发酵技术在化妆品植物资源开发中的应用

岳立芝

摘  要：植物功效原料作用丰富、成分复杂，具有广阔的市场应用前景，但天然植物原料中有效成分含量低、结构复杂，甚至会有一些毒副作用，严重影响了植物资源在化妆品原料开发中的应用，利用现代发酵工程技术可以富集植物资源中活性成分含量，增强功效，降低毒副作用，可有效提高化妆品植物功效原料的有效性与安全性。

关键词：发酵技术;植物资源;化妆品;增效;减毒

中图分类号：TQ658     文献标志码：A       文章编号：2095-2945（2019）33-0171-02

Abstract： Plant efficacy raw materials are rich in function and complex in composition， and have broad market application prospects， but the content of effective components in natural plant raw materials is low， the structure is complex， and even have some toxic and side effects. It has seriously affected the application of plant resources in the development of cosmetic raw materials. Modern fermentation engineering technology can enrich the content of active components in plant resources， enhance their efficacy and reduce toxic and side effects. It can effectively improve the effectiveness and safety of cosmetic plant efficacy raw materials. Keywords： fermentation technology; plant resources; cosmetics; synergism; detoxification

目前，随着消费者消费意识的提高，人们对绿色、天然、安全、健康的化妆品的追求日益增强，植物类化妆品功效原料在化妆品中的应用越来越广泛，开发高效、安全特色的植物功效原料具有广阔的市场前景。植物资源中含有多种活性成分，在抗炎症、抗氧化、保湿、美白等方面具有独特的优势，但是天然植物原料中有效成分含量低、结构复杂，甚至会有一些毒副作用，严重影响了植物资源在化妆品原料开发中的应用。发酵技术是指人们利用微生物的發酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的技术。利用现代发酵工程技术可以富集植物资源中活性成分含量，增强功效，降低毒副作用，可有效提高化妆品植物功效原料的有效性与安全性[1]。

1 发酵技术现状及趋势

发酵技术有着悠久的历史，早在四千多年前，我国就已经通过发酵的方法酿酒。发酵的形式大体可分为液体发酵和固体发酵。液体发酵具有生产量大、占地少、周期短、可分离纯菌丝体等优点;固体发酵具有设备简单、发酵条件易控制、培养物中全部营养和保健成分均可充分利用等优点。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、高效表达等优点，已经成为全球经济的重要组成部分。利用微生物发酵技术，可以利用微生物细胞或细胞内的酶催化反应体系对植物原料中的活性物进行结构修饰和改造，从而获得有价值的产物。与合成原料、石油中提炼的原料相比，微生物发酵的化妆品原料具有高安全性和微生物分解性[2]，是一种“可持续性原料”，且还具有化学合成所不具有的特殊结构，在功能上具有独到之处。

2 发酵技术在植物原料中的应用

2.1 富集有效成分

植物原料中具有多种活性成分，如：多糖、黄酮、多酚、氨基酸等，通常具有良好的的保湿、美白、舒敏及延缓衰老等功效。但是，通过传统工艺制备的植物提取物，由于提取工艺、提取溶剂等方面的局限，获取的功效成分有时难以满足预期效果。大量研究表明，植物原料经过发酵，可富集有效营养成分，增强原料功效。

灵芝为多孔菌科，灵芝属的真菌，由于具有极其重要的药用保健功能，自古以来备受人们的推崇，具有广泛的药理活性作用[3]。灵芝多糖作为灵芝的主要活性成分，被大量的体内外和临床医学研究证实，其具有显著的清除自由基、抗衰老、抗肿瘤、解毒等药理和保健功效。此外，灵芝多肽作为灵芝的主要抗氧化剂成分，在体内、体外均表现出有效的抗氧化活性[4]。赵丹等人[5]发现，与灵芝水提液相比，灵芝发酵液中多糖和多肽含量均有提高，对DPPH自由基和羟自由基的清除能力显著提高，可有效抑制酪氨酸酶的活性，促进成纤维细胞增殖，具有更好的清除自由基、美白功效和抗衰老作用。

云南白药被誉为中华瑰宝、伤科圣药，药用功效丰富。能促进血小板凝聚，对炎症过程的介质释放、毛细血管渗透性增强、结缔组织增生等环节有抑制作用[6]。安全等人[7]采用黄酒酵母对云南白药进行发酵，结果发现，与水提液相比，云南白药发酵液中多酚和多糖含量高于水提液，具有较强的清除自由基功效，同时能够促进成纤维细胞增殖以及胶原蛋白-Ⅰ（Col-Ⅰ）合成、降低基质金属蛋白酶-Ⅰ（MMP-Ⅰ）的表达。此外，该发酵液能够抑制B16细胞生长并降低体外以及B16细胞内的酪氨酸酶活性，在减少黑色素合成上有一定的功效。

燕麦中的β-葡聚糖具有良好的保湿效果，潘妍等人[8]研究了发酵法对提取燕麦麸皮中的β-葡聚糖的影响，结果发现4种酵母菌发酵后发酵液中β-葡聚糖含量都比未经过发酵的燕麦麸培养液中 β-葡聚糖含量明显增加。吴迪等人[9]研究了水提取法及微生物发酵法对葛根提取物体外抗氧化及抗衰老功效的影响，结果发现，葛根发酵液相较于葛根水提液，黄酮含量更高，清除 DPPH 的作用更为显著，降低 MMP-1含量及增加I型胶原含量的作用更为显著。

2.2 降低毒副作用

植物资源中大多活性物质成分比较复杂，不少植物成分具有一定的毒副作用，严重影响了植物资源的有效利用。大部分经发酵处理后其毒性都有不同程度的降低，这是由于微生物代谢产生的一些酶可将有毒物质进行分解转化，从而降低药物的毒副作用，有些甚至还能提高药效，扩大了药材的应用范围[10]。

银杏叶是我国特有的中药材之一，银杏叶中的黄酮及萜内酯等成分具有多种药效作用，银杏酸则具有一定的毒性。利用微生物对银杏叶进行发酵，微生物可利用和代谢银杏叶中的成分，不仅能增加黄酮和内酯等活性成分的含量，还能对银杏酸进行分解与转化，达到增效减毒的目的[11]。李银亮等[12]通过人工接种冠突散囊菌发酵银杏叶制作发酵茶以研究发酵茶中银杏酸含量的变化。结果表明，发酵茶中的银杏酸随着发酵天数的增加而减少。黄美霞等人[13]考察了赤芝菌对钩吻双向固体发酵的减毒存效作用及其化学成分变化，结果发现经过双向发酵，LD50较生品提高了44倍，小鼠最大安全剂量提高了75倍，钩吻原有毒性生物碱成分含量降低，并有多个新化学成分产生。Lee 等[14]研究发现，在皮肤致敏试验中，发酵红参的刺激致敏率明显低于未发酵红参。同时，高剂量的未发酵的红参（10%）显示出毒性，而发酵红参显示出较低的毒性。

3 展望

植物功效原料作用丰富、功效突出，但成分比较复杂，在美白、保湿、抗衰老等化妆品功效原料的应用中具有广阔的市场前景。利用现代发酵工程技术可有效富集植物资源中活性成分含量，增强功效，降低毒副作用。发酵技术在化妆品植物功效原料的开发过程中发挥着重要的作用，微生物的选择及发酵工艺是植物功效原料发酵过程中的关键性因素。随着技术不断改进，发酵技术必定会更多的运用到植物功效原料的生产与研究中，可进一步推动植物资源的有效利用。

参考文献：

[1]刘有停，杜一杰，杨晨，等.发酵技术在化妆品植物功效原料开发中的应用[J].北京日化，2015（4）：34-36.

[2]高合意，钟娜，陈正珍.生物技术在化妆品中的应用[J].生物技术世界，2015（2）：188-190.

[3]周莉云.淺析灵芝的药理和功效[J].中国民族民间医药，2013，22（9）：11-12.

[4]刘高强，赵艳，王晓玲，等.灵芝多糖的生物合成和发酵调控[J].菌物学报，2011，30（2）：198-205.

[5]赵丹，许丹妮，王冬冬，等.灵芝发酵液的成分检测及美白与抗衰老功效评价[J].日用化学工业，2016，46（4）：226-230.

[6]和红兵，石先哲，陈静，等.云南白药对实验性糖尿病牙周炎大鼠的临床及代谢组学研究[J].世界科学技术：中医药现代化，2009（1）：195-200.

[7]安全，王亚琳，李魁，等.云南白药发酵液的抗衰老及美白功效探究[J].日用化学工业，2018（2）：103-108.

[8]潘妍，何聪芬，韩扬，等.发酵法提取燕麦β-葡聚糖的初步探索[J].食品与发酵工业，2009，35（4）：116-118.

[9]吴迪，刘平平，李萌，等.葛根水提液及葛根发酵液的体外抗氧化及抗衰老功效评价[J].食品工业科技，2019，40（12）：285-290+294.

[10]张冬青，揭广川.现代发酵技术在提高中药药用效能方面的作用[J].广东轻工职业技术学院学报，2005（1）：34-37.

[11]杨芳，赵崇妍，屈青松，等银杏叶发酵研究进展[J].中国现代中药，2018（8）：1034-1038.

[12]李银亮，秦俊泽，王青.人工发酵银杏叶中银杏酸含量的研究[J].食品科技，2013（9）：55-58.

[13]黄美霞，洪怀山，林程，等.赤芝双向固体发酵钩吻根前后的谱、效、毒研究[J].中药材，2017，40（5）：1088-1091.

[14] Lee H S ， Kim M R ， Park Y ， et al. Fermenting Red Ginseng Enhances Its Safety and Efficacy as a Novel Skin Care Anti-Aging Ingredient：＼r， In Vitro＼r， and Animal Study[J]. Journal of Medicinal Food， 2012， 15（11）：1015-1023.