功能性植物源化妆品的研究与思考

张锋伦，陈 蕾，马世宏，张卫明

(南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042)

功能性植物源化妆品的研究与思考

张锋伦，陈 蕾，马世宏，张卫明*

(南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042)

介绍了功能性化妆品的含义，简要概述分析了含有植物活性成分的化妆品在保湿、防晒、美白、祛斑、抗衰老、抗过敏、抗痤疮、抗螨虫等方面的作用机理，并对功能性植物源化妆品的开发利用前景进行了展望。

功能性化妆品；植物；机制

1 功能性化妆品的含义

1993年，美国医学博士Albert Kligman 在化妆品化学师学会年会的发言中第一次提出将化妆品“cosmetic”与药品“pharmaceutical”两个字叠加组成cosmeceutical这个名词，用以表示兼有化妆品特点和某些功效的产品[1]。他发现水也能改变皮肤的结构，是第一个意识到皮肤能受到药物之外的物质影响的人，被称为功能性化妆品之父。现在功能性化妆品有了一些近义词，如：“功能性化妆品”“药妆”“活性化妆品”等，这些产品中都包含有活性成分[2]，而不再像胭脂和唇膏那样仅仅是提供基本的修饰和遮掩功能。功能性化妆品的功能也延伸到保湿、防晒、美白、祛斑、抗衰老、祛痤疮、祛螨虫、洗发、护发、生发、染发、彩妆、香氛香水、减肥消脂等多个方面[3]。

2 含有植物活性成分的化妆品作用研究

植物来源的活性成分由于迎合人们的安全需求而成为近年来研究、应用的焦点[4-6]。很多植物成分具有长期使用的历史和文化沉淀，绿色、环保、可生物降解，安全性相对比较高，并且多种成分能够产生相互协同的功效或降低毒性的功用。 植物活性成分对皮肤屏障和健康皮肤的功效确立了功能性化妆品的范畴，并赋予化妆品多种生理功能。

2.1 保湿

水对正常皮肤尤其是角质层的功能至关重要，充分的水合作用有利于酶反应并可促进角质层成熟，保持其弹性。由于年龄的增长和外界环境的影响，当角质层中水分降到10%以下时，皮肤就会显得干燥、失去弹性、起皱，皮肤老化进程加速。因此，水分对皮肤健康至关重要，保水保湿一直是护肤化妆品最主要的研究课题之一[7]。

皮肤的保湿功能主要依赖于两个因素：一是角化细胞中天然保湿因子(NMF)的存在，它是一种存在于人体表皮层中的蛋白质-丝聚合蛋白，负担着皮肤保湿的重要任务。二是角质细胞脂质双层膜整齐排列形成的经表皮水份丢失(TEWL)屏障，它是皮肤屏障功能的重要标志。干燥性皮肤的病理特点是皮肤屏障受到破坏，TEWL值增加；在使用保湿剂后皮肤屏障得到修复，TEWL值降低。因此TEWL值常被用来评价保湿类化妆品的功效。

皮肤天生保湿结构包括完整覆盖的皮脂膜、结构完整且排列整齐的角质层和足够多的天然保湿因子[8]。皮脂膜和角质层的砖泥结构是皮肤保湿的双重保障。研究发现甘油、透明质酸及水运输蛋白对皮肤的保湿起着重要的作用。植物性保湿化妆品中的功能成分大多含有植物油脂、磷脂、植物甾醇、氨基酸、多肽、多糖、多元醇粘液质等[9]。

现阶段保湿类化妆品采用的主要保湿方法为：(1)防止水分蒸发保湿，即通过在皮肤上涂上油脂，形成保湿屏障，防止水分蒸发。具有保湿功能的植物大多含有植物油脂、磷脂、植物甾醇、氨基酸、多肽、多糖等活性成分。如荷荷巴油的主要成分是不饱和高级醇和脂肪酸，有良好的稳定性，极易与皮肤融合。(2)吸收外界水分保湿，应用较多的植物为芦荟、玫瑰、葛根、麦冬、啤酒花等。如植物多糖[10]、可水解蛋白、磷脂脂质体、多肽等均具有较好吸湿保湿效果，其中芦荟多糖、白芨多糖等在化妆品中有较为广泛的应用[11-12]。

2.2 防晒

防晒是指为达到防止肌肤被晒黑、晒伤等目的而采取一些方法来阻隔或吸收紫外线。主要阻隔或吸收的的紫外线类型有UVA(长波紫外线)、UVB(中波紫外线)和UVC(短波紫外线)。不同的紫外线对于皮肤的伤害有所差异。当皮肤接受紫外线过度暴晒后，会损伤表皮细胞，活化酪氨酸酶，加速色素合成，破坏皮肤的保湿功能，使皮肤变得干燥，让真皮层中的弹力纤维受损，使细纹产生，在强烈照射下，还会造成肌肤发炎、灼伤。有异常情形时，则会变成色素性的皮肤癌等。植物化妆品的紫外线防晒品主要是利用植物提取物吸收紫外线的作用[13]。有些植物提取物还具有抗色素沉着、抗变态反应、预防皮肤癌的作用。

近年来，基于天然植物成分的防晒机理研究主要集中在吸收紫外线和抑制黑色素产生两个方面。(1)吸收紫外线：一些天然植物成分如黄酮类和酚类，具有双键、共轭双键或叁键结构，能吸收紫外线的能量，再以热能或可见光等形式释放出来，减少对皮肤的损伤。如黄芩苷、黄芩素、芦丁、汉麻籽油、甘油三油酸酯等植物提取物均有较好的紫外线吸收效果。(2)抑制黑色素产生：紫外线可直接影响表皮内黑色素细胞，增加酪氨酸酶活性，使其合成的黑色素明显增多。通过抑制多巴色素互变异构酶和酪氨酸酶活性，抑制黑色素细胞活性和还原黑色素均能抑制黑色素的产生。如甘草黄酮、熊果苷、花青素等均能显著抑制黑色素的合成。

2.3 美白

人的肤色、毛色和眼睛的颜色主要与黑色素细胞的类型、数量和分布有关[14-15]。黑色素其实是一种蛋白质，在每个人的体内都有。当紫外线照射在皮肤上，色素细胞分泌麦拉宁素，激活酪氨酸酶的活性，经过一系列化学反应合成黑色素。很多人想使自己的皮肤变得白嫩。要想达到此目的，从生理上说，就是要抑制酪氨酸酶活性和阻碍黑色素的生成。根据不同的作用机制，可将美白类植物活性物质分为：(1)酪氨酸酶活力抑制剂，即通过抑制酪氨酸酶的合成或取代酪氨酸酶的作用底物，从而达到抑制黑色素形成的目的。常见的具有抑制酪氨酸酶活力的植物有甘草、人参、黄芪、白芍、桑白皮、当归、地榆、川穹、防风、续随子、西洋参、苦瓜、虎杖等。植物提取物中的熊果苷、维生素C 及其衍生物、植物类黄酮等都是对酪氨酸酶的非破坏型抑制剂，具有较好的美白效果，对于皮肤也相对安全。(2)抑制黑色素形成，即通过阻断黑色素形成或黑色素还原剂抑制黑色素形成，从而使皮肤增白。常见的植物有洋甘菊、姜黄、风毛菊、槟榔、牡丹(皮)、灯心草等。

2.4 祛斑

色斑是由于皮肤黑色素的增加而形成的一种常见面部呈褐色或黑色素沉着性、损容性的皮肤疾病，多发于面颊和前额部位，日晒后加重，多见于女性。如果受到大量紫外线照射或者新陈代谢不佳时，过量黑色素就会逐渐堆积到表皮，无法顺利排出，就会造成色斑[16]。色斑形成的内部因素有压力、内分泌失调、新陈代谢缓慢、使用错误的化妆品等，外部因素如不良的生活习惯、日照紫外线等。色斑的形成不仅是美观的问题，还会加重黑色素的沉积、使皮肤干燥、干裂、使皮肤变薄出现红血丝以及使皮肤变得敏感。天然抗氧化剂的使用，促使已生成的黑色素排出体外，具有祛斑的功效。具有祛斑功能的植物有：黄芩、丝瓜、燕麦、牛油果、白芨、防风、蒿本、独活、柴胡、当归、白术、白茯苓、薏苡、鹿蹄草、芦丁、芍药、葛根、紫草、乌梅、桂皮、山茱萸、夏枯草、附子、益母草等。

2.5 抗衰老

衰老是指机体器官对环境改变适应性随年岁增长而逐渐下降，进而引起疾病或死亡的过程。皮肤衰老主要表现为自然衰老和光老化两种形式[17]。自然衰老主要指随着年龄增长，由机体内存在的如遗传、重力、内分泌及免疫功能等不可抗因素引起的老化，人的皮肤从20～25 岁起就进入自然老化状态。光衰老是指在紫外线照射下，皮肤中产生活性氧和过氧化脂质，过氧化脂质使胶原蛋白交联，皮肤失去弹性，产生皱纹[18]。

根据皮肤生理特点和自由基学说对皮肤衰老的解释，现有植物源抗衰老化妆品主要通过以下途径实现：(1)保湿和修复皮肤的屏障功能，保湿是实现皮肤抗衰老的一个关键环节，前2.1所述的保湿类植物油脂、植物多糖等功能成分在实现保湿功效的同时，也具有良好的皮肤抗衰老功效。(2)清除细胞内的多余自由基，目前用于化妆品中的活性抗氧化剂主要有超氧化物歧化酶、维生素E、维生素C、辅酶Q10、阿魏酸、多酚类物质以及类胡萝卜素等。常见的植物有芍药、丁香、刺梨、鼠尾草、迷迭香、玫瑰、罗勒、黄柏等。(3)对皮肤细胞进行修复和补充营养。这类原料主要包括：维生素A、果酸、胶原蛋白、β-羟基酸、β-葡聚糖等。

2.6 抗过敏

过敏反应是皮肤对某种物质产生的免疫源性炎症反应，发生在人身上又称为变应性接触性皮炎，以瘙痒、红斑、丘疹、水疱、融合水疱为特征。化妆品使用不当会引起皮肤过敏、瘙痒、脱屑、红肿、红血丝等现象发生。化妆品原料中防腐剂、香料香精、表面活性剂、杀菌剂、防腐剂、色素、有防晒剂、抗氧化剂等都可以成为致敏原[19]。

根据敏感皮肤的成因，抗过敏化妆品开发的途径有以下三方面[20]：(1)皮肤屏障功能的维护与修复。皮肤屏障能有效防止外界有害因素的入侵和体内营养物质的流失，屏障功能受损，是皮肤敏感的重要原因。(2)神经镇静。敏感皮肤的发生与外周神经功能异常及中枢神经功能改变有关，特别是与其皮肤神经反应增强有关。(3)抑制炎症反应。敏感皮肤与正常皮肤相比更难于抵御外界刺激物与过敏原的侵袭，容易发生一系列刺激或过敏导致的皮肤炎症反应，然后进一步损害皮肤屏障结构与神经末梢，导致恶性循环。

2.7 抗痤疮

痤疮是毛囊皮脂腺单位的一种慢性炎症性皮肤病，俗称青春痘、粉刺，多发于面部、颈部、前胸后背等皮脂腺丰富的部位。由于毛囊皮脂腺的一种皮肤滤泡失调，导致了疮疱丙酸杆菌诱发的炎症[21]。痤疮的形成与脂腺分泌过多、细菌过度生长、毛孔堵塞、内分泌因素、遗传、饮食生活习惯、环境因素、使用不当化妆品等相关。

对痤疮的防治主要就是抑制疮疱丙酸杆菌的感染，抑菌消炎。具有防治痤疮功能的植物有丹参、积雪草、大黄、白花蛇舌草、薏仁、天门冬、春黄菊、蒲公英等。另外部分皮肤炎症由致病菌和真菌(主要是癣)引起，因此抗菌消炎植物也有较好的效果,如金银花、白芨、防风、黄芩、小茴香、生姜、千里光等。

2.8 除螨

螨虫与人体的健康密切相关，其一般分为两种，毛囊螨和皮脂腺螨，分别寄生于人体皮肤的毛囊和皮脂腺中。螨虫的排泄物会导致毛孔堵塞，形成黑头，久而久之皮肤会变得毛孔粗大，甚至皮肤发炎，从而引起人体面部及其他部位诸如痤疮、酒糟鼻、毛囊炎等一系列病变，严重影响人体健康及颜面部的美观。因此除螨类日化产品的开发也成为近年的热点。

研究表明，青花椒精油对人体蠕形螨具有显著的杀灭效果[22]，其杀螨效果随浓度增大而增大。此外，牡丹根、白柳皮、侧柏叶、百部、丁香等多种植物提取物也具有较好的除螨效果。

3 功能性植物源化妆品发展趋势

3.1 创新技术的集成应用将推动植物源化妆品产业的快速发展

提取技术、功效评价技术、配伍技术和载体技术是功能性植物源化妆品开发过程中的关键技术环节。近年来，活性成分提取分离方面，超临界萃取技术、膜分离技术、生物酶解技术及各种色谱分离技术广泛应用，为植物源化妆品的开发提供了丰富的物质基础。在功效评价方面，可以从化学水平、细胞学水平、动物学水平和人体试验各个层面进行系统评价，保证产品的功效。随着现代制剂配伍技术的进步，增溶技术、乳化技术在化妆品中广泛应用，大大改善了产品的性状。同时，如何对不同植物功效成分进行科学配比，也对其功效的发挥有着至关重要的作用。通过对活性成分进行化学改性、开发新型传输载体实现活性物质的高效传输和透皮吸收也是植物源化妆品的研究热点。

3.2 植物源化妆品的功能将更加细化

为满足消费者多种多样的护肤需求，美容化妆品将根据功能的不同更加细化。在美白、抗衰老、保湿、祛斑、防晒这几类主要产品之外，会进一步根据肌肤的类型细分。例如：美白产品会细分为去黄、祛斑、提亮等几个方向，会尽量有针对性地满足不同消费者的护肤需求。其他功能性、疗效性化妆品，如颈部护理用品，健美化妆品，绿色化妆品，有机化妆品，防脱、生发类等方面也值得关注。另外，有针对性地根据不同地域、不同季节气候变化以及肌肤类型进行精细化妆品的开发，也是植物源化妆品开发的重点方向。

3.3 完善功能性植物源化妆品的质量、安全和功效评价体系

功能性植物源化妆品市场越来越受到消费者的青睐，产业快速发展也暴露了许多亟待解决的问题。一是市场上的功能性植物源化妆品越来越多，但配套的产品质量标准和检测技术相对缺乏，无法对化妆品所宣传的植物成分(如多糖、黄酮、多酚等)进行准确有效的检测。二是普遍存在植物源化妆品即完全安全的误区，需要进一步加强对化妆品用植物原料及其活性成分的安全和功效性评价，进行规范化管理，为其广泛应用奠定基础。鉴于此，亟待针对功能性植物源化妆品建立其质量、安全和功效评价体系。

3.4 进一步加大植物资源的开发利用

我国约有30 000多种植物，居世界第三位，但初步统计仅有1 300多种植物应用到化妆品领域。在产业发展过程中，要加大对植物成分的各类化妆品的开发力度，探讨单一活性成分在不同化妆品中的应用，多种植物活性成分复配后在特定护肤功能中的应用，充分利用我国物种丰富的资源优势，结合我国传统医学对植物资源利用的理论基础，开发特色的功能性植物源化妆品。

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ResearchandThinkingofFunctionalPlantDerivedCosmetics

Zhang Fenglun,Chen Lei,Ma Shihong,Zhang Weiming*

(Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plants,Nanjing 210042,China)

In this paper,we introduced the meaning of functional cosmetics,and briefly analyzed the mechanism of plant active ingredients in cosmeceuticals.We introduced the most important functions including moisturizing,sunscreen,whitening,freckle,anti-aging,anti-allergic,anti-acne,anti-mite.Finally,the development and use of functional botanical cosmetics is prospected.

cosmeceutical; plant; mechanism

10.3969/j.issn.1006-9690.2017.05.017

2017-03-18

“十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0600803)。

* 通讯作者：张卫明，男，研究员，主要从事植物综合利用研究。

TQ658

A

1006-9690(2017)05-0075-04