天麻在化妝品中的應(yīng)用潛力

胡 鳳，陳 豪，黃榜麗，方尚莉，劉艷芳，申開澤

（1. 昭通學(xué)院農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南昭通 657000；2. 昭通學(xué)院滇東北高原特色農(nóng)業(yè)研究中心，云南昭通 657000）

天麻（Gastrodia elataBI.），蘭科多年生草本寄生植物，別名赤箭、離母、定風(fēng)草、神草、水洋芋等，廣泛分布于中國吉林、遼寧、四川、貴州、云南、陜西、湖北、河南、西藏等地，現(xiàn)人工栽培較多，中國珍貴的中草藥之一[1]。天麻中含有大量的酚類、多糖類、黃酮類、甾醇類、有機酸、萜類、微量元素、揮發(fā)油等成分[2-3]，其中天麻酚類及其苷類如天麻素、對羥基苯甲醇、天麻素內(nèi)酯等均是其主要藥理活性來源[4]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，天麻具有抗氧化、抗衰老、抑菌抗炎、提高機體免疫力、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗糖尿病和抗風(fēng)濕等功效[5-7]。近年來，含有天然植物成分的化妝品在中高端市場越來越受歡迎，大量傳統(tǒng)中藥材原料在化妝品中得到了廣泛的應(yīng)用。天麻作為傳統(tǒng)中藥材，其提取物已被納入《化妝品原料目錄（2021 年版）》，但以天麻為主要功效成分的具有中高端代表性的產(chǎn)品鮮有上市。擬結(jié)合化妝品的常見功能聲稱，對天麻中主要活性成分及其作用進(jìn)行系統(tǒng)論述，分析探究其在化妝品中的應(yīng)用潛力，以為天麻化妝品的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 天麻的主要活性成分

1.1 天麻素

天麻素（4 - 羥甲基苯基-β-D- 吡喃葡萄糖苷）是天麻的有效單體成分之一，也是天麻提取物中含量最高的活性成分。1979 年，中國科學(xué)院昆明植物研究所最先分離提取出天麻素，緊接著又在1980 年完成了天麻素的化學(xué)合成。作為天麻中含量最高的成分，天麻素常作為評價天麻質(zhì)量優(yōu)劣的指標(biāo)，不同的提取工藝均會影響天麻素的質(zhì)量。李晨等人[8]研究發(fā)現(xiàn)天麻素醇提的最佳料液比為1∶16，乙醇體積分?jǐn)?shù)為65%，浸提時間為1.5 h，浸提4 次，提取率達(dá)到0.983%。宮夢琪等人[9]研究發(fā)現(xiàn)天麻素醇提的最佳料液比為1∶15，最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，浸提2 次，提取時間為60 min，提取率達(dá)到1.417%。常用來提取天麻素的方法還有超聲波浸提法[10]、復(fù)合酶提取法[11]、微波提取法[12-13]等，目前以醇提法最為常用。天麻素作為天麻中含量最高的酚類活性成分，具有抗氧化、延緩衰老、抑菌抗炎等作用，對細(xì)胞沒有明顯的毒副作用[14]，為天麻應(yīng)用于化妝品提供了安全和功效基礎(chǔ)。

1.2 天麻多糖

多糖為天麻的有效活性成分之一[15-16]，其含量約占天麻總成分的25%[17]。組成天麻多糖的單糖以葡萄糖為主，并含有少量的鼠李糖和甘露糖，其結(jié)構(gòu)為α-d- 吡喃型葡萄糖，這是一種不含蛋白質(zhì)的非淀粉多糖[18]。天麻多糖多以水提法為主，其料液比、溫度、提取方法等直接影響天麻多糖的質(zhì)量。國內(nèi)研究者張夢娟等人[19]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)料水比為1∶37 時，于58 ℃條件下提取36 min，天麻多糖提取率可達(dá)9.49%；劉明慶等人[20]發(fā)現(xiàn)，借助超聲波提取3 次可以顯著提高天麻多糖的提取率，在溫度為60 ℃，料水比為1∶40，時間為30 min 時，提取率可高達(dá)42.6%。研究發(fā)現(xiàn)自然界提取出的植物多糖與人體內(nèi)的多糖具有相似的作用[21]，可以起到抗氧化、延緩衰老等功效；此外多糖結(jié)構(gòu)含有的親水羥基，具有良好的成膜特性、吸濕性、保濕性，常作天然護(hù)膚類化妝品生產(chǎn)的功效成分[22]。

1.3 黃酮類化合物

黃酮類化合物是一種多酚物質(zhì)，又稱黃堿素，以游離或糖苷的形式廣泛存在于植物體內(nèi)，花、果實、種子等部位分布較多[23]。這些化合物由兩個酚羥基（環(huán)A 和環(huán)B） 通過3 個碳原子連接而成，親本核心為2 - 苯基色原酮[24]。在提取工藝方面，張睿等人[25]總結(jié)了水提法、堿性水或堿性稀醇浸提法、有機溶劑提取法、微波提取法、超聲波提取法、酶解法、大孔樹脂吸附法、超濾法、超臨界提法等9 種提取工藝，各種方法都有其優(yōu)缺點，在提取時應(yīng)綜合考慮被提物性質(zhì)、成本、設(shè)備等因素，選擇最佳提取工藝流程。研究發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)的黃酮類化合物因其結(jié)構(gòu)中具有苯環(huán)和其他共軛結(jié)構(gòu)的分子，能較好地吸收紫外線[26]，可以起到美白、抗氧化、防曬、抗皺紋等功效[27]。王領(lǐng)[28]報道黃酮類化合物主要是作為抗氧化劑、抗炎劑、美白劑運用到化妝品生產(chǎn)中，安全性高。占晨等人[29]報道，利用從野生植物葛根中提取出的黃酮類化合物制備處的美白霜其效果良好。據(jù)此，可挖掘天麻中的黃酮類化合物應(yīng)用于天然化妝品生產(chǎn)。

1.4 氨基酸

氨基酸結(jié)構(gòu)中含有大量親水基團(tuán)，吸濕保濕劑性能好[30]。研究發(fā)現(xiàn)氨基酸不僅可以緩解皺紋改善肌膚狀態(tài)，還能調(diào)控肌膚幼稚平衡，保持肌膚細(xì)膩水潤[31]。陳仕學(xué)等人[32]研究發(fā)現(xiàn)德江烏天麻和黃天麻中氨基酸含量豐富，且多數(shù)是人體必需氨基酸。據(jù)此，亦可以氨基酸為功能成分對天麻應(yīng)用于化妝品進(jìn)行重點挖掘。

1.5 微量元素

天麻富含鋅、鎂、銅、鐵、錳、鎳、錫等多種微量元素[33]。研究發(fā)現(xiàn)，微量元素在人體內(nèi)含量雖然很低，約占人體總質(zhì)量的萬分之一，但可以為人體補充部分微量元素，對人體的健康有一定的積極作用[34-35]。早在1994 年就有研究發(fā)現(xiàn)微量元素可以和蛋白質(zhì)、氨基酸甚至核糖核酸聯(lián)合，從而應(yīng)用到化妝品中[36]，當(dāng)這些微量元素被配合使用時，其生物活性更高，更易被人體吸收利用[37]。吳寶媛[38]報道化妝品中的銅元素可以緩解皮膚皺紋、清除自由基、有助于延緩衰老；砷元素主要是作為防曬劑和抗氧化劑投入到化妝品生產(chǎn)中，但在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意這些元素的用量。這些研究均為天麻中微量元素用于化妝品提供了一定理論依據(jù)。

1.6 巴利森苷及其衍生物

巴利森苷及其衍生物是天麻素和檸檬酸在不同羧酸位點酯化形成的化合物，最早于1981 年由Heihachiro T 等人[39]從天麻中發(fā)現(xiàn)。近年來，研究人員已經(jīng)從天麻中陸續(xù)分離鑒定出33 種巴利森苷化合物，包括巴利森苷A、巴利森苷B、巴利森苷C 和巴利森苷E 等[40]。藥理研究表明，巴利森苷具有抗氧化以及延緩衰老[41]、治療心肌細(xì)胞凋亡[42]、抗癲癇[43]等作用，但是否能外用于化妝品發(fā)揮其生理功能還待進(jìn)一步研究。

2 天麻的功能及作用機制

2.1 抗氧化作用

2.1.1 清除自由基和脂質(zhì)過氧化物

在清除自由基方面，曹韋等人[44]研究發(fā)現(xiàn)，在過氧化氫損傷模型構(gòu)建過程中加入不同濃度的天麻素溶液均會提高機體自由基清除能力，且濃度在10 μmol/L時，天麻素對氧自由基的清除率達(dá)到80.24%。張雙奇等人[45]在研究中發(fā)現(xiàn)，天麻多糖溶液質(zhì)量濃度為3.5 mg/mL 時，DPPH 自由基和氫氧自由基的清除率分別為40.52%和36.52%。侯敏娜等人[46]在研究中發(fā)現(xiàn)，天麻多糖溶液質(zhì)量濃度為2.6 mg/mL 時，DPPH自由基和ABTS 自由基的清除率分別為67.46%和62.34%。上述研究結(jié)果均表明天麻具有潛在的抗氧化活性。廖霞等人[47]在研究中發(fā)現(xiàn)在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)（0~0.5 μg/mL），烏天麻提取液濃度越高，ABTS 陽離子自由基的清除率越高，當(dāng)質(zhì)量濃度為0.3 μg/mL 時，清除率大于87%，之后清除率隨質(zhì)量濃度的增加而減弱。以上研究結(jié)果均表明天麻可以通過提高自由基清除能力來發(fā)揮其抗氧化作用。

在清除機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物方面，孔小衛(wèi)等人[48]研究發(fā)現(xiàn)，注射天麻多糖溶液可使試驗衰老小鼠體內(nèi)的超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶活性明顯升高，而丙二醛含量明顯降低。李峰等人[49]研究也表明，天麻多糖注射使D- 半乳糖致衰小鼠體內(nèi)的SOD、GSH-Px 活性，以及胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均升高，MDA 和NO 含量均降低。謝學(xué)淵等人[50]也得到相似的試驗結(jié)果。以上試驗結(jié)果均表明天麻多糖可以通過降低脂質(zhì)過氧化物，從而發(fā)揮抗氧化作用。

2.1.2 抑制線粒體途徑中的細(xì)胞凋亡，調(diào)控衰老基因的表達(dá)

韓學(xué)超等人[51]研究發(fā)現(xiàn)，天麻素可以激活mPTP上游的相關(guān)調(diào)節(jié)因子，降低線粒體膜電位的下降程度，減少凋亡因子的釋放量，減輕線粒體的損傷，進(jìn)而對心肌細(xì)胞、心臟乃至機體發(fā)揮一定的抗氧化應(yīng)激損傷保護(hù)作用。王新梅等人[52]研究發(fā)現(xiàn)，天麻多糖可以提高小鼠體內(nèi)SOD、CAT、GSH-Px 的含量，降低MDA、8-OHDG 的含量，以及Caspase-3、mMAFbX、MURF-1 mRNA 的表達(dá)量和蛋白水平，說明天麻多糖可能通過抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和泛素蛋白酶表達(dá)水平來延緩機體衰老。Lin 等人[53]研究發(fā)現(xiàn)，在抗氧化應(yīng)激水平下，巴利森苷可以增強酵母細(xì)胞SIR2 的基因表達(dá)水平，抑制TORC1 基因的表達(dá)；提高酵母細(xì)胞的SOD 酶活性，延長酵母細(xì)胞壽命，降低MDA 和ROS 水平，且濃度在30 μmol/L時具有顯著性差異（p<0.05），試驗結(jié)果表明巴利森苷既可以通過降低活性氧水平提高酵母細(xì)胞抗氧化能力，也可以通過調(diào)控酵母細(xì)胞中SIR2/ TORC1 信號通路來表征其抗衰老作用。

2.2 抑菌抗炎作用

在抗炎方面，俞江灝等人[54]研究發(fā)現(xiàn)，注射天麻素后患膿毒癥小鼠血液及肺泡灌洗液中的IL-1β、IL-6 及TNF-α 水平均降低，表明天麻素可以抑制盲腸穿刺導(dǎo)致患膿毒癥小鼠的肺臟炎癥。秦瑞怡等人[55]研究發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，不同濃度的天麻素溶液均會降低治療組大鼠體內(nèi)的炎癥因子iNOS 的表達(dá)。以上研究結(jié)果均表明天麻素可以通過抑制機體內(nèi)相關(guān)炎癥因子的表達(dá)從而發(fā)揮抗炎的作用。在抑菌方面，劉梅等人[56]報道，天麻多糖GeB40、GeB80 對細(xì)菌、真菌均有一定的抑制作用。陳琛等人[57]報道，天麻多糖會對肺克桿菌、大腸桿菌、產(chǎn)酸克伯桿菌等20 株革蘭氏陰性菌，金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、類腸球菌等12 株革蘭氏陽性菌，以及白色念珠菌、光滑念珠菌、新型隱球菌等8 株真菌產(chǎn)生抑制作用。

2.3 美白作用

天麻素可以通過抑制細(xì)胞酪氨酸酶活性，從而發(fā)揮其美白作用。酪氨酸酶又稱多酚氧化酶，可以調(diào)控人體黑色素的合成，具有多種生物學(xué)功能，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、美容等行業(yè)。裴超俊[58]通過酶活性測定試驗和細(xì)胞毒性試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)天麻素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~4.0%時，天麻素會抑制細(xì)胞酪氨酸酶的生成量，且與化妝品生產(chǎn)常用的酪氨酸酶抑制劑熊果苷相比，相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，天麻素抑制效果更佳，對細(xì)胞的毒性更小；同時，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的天麻素對損傷細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用。研究結(jié)果表明天麻素對細(xì)胞酪氨酸酶有一定的抑制作用，可以降低黑色素含量，起到美白的作用。

3 結(jié)語

近幾年，“植物護(hù)膚”“極簡護(hù)膚”越來越受到人們的推崇和喜愛，如卡姿蘭、歐詩漫、蘭蔻、植村秀、海藍(lán)之謎、薇諾娜、自然堂等相繼推出的具有天然成分和特定功效的植物護(hù)膚品就深得消費者認(rèn)同。這類護(hù)膚品源自天然植物原料，安全、低刺激、小分子易吸收，具有調(diào)控肌膚水油平衡、補水、保濕、修護(hù)、美白等功效。以薇諾娜為例，馬齒莧作為傳統(tǒng)的中藥材之一，具有抗菌、消炎、消敏等作用，其提取物就被作為抗炎劑、抗菌劑和抗氧化劑廣泛應(yīng)用于化妝品生產(chǎn)，因其具有溫和不刺激、抗菌消炎等功效深受消費者喜愛。另外，由于植物原料成分眾多，具有天然、安全、綠色等優(yōu)勢，《化妝品監(jiān)督管理條例》還鼓勵和支持現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)用于研發(fā)以特色植物資源為原料的化妝品。

藥理研究已初步表明，天麻中的天麻素、多糖、巴利森苷、黃酮及微量元素等具有抗氧化功效，天麻素、多糖及黃酮等具有抑菌抗炎和美白功效，氨基酸則具有補水保濕的功效，這為天麻應(yīng)用于化妝品提供了初步的物質(zhì)和功能基礎(chǔ)。但現(xiàn)階段人們對天麻的應(yīng)用大多還停留在醫(yī)學(xué)、食品加工等方面，在化妝品方面的應(yīng)用還需要更多的挖掘。目前，市面上以天麻為原料的化妝品極少，僅見詩莉薇天麻潔面膏、理膚皇后天麻草本補水保濕面膜、天麻多糖潤膚霜、天麻首烏洗發(fā)水等少數(shù)品類，產(chǎn)品品類和形式單一，缺乏以天麻提取物為核心功能原料的拳頭產(chǎn)品[59-60]。未來應(yīng)在天麻的核心功效成分、功能評價、提取工藝、產(chǎn)品形式、應(yīng)用范圍、應(yīng)用方法等方面進(jìn)行重點研究，為其在化妝品中的廣泛應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。