天然植物提取物抗紫外线损伤的作用

章玲玲，许爱娥

（杭州市第三人民医院，杭州310009）

到达地面的紫外线（UV）主要为长波紫外线（UVA）和中波紫外线（UVB）。其中UVA 可影响人体真皮组织中的胶原及弹力纤维，产生皮肤光老化。UVB 主要引起表皮层及真皮浅层的病变，产生日晒红斑、免疫抑制及皮肤癌[1]，两者联合作用可同时引起表皮和真皮的一系列病变[2]。为了寻求有效的光保护物质，植物衍生物因具有天然抗氧化活性得到重视。天然的植物抗氧化、抗UV 活性物质主要包括酚酸类、黄酮类和单萜类等。

1 酚酸类

1.1 原花青素 原花青素是葡萄籽中最主要的多酚类物质，其具有极强的抗氧化活性，是一种很好的自由基清除剂和脂质过氧化抑制剂。据报道，其抗氧化能力是维生素E 的50 倍、维生素C 的20倍，是迄今为止发现的最好的天然抗氧化剂之一[3]。Baliga 等[4]学者研究发现，葡萄籽原花青素能抑制皮肤肿瘤的形成、减少无毛小鼠暴露UV 辐射下的皮肤肿物的大小。Sharma 等[5]学者研究口服原花青素对光暴露SKH-1 无毛小鼠的影响，研究发现原花青素可通过MAPK 和NF-κB 信号通路保护小鼠皮肤免受UVB 辐射产生的脂质过氧化物、蛋白质氧化和一氧化氮的影响。除葡萄籽中原花青素含量较高外，红景天中也含有一定量的原花青素。Zhou 等[6]研究红景天原花青素对羟基自由基和超氧阴离子的清除试验测定，发现其抗氧化活性强于维生素C，还发现红景天原花青素能显著提高超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，降低丙二醛（MDA）含量。

1.2 茶多酚 茶叶中的儿茶素主要可分为4 种主要类型：表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（-ECG）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）。研究发现绿茶中的主要有效成分EGCG，起主要的抗炎、抗氧化、防晒、抗肿瘤作用。有研究报道，EGCG 可以抑制UVA 辐射引起的无毛鼠真皮胶原蛋白的降解，对真皮的老化有一定的保护作用[7]。Meng 等[8]用EGCG 处理HDF 细胞24 h，结果发现EGCG 可增强过氧化物酶、SOD1，SOD2 和GSH-Px 基因的表达，显著提高这些酶的活力，从而保护HDF 细胞免受过氧化氢诱导的过氧化损伤，降低细胞内活性氧（ROS）积累并维护正常的线粒体膜电位。宋秀祖等[9]通过体外培养成纤维细胞研究EGCG对紫外线福射氧化损伤的保护机制，结果发现EGCG 能减少UVB 辐射引起的MDA 累积，增加细胞抗氧化酶的活性，并可以抑制由UVB 介导的基质金属蛋白酶（MMP1）的mRNA 表达，减少胶原蛋白的降解，从而证明茶叶中的有效成分EGCG 可以对UVB 福射损伤的纤维细胞起到一定的保护作用。

1.3 迷迭香提取物 迷迭香提取物是从迷迭香中提取的具有抗氧化活性的一系列物质的混合物，是一种高效天然抗氧化剂，二萜酚类是迷迭香中主要的抗氧化活性成分。目前已经分离鉴定出了鼠尾草酚、鼠尾草酸。张泽生等[10]探讨迷迭香提取物在延缓衰老方面的作用，给果蝇饲喂不同剂量迷迭香提取物，结果表明迷迭香提取物可以提高果蝇体内抗氧化酶活性，抑制脂质过氧化，具有延缓衰老的作用。Wang 等[11]研究发现在加热、UVA 和UVB 加速氧化的条件下，鼠尾草酸能够剂量依赖性的发挥抗油脂氧化性能，并且效果要优于维生素E 和丁基羟基甲苯。

2 黄酮类

2.1 银杏叶提取物 其主要活性成分是黄酮类和萜内酯类。Zhou 等[12]从银杏叶种子中发现一种蛋白（GBSP），其能有效对抗DPPH、超氧阴离子,且其抗氧化作用优于维生素E。施雨露等[13]研究银杏叶提取物的抗辐射作用，发现银杏叶提取物对辐射损伤的小鼠具有保护作用，其保护机制与其抗氧化作用以及免疫影响有关。

2.2 甘草黄酮 甘草中黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、查尔酮类、双氢黄酮类、双氢查尔酮类等；药理研究证明其具有抑菌、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等广泛的药理作用。田卓华[14]研究甘草、红景天、黄芪提取物水溶液局部外用对UVB 诱导BALB/c 小鼠皮肤光老化现象有保护作用，其中以甘草提取物水溶液效果较为显著；其保护作用可能部分与诱导HSP27、HSP70 及IL-10 表达有关。康金森等[15]研究发现甘草总黄酮可显著提高衰老小鼠皮肤组织中SOD 活性及羟脯氨酸含量，降低皮肤MDA 和脂褐质的含量，表明甘草总黄酮具有一定的延缓皮肤衰老的功效，其作用机制可能与其抗氧化作用有关。

2.3 大豆异黄酮 大豆异黄酮对超氧自由基和羟基自由基的清除作用具有浓度依赖关系，随着大豆异黄酮浓度的升高，对超氧自由基和羟基自由基的清除率也随着增大。龚晨睿等[16]研究了人口服大豆异黄酮软胶囊的抗氧化功能及安全性，每人每天服用大豆异黄酮软胶囊2 g，连续3 个月，结果发现服用大豆异黄酮的人群SOD、GSH－Px 活性分别比服用前高11.5%，5.2%，MDA 含量降低了15.6%，说明大豆异黄酮对人体安全，且对人体具有抗氧化作用。Pusparini 等[17]在一项12 个月的随机双盲对照试验中，发现人体中补充大豆异黄酮6 个月和12 个月通过减少MDA 含量对抗氧化应激，但没有改善血管内皮功能。

3 多糖类

3.1 芦荟多糖 芦荟的有效性部分是因其含有的蛋白质、碳水化合物（包括黏多糖）、维生素（包括B1～B3、B6、C 和叶酸）和矿物质，可发挥润肤、保湿和修复皮肤的作用。Kang 等[18]从芦荟凝胶中纯化得到芦荟多糖，研究发现其在体外可有效抑制DPPH、氢氧根、烷基；在斑马鱼模型中，其对AAPH 引起的氧化应激和细胞死亡有保护作用。

3.2 枸杞多糖 枸杞多糖是传统药食两用的枸杞子的主要功效成分，近年来研究表明其具有增加免疫能力、抗氧化和延缓衰老、抗肿瘤、神经保护、抗辐射、保护生殖系统等功能。王小勇等[19]发现，枸杞多糖对UVB 诱导培养的成纤维细胞提早衰老具有抑制作用，对p16、p53mRNA 表达的下调是抑制作用的机制之一。Qiu 等[20]将枸杞多糖硒化，发现其能显著提高GSH-Px 和SOD 的活性，降低MDA 含量。

4 其他

现代药理学研究发现山竹果壳中的代谢产物具有多种药物活性，包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗过敏、抗菌、抗病毒及抗疟等活性[21]。倒捻子素是山竹果壳中的主要活性成分，在低浓度条件下，山竹正丁醇萃取物倒捻子素和芦丁均具有优于TiO2的抗紫外线防晒作用，其中山竹果壳提取物具有较好的抗紫外线辐射作用，特别是倒捻子素具有非常强的防晒屏蔽紫外线作用[22]。人参皂甙Rb1 是从人参的根中分离提取而来，曾被报道有许多生物学功能，包括保护细胞免受紫外线引起的细胞内DNA 损伤，抑制紫外线暴露后胶原退化[23-24]。蔡宝祥等[25]认为人参皂苷Rb1 可加速UVB 诱导的小鼠表皮及培养的角质形成细胞光产物环丁烷嘧啶二聚体（CPD）的清除，其机制可能与其诱导核苷酸切除修复蛋白XPC、ERCC1 的表达增强有关。此外，唐桦等[26]发现虎杖的有效成分白藜芦醇可能通过抑制UVB 导致的AQP3 mRNA 下降，及提高氧化酶活性、清除自由基的功能，从而延缓皮肤衰老。川芎有效成分阿魏酸[27]能显著减少UVB 诱导HaCaT 的氧化损伤，经阿魏酸预处理的细胞上清液中SOD、GSH-Px 活性显著增加，而MDA 水平明显下降，证明阿魏酸具有明显的抗紫外线损伤的作用，其机制可能与增强抗氧化成分活性和减少氧自由基有关。李岷等[28]研究外用含维生素C、阿魏酸和根皮素的抗氧化制剂能抑制MMP-9 的活性，对紫外线诱导的皮肤光损伤共有保护作用，认为这一抗氧化制剂的光保护作用，可与防晒剂同时应用，在对皮肤的光保护中发挥协同作用。平卧菊三七提取物[29]通过抑制促炎症细胞因子介质和清除ROS 作用来抑制UVB 引起成纤维细胞的MMP-1 和MMP-9 表达增加，具有明显的皮肤抗光老化作用。橄榄油在UVB 照射小鼠皮肤后立即外涂橄榄油能显著减少和延缓皮肤癌的发生，但在照射前或后外涂橄榄油未见明显效果。照射后立即外涂橄榄油的小鼠表皮活性氧诱发的DNA 损伤明显减少，其有效成分为橄榄苦苷。说明在日光浴后外用橄榄油能减少活性氧诱发的DNA损伤,防止皮肤癌的发生[30]。

5 总结

天然植物提取物能通过清除自由基、抗氧化应激、抗辐射等作用保护皮肤，预防皮肤光老化，延缓皮肤衰老。其在皮肤基础护理方面的应用十分广泛。有不少从植物中获取具有独特功效的天然提取物，具有对皮肤作用温和、刺激性小、安全性高、功效显著等优点。基于护肤成分的天然化趋势，天然植物提取物的这些优点会使其的应用越来越广泛。

[1] Tuchinda C, Srivannaboon S, Lim HW. Photoprotection by window glass,automobile glass,and sunglasses[J].J Am Acad Dermatol,2006,54:845-854.

[2] Almutawa F, Buabbas H. Photoprotection: clothing and glass[J].Dermatol Clin,2014,32:439-448.

[3] Bagchi D,Garg A,Krohn R L,et al.Oxygen free radical scavenging abilities of vitamins C and E, and a grape seed proanthocyanidin extract in vitro[J]. Res Commun Mol Pathol Pharmacol,1997,95:179-189.

[4] Baliga MS, Katiyar SK. Chemoprevention of photocarcinogenesis by selected dietary botanicals[J]. Photochem Photobiol Sci,2006,5:243-253.

[5] Sharma SD, Meeran SM, Katiyar SK. Dietary grape seed proanthocyanidins inhibit UVB-induced oxidative stress and activation of mitogen-activated protein kinases and nuclear factor-kappaB signaling in in vivo SKH-1 hairless mice[J].Mol Cancer Ther,2007,6:995-1005.

[6] Zhou Q, Yin ZP, Ma L, et al. Free radical-scavenging activities of oligomeric proanthocyanidin from Rhodiola rosea L. and its antioxidant effects in vivo[J].Nat Prod Res,2014,28:2301-2303.

[7] Kim J, Hwang JS, Cho YK, et al. Protective effects of (-)-epigallocatechin-3-gallate on UVA - and UVB -induced skin damage[J].Skin Pharmacol Appl Skin Physiol,2001,14:11-19.

[8] Meng Q,Velalar C N,Ruan R.Effects of epigallocatechin-3-gallate on mitochondrial integrity and antioxidative enzyme activity in the aging process of human fibroblast[J].Free Radic Biol Med,2008,44:1032-1041.

[9] 宋秀祖，夏济平，毕志刚.茶多酚单体对中波紫外线辐射培养的成纤维细胞氧化损伤的保护机制研究[J]. 临床皮肤科杂志,2003，32（6）:315-317.

[10] 张泽生，温生萍，王浩，等.迷迭香提取物延缓衰老作用的研究[J].食品研究与开发，2012，33（3）:149-152.

[11] Wang H, Zu G, Yang L, et al. Effects of heat and ultraviolet radiation on the oxidative stability of pine nut oil supplemented with carnosic acid[J].J Agric Food Chem,2011,59:13018-13025.

[12] Zhou H,Chen X,Wang C,et al.Purification and characterization of a novel ~18 kDa antioxidant protein from Ginkgo biloba seeds[J].Molecules,2012,17:14778-14794.

[13] 施雨露，刘照轩，陈强，等. 银杏叶提取物辐射防护作用的研究[J]. 中国实验诊断学，2013，17（11）:1973-1974.

[14] 田卓华.甘草等中药提取物对中波紫外线诱导的小鼠皮肤损伤保护作用的初筛实验研究[D].兰州大学，2010.

[15] 康金森，程路峰，杨建，等.甘草总黄酮对皮肤衰老的影响[J].山东医药，2012，52（42）:34-35.

[16] 龚晨睿，宋毅，刘晓燕，等.人口服大豆异黄酮软胶囊抗氧化功能及安全性研究[J].公共卫生与预防医学，2010，21（2）：25-28.

[17] Pusparini, Dharma R, Suyatna FD, et al. Effect of soy isoflavone supplementation on vascular endothelial function and oxidative stress in postmenopausal women: a community randomized controlled trial[J].Asia Pac J Clin Nutr,2013,22:357-364.

[18] Kang MC, Kim SY, Kim YT, et al. In vitro and in vivo antioxidant activities of polysaccharide purified from aloe vera (Aloe barbadensis)gel[J].Carbohydr Polym,2014,99:365-371.

[19] 王小勇，毕志刚，王云贵，等.人参皂苷和枸杞多糖对UVB 诱导培养的成纤维细胞提早衰老的影响 [J]. 中华皮肤科杂志,2010，43（3）:184-187.

[20] Qiu S,Chen J,Chen X,et al.Optimization of selenylation conditions for lycium barbarum polysaccharide based on antioxidant activity[J].Carbohydr Polym,2014,103:148-153.

[21] Pedraza-Chaverri J,Cardenas-Rodriguez N,Orozco-Ibarra M,et al.Medicinal properties of mangosteen (Garcinia mangostana)[J].Food Chem Toxicol,2008,46:3227-3239.

[22] 张成中，卜其涛，郑毅男，等.山竹果壳提取物抗紫外线辐射作用的研究[J].卫生研究，2011，40（4）:505-506.

[23] Cai BX,Jin SL,Luo D,et al.Ginsenoside Rb1 suppresses ultraviolet radiation-induced apoptosis by inducing DNA repair[J].Biol Pharm Bull,2009,32:837-841.

[24] T h K, Hm P, Yb K, et al. Effects of red ginseng extract on UVB irradiation-induced skin aging in hairless mice[J].J Ethnopharmacol,2009,123:446-451.

[25] 蔡宝祥，骆丹.人参皂苷Rb1 对紫外线损伤的保护作用及其机制研究[J].中华皮肤科杂志，2013，46（7）：496-500.

[26] 唐桦，徐晓芃，冯浩，等.白藜芦醇对紫外线照射后人角质形成细胞AQP3 表达的影响[J].现代生物医学进展，2012，12（12）:2275-2277,2293.

[27] 刘淑颖，骆丹.阿魏酸对UVB 导致人角质形成细胞氧化损伤的保护作用研究[J].中国美容医学，2009，18（8）:1102-1104.

[28] 李岷，甄雅贤.外用含维生素C、阿魏酸和根皮素的抗氧化制剂对紫外线诱导的皮肤光损伤的保护功效[J].中华皮肤科杂志,2010，43（6）:447.

[29] Ito S,Itoga K,Yamato M,et al.The co-application effects of fullerene and ascorbicacidonUV-Birradiatedmouseskin [J].Toxicology,2010,267:27-38.

[30] Budiyanto A,Ahmed N U,Wu A,et al.Protective effect of topically applied olive oil against photocarcinogenesis following UVB exposure of mice[J].Carcinogenesis,2000,21:2085-2090.