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竹葉黃酮作為抗衰老護膚因子的應用基礎研究

發布時間:2015-5-27   瀏覽:2658   字體大小:

  • 皮膚是維護人體生命和健康的重要部分,直接與外界接觸,是機體的第一道屏障,極易受到環境因素的影響而導致損傷。除了年齡帶來的老化因素外,應激反應、污染、陽光和紫外線的照射都是引起皮膚出現皺紋或皺褶的重要原因。Chanel 公司的Mausner 認為:社會人口的老齡化和環境的惡化將會導致人們皮膚的老化、并且日趨嚴重,人們將越來越需要長時、高效的調節性和預防性的護膚品。ElizabethArden 公司認為,護膚品行業的動向是向功能性營養型化妝品(cosmeceuticals) 的方向發展。 

    化妝品是流行性很強的商品,其消費緊隨社會潮流而動,具有鮮明的時代特征。隨著醫學研究的深入,廣大消費者對使用化學合成物制造的化妝品持更加謹慎的態度,近年來,化妝品生產開始原料天然化,形成了開發天然資源的世界熱潮。

    黃酮類化合物(簡稱類黃酮) 廣泛分布于植物界,到目前為止,已發現了2 000 多種,多數以苷的形式存在,少數以游離態存在,其生理作用和生物活性是多種多樣的。由于其結構的共軛性,對紫外和可見光均顯示強吸收,并在可見和紫外光區內高度穩定。天然來源的類黃酮還具有抗菌、抗光敏、抗氧化、解毒和增白等作用,能清除皮膚中的自由基,避免自由基對細胞的損傷,促進皮膚的新陳代謝,改善皮膚的彈性,延緩皮膚皺紋的產生,減少色素的沉著,潤澤肌膚,達到顯著的美白效果[2 ] 。目前已規模化開發的植物黃酮類提取物有銀杏葉提取物、茶多酚、葡萄籽提取物、松樹皮提取物、甘草黃酮、大豆異黃酮、葛根異黃酮等,許多已被應用于化妝品行業。 

    竹葉黃酮(bamboo- leaf- flavonoids) 是于20 世紀90 年代末開發的一種具有本土資源特色和自主知識產權的竹葉提取物,關于其抗自由基、抗氧化、抗衰老、保護心腦血管等的生物學功效已有綜述。為了進一步拓展其在化妝品行業的應用,對竹葉黃酮的皮膚生理學功效進行了系統研究,現將相關結果綜述如下。 

    1 抗氧化、抗衰老作用

    從毛金竹[ Phyllostachys nigra var. henonis (Mitf . ) Stepf ex Rendle ]葉中提取黃酮制劑抗衰老的生物學功效:高劑量組能顯著增強小鼠對非特異性刺激的抵抗能力(常壓耐缺氧試驗, p< 0. 01) 和抗疲勞能力(游泳試驗, p < 0. 01) ;對正常小鼠的學習能力有一定的促進作用(電迷路法, p <0. 05) ;對老年小鼠體內的超氧化物歧化酶(SOD) 和谷胱苷肽過氧化物酶(GSH-px) 的活性有顯著誘導作用;明顯地抑制了老年小鼠血漿過氧化脂質(LPO) 的生成、降低了肝臟脂褐素(LF) 的含量;通過測定小鼠皮膚和尾腱中羥脯氨酸含量的變化,低劑量時就顯示出對膠原蛋白的正效應,表明有抗氧化、抑制脂質過氧化產物、清除脂褐素和保護膠原蛋白的活性。 

    2 抗自由基、抗輻射作用 

    徐兵2001 年通過微弱化學發光分析和熒光光度分析等實驗手段,比較研究了茶多酚、銀杏葉提取物和竹葉黃酮3 種植物類黃酮清除O-2·和·OH 的活性及其對60Co-γ(輻照和CuSO4- Phen- Vc-H2O2- DNA體系中·OH 所致脫氧核糖核酸(DNA) 損傷的保護作用。 

    2. 1 清除O-2·和·OH能力的比較 

    比較3 種試樣對O-2·和·OH 的半抑制濃度( IC50) ,竹葉黃酮與EGB 非常接近,TP 略強于它們,推測

    與其高純度有關。

    2. 2 對溴化乙啶- 脫氧核糖核酸( EB- DNA) 系統熒光特性的影響 

    熒光強度的抑制

    黃酮類化合物可能與EB 競爭在DNA 分子上的結合位點,將嵌入在DNA 堿基對上的EB 分子置換下來,這樣,試樣的濃度越高,結合在DNA 上的EB分子就越少, EB- DNA 的熒光強度就越低。3 種植物黃酮類提取物對EB- DNA 系統熒光強度的抑制呈顯著的濃度依賴關系, 

    2. 3 對DNA 輻射損傷的保護作用 

    γ- 射線輻照DNA 溶液可產生直接效應和間接效應。直接效應能引起DNA 分子氫鍵破壞、雙螺旋解開、堿基脫落、單雙鏈斷裂等;間接效應主要是由于輻照時所產生的自由基(尤其是·OH) ,攻擊DNA鏈,導致DNA 分子的損傷。結果造成EB 與DNA 結合位點減少,熒光強度值也就降低。黃酮類化合物能有效清除自由基,因此對輻照引起的DNA 分子的自由基損傷有顯著的保護作用。TP、EGB、EOB- f02 在20~160μg/ mL 的濃度范圍內,在不同的輻照劑量下,均能使EB- DNA 的熒光強度保持在較高的水平,說明它們具有抗DNA 輻照損傷的作用,并且顯示出濃度依賴關系。 

    2. 4 對CuSO4- Phen- Vc- H2O2- DNA 化學發光動力學的影響 

    CuSO4- Phen- Vc- H2O2- DNA 的化學發光體系在堿性介質中,Phen (鄰菲羅啉) 在金屬離子的催化下,能與H2O2 作用產生化學發光,其最大發射波長在445~450 nm 范圍內。據相關文獻報道,O-2·是引起Phen 生成化學發光物的主要因素,在發光動力學曲線上處于前峰位置。同時,體系中產生的·OH 引起DNA 損傷斷裂,產生一延遲于Phen 本身發光的慢的化學發光,最大發射波長在380~420 nm 之間,此發光是游離出來的鳥嘌呤的特征反應,在發光動力學曲線上處于后峰位置。本發光體系在TP、EGB 和EOB- f02 3 種試樣存在的情況下,前峰、后峰峰值下降相當明顯,其IC50約在0. 2μg/mL 。造成發光峰值的下降是由于抗氧化劑清除了啟動鏈式反應的·OH 等,減少了·OH 等造成的DNA損傷,認為類黃酮起到了預防型抗氧化劑的作用。同時也看出,前峰峰值的出現時間幾乎沒有變化,而后峰峰值滯后,且隨抗氧化劑濃度的增加,峰值后移時間延長。認為造成后峰發光峰值延時是由于試樣清除了自由基鏈式反應的中間態自由基,使鏈式反應中斷,起到防護DNA 自由基損傷的作用,說明類黃酮是起斷鏈作用的抗氧化劑。綜上所述,TP、EGB、EOB- f 等類黃酮物質同時作為一級抗氧化劑和二級抗氧化劑而起作用。 

    3 抑菌、抗炎作用 

    2001 年起,蔡華芳對竹葉黃酮的抑菌和抗炎作用進行了研究。試樣來源:1) 菌株:糞腸球( E. fae2calis) 、化膿性鏈球菌( S . pyogenes) 、表皮葡萄球菌( S . epidermidis) 、普通變形桿菌( P. vulgaris) 、肺炎克雷伯菌( K. pneumoniae) 來自浙江省人民醫院臨床泌尿生殖道標本中。標準菌種金黃色葡萄球菌( S .aureus) 、大腸埃希菌( E. coli) 由浙江省臨床檢驗中心提供。2) 竹葉黃酮:總黃酮含量≥50 %(產品代碼EOB- f01) ,為冷凍干燥的棕褐色結晶樣粉末。參照《中華人民共和國衛生部醫政司全國臨床檢驗操作第1 期張 英,等:竹葉黃酮作為抗衰老護膚因子的應用基礎研究 97規程》第二版有關內容進行。結果表明竹葉黃酮對上述7 種細菌均有不同程度的抑制作用,其最小抑制濃度分別為3. 125、3. 125、0. 78 、1. 56 、25. 0 、1.

    56 和25. 0 mg/ mL 。抗炎藥理實驗表明,給小鼠灌胃200 mg/ kg 和400 mg/ kg 劑量的EOB- f01連續7 d 后,對巴豆油所致耳廓腫脹具有顯著( p < 0. 05) 和極顯著( p < 0. 01) 的抑制作用,并呈明顯的劑量依賴關系。小鼠灌胃400 mg/ kg 劑量的EOB- f01 連續7 d 后,對二甲苯所致耳廓腫脹具有顯著( p < 0. 05) 的抑制作用

    4 竹葉黃酮的皮膚生理活性

    竹葉黃酮:棕黃色粉末,總黃酮含量為28. 7 %(產品代碼EOB- f02) ,由杭州浙大力夫生物科技有限公司提供;試驗動物:SD 大鼠,皮膚細胞取自3 日齡SD 大鼠背部皮膚。 

    4. 1 安全性評價測試

    皮膚刺激試驗與眼刺激試驗是了解外來物在與皮膚或粘膜接觸的情況下,是否對皮膚產生刺激損害作用或導致粘膜發生炎性病變,是化妝品及其生產原料安全性評價的必檢項目。根據1999 年國家衛生部頒布的《化妝品衛生規范》中的安全性評價程序和方法進行。受試物濃度為10 %。皮膚刺激試驗:

    取受試物0. 2 mL 涂于皮膚上。每天一次,每次1 h ,連續14 d ;眼刺激試驗:將受試物0. 1mL 滴入結膜囊中,于染毒后1、24 、48 、72 h 以及第4 天、第7 天對動物眼睛進行檢查。

    結果顯示,竹葉黃酮的皮膚和眼結膜刺激反應均為陰性,表明在皮膚外用條件下,對人體皮膚及

    粘膜不會產生刺激作用。 

    4. 2 對皮膚細胞的增殖作用

    竹葉黃酮在0. 005 %~0. 05 %劑量范圍內具有促進皮膚細胞增殖的作用,其中對皮膚角質形成細胞的增殖作用在0. 005 %質量分數時顯著( p < 0. 05) 、在0. 05 %質量分數時極顯著( p< 0. 01) ;對皮膚成纖維細胞的增殖能力與對照組相比也有顯著性差異(0. 005 %時, p < 0.05) 。

    4. 3 對皮膚細胞脂質過氧化產物(MDA) 生成量與SOD 活性的影響竹葉黃酮在0. 0005 %~0. 005 %劑量范圍內具有降低脂質過氧化產物(MDA) 生成、提高抗氧化酶(SOD) 活性的作用,其中0. 005 %劑量組與對照組相比具有顯著性( p < 0. 05). 

    4. 4 對皮膚的美白功效和黑色素合成的影響B16 黑色素腫瘤細胞酪氨酸酶抑制試驗結果表明,EOB- f02 對該酶活性無明顯影響;而由黑色素合成試驗結果得知,質量分數為0. 005 %~0. 05%時對黑色素合成具有顯著的抑制作用 

    5 竹葉黃酮具有作為抗衰老護膚因子的潛能人口老齡化的時代特征和化妝品所處的特殊行業背景為具有抗自由基、抗氧化、抗輻射、抗菌、抗炎等生理活性的植物提取物的應用提供了廣闊的空間。加之近年來瘋牛病所帶來的連鎖反應,動物源性的護膚因子極易引起人們心理上的恐慌,因此對植物化學素的需求日益增長。國內外已推出的植物性化妝美容品按添加的植物種類分有50 多種,具體功效可歸納為防皺、美白、祛斑、止癢、保濕、減肥等方面。這些天然植物的提取物具有副作用小、療效佳等特點,制成的美容化妝品既保持了化妝品的特色,又具有良好的治療、保健效果。近30 年來,國內外對銀杏進行了廣泛深入的研究,開發了許多專利性藥品、化妝品和保健品[7 ] 。銀杏黃酮是強有力的活性氧自由基清除劑,能保護皮膚細胞不受過氧化的影響,從而延長皮膚細胞的壽命,增強其抗衰老的能力;銀杏內酯也能加速新陳代謝,改善血液循環,增強細胞活力;此外,銀杏葉提取物還具有廣譜殺菌作用,對金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌和絮狀表皮癬菌等常見侵染皮膚的致病菌均有明顯的抑制作用,且這種抗菌作用在極低濃度時便可顯示。這種高效抗菌的特征,對其作為化妝品功能性原料而言,是極為有利的條件[8 ] 。 

    我國在牙膏和洗發水中添加茶提取物已有十幾年的歷史。現在,日本三井農林公司已推出多種含茶多酚(茶兒茶素類) 的產品,用于食品和化妝品。茶中的類黃酮主要是黃烷醇和黃酮醇,其主要功能為抗氧化、抗癌、抗微生物和除臭。兒茶素屬于黃烷醇類,占綠茶干重的20 %~30 % ,茶中主要的黃酮醇包括槲皮素、四羥基黃酮和楊梅黃酮,約占茶水溶性提取物的2 %~3 %。兒茶素的抗菌和除臭作用延緩了牙齒的腐爛(抗齲) ,并改善了口氣清新度,因此,可在牙膏、漱口液、口香糖及口氣清新劑中添加,也可應用于其他日用品中,如許多洗發水、滋潤膏、香水和防曬劑中都含有茶提取物,人們相信它們能對皮膚起鎮靜作用,并作為抗氧化劑防止皮膚受到自由基的攻擊。 

    葛根的主要成分包括異黃酮類、三萜皂苷類和生物堿等,其中最受關注的是葛根素、大豆苷元等異黃酮成分。葛根中的異黃酮類物質能顯著抑制酪氨酸酶的催化活性,中斷黑色素氧化過程,抑制黑色素的發生與形成,從而防止黃褐斑、日曬斑等色素沉積。所以葛根被國際化妝品界譽為是又一種源于綠色植物的皮膚脫色組分,并被化妝品科技領先的日本用于祛斑化妝品,日本花王公司已將葛根異黃酮作為活性物質應用于增白霜。

    從甘草根提制的油溶性萃取物中的甘草類黃酮,對皮膚的痤瘡有抑制活性。其水溶性制劑的開發也獲得了成功,對痤瘡、粉刺的防治作用在人體上都得到了證明:對睪丸酮- 5 a 還原酶引起的痤瘡和雄性激素引起的痤瘡(對抗雄性激素受體) 都有阻止作用;對痤瘡菌引起的痤瘡也有防治作用,對脂肪酶和磷脂肪酶為原因的痤瘡也有阻止作用。 

    其他類黃酮如桔皮苷能防止紫外線引起皮膚細胞脂質過氧化而導致的紅斑和皮膚癌,這意味著它可作為防曬化妝品的理想原料[12 ] 。草珊瑚有效成分中含有黃酮苷、香豆素類、有機酸等,江西草珊瑚集團公司已將其提取物試用于洗發水、洗面奶、沐浴露、防曬霜和牙膏等產品中。 

    竹葉提取物的功能因子主要是C- 糖苷黃酮,4 種主要的竹葉碳苷黃酮分別是葒草苷(orientin) 、異葒草苷(homoorientin) 、牡荊苷(vitexin) 和異牡荊苷(isovitexin) 。碳苷黃酮與氧苷黃酮相比,具有以下幾方面的突出優點: 1) 結構穩定,不易被降解; 2) 能深入病灶部位,直接發揮療效; 3) 親水性增強,有利于食品、藥品、化妝品的開發。國際學術界從20 世紀90 年代起開始關注碳苷黃酮,此領域屬最新的研究前沿。大量的研究表明,竹葉黃酮具有優良的抗自由基、抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒及保護心腦血管、防治老年退行性疾病等生物學功效。并以其豐富的原料來源、明確的功能因子、令人信服的安全性、高效穩定的制劑品質和清新甜香的竹子風味,近年來在功能性食品和醫藥保健品領域嶄露頭角.

    最新的研究又表明,竹葉黃酮對皮膚和粘膜無刺激、過敏性反應;具有可與茶多酚和銀杏葉提取物相媲美的抗自由基、抗氧化和抗輻射活性;具有顯著的抑菌和抗炎作用;在0. 005 %~0. 05 %的劑量范圍內即能顯著地促進皮膚細胞的增殖,并能顯著地抑制黑色素的合成;在0. 000 5 %~0.005 %劑量范圍內即能顯著減少MDA 生成,并提高SOD 的活性,具備了作為一種安全、高效、經濟的植物化學素用作抗衰老護膚因子的充分和必要的條件。 

    6 結論 

    竹葉黃酮可望作為一種新型的抗衰老護膚化妝品的功能性因子,應用在諸如營養滋潤劑、防曬護膚劑、抗皺美白劑、潔面乳、洗發水、沐浴露、牙膏等多種日用化妝品中,前景十分廣闊。鑒于我國擁有的極其豐富的竹類資源和竹產業正在中國可持續發展戰略中發揮著越來越重要的作用,竹子的現代生物利用更彰顯其獨特的經濟意義和社會價值。

     



    ——摘自《竹葉黃酮作為抗衰老護膚因子的應用基礎研究》

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