氨基酸维持你的皮肤弹性—氨基酸及其衍生物在化妆品中的应用

文/王晓芊

说起抗衰，脑海里首先浮现的大多都是胶原蛋白、肽类，而这些活性物的主要组成物质即氨基酸，而说起氨基酸就不得不提人体皮肤的组成。人的表皮角质层中存在着大量的游离氨基酸，在保湿及维持皮肤稳态方面具有重要意义；而胶原纤维及弹性纤维是真皮层最主要的成分，担负着维持皮肤弹性的任务，起到延缓衰老的作用。这也是氨基酸及其衍生物在化妆品中得以广泛应用的原因。本文将对化妆品中氨基酸及其衍生物的分类、作用及应用进行简要分析。

化妆品中氨基酸及其衍生物的分类

氨基酸

众所周知，构成蛋白质的20种氨基酸中，除甘氨酸外，均具有D型与L型异构体，且两种异构体在性质上存在着明显的差异性。目前人们普遍认可L型氨基酸的功效，而对于D型氨基酸的在化妆品中的应用了解较少。

市场上用于化妆品的L型氨基酸主要有L-谷氨酸、L-脯氨酸、L-精氨酸以及L-丝氨酸等。人的表皮中存在着大量的谷氨酸，谷氨酸可转化为保湿能力优越的2-吡咯烷酮-5-羧酸（PCA），它是皮肤天然保湿因子中的重要一员，且为皮肤的天然代谢产物，安全高效。真皮层胶原蛋白的含量占人体总蛋白的25%～33%，对皮肤起到支撑的作用，也是组织损伤修复的重要物质，而其主要组成成分为L-脯氨酸、L-羟脯氨酸、L-甘氨酸等。L-精氨酸是合成一氧化氮的唯一前体，也是多胺、脯氨酸、谷氨酸盐、肌酸、胍丁胺和尿素的合成前提，其在细胞增殖、能量代谢和内皮功能中起关键作用，被认为可能是替代EGF的修复成分。L-丝氨酸虽然是一种非必需氨基酸，但它在人体代谢及免疫过程中不可或缺，尤其是对细胞膜，肌肉及神经鞘的合成十分重要。

人体不但存在L型氨基酸，还存在D型氨基酸，但目前对于D-氨基酸的认知较少。皮肤中的D-氨基酸均为游离型，分别为D-谷氨酸、D-天冬氨酸、D-丙氨酸、D-脯氨酸、D-丝氨酸四种氨基酸。其中表皮中的D-丝氨酸的含量最高，且D-丝氨酸在角质层中的含量更是高达D-天冬氨酸和D-丙氨酸含量的7倍之多，在维持皮肤稳态方面具有重要意义。

多肽类

多肽的基本组成单位是氨基酸，是介于氨基酸与蛋白质之间的一类活性物质，胶原蛋白是化妆品中常用物质之一，一般来说，分子量大于500Da的物质，很难渗透皮肤发挥作用。故水解胶原蛋白应运而生，其分子量虽然得到了一定程度上的减小，但其排列顺序杂乱无章，想要达到一定的靶向应用还存在较大的困难。氨基酸多数被皮肤吸收后作为合成蛋白的原料而存在，起到一定的效果，但作用效果有限，营养效果大于其他。而多肽不仅分子量小，排列序列可控，而且还可以在皮肤内被分解为氨基酸，此外，还可以作为信息载体在细胞间进行交流，作用效果优于蛋白质与氨基酸，故使其成为化妆品界的宠儿。通常化妆品中的活性多肽分成信号肽、载体肽、神经递质抑制肽三类。信号肽主要是通过打开细胞膜上的信号通路，进入细胞，作用可把控，大多应用于抗衰老产品中，常见产品如棕榈酰寡肽类。载体肽主要是运输铜锌等离子到细胞中，为代谢酶类提供所需金属离子，达到作用效果，其中酮胜肽是这类肽的主要代表产品，并得到了较好的反馈。而神经递质抑制肽主要是通过抑制乙酰胆碱的过度释放，使面部肌肉处于放松的状态，从而减少因肌肉收缩而产生皱纹等，其中乙酰基六肽-3在许多大牌化妆品中较为常见。

氨基酸类表面活性剂

氨基酸类表面活性剂是一种温和且可降解的阴离子表面活性剂。其主要活性成分为复合氨基酸钠盐，在日化产品中，主要应用于：洗发水、婴幼儿洗涤用品、沐浴露、洗面奶等。随着大众安全意识的不断提高，氨基酸表面活性剂以其安全性高、使用量小、生物活性强、降解性好、易于复配等优点，在市场上越来越受欢迎。目前氨基酸类的相关衍生表面活性剂主要分为三类，氨基酸α-氨基基衍生物、氨基酸α-羧基衍生物及氨基酸侧链衍生物。

N-脂肪酰基谷氨酸盐是氨基酸α-氨基基衍生物中较具代表性的一类，可由谷氨酸与脂肪酸反应制得。因其衍生物的碳链长度及盐的种类不同，在水中的溶解性能也不尽相同。当盐的种类相同时，酰基碳链长度越短，溶解性越好；而碳链长度一定时，溶解性依次为三乙醇胺盐＞钾盐＞钠盐。这类衍生物的水溶液和皮肤本身的pH值相近，不会对皮肤造成伤害。氨基酸酯和氨基酸酰胺以其优良的乳化性质、生物相容性、高效降解性及优异的抗菌能力成为氨基酸α-羧基衍生物中的佼佼者，多用于护发产品。氨基酸侧衍生物中焦谷氨酸、5-羟赖氨酸、L-羟基脯氨酸和γ-氨基丁酸等应用较多，大多作为功效成分添加在化妆品中。

作用机理及应用

氨基酸的作用机理及应用

L-氨基酸，作为生命基本元素之一，为机体代谢提供营养成为其基本任务。L-氨基酸产品因为更贴近皮肤成分，所以更易吸收，为皮肤提供养分，达到延缓衰老的效果。另外，用L-氨基酸制成的保湿剂，具有优良的持续保湿能力和清爽感，可降低或减缓由皮肤干燥引起的炎症等。因此，氨基酸在化妆品行业中应用较为广泛。Bennacef等研究表明，L-精氨酸可减少蝰蛇毒诱导的小鼠皮肤坏死，改善皮肤再生。而且补充外源性的L-精氨酸可促进伤口DNA的合成，通过加快周围细胞的增殖，来达到愈合目的。此外，由于精氨酸在口腔中被细菌代谢后会引起pH的升高，使得亚健康人群口腔中的微生物组成向健康生态转变，有一定的抗龋齿效果，可添加在牙膏中使用。脱乙酰化/精氨酸改性的壳聚糖（CH-A）组成的静电纺丝膜，具有较好的生物相容性。这种基于纳米纤维的生物材料还拥有一定的抗菌效果，可用作伤口敷料。

众所周知，随着年龄的增长，皮肤中的氨基酸含量也会随之发生变化，而皮肤中游离的D-氨基酸与L-氨基酸的变化情况却不同，这表明D-氨基酸和L-氨基酸在生理过程中存在着不同的作用。D-天冬氨酸是真皮中D-氨基酸中含量最高的，且D-天冬氨酸可以减轻双氧水诱导皮肤成纤维细胞的氧化损伤作用，提高细胞存活率，而L-天冬氨酸则没有此效果。层粘连蛋白332位于基底膜表皮一侧，起到固定蛋白的作用，具有促进基底膜修复的功能。D-丙氨酸在表皮正常表皮角质形成细胞和HaCaT细胞株中均可促进层粘连蛋白332的增加，且D-丙氨酸的作用是L-丙氨酸的4～5倍。表明D-丙氨酸可能通过修复和保护基底膜来参与皮肤的代谢活动。此外D-甲硫氨酸可促进胶原蛋白的生成，以及减弱UV对成纤维细胞的损伤。而D-谷氨酸可作为N-甲基-D-天冬氨酸型离子通道拮抗剂，通过阻碍屏障损伤时Ca2+的不正常流向，细胞膜内外电位差处于稳定状态，还可以促进人体表皮角质形成细胞间脂质的生成，从而达到修复皮肤屏障的作用。所以适量补充D-氨基酸，有可能成为一种塑造健康美丽肌肤的新方法。

多肽类的作用机理及应用

信号肽可以打开细胞膜上的蛋白通道，使合成的蛋白达到定点作用，它们还可以作为生长因子，激活蛋白激酶C，影响细胞的生长和迁移。Perfect Peptide P7TM是一种信号肽，可通过刺激Keap1-Nrf2信号通路来激活下游调控抗氧化酶的因子，来发挥抗氧化作用。寡肽- 68可通过降低酪氨酸酶的活性及减弱黑色素代谢过程相关酶作用来抑制小眼相关转录因子的作用，达到美白的作用，是一个用于治疗黄褐斑的美白剂。皮下脂肪细胞含有大量的脂质，每个脂质都与许多毛细血管相连。当这些脂肪细胞发生增生和过度肥大时，必然让周围的毛细血管和新生血管移位，否则随之而来的脂肪营养不良会导致皱纹的形成，从而导致蜂窝性组织炎。三肽-41可以激活NF-kB，促进肿瘤坏死因子α(TNF-α)，TNF-α可使脂质降解，减少因脂肪细胞增生或过度增殖而引起的蜂窝性组织炎。

载体肽是一种特定的三肽(Gly-L-His-L-Lys， GHK)，负责运输和稳定铜、锰等微量元素，可以自发形成络合物，并将其运输到皮肤，使其被细胞吸收。铜是众多被运输的金属之一，对伤口愈合有一定作用，同时也是赖氨酸酰氧化酶、酪氨酸酶、超氧化物歧化酶的辅助因子，是胶原蛋白合成、黑色素生成和超氧化物歧化酶所必需的成分。张凤龙等的研究表明，含有三肽-铜复合物GHK-Cu的乳霜可以改善皮肤的弹性和紧致性，同时减少细纹和深度皱纹。

神经递质抑制肽可通过皮肤介质与神经系统相互作用，激活或抑制这些介质从而发挥作用。一些多肽依靠结构上的相似性，通过竞争结合使其结构失稳，阻止神经末梢乙酰胆碱的释放，从而调节该神经递质的作用。这类肽用于抗衰老化妆品中，被证明可以抑制神经递质的分泌，因此被称为神经递质抑制剂肽。乙酰六肽-3是一种类似肉毒杆菌毒素A的活性物，但却没有SNAP-25蛋白的N端结构域。因此可以与SNAR竞争且调控形成复合物的结构，抑制乙酰胆碱的形成，从而减弱肌肉收缩，这种肽还能抑制由于皮肤不自主运动而产生的皱纹。

氨基酸表面活性剂的作用机理及应用

氨基酸及其衍生物用作表面活性剂不仅在降解性、抑菌性及亲肤性上优势明显，还可定性改变其结构和性质，满足一些特定产品的需求，因而被广泛应用于化妆品和洗涤剂等化工领域。氨基酸α-羧基衍生物的增溶性、乳化性和起泡性表现较为突出，被广泛应用于护发类和护肤类产品中，可柔顺头发，增加光泽感和蓬松感，并且有一定的清除自由基的能力，可使皮肤细腻光滑。此外，氨基酸酯的快速渗透性加快了机体对其的吸收速度。如作为烫发剂冷烫精有效成分的半胱氨酸酯，较传统染烫吸收更快，从而成为新一代高效烫发产品。氨基酸α-氨基基衍生物N-脂肪酰基谷氨酸盐已大量应用于护肤、护发、洗涤、牙膏等多种产品中，具有很好的市场前景。

通过Draize试验对刺激性潜力的经典体内评价表明，新的精氨酸衍生物表面活性剂具有比合成表面活性剂SDS更低的眼睛和皮肤刺激性，可作为无泪配方的优势成分。而隶属于氨基酸侧链衍生物的焦谷氨酸因其可以促进毛囊的生长，多见应用于一些生发剂产品中；γ-氨基丁酸可通过抑制酪氨酸酶来达到减少黑色素的效果，因此在美白产品中常常见到其身影；羟赖氨酸和L-羟基脯氨酸主要存在于结缔组织的胶原蛋白中，特别是L-羟基脯氨酸是胶原蛋白的主要组成成分，L-羟基脯氨酸还具有抗氧化、抗辐射的作用，可以作为添加剂加入到化妆品中以滋润和美容肌肤。

不可否认，氨基酸及其衍生物已经成为化妆品中不可或缺的亮点成分之一，大到多肽类，小到氨基酸，对人类皮肤均有较好的效果。但还是要谨记过犹不及，适当地为皮肤补充营养可使皮肤保持靓丽状态，而一旦过营养化，还是会给皮肤造成一定的负担，引发一系列的皮肤问题。故正确认识自己的皮肤，选择适合自己的产品才是最重要的。