β-葡聚糖性能及其在个人护理品中应用.doc

β-葡聚糖的性能及其在个人化妆品中的应用摘要:综述了β-葡聚糖的来源和结构特性,其在晒伤修复、抗衰老和保湿性方面的有显著作用,在个人护理品中应用的配方,同时展望了其在日化市场的应用前景葡聚糖广泛分布于自然界中,且有多种不同的类型,其中最广为人知的是纤维素和淀粉葡萄糖分子的键合方式的改变会使葡萄糖分子的整个立体结构及物理、生物性能发生变化,功能亦随之改变葡聚糖是一个葡萄糖分子的碳-1与另一个葡萄糖分子的碳-2、碳-3、碳-4、碳-6以α-或β-糖苷键结合的聚葡萄糖分子β-葡聚糖最常见有β-(1、3),β-(1、4),β-(1、6)这3种构型以β-(1、3)为主链,β-(1、6)为侧链的葡聚糖被认为是免疫活性最强而且最易被人体吸收的葡聚糖构型1、β-葡聚糖的来源β-葡聚糖可从燕麦、大麦纤维、啤酒酵母及医药用磨菇菌的细胞壁中获取燕麦β-葡聚糖是一种由燕麦中提取的可溶性葡聚糖(存在于燕麦胚的细胞壁中),由交替的β-(1、3)和(1、4)糖苷链连接而成,其主要官能团是(1、3)链接的纤维三糖和纤维四糖,化学结构如图1所示啤酒糖酵母细胞壁中的β-葡聚糖含有确定比例的β-(1、3),(1、6)键,其化学结构如图2所示。

这些结构性葡聚糖与纤维素一样,是极端不溶于水的,因而难以直接应用这类化合物进行羧甲基化后,溶解性有所改善,但同时也会影响到β-葡聚糖的立体结构和生物活性对不同程度羧甲基化的葡聚糖进行效力研究后发现,羧甲基化程度大于75%时,β-葡聚糖开始丧失其生物活性;整个分子彻底羧甲基化后则完全丧失了生物活性图1燕麦β-葡聚糖的主要结构单元Fig.1 Chemical structure of oatβ-gluca图2酵母β-葡聚糖的主要结构单元Fig.2 Chemical structure of yeastβ-gluca通过液体培养的裂褶菌获得的β-葡聚糖通常也称为裂褶菌素,是水溶性的其主链结构也是由β-(1、3)糖苷键连接,侧链为β-(1、6)葡聚糖2、β-葡聚糖的生物学活性2.1调节免疫作用β-葡聚糖用于医药方面具有极好的细胞免疫作用,是天然的皮肤保护免疫促进剂,其作用于皮肤能促进皮肤细胞活性,加强细胞增殖代谢,延缓皮肤衰老,高效修护皮肤2.2促进伤口愈合作用β-葡聚糖用于医药方面,具有促进伤口愈合作用,其对皮肤创伤有显著的消炎作用,能提高受损皮肤复原功能,加速皮肤伤口的愈合2.3晒后修复和抗衰老作用皮肤的主动防御系统是以朗格罕细胞(Langer-hans cell)为主形成的紧密网状结构。

朗氏细胞呈枝状,其细胞膜有数个突出端延伸至表皮中,形状看起来像章鱼侵入的抗原一旦接触到朗氏细胞,就会被它吞噬并部分消化同时朗氏细胞还会激活免疫系统,从而将抗原彻底清除由于UVB的辐射,朗氏细胞形成的网络开始出现漏洞,这使抗原得以穿透皮肤,而皮肤清除抗原的能力却受到损害;加上生理性衰老等因素影响,人体合成胶原蛋白、弹性蛋白和蛋白聚糖的速度进一步放缓,而现有的胶原蛋白、弹性蛋白和蛋白聚糖不断受到破坏,因此得不到有效的补充使用β-葡聚糖能激活朗氏细胞这样的巨噬细胞,从而增强人体免疫系统的功能被激活的朗氏细胞能分泌一些因子,促进成纤维细胞(皮细胞)的增殖及皮肤组织基质(如胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖和其他组分)的合成,使皮肤弹性增加,柔软细嫩2.3.1晒伤修复试验测量15名志愿者上臂的最小红斑(MED):使用太阳模拟器,用紫外线照射志愿者胳膊的上部来诱发红斑在照射8 h、16 h、24 h和48 h后,用1%β-葡聚糖涂在一只胳膊上,用蒸馏水涂在另一只胳膊上在每次实验前和后,测量皮肤的颜色,并将照射前皮肤的颜色修正为100,所得相对数值可作为红斑的指数β-葡聚糖的晒伤修复作用见图3图3β-葡聚糖的晒伤修复作用Fig.3β-glucan protect the skin from ultravioletdamage从测试图3中可看出,使用1%β-葡聚糖处理过区域的红斑明显减少,由此可见β-葡聚糖具有显著的晒伤修复作用。

2.3.2抗衰老试验27名志愿者8周光老化测试:用10%β-葡聚糖的膏霜和空白样板(配方见表1)对照处理面部皮肤,每天两次,半脸测试;针对眼角外侧的的皱纹做硅胶倒模数字影像分析;使用Cutometer测定皮肤弹性表1 10%β-葡聚糖膏霜1#和空白样板2#配方Tab.1 Formulation of 10%β-glucan cream and blank cream原料名称1#w/%2#w/%原料名称1#w/%2#w/%油相23.323.3甘油1010乳化剂3.53.5β-葡聚糖10EDTA-2Na0.050.05防腐剂适量适量增稠剂0.220.22香精适量适量水至100至100β-葡聚糖抗衰老试验见图4由图4实验结果表明,用含有10%β-葡聚糖的膏霜后,皮肤的弹性有明显的改善和提高;眼角外围的硅胶复制品的图像分析表明,10%β-葡聚糖用于皮肤,能改善皮肤光泽度,有效促进胶原蛋白的合成,对皱纹有明显的平复效果图4β-葡聚糖抗衰老试验Fig.4 Test of anti-aging ofβ-glucan2.4保湿作用β-葡聚糖是天然的高聚糖,可在皮肤上形成透明、有弹性、透气的薄膜,能有效隔绝环境中有害物质对皮肤的侵害,其大分子结构能充分锁住水分,防止水分流失,具有高效保湿性,从而使皮肤丝般滋润光滑。

保湿凝霜1#、2#、3#配方见表2表2保湿凝霜1#、2#、3#配方Tab.2 Moisturizing cream formulation原料名称1#w%2#w%1#w%原料名称1#w%2#w%1#w%油脂101010增稠剂0.770.770.77乳化剂0.150.150.15TEA0.20.20.2水至100至100至100β-葡聚糖15EDTA-2Na0.050.050.05防腐剂适量适量适量甘油3香精适量适量适量采用体外称量测试法,精确称取表2中样品5.2 g,100 g烧杯中,温度为25℃～26℃,相对湿度)58%～65%环境中,每4 h称量,按(1)式计算率W=(W1-W2)(/W1-W0)100%;(1)W—样品的失水率,%;W0—烧杯的质量,g;W1—实验前样品和烧杯的质量,g;W2—规定时间间隔后样品和烧杯的质量,gβ-葡聚糖与甘油保湿性比较见图5失水率越小表明保湿性越好由图5的实验结果分析表明,1%β-葡聚糖保湿效果优于3%甘油,5%β-葡聚糖保湿效果略好于1%β-葡聚糖,且1%β-葡聚糖长效保湿优于3%甘油图5β-葡聚糖与甘油保湿性比较Fig.5 Compare of moisturizing effect betweenβ-glucan and glycerin3、β-葡聚糖在个人护理产品中的应用β-葡聚糖用于防晒产品及晒后护理品,可以防止晒后肌肤损伤,加速晒后肌肤的修复和更新;用于眼部及面部防衰老产品,可以促进胶原蛋白的合成和皮肤细胞的更新增殖,防止肌肤老化和细纹产生;用于保湿产品,可以减轻皮肤干燥,提高皮肤角质层水分含量,长效保湿,保持皮肤滋润;用于创伤护理及修护产品,可以加速伤口愈合,提高受损皮肤复原;用于抗过敏产品,可以提高肌肤细胞免疫力,缓解外界不良环境和化学污染物质对人体皮肤的刺激作用。

β-葡聚糖还可以用于唇部护理产品晒后修复啫喱本产品通过透明质酸钠、芦荟提取物、β-葡聚糖、甘草酸二钾等协同作用,具有保湿、滋润、修复效果眼部精华素本产品通过乳木果油、角鲨烷、β-葡聚糖、多肽、小麦蛋白等协同作用,具有滋润、保湿、减少眼部细小皱纹等到效果保湿啫喱霜本产品通过乳木果油、碳酸二辛酯、透明质酸钠、β-葡聚糖、三甲基甘氨酸、甘油等协同作用,对面部具有滋润保湿效果,经常使用可提高皮肤的含水量,肌肤更显清新活力,柔软有弹性。