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延缓皮肤衰老?蚕丝蛋白帮你搞定~

时间:2019-05-16 来源: 本站

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引言

近年来国际美容化妆行业的热点研究聚焦在以下几个方面:抗衰老、环境污染物对皮肤的损伤、皮肤微生态、天然防晒美白成分的研发等。其中,抗衰老一直为美容学术研究的主流,衰老是皮肤问题的内因,表现为皮肤干燥、敏感、松弛、出现色斑等表象。同理,化妆品中添加保湿、防晒、抗氧化等功能性成分,能缓解皮肤细胞衰老,促进胶原蛋白的生成。

本文主要介绍蚕丝蛋白在抗衰老方面的作用原理


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来源:揭恬娟等. 电子显微镜下茧丝形态及丝胶膨润状态,丝绸,2017年第01期

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来源:百度图片

丝  胶

分子质量在1. 4~31. 4kD之间的球状蛋白,富含丝氨酸、天冬氨酸、甘氨酸,其二级结构多呈无规则卷曲状,在一定温度下,部分能转化为不可逆的 β-折叠构象。

丝胶蛋白含有很多亲水基团,经加热、酸、碱、蛋白酶处理后易溶于水。

鉴于其良好的吸水性、黏性、亲肤性,丝胶蛋白多用于美容美发产品,能够保湿皮肤,赋予指甲、头发光泽。

丝胶蛋白含有丰富的酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸,能有效吸收紫外辐射,缓解紫外线对皮肤的伤害,丝胶蛋白中的烃基氨基酸能与铜、锌、铁等微量元素产生络合反应,降低酪氨酸酶的活性,美白防晒。

此外,丝胶肽能抑制脂质过氧化,消除自由基,从而抵御日光、大气污染物等对皮肤的侵蚀。

丝  素

由重链、轻链、P25 糖蛋白组合成的复合体,不同品种家蚕分泌的蚕丝其成分略不同,重链和轻链通过二硫键形成亚单位,P25 糖蛋白通过非共价键与亚单位结合,使复合体正确折叠。构成结晶区的主要是侧链短、分子质量小的氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸,这种独特的微细结构赋予蚕丝蛋白乳液的细腻手感和柔和光泽。

丝素肽含有10多种氨基酸,包括8种必需氨基酸,富含丝氨酸、天冬氨酸等,可为皮肤提供营养要素。

丝素经过脱胶、水解后得到的再生丝素蛋白为无规则卷曲状,几乎只含重链蛋白。再生丝素具有可生物降解性和良好的细胞相容性,可用于再生组织工程,如人造骨架、人造韧带等。

由于丝素蛋白与人皮肤氨基酸组成相近,能够促进细胞生长;具有透气好的多孔结构,可用于粘合创面药品,也可应用于人造皮肤、美容肽方面。

丝素蛋白能在皮肤和头发表面形成一层透明膜,吸收紫外线,防止皮肤老化。其中甘氨酸能与紫外线进行光化学反应,当添加丝素蛋白质量分数为 25% 时,对紫外线的吸收率为 70%。

蚕丝中酶类蛋白的生物学功能

蚕丝包覆着大量的氧化还原酶、抗菌肽等多种生物活性物质,来应对环境中的有毒物质和细菌、真菌、病毒的感染。

由于丝素和丝胶能够固定、稳定活性物质,蚕丝蛋白可用于固定酶、药物载体、疫苗等。

抗菌肽可作为化妆品天然抑菌剂,已有证据表明,家蚕的丝胶蛋白肽能抑制真菌、病毒增殖,市场上也推出蚕丝蛋白膜类食品保鲜剂和医用创口保护喷雾等产品。

作为一种复杂的蛋白质组分复合体,蚕丝还含有脂蛋白、蜂王浆蛋白、30K蛋白等,除了提供营养,还能运输糖、脂类、维生素等物质,维持皮肤生理稳定、促进微循环,保持细胞活性。

蚕丝中的细胞外基质蛋白(如蛋白聚糖、原纤维蛋白)与人表皮蛋白是同源蛋白,对皮肤亲和力强,可以参与修复皮肤组织。

蚕丝中酶类,如糖苷酶能抑制色斑形成;中性磷脂酶能够抑制乙酰胆碱的释放,从而增强细胞活性;蛋白酶能促进新陈代谢,清除角质;氧化还原酶可以清除自由基,防止脂质过氧化和糖基化,延缓细胞衰老。

综上,凡是可作为延缓皮肤衰老护肤品功效特点的,蚕丝蛋白基本具备。

为了抗衰老,你需要

1、防止紫外线损伤

光老化是造成皮肤外源性衰老的主要原因,而皮肤衰老也是皮肤表征变化的主要内因。常规防晒类化妆品添加有机防晒剂,隔离效果和涂层厚度成正比,为了增加化妆品的透气性和避免细胞富集毒素,常添加天然紫外吸收剂,如植物多酚、动物蛋白肽类。

蚕丝蛋白在防晒和修复晒伤方面的功效已有文献证实,富含甘氨酸、酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸能够有效吸收紫外辐射和抑制酪氨酸酶的活性,可作为优异的天然防晒成分。不同品种的丝胶蛋白都有较强的紫外吸收能力,而化妆品添加0.5%的丝胶蛋白后紫外吸收能力显著增强,可同时达到防晒、美白的效果。

2、皮肤保湿

由于皮肤衰老造成皮脂腺分泌不足、角质层损坏、胶原蛋白和天然保湿因子的合成不足,使得皮肤失水多,变粗糙。化妆品中通过添加保湿成分来表面锁水,如甘油、透明质酸等;也可以通过增强基底层和真皮细胞活力间接解决皮肤干燥问题,如添加表皮生长因子、维生素A和B5等。

丝胶蛋白富含亲水氨基酸和酶类,其中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸有很强的保湿能力,能结合角质层的水分并形成保护膜,起调湿作用,对皮肤刺激小且不易堵塞毛孔,能够有效改善皮肤干燥。合适的酶浓度和水解时间能让丝胶蛋白酶解产物的亲水基团裸露最大化,其保湿能力和保湿时间明显优于甘油,是优良的天然保湿剂。

3、皮肤营养补充和消除微循环障碍

在皮肤营养成分补充方面,皮肤需要的几大营养要素包括水、氧气、氨基酸和肽类、糖、脂肪酸、维生素、常量元素和微量元素,而造成这些元素缺失的因素主要和皮肤微循环障碍有关,皮肤衰老是内因。考虑到营养成分的分子质量和皮肤渗透程度,以及水解成小分子肽的成本,直接涂抹补充营养物质的效果微小。化妆品主要通过添加促进毛细血管循环和激活基底层细胞活性的成分来补充皮肤营养。

蚕丝蛋白中的多种酶类,如中性磷脂酶就可以达到疏通毛细管、供应营养的效果。丝精是将丝素蛋白水解后精制得到的氨基酸和二肽、三肽的混合物,分子质量在90~95D,易被人体吸收。同时富含皮肤必需氨基酸,可透过表皮细胞的间隙和腺体吸收,所含的甘氨酸能调节血液中胆甾烯醇的含量,又是谷胱甘肽的前体,能起到消除自由基、促新陈代谢的作用。通过添加丝精,丝精中的低聚肽能渗透入角质层并参与体内酶类反应,增强细胞活力,滋养皮肤细胞。

4、抗氧化和抗糖基化

有关皮肤衰老机理的众多研究说法不一,如自由基学说、光老化学说、非酶糖基化学说,这些学说的共同点就是外界刺激激活自由基因子,引发细胞、组织的氧化而造成一系列的疾病和衰老表现。虽然人体中自带抗氧化系统,有氧化还原酶类和抗氧化成分,随着微循环障碍和细胞衰老,皮肤抗氧化能力变弱。考虑到皮肤的渗透能力,直接添加还原酶类成分,不能经皮肤吸收,则在化妆品中添加抗氧化成分,如绿原酸、辅酶Q10等。

有文献证明,丝胶能明显抵御日光、微波、化学物质、大气污染物质对皮肤的损害,且抗氧化效果高于维生素C。丝胶、丝素肽的体外抗氧化活性早已被证实,但多以消除DPPH自由基、鳌合Fe2+能力以及动物肝、血液中脂质过氧化物和过氧化物酶含量为理化指标,没有深入研究对人表皮细胞的抗氧化生理机制。

5、增强底层细胞活力和促胶原蛋白合成

胶原纤维是真皮网状层的主要组织结构,是细胞、神经、血管的骨架,其中胶原蛋白肽和透明质酸充盈着网状层间隙,可以保持水分,使皮肤饱满有弹性。皮肤的衰老导致成纤维细胞合成胶原蛋白减少,角蛋白细胞、噬黑色素细胞活性降低,使得皮肤粗糙、松弛、有色斑。

对此,通常化妆品的达成此功效的方法有:直接添加胶原蛋白肽;刺激成纤维细胞增殖;增强细胞活性;防止胶原蛋白交联。研究表明,丝素蛋白膜能够促进角质形成细胞和成纤维细胞的增殖,其降解产物也能修复皮肤组织,安全无毒,生物相容性良好。相对其他滋养皮肤细胞的成分,蚕丝蛋白更经济易得。

应 用 前 景

1、分子质量400~2500D的水解丝素肽,既能保留蚕丝蛋白的优良品质,又亲水、易乳化,使皮肤、毛发保持光泽。通常以蚕丝蛋白粉的形式添加入化妆品中,涉及粉底、防晒、润肤、祛斑的美白霜和面膜、洗护产品等。

2、改善传统蚕丝的吸湿性和抗紫外性等,充分利用缫丝废水中蚕丝蛋白也是开发蚕丝化妆品的一条出路。经实验证明,缫丝废水中的再生蚕丝蛋白在化妆品方面的功效优于天然蚕丝蛋白,而适宜分子质量的再生蚕丝蛋白肽更安全无过敏性,且利于皮肤吸收。

3、蚕丝凭借优异的力学性质,可以再生被加工成微球、微胶囊、多孔膜、水凝胶、纳米纤维、微针等形式,这是充分利用缫丝废水,开拓新型蚕丝化妆品的良好方式。近年来丝素蛋白水凝胶颇受追捧,可应用于培养细胞和生物医药等,相对其他材料的高分子水凝胶,丝素蛋白水凝胶安全无毒,具有良好的生物相容性。而丝素蛋白水凝胶能够载药并透皮给药的研究思路为新型蚕丝蛋白化妆品开发提供了新出路。已有文献证实水凝胶在化妆品行业的推广优势,如增加粘稠的手感和良好保湿性等,这为进一步开发利用蚕丝蛋白给予了启示。