編輯整理/蘇爍然
生物活性物質(zhì)在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,其中的代表性物質(zhì)如玻尿酸,受到消費者的青睞。在“2020中國化妝品國際高端論壇暨行業(yè)影響力榮耀盛典”上,國家糖工程技術(shù)研究中心主任凌沛學(xué)教授發(fā)表主題演講,從玻尿酸的應(yīng)用案例出發(fā),為在場的參會人員深入地介紹了生物活性物質(zhì)在化妝品領(lǐng)域的研究應(yīng)用,以及科技創(chuàng)新對化妝品行業(yè)發(fā)展起到的重要推動作用。
隨著化妝品產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展革新,科技含量已成為衡量一款產(chǎn)品優(yōu)良與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。在很多知名的化妝品品牌中,科技的應(yīng)用對影響其產(chǎn)品力起到了非常關(guān)鍵的作用。凌沛學(xué)教授從20世紀(jì)80年代起就致力于從事多糖類生物新藥研究,他在重要生物藥物玻璃酸鈉(又稱玻尿酸,簡稱HA)研究領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平,將其廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域,推動了我國玻尿酸應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。
生物活性物質(zhì)的定義
生物活性物質(zhì),即具有生物活性的化合物,是指對生命現(xiàn)象具有影響的微量或少量的物質(zhì)。生物活性物質(zhì)的用途非常廣泛,主要應(yīng)用于食品、化妝品和藥品行業(yè)。對于化妝品行業(yè)來說,包括多糖、多肽、生物堿、核酸等活性物質(zhì),在國內(nèi)化妝品行業(yè)中的應(yīng)用才剛剛開始起步。
生物活性物質(zhì)對人體最佳健康狀態(tài)的維持起著重要作用,主要作用包括補水、美白和抗氧化這三個方面。20世紀(jì)90年代以來,人們對生物活性物質(zhì)的全新認(rèn)識代表著營養(yǎng)學(xué)的第二個“黃金時代”的到來,而生物活性物質(zhì)作為功能性因子在功能性食品以及功效型護(hù)膚品中的地位日趨重要。
玻尿酸在美麗健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
作為玻尿酸領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,凌沛學(xué)教授從玻尿酸的分布、特性、功能、制備方法等方面著重介紹了玻尿酸在美麗健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
玻尿酸的前世今生
玻尿酸是一種鏈狀高分子酸性黏多糖,學(xué)名為透明質(zhì)酸,在藥品中被稱為玻璃酸鈉,簡稱HA。從1934年卡·梅曄首次從牛眼玻璃體中分離玻尿酸,再到21世紀(jì)玻尿酸在國際各領(lǐng)域得到全面的應(yīng)用,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,玻尿酸的提取技術(shù)和應(yīng)用方向得到了進(jìn)一步的提升和拓寬。
玻尿酸廣泛分布于動物組織中,特別是在人體皮膚、臍帶、眼玻璃體及關(guān)節(jié)滑液中含量最高,它也廣泛分布于植物和微生物中。在自然界中,不論是人體、植物或是動物,玻尿酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)一致性,沒有種族差異性。目前,經(jīng)過科學(xué)測算和研究,每克玻尿酸可以吸收和保持500克水分,使皮膚不流失水分且富有彈性。在皮膚中,透明質(zhì)酸往往與膠原蛋白、皮膚素和軟骨素一起發(fā)揮作用。
玻尿酸具有吸水性和黏彈性兩種特性,玻尿酸分子中每一雙糖單位均含有一個羧基,在生理條件下均可解離成負(fù)離子,與水中H形成H鍵,負(fù)離子相互排斥,變得松散,體積增大。玻尿酸主鏈與硫酸軟骨素等其他形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能有效鎖住水分子。
玻尿酸在高濃度(1%)時,分子間以網(wǎng)狀形式存在,有很高的黏彈性。玻尿酸的水溶液為黏彈性流體,填充在細(xì)胞與膠原纖維空間之中且覆蓋在某些表皮組織上。其主要功能為保護(hù)及潤滑細(xì)胞,調(diào)節(jié)細(xì)胞在此彈性基質(zhì)上的移動。
除了玻尿酸的定義及特性,凌沛學(xué)教授也介紹了玻尿酸在人體應(yīng)用上的功能。人的皮膚中總共含有15克玻尿酸,能夠鎖住水分,使皮膚光滑細(xì)嫩,維持皮膚彈性。隨著年齡增長,玻尿酸從25歲開始流失,到60歲時只有原先含量的25%,使得人們的皮膚逐漸變得粗糙、暗沉、皺褶。同時,人體關(guān)節(jié)也主要依靠玻尿酸進(jìn)行潤滑,因此隨著運動的增加,40歲以上人群的關(guān)節(jié)會時常感覺到疼痛和疲憊,這就是玻尿酸的分子量和濃度降低造成的。
眼睛中的玻璃體之所以能夠透明,就是靠玻尿酸形成水凝膠,起到支撐和透明的作用。隨著年齡的增長,很多人老眼昏花,其中最主要的原因就是玻尿酸分子量的降低,使人們的視力以及眼睛光澤度降低,且隨著玻尿酸分泌的減少,眼睛也會越來越干澀。因此,補充玻尿酸對眼睛是非常有好處的。
玻尿酸早期的制備方法是從公雞冠或者牛眼中提取可生產(chǎn)高質(zhì)量、高純度全分子量的玻尿酸,優(yōu)點是天然成分,全分子量,結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與人體一致,可口服及外用,更易吸收,高效補充人體所需的玻尿酸以及膠原肽。但由于這樣的制備方法成本過高,一些亟需使用玻尿酸進(jìn)行治療的患者無法承擔(dān)高昂的費用。凌沛學(xué)教授非常驕傲地介紹,經(jīng)過幾十年的努力,我國研究出通過微生物發(fā)酵制備玻尿酸的先進(jìn)方法,不僅降低了制備成本,在全世界來說也達(dá)到領(lǐng)先地位,為全球提供86%以上的玻尿酸原料,為玻尿酸這個貴族產(chǎn)品應(yīng)用到各個領(lǐng)域做出了巨大貢獻(xiàn)。
玻尿酸在化妝品及醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
玻尿酸已被國際公認(rèn)為最理想的天然保濕因子,可以應(yīng)用到各種化妝品中,起到保濕美容的功效。凌沛學(xué)教授在其最新的研究成果中指出,全分子量分布的玻尿酸作為卓效的核心成分,與人體自身透明質(zhì)酸結(jié)構(gòu)相同,無免疫原性,生物相容性極高,因此可以通過寡聚透明質(zhì)酸、低分子透明質(zhì)酸、中分子透明質(zhì)酸和大分子透明質(zhì)酸由表及里,使肌膚秀外慧中。
實踐證明,玻尿酸還能夠通過口服達(dá)到很好的吸收效果。通過口服,玻尿酸在體內(nèi)進(jìn)行吸收及再合成,被吸收后的玻尿酸作為生產(chǎn)原料被血液運送到全身,由玻尿酸合成酶重新制造新的玻尿酸,并分布在人體皮膚、關(guān)節(jié)腔及眼玻璃體中。玻尿酸吸收的周期大概是28天,因此,經(jīng)過大概一個月的口服,可以明顯感覺到皮膚光滑、有彈性,皺紋明顯減少。
玻尿酸不僅作為化妝品原料起到保濕、抗衰老的功效,在醫(yī)藥領(lǐng)域也起到強大的防護(hù)和治療效果。
在眼科,玻尿酸可用于各類滴眼液中,顯著增加藥物在眼部的停留時間,起到緩控釋、增強藥效的作用,每年為上億人次緩解眼疲勞及眼干燥做出突出貢獻(xiàn)。
在骨科,玻尿酸還能夠治療骨關(guān)節(jié)炎,通過關(guān)節(jié)腔注射可以潤滑關(guān)節(jié)、緩解關(guān)節(jié)磨損,有效治療關(guān)節(jié)疼痛,每年使近百萬骨關(guān)節(jié)炎患者恢復(fù)勞動力。同時,口服保健食品也能夠補充關(guān)節(jié)滑液,起到保養(yǎng)關(guān)節(jié)、預(yù)防關(guān)節(jié)炎形成、有效緩解關(guān)節(jié)疼痛和改善運動功能的作用。