小米糠油在化妝品領域中的功效研究進展

◎ 王 意，李 婧，岳忠孝，侯東輝，馮耐紅

（山西農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟作物研究所，山西 太原 030031）

去殼的谷子即我們常說的小米，小米學名為粟，原是五谷之首。粟的栽培史有七千多年，由狗尾草人工馴化而來，是人們?nèi)粘Ｉ畹闹魇硜碓?。當前，我國谷子的種植面積約200萬hm2，年產(chǎn)量約500萬t，小米產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的80%左右，在世界排名第一，小米糠年產(chǎn)量亦高達50萬t左右[1]。小米糠作為谷子加工的副產(chǎn)物，是一種經(jīng)濟有效的營養(yǎng)油脂資源，含有18%~23%的油脂，72%的必需脂肪酸、植物類黃酮因子、總多酚、植酸、植物甾醇、維生素E、角鯊烯、谷維素等成分。由于國內(nèi)油脂短缺，每年要從國外進口約8 000多萬t的植物油，充分利用和開發(fā)小米糠油，可以有效緩解這一現(xiàn)狀。目前，小米糠主要用于牲畜家禽飼料或被作為廢料處理，其利用率和附加值較低[2]，相比較大米糠，國內(nèi)外對于小米糠的研究報道微乎其微。小米糠油在化妝品中具有保濕、抗氧化、防曬、修復受損皮膚等作用，作為染發(fā)劑還具有保護發(fā)質(zhì)、耐洗不掉色的效果。經(jīng)檢索，關于“小米糠油”的報道主要集中于制取工藝以及精煉品質(zhì)等方面，鮮見有以“小米糠油化妝品”為關鍵詞的報道。本文對小米糠油的活性成分與性能、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品市場現(xiàn)狀及其在化妝品領域的應用展望和面臨的挑戰(zhàn)等方面進行了詳細探討，以期小米糠油廠家及化妝品企業(yè)對今后小米糠油產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等諸方面有更系統(tǒng)的認識和了解。

1 小米糠油的營養(yǎng)成分

小米糠油營養(yǎng)豐富，具有諸多功能保健和生物活性物質(zhì)[1]。小米糠油中不飽和脂肪酸質(zhì)量分數(shù)約為85%，其中含量最多的脂肪酸是亞油酸，其次為油酸、棕櫚酸[3]。小米糠油中所含的亞油酸對肝損傷、癌前病變、皮膚衰老等具有良好的療效[4]。從表1可以看出，在小米細糠中，總黃酮含量為3.12%，植物類黃酮因子在維持人體肌膚健康方面具有美白抗衰、防曬抗輻射、抗炎抗過敏的功效；總多酚含量為0.40%，多酚是天然的“抗氧化劑”，可以清除人體產(chǎn)生的自由基，延緩肌膚衰老，抑制膠原蛋白的分解，起到抗皺功能；植酸含量為5.67 g/kg，植酸對肌膚的作用與水楊酸、曲酸、果酸類似，有剝離角質(zhì)和縮小毛孔的作用。此外，植酸還具有抗炎作用，適合作用于患有玫瑰痤瘡的肌膚，長期使用含有植酸的護膚品,皮膚可保持活性，具有細膩光潔的效果，植酸還可以運用于牙膏中，防止牙垢色素沉積[5]。小米糠中可檢測到多種植物甾醇，其中β-谷甾醇含量為385.00 mg/100 g，豆甾烷醇含量為357.20 mg/100 g。植物甾醇是一種有效抗炎的活性物質(zhì)，對多種細胞因子具有抗炎作用[6]。小米糠油維生素E含量為60.92 mg /100 g，維生素E有促進肌膚細胞再生的功效。角鯊烯含量為300 mg/100 g[7]，角鯊烯對于皮膚疹及炎癥肌膚有修復效果[8]。小米糠油谷維素含量為2%~3%，谷維素能延緩肌膚老化，抑制自由基生成。這對開發(fā)小米糠油化妝品具有重要意義。

表1 小米糠營養(yǎng)成分含量表

小米糠油主要為油狀液體，高溫下為深棕色，低溫下為棕黃色，略有凝固，有些許糠殼氣味。在15 ~25 ℃下，相對密度為0.913，折光指數(shù)20 ℃下為1.464 0~1.470 0，沸點達254 ℃，比重20 ℃為0.913~0.928，水分揮發(fā)物≤0.05%，皂化值為179~195 mg KOH/g。植物油脂原料分為干性油、半干性油、不干性油，因碘值范圍在100~140之間的半干性植物油脂，含有的不飽和脂肪酸基較少，干燥速度遠比干性油慢，結(jié)成薄膜有時并非完全固態(tài)而有粘性，因而化妝品油脂原料優(yōu)選半干性植物油。而小米糠油的碘值為98 gl/100 g~110 gl/100 g，適合用作化妝品油脂原料。

2 小米糠油生產(chǎn)工藝

在對小米糠油進行提取前，要先進行小米糠的預處理。對小米糠進行擠壓膨化處理，能最大程度保證小米谷糠的穩(wěn)定性和小米糠油提取率[14]。

通過相關文獻調(diào)研，小米糠油的提取工藝大致分為壓榨法、溶劑浸出法、石油醚提取法、醇法提取法、超聲輔助提取法、CO2超臨界萃取法和異丙醇溶劑法等。在毛油品質(zhì)方面，浸出法提取表現(xiàn)更優(yōu)。在對小米糠壓榨流程中，高水分蒸坯會使油脂產(chǎn)生氧化物，致使油色加深。醇法提取的提油率低于超聲輔助浸提法，但是醇法取油更能保障低碳環(huán)保，后續(xù)處理也相對容易[8]。超聲輔助浸提法的提取率雖高，但提取出來的小米糠油酸價和過氧化值均偏高。超臨界CO2提取法的維生素E和甾醇含量分別比異丙醇溶劑法高20.64%和34.82%，并且色澤較淺[15]。利用石油醚提取的小米糠油含有的抗氧化活性物質(zhì)含量更多，例如酚類化合物、類胡蘿卜素等[7]。

應用于化妝品的小米糠油，提取過程中，溫度應控制在60 ℃以下。從植物中提取的植物油，能夠保持植物的礦物質(zhì)、維生素和脂肪酸不會損失，而且還能保留植物的天然功效。

利用超臨界CO2提取法在精餾柱壓力10 MPa，4個精餾柱溫度分別為40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃，萃取時間2 h，CO2流量50 kg/h的條件下對小米糠粗油進行精餾得到小米糠精油，該小米糠精油澄清透明，碘值為 gl/100 g，雜質(zhì)含量小于0.05%，并且環(huán)境污染度很小[16]，該試驗方法得到的小米糠油更加符合化妝品級油料的要求。

3 小米糠油的應用

3.1 小米糠油在食品工業(yè)中的應用

通過查閱，暫未發(fā)現(xiàn)使用小米糠油制備成的食物，僅有學者將吐溫60、司盤80、大豆蛋白、蔗糖與小米糠油在滿足一定條件下經(jīng)過處理制作成功能性小米飲品。小米糠油中富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、維生素E、谷維素等生物活性物質(zhì)，食用小米糠油類食品有降低血脂的功效。小米糠油中富含角鯊烯，通過生物化可以產(chǎn)生膽甾醇，而膽甾醇是副腎皮激素和性激素的前體物質(zhì)，具有調(diào)整機體代謝功能的作用。角鯊烯能起到調(diào)節(jié)血脂和膽固醇的作用，因而小米糠油可作為營養(yǎng)保健品的成分，具有降血脂、降低動脈粥樣硬化病概率的作用[7]。

3.2 小米糠油在化妝品中的應用

筆者搜索到一款使用“古法燒制”與提純所得的油狀小米糠油抑菌油，該小米糠油對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白念珠菌有抑菌作用。這種小米糠油抑菌油的使用方法是直接滴到皮膚上，對牛皮癬、銀屑病和皮膚疹有效果，并且有散風、止癢的功效。

除上述抑菌油外，未見其他與小米糠油相關的化妝品，經(jīng)調(diào)查，有一些護膚品牌在化妝品配方中添加了大米糠油。大米糠油不僅在食物和營養(yǎng)補充劑方面受歡迎，也可作為特殊成分在化妝品和個人護理產(chǎn)品中使用。各種研究表明，大米糠油對皮膚和頭發(fā)有益，例如大米糠油能有效治療瘙癢的皮膚，還可在美發(fā)用品中用作去頭屑劑。同樣，其中的維生素E能有效抑制皮膚組織的氧化，延緩衰老。大米糠油中存在的谷維素能吸收紫外線，被納入在防曬配方中。在化妝品行業(yè)中，大米糠油還涉足了指甲油、口紅和護發(fā)素等方面。而小米糠油中具有同大米糠類似的營養(yǎng)成分。因此，開發(fā)小米糠油化妝品具有一定的可行性。

4 小米糠油在化妝品領域的研究現(xiàn)狀

角鯊烯在維持皮膚健康方面有顯著作用，有實驗數(shù)據(jù)表明角鯊烯能減少自由基的生成，對皮膚皺紋的產(chǎn)生有明顯的抑制作用；角鯊烯能有效抑制脂類過氧化反應的級聯(lián)放大，從而幫助皮膚抵抗紫外線造成的損傷，并且添加在化妝品配方中有易乳化的特性，因此可作為保濕劑、抗氧化劑、防曬劑應用在化妝品中；在人體皮膚測試實驗中發(fā)現(xiàn)，使用了角鯊烯配方的護膚品可有效緩解皮膚面部紅疹和色素沉積的情況，角鯊烯在美發(fā)用品中還有耐洗不掉色效果。小米糠油中的維生素E具有抗氧化性和修復受損皮膚的作用。

小米糠油中的植物甾醇可當作乳化劑用于護膚品配方中，因其具有抗炎、促進傷口愈合的功效，還可作為皮膚調(diào)理劑使用。β-谷甾醇能提高肉雞免疫器官的質(zhì)量，從而起到增加免疫活性物質(zhì)和降低炎癥因子的作用。在用豆甾醇處理小鼠軟骨細胞實驗中，發(fā)現(xiàn)豆甾醇能夠?qū)Υ傺捉橘|(zhì)產(chǎn)生抑制作用，證實了豆甾醇具有潛在的抗炎和抗分解代謝特性。

外涂結(jié)合口服小米糠油能保護小鼠曬傷的皮膚，酪氨酸酶是黑色素合成的關鍵酶，研究表明小米糠油能有效抑制酪氨酸酶的產(chǎn)生，對黑色素的生成有抑制效果，小米糠油在1.5~6.0 mg/mL范圍內(nèi)的質(zhì)量濃度下，具有良好的抗氧化性，可用于防曬美白產(chǎn)品中[4]。

查閱國外文獻發(fā)現(xiàn)，小米糠油中提取出的谷維素能為皮膚提供營養(yǎng)并延緩皮膚老化，防止皮膚缺水造成的角質(zhì)化，并且有修復作用，使肌膚柔滑；對肌膚有抗炎作用；抵御紫外線作用，阻止肌膚斑點形成。小米糠蛋白的過敏性是谷物中過敏性最低的。

在小米糠油營養(yǎng)活性成分分析中，4種維生素E組分均可被檢測到。生育酚在肌膚健康生長中有舉足輕重的作用，長期暴露在紫外線下皮膚會產(chǎn)生大量氧自由基以及氧化蛋白質(zhì)，出現(xiàn)衰老、色素沉淀、皺紋等情況，維生素E在紫外線照射下，對紅斑和皮膚曬傷細胞合成有明顯抑制反應，減少UVR造成的皮膚癌發(fā)病率。

5 小米糠油在化妝品中的應用展望

目前，關于谷子的深加工企業(yè)主要涉及3個層面，大型谷子深加工企業(yè)主要集中在河北與山西地區(qū)，如開發(fā)小米黃酒、小米營養(yǎng)粉、小米啤酒等。地方特色小米深加工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有地方文化特色，如河南的小米油茶粉、山東的小米煎餅等。此外，還有些專門從事小米產(chǎn)品的深加工企業(yè)，主要生產(chǎn)小米營養(yǎng)粉和小米飲料等。谷子深加工企業(yè)的發(fā)展推動了谷子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對小米糠及小米糠油產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展有極大的推動作用。隨著人們對植物油類產(chǎn)品營養(yǎng)保健作用的重視，根據(jù)小米糠油深層的營養(yǎng)機理，研發(fā)高附加值的小米糠油化妝品，有利于谷子生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

公共衛(wèi)生事件在全球掀起嚴重的“口罩臉”現(xiàn)象，長期戴口罩會導致局部濕熱、爆痘、過敏、面部毛孔粗大、面部色塊分布不均勻等問題。針對這種困擾，基于小米糠油獨特的舒敏、修復、抗氧化、抗炎癥的作用，將小米糠油添加進護膚品中，緩解“口罩臉”危機。

小米糠油經(jīng)過堿煉皂化之后，會形成皂角，其中富含大量谷維素，可制成小米糠油潔面皂。近幾年，油脂在化妝品基質(zhì)原料的選用中備受青睞，具有補水保濕、柔軟肌膚、抗氧化、膚感調(diào)節(jié)等多種功效。天然植物油能很好地滲透皮膚，同時在肌膚表面快速成膜起到防水作用，保護皮膚不受有害物質(zhì)的侵害，抑制水分流失。小米糠油中可檢測到大量酚類化合物、生育酚、角鯊烯，能有效清除自由基，抵抗紫外線的侵襲，因而可嘗試將小米糠油作為基質(zhì)原料添加進防曬品中。此外，小米糠油中的維E成分可以明顯促進新生細胞的生長，對紅斑、面疹等有消炎作用，可以用作修復型美容產(chǎn)品的原材料。

微膠囊技術是將聚合物內(nèi)部包覆活性物質(zhì)內(nèi)芯形成微小粒子，以微膠囊技術將其活性物質(zhì)封裝起來，以確保物質(zhì)的活性不會受到其使用區(qū)域環(huán)境的干擾。微脂囊技術是當今化妝品中最先進的一項技術，它是一種由各種有效成分組成的特制的脂質(zhì)體膜構(gòu)成的微粒。這種脂質(zhì)體能能夠快速深入肌膚的基底，吸收速度遠超普通護膚產(chǎn)品。筆者認為可將小米糠油結(jié)合微膠囊技術，隔絕空氣防止酸敗，減少抗氧化劑的使用，降低對肌膚的刺激性，讓產(chǎn)品更安全和穩(wěn)定。而且小米糠油會有少許刺激性的味道，通過密封的微膠囊可以除去異味。親膚的微脂囊可以將大分子營養(yǎng)物質(zhì)切割成比普通化妝品分子小1 000倍的納米分子，在2~5 s內(nèi)分階段地穿透皮膚的表皮、真皮及皮下組織進行滲透，最大程度補充皮膚營養(yǎng)，讓肌膚實現(xiàn)由內(nèi)而外的滋養(yǎng)，減少因營養(yǎng)滯留帶來的油膩、毛孔堵塞、油脂粒、粉刺等問題，提出可將小米糠精油微膠囊作為未來小米糠油化妝品的發(fā)展方向。

微乳液有著良好的熱力學穩(wěn)定性，具有外觀透明、高溶解力、高滲透力的特點，被廣泛應用于化妝品領域。微乳液通常以油、水、表面活性劑、助表面活性劑組成，液滴尺寸大約在10~140 nm之間。許多化妝品以微乳液的形式存在，例如精華乳液、護發(fā)素、隔離霜等。1990年，Linn等人發(fā)現(xiàn)配制在W/O微乳液中的鯨蠟醇和辛基二甲基對氨基苯甲酸（PABA）可以快速透過皮膚，其滲透速度遠大于雪花膏和洗液形式。研究發(fā)現(xiàn)，微乳液可以作為有效組分儲存的物質(zhì)，由內(nèi)部向外部釋放并進入肌膚。筆者提出將小米糠油制備成微乳液，使其活性成分起到更明顯的護膚效果。微乳液有以下優(yōu)點：在制備過程中，以適當比例簡單混合后，便可自發(fā)形成；是一種具有較小粘性、外表透明的液體；該產(chǎn)品既美觀又容易操作；微乳液具有較強的增溶性，為添加油溶性、水溶性或兩親性的美容產(chǎn)品創(chuàng)造了條件；微乳液的微觀組織可以將高濃度的活性成分包裹起來，其作用效果優(yōu)于傳統(tǒng)的制劑。

6 結(jié)語

小米糠油中的不飽和脂肪酸高達89%，這使其很容易氧化酸敗，一般化妝品配方中添加植物油時，需要一定比例的抗氧化劑來維持油脂的穩(wěn)定性，但目前消費者對于化妝品的購買更趨向于簡單、干凈的配方。為促進小米糠油的多樣化利用與開發(fā)，小米糠油可經(jīng)過專業(yè)化提純制取成為化妝品級精油。由于小米糠油易酸敗氧化的特性，可嘗試使用微膠囊技術，但該設想還需對其相關作用機制進行深入研究，并投入臨床研究。本文提出將小米糠油微乳液添加進護膚品配方中，以使小米糠油中的活性成分最大程度被釋放，增大小米糠油中功能因子的透皮效果。

隨著國內(nèi)外學者對小米糠油營養(yǎng)價值認識的深入，小米糠油的市場前景廣闊。但由于目前對小米糠油的研究及應用少之又少，加之現(xiàn)有小米糠油的制取方法、出油率、成分含量等多種多樣，對其功效影響的研究尚不充分，對其機理和作用機制的研究仍處于基礎階段，各成分間相互作用尚不明確。因此，將小米糠油應用在化妝品中仍需要更深入的探索和研究，以為小米糠油的多元化利用提供堅實基礎。