植物源防腐剂大自然赐予的保鲜方案

文/张泽华

在防腐剂概念上，人工合成防腐剂曾惊艳，但是人类逐渐的意识到，最好的防腐剂仍在大自然中，尤其是源于植物的防腐剂——植物源防腐剂。

在防腐剂概念上，人工合成防腐剂曾惊艳，但是人类逐渐的意识到，最好的防腐剂仍在大自然中，尤其是源于植物的防腐剂—植物源防腐剂。

植物源防腐剂的来源及活性成分

自然界有许多植物可以提取出天然防腐物质，据报道有1300多种植物含有防腐活性成分，比如，迷迭香和鼠尾草叶子的香精油部分，丁香花和花芽，大蒜和洋葱的球茎，阿魏的根，胡椒和小豆范的果实以及其它植物的某些部位。总体而言，大部分天然防腐剂资源主要集中在菊科、唇科、木兰科、马兜铃科、蓼科、木樨科、百合科、葫芦科、莎草科、豆科和十字花科等植物中。

目前认为植物提取物中的防腐活性成分主要有：生物碱类、黄酮类、香豆类、内酯类、皂苷，及酚类、蒽醌类、萜类化合物等。

生物碱

指的是存在于生物体内的碱性含氮杂环的化合物，有光学活性。目前已发现生物碱约6000种，并且发现量仍在快速增加。比如，从花椒属植物的树皮中提取分离出的新生物碱，对芽枝霉有较强的抑制作用，从披针叶黄华的种子中分离得到鹰爪豆碱，对灰葡萄孢菌有较强的抑制作用。

黄酮类

指具有C6-C3-C6结构的一类化合物总称。从贯叶连翘的地上部分提取出新黄酮苷，对长蠕孢霉具有抑制作用。从橘皮中分离出橙皮甙，对大肠杆菌、葡萄球菌、枯草杆菌、青霉、黑曲霉、根霉、毛霉有显著抑制作用。银杏叶提取物也有多酚黄酮类物质，对一些革兰氏阴性菌和阳性菌有强烈的抑制作用。橄榄（也称余甘子）中含有丰富的超氧化歧化酶（SOD）、维生素C、多酚类物质及多糖等活性物质，从橄榄叶和橄榄果中提取的橄榄黄酮对多种细菌、霉菌都有较强的抑菌能力。竹叶提取的竹叶黄酮，作为抗氧化剂，可抑制枯草杆菌、苏云金杆菌、曲霉、毛霉等。

酚类

比如厚朴中的厚朴酚、小青杨中的邻苯二酚、紫金牛中的紫金牛酚，抑菌效果好。丁香中的丁香酚对黄曲霉、产黄青霉、黏红酵母、大肠杆菌都有较强抑制效果。茶多酚对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、枯草杆菌的抑制作用特别强。

萜类

即异戊二烯类化合物。比如，从球花醉鱼草中分离得到的数种萜烯类化合物，对红色毛藓菌、絮状表皮藓菌有较好的抑制作用。菊科蒿属植物的地上部分提取出单萜、倍半萜类化合物，对曲霉、地霉均有较强的抑制作用。

其它

如有机酸、醛类、醌类和糖苷类都具有一定的抑菌活性。从蔷薇科核桃楸中的新鲜根皮、枝皮、青果皮中分离获得的胡桃醌，对大肠杆菌、酵母菌、白色念珠菌均有抑制作用。角胡麻科植物的氯仿提取物科分离出糖苷类活性物，对金黄葡萄球菌具有很好的抑制性。桂皮醛也是一种良好的防腐剂，对黄曲霉、黑曲霉、桔青霉、串珠镰刀菌、白地霉、酵母均有较强的抑菌效果。红薯叶茎的提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、志贺杆菌、葡枝根霉和黑曲霉具有抑制作用。

乌饭树树叶中可分离出黄酮类物质，如维生素、糖、果胶、有机酸、还烯醚萜类和萜类等化合物。乌饭树色素提取物可能含有花色苷类物质如花青素、翠雀花素、锦葵花素、芍药花苷元和矮牵牛苷元等苷元，以及葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖基等化合物成分。

核桃楸

另外，研究证明富含儿茶素和迷迭香酸的紫苏提取物除具有较高的抗氧化活性外，还具有较高的抗菌活性，与抗菌药物链霉素和氨苄西林的抗菌效果相当。野莲子和罗勒草叶提取物对革兰阴性菌中的铜绿假单胞菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑制效果也极佳。

植物源防腐剂制备技术及主要生产厂商

植物活性物的获得需要经过复杂、精细的物理和化学工艺，主要包括前提取工艺和后精制纯化工艺。

提取工艺

提供工艺最重要的指标是收率，为提高收率，必须对植物作纯化处理。整个过程包括浸出、澄清、浓缩、层析、结晶、冻干等单元操作。不同的植物，提取活性成分的方法与工艺也有不同。常用的提取方法有水提法、有机溶剂提取法、酸碱有机溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、酶法、升华法等，前两种用途最广。其中对有机溶剂提取法而言，选择适当的溶剂对植物活性成分提取十分重要，这是因为适宜的溶剂溶出的有效成分较多，杂质较少。其中最广谱的溶剂是水和乙醇，水的极性大，对大多数的极性化学成分有强溶解能力，但水提物所含成分复杂，杂质含量也较高。乙醇在植物活性成分提取中应用也较广，因其具有适宜的极性，可与水以任意比例混合，从而改变溶剂的极性；且乙醇的沸点比较低，可以反复回收利用。植物源防腐活性成分，更适于用乙醇溶液进行提取，同时提取液在存放过程中也不易霉变。

其它新型技术如超声波、微波、超临界流体萃取等，也已开始引入到成分提取工艺。

澳洲AESOP（伊索）

纯化工艺

提取后的活性物仍然是混合物，需要经过进一步除杂、精制、分离、纯化等步骤，才能使用。纯化方法包括溶剂分离法、两相溶剂萃取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、超滤法、吸附法、澄清法等。

此外还有现代更先进的方法如大孔树脂吸附分离、生物酶解、膜分离、高速逆流色谱分离、分子印迹分离等技术，用于分离各种复杂、多样的成分。

主要生产厂商

在国际上，植物天然防腐剂的厂商有韩国INKOS、德国Cosphatec等。INKOS成立于2001年，是一家专业生产化妆品活性物的厂商，中国的合作伙伴是上海浦恩生化科技有限公司。INKOS的防腐产品主要包括多元醇及复合的植物提取物防腐剂，其中植物源防腐剂包含最典型的葡萄柚、地衣、罗勒、金银花、黄连等提取物。

Cosphatec是德国的原料供应商，主要供应化妆品替代防腐剂，产品包括乙酰丙酸类、天然茴香酸、厚朴提取物等植物来源的防腐剂，及一系列复合的广谱替代防腐剂。国外厂商大多涉足较早，经验较多，产业规模化较为成熟。

国内也有一些生产植物提取物的厂商，产品包括可用作防腐抑菌成分的制剂。如中国医学科学院药用植物研究所，以超临界萃取植物精油，其中起到抗菌防腐作用的为肉桂精油，砂仁叶油、肉豆蔻叶油等。江南大学对桑叶进行了研究，提取了具有防腐性能的活性成分。广东轻工学院以黄芩、芙蓉花、橄榄叶等的提取物制成天然复合防腐剂，测试抑菌效果良好。国内天然植物源防腐剂的研究与生产，总体情况处于上升趋势，不过产品的门类还相对较少，尚未形成产业化。

植物源防腐剂的市场应用概况

国际著名品牌目前引领植物防腐剂在化妆品中的应用潮流。如法国高级保养品PATYKA在有机法国山大绿薄荷净颜露中添加茶树精油、金银花活性成分等。澳洲Aesop（伊索）把天竺葵和佛手柑的抗菌效果，应用在水及乳液产品中，以降低化学合成防腐剂的使用量。Yes To Carrots选用有机胡萝卜、茶树、柑橘植物类、田瓜、玫瑰、迷迭香、鼠尾草和金缕梅等天然防腐成分。Bare Minerals天然彩妆领导者在其天然粉底液和唇线笔中使用天然油、黄油、花的提取物，不含合成防腐剂。又如丹麦一家纯植物护肤品牌亚缇克兰Urtekram，推崇“让植物纯净用户的肌肤”，指出被化学家称为“必需的恶魔”的羟苯甲酯、羟苯丙酯等防腐剂，并不是必需的。亚缇克兰实现其纯天然目标的途径正是丹麦及北欧的自然特色水源和植物农场。维蕾德作为医药级产品起家的化妆品品牌，讲究采用全天然产品，不含人工成分，对环境无害，不做动物实验，防腐剂型也属天然植物源，甚至为了凸显自己的天然特色，在它的一些产品中都注有为“素食者”使用。

国内化妆品品牌在绿色天然理念上也越来越重视，对植物源活性成果趋于认同，而防腐剂方面是具体体现之一。上海家化作为国内化妆品行业先行者之一，目前旗下子品牌云集，“佰草集”“一花一木”等更是在名称上便体现楚对天然植物源的推崇。亮荘品牌倡导“原生态，健康美”的理念，始终以大自然的天然活性精华作为产品开发的源泉。相宜本草、自然堂、韩束等一批实力品牌，发挥后起优势，在天然源主题上持续着力。

植物源防腐剂的优势及存在的问题与未来展望

长期以来, 用于化妆品防腐剂的制品多为化学合成品, 如对羟基苯甲酸酯类，但在使用过程中往往会对产品性能产生不良影响， 一旦超标又会对人体产生致敏等毒副作用，同时，防腐效果易受溶解度、pH值等因素影响,致使这类防腐剂难以满足现代化妆品生产与使用安全性的需要，如有的防腐剂被发现会破坏人体内分泌系统。近年市场开始重新关注天然防腐剂，尤其植物源防腐剂。植物源防腐剂具有安全无毒、水溶性好、热稳定性好、作用范围广等优点。如天然防腐剂香皂可减少对环境的污染，同时对激素功能的干扰较小甚至没有干扰。

不过也应看到，目前植物源防腐剂仍然不能完全代替传统防腐剂的使用，主要因为植物源防腐剂的防腐效果与传统防腐剂相比，存在用量大，效果不足等特点。除此之外，植物源防腐剂没有充分的体外实验数据进行证实，活性成分的工作机理目前还不明确，并缺少防腐剂的毒理评价研究，因此需要了解植物防腐成分在与化妆品主体成分混合和加工过程中所发生的影响。

植物源防腐剂目前在我国存在以下问题，首先在研发方面，我国虽资源丰富，可筛选的植物源很广泛，不过由于原料成分复杂，目前大多是对其粗提物进行研究，对有效活性成分的纯化还不够精细，对植物防腐成分的应用主要局限于“知道其有用，知道怎么用有效”的层面，而缺乏系统的理论分析。其次，影响植物的抗菌活性的因素较多，如产地、收获时间、生育期、产出部位等都会影响有效成分的含量，从而造成活性差异。再次，开发新型活性物需要化学、微生物学、中药学、医学等多门学科的理论支持，目前尚缺乏这些系统的理论指导。植物源防腐剂虽有不足，但天然防腐剂必然是未来化妆品行业发展的新趋势。

随着市场对天然原材料的整体重视，天然防腐剂尤其是植物源防腐剂也获得越来越多的理论研究与生产实践。在不远的未来，有望随着市场的浸渗及人们观念的发展，进一步实现植物源防腐剂在化妆品市场的认可与扩大。毕竟，从科学角度和人文角度上，天然材料都在渐渐获得人们的青睐，天然材料作为大自然的馈赠具有不可替代的优势。