能夠有效抑制酪氨酸酶活性，減少小鼠細(xì)胞黑色素的分泌，美白效果顯著。

此外，馬齒莧(PortulacaoleraceaL.)[11]、葡萄(VitisviniferaL.)[12]、蘆薈(Aloevera(Haw.)Berg)[13]、枸杞(LyciumbarbarumL.)[14]、洋甘菊(Matricariarecutitalinn.)[15]等植物中活性物質(zhì)同樣能夠通過不同的作用途徑達(dá)到美白的功效，均可作為化妝品的美白原料，見表1。

表1 植物中常見的美白成分

2.2 保濕

保濕對于皮膚護(hù)理來說是最為基礎(chǔ)的一步。當(dāng)角質(zhì)層含水量低于正常水平時，可能會誘發(fā)皮膚暗沉、發(fā)癢等皮膚問題，且會加速皮膚老化。做好皮膚保濕工作，可以減少皮膚問題的發(fā)生，同時在一定程度上延緩衰老。保濕成分主要通過在皮膚表面形成相對封閉的薄膜從而減緩水分蒸發(fā)、修復(fù)皮膚屏障以提高保水能力、抑制透明質(zhì)酸酶的活性等方式實(shí)現(xiàn)保濕功效[16]。

具有保濕功效的植物成分主要有多糖類、蛋白質(zhì)類、多酚類等化合物。藻類植物中通常含有大量的藻類多糖，陶傳云等[17]采用酸提法從海黍子(Sargassumkjellmanianum)中提取并純化后得到三種褐藻糖膠，三種褐藻糖膠的保濕率均高于常用保濕劑甘油，其中兩種褐藻糖膠的吸濕率高于透明質(zhì)酸鈉，且其保濕與吸濕活性隨相對分子質(zhì)量的增大而增大，表明海黍子提取物兼具良好的吸濕和保濕性。谷仿麗等[18]比較了霍山石斛(DendrobiumhuoshanenseC.Z.Tang et S.J.Cheng)多糖與常用保濕劑丙三醇、殼聚糖、海藻酸鈉的吸濕和保濕性能，發(fā)現(xiàn)霍山石斛多糖在體外、體內(nèi)的吸濕和保濕性能均優(yōu)于常用保濕劑或與常用保濕劑相似，保濕效果顯著。蛋白質(zhì)或者多肽在高濕度環(huán)境中可以吸附外界水分維持皮膚濕度，陳曉磊等[19]從麥麩(TriticumaestivumL.)中提取麥麩蛋白并進(jìn)行酶解反應(yīng)得到麥麩多肽，發(fā)現(xiàn)麥麩多肽的吸濕和保濕能力均較佳，且環(huán)境濕度越高，吸濕和保濕能力越強(qiáng)。茶(Camelliasinensis(L.) O.Ktze.)中含有豐富的茶多酚，Gianeti等[20]將綠茶提取物添加到化妝品基質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)添加綠茶提取物的制劑與空白對照組相比保濕效果更加優(yōu)異。

此外，羊棲菜(Sargassumfusifome(Harv.) Setch.)巖藻多糖[21]、銀耳(Tremellafuciformis)多糖[22]等植物成分也具有良好的保濕效果，見表2。

表2 植物中常見的保濕成分

2.3 抗衰老

衰老是一種不可逆的人體發(fā)展過程，而皮膚是最易出現(xiàn)衰老現(xiàn)象的器官之一。衰老將會導(dǎo)致人體皮膚出現(xiàn)松弛、彈性下降、色斑增多等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響美觀。一般認(rèn)為，衰老主要是由基因因素、激素短缺等內(nèi)源性因素和紫外線照射、環(huán)境污染、不良的生活習(xí)慣等外源性因素共同作用導(dǎo)致的?？顾ダ铣煞种饕ㄟ^清除過量自由基、修復(fù)皮膚屏障、促進(jìn)皮膚新陳代謝、防曬、保濕等作用方式發(fā)揮作用。其中，自由基損傷在衰老的內(nèi)源性因素和外源性因素中都起到重要作用，抗氧化是抗衰老的重要一步。

具有抗衰老功效的植物成分主要包括黃酮類化合物、多糖、有機(jī)酸、皂苷、多酚類化合物等?；泵?Sophorajaponica)中含豐富的黃酮類化合物，王益莉等[23]研究了槐米提取液的抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)槐米提取液對DPPH與羥基自由基的清除效果均與維生素C相當(dāng)。陳可等[24]提取了藏紅花(CrocussativusL.)花瓣中的多糖并測定其抗氧化能力，實(shí)驗(yàn)表明提取得到的粗多糖可以在一定程度上清除ABTS自由基、DPPH自由基和羥自由基。陶傳云等[17]研究發(fā)現(xiàn)海黍子多糖還原能力優(yōu)異，且具備顯著的清除自由基活性，可有效抗氧化。茶中富含多種酚類物質(zhì)，高彤彤等[25]的研究表明，綠茶提取物可以與體內(nèi)自由基結(jié)合，經(jīng)志愿者試用發(fā)現(xiàn)，加入綠茶提取物的護(hù)膚品對延緩皮膚衰老有良好的效果。原花青素是一種常見于葡萄籽中的多酚類化合物，師豪等[26]將葡萄籽原花青素與維生素E同時使用，發(fā)現(xiàn)原花青素與維生素E同時使用時抑制脂質(zhì)過氧化作用明顯增強(qiáng)，一定劑量下的抗氧化能力與空白對照組相比顯著升高。

此外，姜黃(CurcumalongaL.)[27]、密蒙花(BuddleiaofficinalisMaxim.)[28]、人參(PanaxginsengC.A.Mey.)[29]等植物的提取物同樣具有優(yōu)良的抗衰老功效，見表3。

表3 植物中常見的抗衰老成分

2.4 防腐抑菌

化妝品中的成分復(fù)雜多樣，是微生物的生長和繁殖的絕佳場所?；瘖y品在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及使用過程中都有可能被微生物污染，導(dǎo)致產(chǎn)品體系不再穩(wěn)定，甚至?xí)a(chǎn)生致病菌，對使用者的健康造成威脅。因此，防腐劑對于化妝品來說是必不可少的。防腐劑的作用方式一般包括影響蛋白質(zhì)的合成、破壞細(xì)胞壁或細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、抑制微生物呼吸作用等[30]。植物防腐成分不僅能夠提供抑菌作用，還能同時擁有美白、抗衰老、保濕等多種功效，與化妝品中常用防腐劑如尼泊金酯、苯氧乙醇等相比具有一定的優(yōu)勢。

具有抑菌效果的植物成分主要包括生物堿類化合物、有機(jī)酸、黃酮類化合物、揮發(fā)油等?；ń?ZanthoxylumbungeanumMaxim)中含有茵芋堿、青椒堿等多種生物堿類化合物，朱潔等[31]將花椒提取物與常用防腐劑加入化妝品膏霜中作對比，抗菌實(shí)驗(yàn)表明花椒提取物的防腐效果與市面上常用防腐劑無顯著性差異，抑菌活性優(yōu)良。金銀花中有機(jī)酸含量豐富，梁蕓等[32]研究發(fā)現(xiàn)一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙基己基甘油與金銀花提取物的復(fù)配制劑具有良好的抑菌效果，表明金銀花提取物具有顯著的廣譜抑菌性能。馮堃等[33]選取了5種柚皮精油測定抑菌性能，發(fā)現(xiàn)5種柚皮精油均表現(xiàn)出一定的抑菌活性，作者分析5種精油的活性差異可能與d-檸檬烯的含量有關(guān)。

采用多種防腐劑進(jìn)行復(fù)配使用，可以有效降低其中單一防腐劑的用量，從而能夠在實(shí)現(xiàn)廣譜抑菌效果的同時，盡量減輕防腐劑刺激性。張美齡等[34]將厚樸(MagnoliaofficinalisRehd.et Wils.)、透骨草(PhrymaleptostachyaL.subsp.asiatica (Hara) Kitamura)、肉桂(CinnamomumcassiaPresl)和毛竹葉(Phyllostachysheterocycla(Carr.) Mitford cv.Pubescens)的提取物復(fù)配得到天然防腐劑NPs，發(fā)現(xiàn)NPs可以多靶點(diǎn)、多時期發(fā)揮抑菌作用，與單一作用的防腐劑相比抑菌效果更好。

此外，丁香(Syzygiumaromaticum(L.) Merr.& L.M.Perry)中的丁香酚[35]、柑橘(CitrusreticulataBlanco.)中的橘皮苷[36]、茶中的茶多酚[37]、甘草中的甘草總黃酮[38]等都具有良好的抑菌活性，見表4。

表4 植物中常見的防腐抑菌成分

2.5 抗炎

皮膚過敏是一種常見的過敏形式，會導(dǎo)致皮膚產(chǎn)生瘙癢、丘疹、紅腫等炎癥反應(yīng)。化妝品成分復(fù)雜，其中添加的香料、防腐劑等都可能成為致敏原，因此化妝品過敏現(xiàn)象時有發(fā)生。許多植物中含有天然的抗炎成分，能夠舒緩皮膚，維持良好的皮膚狀態(tài)。

具有抗炎作用的植物成分主要有黃酮類、多糖、生物堿等化合物。黃芩(ScutellariabaicalensisGeorgi.)中含有豐富的黃酮類物質(zhì)，陳濤等[39]考察了黃芩提取物的抗炎活性，通過小鼠足腫脹實(shí)驗(yàn)與體外細(xì)胞抗炎實(shí)驗(yàn)證明黃芩提取物具有較好的抗炎效果。倪灣等[40]研究了洋蔥(AlliumcepaL.)槲皮素的抗炎活性，發(fā)現(xiàn)洋蔥槲皮素可以抑制炎癥介質(zhì)的釋放、提高巨噬細(xì)胞的吞噬能力并能抑制巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，對炎癥有很好的治療效果。馬齒莧中富含黃酮類、多糖、生物堿類物質(zhì)，劉曉敏等[11]發(fā)現(xiàn)馬齒莧提取液對炎癥的治療效果與地塞米松相似，抗炎活性顯著。吳博等[41]制備了以蘆薈為主要成分的復(fù)方蘆薈凝膠，研究表明蘆薈凝膠對大鼠放射性皮炎有較好的治療作用，能有效緩解炎癥反應(yīng)。

此外，姜黃[42]、茶[43]、金銀蓮花(Nymphoidesindica(L.) Kuntze)[44]等植物的提取物也具有優(yōu)異的抗炎功效，見表5。

表5 植物中常見的抗炎成分

2.6 防曬

在生活中，人們的皮膚常常暴露在紫外線下。大量的紫外線照射細(xì)胞將會造成細(xì)胞損傷，若皮膚長期裸露在紫外線下，將會導(dǎo)致皮膚光老化，從而加速人體衰老，甚至引起皮膚癌變，因此合理使用防曬霜非常重要。通常，防曬劑通過反射、散射紫外線或吸收紫外線并以其他形式的能量重新釋放的方式來發(fā)揮防曬作用。從植物中提取的天然防曬成分具有抗氧化、抗炎等防曬增效作用，能在抵御紫外線的同時緩解紫外輻射對人體的損傷，是較理想的防曬原料。

具有防曬作用的植物成分主要有黃酮類化合物、有機(jī)酸類化合物、醌類化合物、萜類化合物等。蘆丁是天然的黃酮類化合物，槐米中蘆丁含量極為豐富。史方超等[45]研究發(fā)現(xiàn)槐米提取液在200～400 nm各區(qū)間內(nèi)均具有較強(qiáng)的吸光能力，具有優(yōu)異的廣譜防曬性能。黃芩中含有豐富的黃酮類化合物，Seok等[46]發(fā)現(xiàn)黃芩根提取物可以強(qiáng)烈吸收紫外線輻射，且可清除DPPH和ABTS自由基，防曬的同時能夠起到一定的抗氧化作用，有防曬增效的效果；作者將黃芩根提取物加入防曬制劑中，發(fā)現(xiàn)其可以顯著提升防曬霜的防曬系數(shù)。許陽等[47]研究發(fā)現(xiàn)黃芩中的主要成分黃芩苷能明顯減輕UVB照射造成的小鼠皮膚光損傷，在中波紫外線波段防曬性能顯著。

此外，金銀花中的綠原酸[48]、葡萄中的白藜蘆醇、蘋果(Malusdomestica)中的根皮素等[49]活性物質(zhì)也具有優(yōu)異的防曬性能，見表6。

表6 植物中常見的防曬成分

3 總結(jié)與展望

植物源化妝品符合人們追求綠色、天然的理念，且一種植物成分往往兼具多種功效，護(hù)膚效果比起許多常用原料更具優(yōu)勢。但目前植物成分的利用與發(fā)展也存在一些局限：不同商家專業(yè)程度、生產(chǎn)工藝有所不同，導(dǎo)致植物提取成分的質(zhì)量良莠不齊，且植物的有效成分受植物生長地域、時期等因素的影響較大，針對植物提取物質(zhì)量的市場規(guī)范還有待完善；一些商家在產(chǎn)品的宣傳上為規(guī)避法律責(zé)任，常?！按虿吝吳颉?，有誤導(dǎo)消費(fèi)者的嫌疑；消費(fèi)者對于護(hù)膚品的認(rèn)知還不夠深入，在商家的宣傳引導(dǎo)下容易盲目跟風(fēng)，行業(yè)人員需要對廣大消費(fèi)者進(jìn)行護(hù)膚常識的普及；盡管植物成分相對而言比較安全，但也偶有皮膚刺激性現(xiàn)象發(fā)生，需要相關(guān)人員進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

隨著未來法規(guī)的逐漸健全、植物原料的充分開發(fā)利用以及“回歸自然”的理念越來越深入人心，添加植物成分的化妝品一定會迎來更廣闊的前景和市場。