植物资源在抗衰老化妆品中的应用研究

植物资源在抗衰老化妆品中的应用研究

陈思嘉，周凤玲 ，赵力民，曹华，裴永艳

（广东药科大学医药化工学院，广东  中山  528458）

        过去的十几年来，化妆品产业呈现出蓬勃发展的态势，化妆品市场也在不断地增长。目前，我国已成为全球第二大化妆品消费市场。近两年，抗衰老化妆品市场随着“抗初老”概念的盛行异军突起，iMedia Research的最新数据显示，全球抗衰老市场规模已从2015年的1395亿美元增长至2021年的2160亿美元，主要体现在面部抗衰（62.4%）。随着中国人口老龄化问题的凸显和国民生活质量的提高，国内的抗衰老需求日益增长。敏特调查公布的报告数据显示，早在2019年中国女性对“抗衰”一词的搜索率就已高达300亿次，且90%的中国女性都采取过抗衰老措施，中国女性的抗衰老需求极其强烈。Euromonitor数据显示，2020年中国抗衰市场规模已占据全国护肤品市场份额的28.8%，是位于补水护肤品之后的第二大品类。百度指数显示，2022年10月，抗衰老相关搜索词的搜索量已超过稳居榜首11年的“美白”。由此可见，无论是世界市场还是国内市场，在这百花齐放的化妆品行业中，抗衰老已然成为其中最受瞩目的新星之一。同时，人们对回归自然的呼声越来越高，绿色安全的护肤理念愈加深入人心，如何利用好植物资源抗衰成为研究抗衰化妆品的热点。

一、皮肤衰老因素

皮肤由于其暴露性和可及性，使得我们可以更直观地从多角度去分析抗衰老的可行性。皮肤的衰老一般从25岁开始，分为内源性和外源性衰老。内源性衰老是一个复杂的生物学过程，主要关注点为细胞水平（如自由基理论、遗传基因理论、糖基化理论、线粒体理论、端粒理论、交联学说、皮肤相关蛋白损伤等，器官水平的衰老理论如免疫衰退理论、神经内分泌损伤理论等）。外源性衰老研究最多的是光老化。化妆品实现皮肤抗衰老的主要体现为自由基理论、光老化、糖基化。

（一）自由基理论

生物体在有氧代谢过程中会不断产生超氧自由基。引起衰老的活性氧（ROS）自由基是线粒体有氧代谢电子传递链的副产物，其大量累积产生的氧化应激会导致脂质、蛋白质、核酸和细胞器的损伤，从而导致皮肤衰老。除遗传因素外，ROS的累积是内源性衰老的主要原因。

1.核酸和蛋白质损伤。ROS可诱导DNA氧化破坏和交联，导致其复制错误并引起mRNA转录的改变^［1］。细胞内基因修复体系亦受到自由基攻击而不能修复DNA的错误。ROS还可促使多肽链断裂，导致皮肤中胶原、弹性蛋白和表皮生长因子受体蛋白交联变性，降低皮肤弹性。此外，自由基还可诱导表皮角质形成细胞和真皮成纤维细胞生长变缓，使得皮肤合成胶原蛋白和弹性蛋白的能力下降。

2.糖类和脂质的损伤。皮肤中的粘多糖透明质酸极易被ROS解聚氧化为糖醛类产物，进而发生非酶糖基化。生物膜上不饱和脂肪酸会被ROS攻击引起膜通透性降低和硬度增加，影响物质的正常交换，继而影响细胞和组织的正常功能。其代谢产物丙二醛（MDA）易与蛋白质或核酸交联形成溶酶体无法消化的脂褐质（LPF），累积在皮肤结缔组织中形成老年斑^［2］。

无论是内源性还是外源性原因导致形成的自由基，正常机体内自有一套抗氧化系统与之抗衡，使体内达到动态平衡。但当抗氧化系统功能减弱，自由基随之发生积聚，对组织细胞生物大分子造成不可逆氧化损伤的积累，最终引发一系列的组织衰老损伤。此时若能及时清除过量自由基或补充抗氧化剂，就可防止其大范围持续性地作用。

（二）光老化

1.红外射线诱导的光老化。红外射线（IR）诱导的光老化主要为红外线与组织内的分子相互作用，使分子振动，产生热量，高剂量IR会诱导弹性蛋白交联^［3］。当皮肤温度超过39℃时，红外线和热休克诱发的活性氧会大量产生破坏真皮的细胞外基质^［4］，促进蛋白降解酶的合成^［5］，并改变皮肤的结构蛋白。

2.紫外线诱导的光老化。紫外线（UVR）引起的光老化会导致皮肤粗糙变厚，失去弹性，形成皱纹。UVR可引起光免疫抑制，使皮肤的免疫监督功能减弱以及损伤成纤维细胞，使透明质酸量下降，弹力蛋白变性，纤维形态异常。UVR还会造成超氧化物歧化酶与过氧化氢酶的合成减少，致使自由基聚集。此外，过量照射UV也会损害人体抗氧化系统、免疫调节系统和保湿系统，同时强化体内的多种衰老通路^［6，7］。

（三）糖基化NEG

非酶糖基化（NEG）指的是在无酶催化的条件下，还原性糖的醛基或酮基与蛋白质、脂质、核酸等大分子反应生成糖基化终末产物（AGEs）的过程。随着AGEs增加，细胞代谢被减弱，胶原蛋白与弹性蛋白会各自发生交联。AGEs的通过作用于细胞受体来影响角质形成细胞、成纤维细胞、黑色素细胞、免疫细胞、血管内皮细胞和细胞外基质的正常功能^［8，9］。体内以蛋白质所产生的AGEs最多，皮肤的真皮层中又富含胶原蛋白和弹性蛋白。当弹性蛋白和胶原蛋白与细胞外液的葡萄糖发生NEG形成AGEs，就会导致弹力纤维和胶原纤维发生变性交联^［10］，进而造成皮肤弹性和支撑力下降。

（四）AGEs、紫外线与自由基联合作用 

UVR联合NEG能够增强炎症因子的表达和蛋白酶的释放，同时增加糖基化的蛋白对酶促降解的敏感性^［11］，最终使胶原和弹性蛋白的降解大于合成。紫外线需要一定的AGEs来促进氧化应激，产生的ROS又会促进AGEs的生成。这种恶性循环会进一步加速了皮肤的衰老进程和弹性丧失^［12］。

二、抗衰老植物资源

我国地域辽阔、气候多样，是植物种类最丰富的国家之一，对抗衰老化妆品植物资源的开发具有明显优势。在优越的自然资源的滋养下，我国中医药研究人才积累了数千年的药学理论及应用经验，有利于中国化妆品品牌在抗衰老赛道中开发出具有良好功效的植物资源原料。早在1983年，唐荣华等学者编著的《抗衰老中草药的研究》就介绍过32种具有抗衰老功效的中草药。目前，中药抗衰老作用主要体现在抗脂质过氧化、清除自由基、调节免疫功能、调节神经内分泌功能及减少DNA损伤等方面。

在化妆品抗衰老领域中，植物资源的利用多体现于植物提取。植物提取物中的植物蛋白、植物多酚、植物类黄酮、植物多糖等物质的抗衰老作用已在大量实验中得到印证。

（一）植物蛋白

应用于化妆品的植物蛋白一般分为水解物和水解物的衍生物。通过酶水解或酸水解得到的水解植物蛋白的相对分子质量大约在1000～30000，具有较好的生理活性，易被人体吸收。植物蛋白对皮肤和头皮的亲合力好，可以提高皮肤的保湿性能，具有预防老化和促进再生的作用^［13］。常见的植物蛋白提取原料有藻类（如螺旋藻）、谷物豆类（如大豆、小麦、金豌豆、杏仁、燕麦）及叶类（如桑叶、南瓜叶、苜蓿叶、繁缕叶）等。

（二）植物多酚

植物多酚对ROS等自由基具有很强的捕捉能力，如能与氧化反应产生的脂质自由基等结合。多酚的抗氧化性也较常用的抗氧化剂VE、VC强，并且多酚与VE、VC同时存在时，具有协同抗氧化效应^［14］。此外，植物多酚具有较强的紫外吸收特性，在200nm～50nm间有较强的吸收峰。特别是对能量高、破坏力大的远紫外区有更强的吸收，因此植物多酚可以作为防晒剂的有效成分。儿茶素、槲皮素、芦丁等多酚类化合物，还可以通过与羰基化合物结合抑制AGEs的生成。

植物多酚广泛存在于中草药（如五倍子、石榴皮、仙鹤草、杜仲）、谷豆类（如大麦、高粱、绿豆、小米糠）、果蔬类（如洋葱、木瓜、猕猴桃、葡萄）和茶叶中。森林树中的松科（如落叶松、樟子松）、桦木科（如白桦、西南桦）也多含有多酚，这两科植物在我国分布广，研究也较多。

（三）植物黄酮 

黄酮类化合物广泛存在于植物界，其中不少种类具有清除自由基、促进皮肤新陈代谢、减少色素沉着和润泽肌肤等作用。金盏花、银杏叶、芦荟、金缕梅、杨梅、荞麦草、老鹳草、淫羊藿、牡丹和芍药等都含有丰富的黄酮。

（四）植物多糖 

植物多糖及糖复合物已在大量的药理和临床研究中被证实参与了细胞的各种生命现象的调节，并有良好的抗衰老效果。这与细胞表面的多糖体的介导有密切关系。富含植物多糖的原料有茯苓、红枣、枸杞、人参、黄芪、肉苁蓉、刺五加、虫草、灵芝等。

三、展望

随着人们的护肤意识逐渐增强，加上抗衰老机理研究愈加成熟，国内外的抗衰老化妆品市场都迸发出了巨大的潜力。天然植物提取物具有制取方法较简单、工艺成本低的特点，且能满足部分消费者对化妆品绿色环保的消费需求，在抗衰老化妆品原料市场中已有一定规模的占比。而与常规的煎煮法、水蒸馏法、溶剂浸提法等植物提取方法相比，与现代科学技术相结合的提取方法，如超临界C02萃取、微波萃取技术、膜分离技术、超声波提取技术、生物酶解技术提取等能显著提高植物提取效率，且具有试剂用量少、节时、节能、污染小、适用面广、提取物活性损失小等优点。然而，目前大多仍以植物原料粗加工为主，欲将这些技术大规模应用还有不少技术瓶颈等待突破。

植物资源中的“天然”不一定代表“安全”。从植物外源性风险来看，在生产过程中引入的污染物，包括植物种植、运输、储存、提取物生产过程引入的农药残留、环境毒物（如多环芳烃类、二噁英类）、有害元素（如重金属）、微生物、溶剂残留以及掺杂使假等^［11］，都会对人体产生危害；从植物内源性风险来看，提取物中杂质较多、成分不明确，很可能存在安全性风险成分，这为我国植物提取物的应用与出口带来了不小的难度。因此，欲保证植物提取物的安全性，对于其成分和抗衰机理研究的深入、处理工艺的改进还有很长一段路要走。同时，建立健全植物提取物安全评价体系也刻不容缓。

相信在社会各界的共同努力下，作为地球瑰宝的植物资源能够在世界化妆品舞台上越走越远，能在抗衰老领域越走越深。亦期望中国化妆品行业能在这道阻且艰的过程中将中国植物资源及中草药底蕴的魅力尽数展现。

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