蚕丝丝胶蛋白

蚕丝丝胶蛋白种功能性化妆品原料靳春平;邓连霞;朱良均【摘 要】丝胶富含大量丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等极性氨基酸,具有与皮肤角 质层天然保湿因子类似的成份与功能,对皮肤有保湿、美白、抗氧化、抗菌消炎、 吸收及抑制紫外线等功能,在化妆品等领域具有广泛的应用前景.期刊名称】蚕桑通报年(卷),期】2013(044)002【总页数】3页(P13-15) 【关键词】 丝胶;保湿;美白;抗氧化;化妆品【作 者】 靳春平;邓连霞;朱良均【作者单位】 浙江大学应用生物资源研究所,浙江杭州 310058;浙江大学应用生物 资源研究所,浙江杭州 310058;浙江大学应用生物资源研究所,浙江 杭州 310058【正文语种】 中文【中图分类】 S886.7丝胶是一种来源丰富的天然蛋白质，在组成丝胶的18种氨基酸中有8种是人体所 必需的。其中甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸以及酪氨酸含量较高，具有独特的药理作用 保健功能和营养价值，被赞誉为“贵族蛋白质”。1983年，大谷等1发现蚕 丝丝胶蛋白能使肌肤富有营养，对肌肤具有滋润、美白与光滑作用，因此，丝胶蛋 白可用于护肤品等化妆品领域。本文主要概述丝胶护肤功能的研究进展。2.1 保湿功能般来说，健康的皮肤角质层中应保持含有10% 20%的水分，才能使皮肤保持丰满、富有弹性、有光泽及不开裂。丝胶具有与天然保湿因子相似的成份与功能， 可减缓水分蒸发，保持水分不易流失。丝胶蛋白中含有许多极性氨基酸，它们富有 -OH、-COOH、-NH2 等亲水基团，可使水分与皮肤角质层结合，使皮肤含有 定的水分，从而使皮肤柔软光滑。丝胶分子在水溶液中发生高度伸展和相互缠绕，并通过氢键与水分子紧密结合，形 成连续网状结构的水凝胶，具有较高的吸水和持水性能，能吸收和保持其自身质量 上千倍的水分。将丝胶蛋白水凝胶涂布于皮肤表面后，能在其表面形成层水化膜， 使角质层水合软化，使皮肤中保持适当水分，从而让皮肤光滑、柔软、富有弹性。 般认为，小分子量的水溶性丝胶更具有优异的调湿、保湿作用，可根据需要通过 改变水解条件（溶液浓度、pH、温度等）进行调控，制备护肤用途的小分子量丝 胶蛋白2。丝胶还可与纤维素等混合制成高分子复合材料，提高护肤性能。例如，丝胶与棉、 羊毛、亚麻纤维或再生纤维等混合后，具有吸收脂肪和汗水、维持脂质及防止皮肤 粗糙的作用；丝胶与木质葡聚糖和粘多糖等混合后，具有甘油状的吸湿性能；与米 糠抽提液混合后，能更有效的改良粗糙皮肤表面亲水性和保护角质层，可使毛发湿 润、平滑和有光泽。2.2 美白功能 皮肤表皮基底层存在黑色素细胞，其细胞质中含黑素小体，小体内含酪氨酸酶，受 到紫外线等刺激时，酪氨酸酶发生活化，并在氧气的协同作用下与血液中的酪氨酸 发生反应产生多巴，继而生成黑灰色的多巴醌，然后进步氧化催化为 5，6-二羟 基吲哚和吲哚 5，6-醌，最后聚合成黑色素。夏天时皮肤常暴露于日光中，受到紫 外线的刺激，皮肤就容易变黑。酪氨酸酶是皮肤在日光照射下变黑的内在作用酶， 而丝胶具有抑制酪氨酸酶活性的作用3。山田英幸4深入研究了丝胶肽或 丝胶水解物对酪氨酸酶活性的抑制作用。研究表明，当丝胶溶液的最终浓度在 0.5% 及以上时就具有抑制酪氨酸酶活性的能力，即使对溶液进行加热煮沸处理，这种活 性也基本保持不变。水溶性丝胶蛋白极易被皮肤吸收，它不仅能为肌肤提供营养成 分，而且能预防日光中的紫外线辐射，减少色素沉着，是一种安全的护肤品防紫外 线添加剂。所以，含有丝胶的化妆品能抑制黑色素的生成，预防日晒后的皮肤变黑， 具有美白作用。胡桂燕5等以水溶性丝胶蛋白为主要原料，辅以乳化剂、脂肪醇等，研制出的 丝胶美白防晒乳，经动物模型试验、皮肤变态反应试验、皮肤光毒性试验以及人体 斑贴试验表明，该含丝胶蛋白的美白防晒乳安全可靠，具有良好的美白作用。并成 功投入丝胶化妆品的研发。2.3 抗氧化功能 丝胶蛋白具有较好的抗氧化作用。相入丽6等人研究表明，通过高温高压水处 理获得的丝胶蛋白，其分子量大，分布范围宽，对抑制蚕血黑色素形成的效率最高、 抗氧化作用最强。此外，丝胶的抗氧化作用不会因为在沸水中被煮沸而失活。山田 英幸4等证实丝胶蛋白或其水解产物具有良好的抑制脂肪过氧化的能力。体内 过氧化抑制试验表明 VC 具有良好的抗氧化能力，但 VC 在 0.01%的低浓度下却会 加速这种氧化作用，而利用丝胶蛋白进行的试验没有观察到这种加速氧化的现象， 说明即使丝胶蛋白溶液的浓度较低，也不会抑制其抗氧化能力。所以，丝胶可以作 为一种天然抗氧化剂应用于化妆品中。2.4 抗菌消炎功能 丝胶有抑制病菌生长及病理反应的功能，即具有抗菌消炎作用2。由于大分子 质量的丝胶蛋白质具有吸水保湿功能，将其水溶液涂于皮肤表面时，易形成一层水 化膜，此膜如同一道天然屏障，能有效将皮肤与细菌隔离开来，阻止细菌侵入皮肤， 间接产生抗菌消炎作用。此外，在皮肤基质中，丝胶蛋白与蛋白质结合，并以蛋白 质复合物形式存在于细胞间隙，形成凝胶，将细胞粘合在一起，可维持正常的细胞 代谢及组织持水，从而保护细胞免受病原菌的侵害，防止皮肤感染等。 在征得分别患有接触性皮炎3年和阿的平皮炎5年的病人同意后，研究人员将患 者的患病部位洗净后，涂上0.5%的丝胶液。20 d后可以肉冃艮观察到接触性皮炎病 症减轻，近60 d后病症基本消失；而阿的平皮炎病症在30 d后明显减轻，60 d 后病症已基本消失。该研究表明利用丝胶溶液可较好的治疗炎症和消除炎症 72.5 吸收、抑制紫外线功能 丝胶蛋白中含有的甘氨酸、缬氨酸、异亮氨酸等，能有效地吸收紫外线，从而防止 皮肤晒黑、晒伤。胡桂燕5等人对以水溶性丝胶蛋白为主要原料研制的丝胶美 白防晒乳进行了防晒指数SPF检测。待测样品经人体测试后得出其SPF平均值为 5.4，而标准对照品8%胡莫柳酯（水杨酸三环己酯，HOMOSALATE ）的SPF值 比样品低了33% ，表明丝胶美白防晒乳具有良好的吸收紫外线的作用。Zhaorigetu 8 研究小组发现并证实了丝胶蛋白对紫外线（UV-B ）诱发小鼠皮 肤急性损伤和癌变的保护效果。每天用180 mJ/cm2计量的紫外线B照射HR-1 无毛小鼠皮肤，连续处理7 d。对照组小鼠皮肤发生红色的“日灼伤病灶”。预先 用5 mg丝胶涂布小鼠的皮肤，其病灶的红色强度和面积显著被抑制。免疫组织化 学分析证实，使用丝胶能够显著抑制由UV-B照射引起的4-羟基壬烯醛水平的提 高，抑制环氧化酶-2 （ COX-2 ）的表达，并抑制因暴露于紫外线中而引起的真皮 增殖细胞核抗原（PCNA ）标记指数的升高。另外，HR-1无毛小鼠用200 nmol 的7 , 12-二甲基苯丙蔥（DMBA,皮肤癌诱发剂）处理1周后，暴露在180 mJ/cm2剂量的紫外线（UV-B ）下22周，结果显示涂布5 mg丝胶的小鼠癌变 的发生和肿瘤数量显著减少。以上表明了丝胶的光保护效果，即能够减少氧应激反 应，减少紫外线引起的小鼠皮肤的急性损伤和癌变。20 世纪 80 年代，丝胶蛋白质就以其优异的保湿、营养皮肤等特殊性能受到了国 际化妆品界的广泛关注。丝胶蛋白作为一种功能独特、应用广泛的化妆品原料，已 引起国内外化妆品界的普遍关注，以丝胶蛋白为功能性成分的新型特殊用途化妆品 已成为目前国际日化界的主流产品，其应用发展前景非常广阔。近年来，国内一些 知名化妆品公司也陆续开发出以丝胶蛋白质为特色的化妆品系列，充分显示出丝胶 蛋白质作为一种新兴功能性化妆品原料的强劲发展势头。在人们崇尚天然的潮流中，充分利用国内丝胶蛋白资源，研究开发新型、高档次丝 胶蛋白系列功能性化妆品，满足广大消费者日益增长的需求，提高人民的健康水平， 是大有必要的，其潜在的经济效益和社会效益也是显而易见的。7 月 5 日，浙江省科协公布了“2013 年度浙江省科协服务科技创新项目”，由我 学会申报的“桑产业与桑品种选育研讨会”，被列为省科协重点学术活动。桑树是 蚕丝业发展的基础，既是家蚕的唯一饲料，又是资源循环利用的重要内容，对生态 文明建设也具有重要作用。桑果作为特色水果，酸甜可口兼保健功效，有重要的商 品开发价值，桑果汁、桑果酒、桑果酱的生产和需求逐年上升；桑的药用功能和畜 禽饲料价值已得到国内外广泛认可；桑树具有涵养水源、防风固沙、净化空气等较 高的生态效应，是我省平原的主要绿化树种。桑树是经济林中相对具有较高生态价 值，生态林中具有较高经济效益的树种。为了更好地利用现有桑树资源，推进我国 桑产业的多元化发展，省蚕桑学会将会同中国蚕学会在下半年召开一次全国性的桑 产业与桑品种选育技术研讨会，邀请全国桑树育种专家作桑产业多元化发展专题报 告，请有关科研、教育、生产和管理部门共同探讨桑产业多元化发展的可行性和关 键技术，交流经验，使浙江桑产业发展继续保持全国领先地位。相关文献】1大谷泰永皮膏化妆料N 公开特许公报，58-026809.1983.2 陈复生，徐凤梅一种功能性化妆品原料一全天然纯丝胶蛋白质J 中国化妆品(行业)， 2009 ,( 6):2429.3 Yamada H ， Fuwa N，Nomura M.Use of sericin as antioxidantsandtyrosinaseinhibitorsP.U.S.Patent. US6165982 ， 2000-09-26.4 山田英幸抗酸化剂N 公开特许公报，10-140154.1998. 5 胡桂燕，王永强，李有贵等.丝胶蛋白性能及美白防晒乳的研制 J .丝绸， 2010 ，(4) :3437.6相入丽，张雨青蚕丝丝胶蛋白的抗氧化作用J.丝绸，2008,( 5 ) :34-38. 7 安田道之.皮庸炎症防止剂 N .公开特许公报.10-245345. 1998. 8 Zhaorigetu ， S；Yanaka ， N；Sasaki ， M；Inhibitory effects of silk protein ， sericin on UVB-induced acute damage and tumor promotion by reducing oxidative stress in the skin of hairless mouse J .Photochemistry and photobiology B-biology.2003 ,71 ( 1 ):11- 17.