蚕丝丝胶蛋白——一种功能性化妆品原料

靳春平，邓连霞，朱良均

（浙江大学应用生物资源研究所，浙江 杭州 310058）

蚕丝丝胶蛋白
——一种功能性化妆品原料

靳春平，邓连霞，朱良均

（浙江大学应用生物资源研究所，浙江 杭州 310058）

丝胶富含大量丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等极性氨基酸，具有与皮肤角质层天然保湿因子类似的成份与功能，对皮肤有保湿、美白、抗氧化、抗菌消炎、吸收及抑制紫外线等功能，在化妆品等领域具有广泛的应用前景。

丝胶；保湿；美白；抗氧化；化妆品

1 前言

丝胶是一种来源丰富的天然蛋白质，在组成丝胶的18种氨基酸中有8种是人体所必需的。其中甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸以及酪氨酸含量较高，具有独特的药理作用、保健功能和营养价值，被赞誉为“贵族蛋白质”。1983年，大谷等［1］发现蚕丝丝胶蛋白能使肌肤富有营养，对肌肤具有滋润、美白与光滑作用，因此，丝胶蛋白可用于护肤品等化妆品领域。

本文主要概述丝胶护肤功能的研究进展。

2 护肤功能

2.1 保湿功能

一般来说，健康的皮肤角质层中应保持含有10%～20%的水分，才能使皮肤保持丰满、富有弹性、有光泽及不开裂。丝胶具有与天然保湿因子相似的成份与功能，可减缓水分蒸发，保持水分不易流失。丝胶蛋白中含有许多极性氨基酸，它们富有-OH、-COOH、-NH2等亲水基团，可使水分与皮肤角质层结合，使皮肤含有一定的水分，从而使皮肤柔软光滑。

丝胶分子在水溶液中发生高度伸展和相互缠绕，并通过氢键与水分子紧密结合，形成连续网状结构的水凝胶，具有较高的吸水和持水性能，能吸收和保持其自身质量上千倍的水分。将丝胶蛋白水凝胶涂布于皮肤表面后，能在其表面形成一层水化膜，使角质层水合软化，使皮肤中保持适当水分，从而让皮肤光滑、柔软、富有弹性。一般认为，小分子量的水溶性丝胶更具有优异的调湿、保湿作用，可根据需要通过改变水解条件（溶液浓度、pH、温度等）进行调控，制备护肤用途的小分子量丝胶蛋白［2］。

丝胶还可与纤维素等混合制成高分子复合材料，提高护肤性能。例如，丝胶与棉、羊毛、亚麻纤维或再生纤维等混合后，具有吸收脂肪和汗水、维持脂质及防止皮肤粗糙的作用；丝胶与木质葡聚糖和粘多糖等混合后，具有甘油状的吸湿性能；与米糠抽提液混合后，能更有效的改良粗糙皮肤表面亲水性和保护角质层，可使毛发湿润、平滑和有光泽。

2.2 美白功能

皮肤表皮基底层存在黑色素细胞，其细胞质中含黑素小体，小体内含酪氨酸酶，受到紫外线等刺激时，酪氨酸酶发生活化，并在氧气的协同作用下与血液中的酪氨酸发生反应产生多巴，继而生成黑灰色的多巴醌，然后进一步氧化催化为5，6-二羟基吲哚和吲哚5，6-醌，最后聚合成黑色素。夏天时皮肤常暴露于日光中，受到紫外线的刺激，皮肤就容易变黑。酪氨酸酶是皮肤在日光照射下变黑的内在作用酶，而丝胶具有抑制酪氨酸酶活性的作用［3］。山田英幸［4］深入研究了丝胶肽或丝胶水解物对酪氨酸酶活性的抑制作用。研究表明，当丝胶溶液的最终浓度在0.5%及以上时就具有抑制酪氨酸酶活性的能力，即使对溶液进行加热煮沸处理，这种活性也基本保持不变。水溶性丝胶蛋白极易被皮肤吸收，它不仅能为肌肤提供营养成分，而且能预防日光中的紫外线辐射，减少色素沉着，是一种安全的护肤品防紫外线添加剂。所以，含有丝胶的化妆品能抑制黑色素的生成，预防日晒后的皮肤变黑，具有美白作用。

胡桂燕［5］等以水溶性丝胶蛋白为主要原料，辅以乳化剂、脂肪醇等，研制出的丝胶美白防晒乳，经动物模型试验、皮肤变态反应试验、皮肤光毒性试验以及人体斑贴试验表明，该含丝胶蛋白的美白防晒乳安全可靠，具有良好的美白作用。并成功投入丝胶化妆品的研发。

2.3 抗氧化功能

丝胶蛋白具有较好的抗氧化作用。相入丽［6］等人研究表明，通过高温高压水处理获得的丝胶蛋白，其分子量大，分布范围宽，对抑制蚕血黑色素形成的效率最高、抗氧化作用最强。此外，丝胶的抗氧化作用不会因为在沸水中被煮沸而失活。山田英幸［4］等证实丝胶蛋白或其水解产物具有良好的抑制脂肪过氧化的能力。体内过氧化抑制试验表明VC具有良好的抗氧化能力，但VC在0.01%的低浓度下却会加速这种氧化作用，而利用丝胶蛋白进行的试验没有观察到这种加速氧化的现象，说明即使丝胶蛋白溶液的浓度较低，也不会抑制其抗氧化能力。所以，丝胶可以作为一种天然抗氧化剂应用于化妆品中。

2.4 抗菌消炎功能

丝胶有抑制病菌生长及病理反应的功能，即具有抗菌消炎作用［2］。由于大分子质量的丝胶蛋白质具有吸水保湿功能，将其水溶液涂于皮肤表面时，易形成一层水化膜，此膜如同一道天然屏障，能有效将皮肤与细菌隔离开来，阻止细菌侵入皮肤，间接产生抗菌消炎作用。此外，在皮肤基质中，丝胶蛋白与蛋白质结合，并以蛋白质复合物形式存在于细胞间隙，形成凝胶，将细胞粘合在一起，可维持正常的细胞代谢及组织持水，从而保护细胞免受病原菌的侵害，防止皮肤感染等。

在征得分别患有接触性皮炎3年和阿的平皮炎5年的病人同意后，研究人员将患者的患病部位洗净后，涂上0.5%的丝胶液。20 d后可以肉眼观察到接触性皮炎病症减轻，近60 d后病症基本消失；而阿的平皮炎病症在30 d后明显减轻，60 d后病症已基本消失。该研究表明利用丝胶溶液可较好的治疗炎症和消除炎症［7］。

2.5 吸收、抑制紫外线功能

丝胶蛋白中含有的甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸等，能有效地吸收紫外线，从而防止皮肤晒黑、晒伤。胡桂燕［5］等人对以水溶性丝胶蛋白为主要原料研制的丝胶美白防晒乳进行了防晒指数SPF检测。待测样品经人体测试后得出其SPF平均值为5.4，而标准对照品8%胡莫柳酯（水杨酸三环己酯，HOMOSALATE）的SPF值比样品低了33%，表明丝胶美白防晒乳具有良好的吸收紫外线的作用。

Zhaorigetu［8］研究小组发现并证实了丝胶蛋白对紫外线（UV-B）诱发小鼠皮肤急性损伤和癌变的保护效果。每天用180 mJ/cm2计量的紫外线B照射HR-1无毛小鼠皮肤，连续处理7 d。对照组小鼠皮肤发生红色的“日灼伤病灶”。预先用5 mg丝胶涂布小鼠的皮肤，其病灶的红色强度和面积显著被抑制。免疫组织化学分析证实，使用丝胶能够显著抑制由UV-B照射引起的4-羟基壬烯醛水平的提高，抑制环氧化酶-2（COX-2）的表达，并抑制因暴露于紫外线中而引起的真皮增殖细胞核抗原（PCNA）标记指数的升高。另外，HR-1无毛小鼠用200 nmol的7，12-二甲基苯丙蒽（DMBA，皮肤癌诱发剂）处理1周后，暴露在180 mJ/cm2剂量的紫外线（UV-B）下22周，结果显示涂布5 mg丝胶的小鼠癌变的发生和肿瘤数量显著减少。以上表明了丝胶的光保护效果，即能够减少氧应激反应，减少紫外线引起的小鼠皮肤的急性损伤和癌变。

3 应用前景

20世纪80年代，丝胶蛋白质就以其优异的保湿、营养皮肤等特殊性能受到了国际化妆品界的广泛关注。丝胶蛋白作为一种功能独特、应用广泛的化妆品原料，已引起国内外化妆品界的普遍关注，以丝胶蛋白为功能性成分的新型特殊用途化妆品已成为目前国际日化界的主流产品，其应用发展前景非常广阔。近年来，国内一些知名化妆品公司也陆续开发出以丝胶蛋白质为特色的化妆品系列，充分显示出丝胶蛋白质作为一种新兴功能性化妆品原料的强劲发展势头。

在人们崇尚天然的潮流中，充分利用国内丝胶蛋白资源，研究开发新型、高档次丝胶蛋白系列功能性化妆品，满足广大消费者日益增长的需求，提高人民的健康水平，是大有必要的，其潜在的经济效益和社会效益也是显而易见的。

［1］大谷泰永.皮膏化妆料［N］.公开特许公报，58-026809.1983.

［2］陈复生，徐凤梅.一种功能性化妆品原料—全天然纯丝胶蛋白质［J］.中国化妆品（行业），2009，（6）:24～29.

［3］Yamada H，Fuwa N，Nomura M.Use of sericin as antioxidantsandtyrosinaseinhibitors［P］.U.S.Patent. US6165982，2000-09-26.

［4］山田英幸.抗酸化剂［N］.公开特许公报，10-140154.1998.

［5］胡桂燕，王永强，李有贵等.丝胶蛋白性能及美白防晒乳的研制［J］.丝绸，2010，（4）:34～37.

［6相入丽，张雨青.蚕丝丝胶蛋白的抗氧化作用［J］.丝绸，2008，（5）:34-38.

［7］安田道之.皮庸炎症防止剂［N］.公开特许公报.10-245345. 1998.

［8］Zhaorigetu，S；Yanaka，N；Sasaki，M；Inhibitory effects of silk protein，sericin on UVB-induced acute damage and tumor promotion by reducing oxidative stress in the skin of hairless mouse［J］.Photochemistry and photobiology B-biology.2003，71（1）:11～17.

“桑产业与桑品种选育研讨会”被列为省重点学术活动

7月5日，浙江省科协公布了“2013年度浙江省科协服务科技创新项目”，由我学会申报的“桑产业与桑品种选育研讨会”，被列为省科协重点学术活动。桑树是蚕丝业发展的基础，既是家蚕的唯一饲料，又是资源循环利用的重要内容，对生态文明建设也具有重要作用。桑果作为特色水果，酸甜可口兼保健功效，有重要的商品开发价值，桑果汁、桑果酒、桑果酱的生产和需求逐年上升；桑的药用功能和畜禽饲料价值已得到国内外广泛认可；桑树具有涵养水源、防风固沙、净化空气等较高的生态效应，是我省平原的主要绿化树种。桑树是经济林中相对具有较高生态价值，生态林中具有较高经济效益的树种。为了更好地利用现有桑树资源，推进我国桑产业的多元化发展，省蚕桑学会将会同中国蚕学会在下半年召开一次全国性的桑产业与桑品种选育技术研讨会，邀请全国桑树育种专家作桑产业多元化发展专题报告，请有关科研、教育、生产和管理部门共同探讨桑产业多元化发展的可行性和关键技术，交流经验，使浙江桑产业发展继续保持全国领先地位。

（浙江省蚕桑学会）

Silk Sericin--a Functional Cosmetic Raw Material

JIN Chun-ping，DENG Lian-xia，ZHU Liang-jun
（Institute of Applied Bioresources，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China）

Silk sericin is composed of many polar amino acids such as serine，aspartic acid and glutamic acid.The amino acid components of sericin induce its similar function to natural moisturizing factor in the stratum corneum of the skin.Sericin can promote the water retention，whitening，antioxidant，antibacterial properties of skin.Therefore，sericin is a potential raw material for cosmetic industry.

sericin；moisture；whitening；antioxidant；cosmetics

［S886.7］

A

0258-4069［2013］02-013-03

靳春平（1988-），女，硕士研究生，从事蚕丝蛋白生物资源高分子材料研究。E-mail:13185023159@163.com

朱良均，男，教授。E-mail:ljzhu@zju.edu.cn