唐 寅，王 瑩，呂曉帆，吳亞妮

(上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200240)

植物精油是在植物中提取的二級(jí)產(chǎn)物，具有一定芳香氣味，主要用于日化香料、生物醫(yī)藥等行業(yè)[1]。植物精油具有分子結(jié)構(gòu)小且滲透性強(qiáng)的特點(diǎn)，已發(fā)現(xiàn)具有延緩衰老、美白、殺菌消炎等多種護(hù)膚功效，近些年開發(fā)成天然護(hù)膚品受到人們關(guān)注[2]。國(guó)外對(duì)精油護(hù)膚研究起步較早，目前已經(jīng)深入到作用機(jī)理的研究并取得一定成果。而國(guó)內(nèi)研究主要集中在精油化學(xué)成分分析、初步作用探討等方面，對(duì)作用機(jī)理的研究較為薄弱。本文綜述精油護(hù)膚功效和機(jī)制，希望為國(guó)內(nèi)的精油護(hù)膚研究提供思路提示和理論參考。

1 植物精油成分分析

從天然植物提煉萃取精油的方法有水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑萃取法、壓榨法等傳統(tǒng)提取方法，以及超臨界CO2流體萃取法、分子蒸餾法、亞臨界水萃取法等新型提取方法。傳統(tǒng)提取方法一般設(shè)備簡(jiǎn)單，容易操作，但提取效果不理想；新型提取方法則一般設(shè)備復(fù)雜，投資大，但提取效率高。

植物精油的成分較為復(fù)雜，主要由萜類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物等組成[3]。萜類化合物是精油中最常見且含量最高的成分，根據(jù)碳原子數(shù)目的不同可分為單萜類、雙萜類和倍半萜類等。杜松、絲柏、薄荷、廣藿香、洋甘菊、柑橘屬類等精油中萜類化合物含量較多。芳香族化合物在精油比例中位于第二，主要包括萜源類和苯丙烷類兩類衍生物。精油中常見的芳香類化合物包括姜黃烯、百里香酚、肉桂醛等，常見于百里香、肉桂等精油中。脂肪族化合物在植物精油中含量不多，常見于苦橙花、薰衣草、茉莉等精油中。含氮含硫化合物一般含量很少，多存在于辛辣刺激類精油中。

植物精油中許多化合物成分已發(fā)現(xiàn)有抗氧化、消炎抑菌、美白等功效[4-5]。比如100 μL/mL的γ-松油烯對(duì)DPPH自由基的清除率達(dá)到75.8%，抗氧化指數(shù)達(dá)到94.8%，對(duì)氧化損傷細(xì)胞具有保護(hù)作用，可以提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、過氧化氫酶(CAT)的活力[6]。檸檬烯在二甲苯致小鼠耳腫脹實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的抗炎效果[7]。香芹酚可抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的活性[8]。α-蒎烯和樟腦能夠抑制促炎性因子TNF-α的釋放和NF-κB轉(zhuǎn)錄而減弱炎癥反應(yīng)[9]。肉桂醛可以通過作用酪氨酸酶的活性位點(diǎn)抑制其活性，減少黑色素含量，還能夠使細(xì)菌失活[10,11]。

2 植物精油的護(hù)膚功效及作用機(jī)制

植物精油可以通過提高細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶活性、吸收過氧化自由基等達(dá)到抗皮膚老化功效；通過下調(diào)相關(guān)信號(hào)通路，抑制相關(guān)蛋白表達(dá)，減少黑色素生成等達(dá)到美白效果；通過下調(diào)相關(guān)基因表達(dá)，抑制相關(guān)細(xì)菌增殖等達(dá)到抗炎效果。相關(guān)研究?jī)?nèi)容總結(jié)見表1。

表1 植物精油護(hù)膚功效及作用機(jī)制

2.1 抗氧化

機(jī)體衰老最能在皮膚組織上得以反映，皮膚出現(xiàn)松弛且下垂是皮膚衰老的主要體現(xiàn)[12]。皮膚是由角質(zhì)層、真皮層以及皮下組織構(gòu)成，其中角質(zhì)層是皮膚最外層的保護(hù)，主要由角質(zhì)形成細(xì)胞構(gòu)成。在角質(zhì)形成細(xì)胞中含有大量的SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)等多種控制細(xì)胞衰老、凋亡的介導(dǎo)因子。SOD是生物體內(nèi)的一種活性酶，可以去除新陳代謝過程中產(chǎn)生的廢物，若細(xì)胞內(nèi)SOD活力提高，可以減緩皮膚老化[13]。CAT是一種酶促清除劑，它可以促進(jìn)過氧化氫的分解，清除多余的過氧化氫，是生物防御系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵酶[14]。GSH-Px是參與催化分解過氧化氫的重要酶之一，可以減少體內(nèi)多余的自由基，抑制紫外線照射帶來的老化[15]。MMP不僅可以降解基質(zhì)中的纖維膠原，也會(huì)在膠原重塑的過程中發(fā)揮作用[16]。皮膚中的膠原蛋白對(duì)維持皮膚的水分與彈性有重要作用，在種類眾多的膠原蛋白里，Col I型、Col III型膠原蛋白與彈性相關(guān)[17]。在皮膚老化過程中，Col I含量減少而Col III含量增多，因此調(diào)整Col I和Col III的比例可以在一定程度上延緩衰老[18-19]。羥輔氨酸是膠原蛋白特有的非必需氨基酸，通常它的含量穩(wěn)定，約占膠原蛋白總量的13%，其變化直接反映了真皮中的膠原纖維狀態(tài)，因此它可作為判斷皮膚老化程度的指標(biāo)。

吳金勇等[20]通過抗氧化活性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)川穹精油具有很強(qiáng)的清除過氧化物自由基的能力，并且總還原能力與清除DPPH自由基能力總體上呈劑量依賴性，清除DPPH自由基的半數(shù)抑制濃度值為3.19 g/L。意大利永久花精油也具有很強(qiáng)的吸收過氧化物自由基的能力，還能有效地保護(hù)脂質(zhì)體免受羥基自由基的降解[21]。Swapnil等[22]利用秀麗隱桿線蟲模型發(fā)現(xiàn)杜松精油能夠提高蠕蟲細(xì)胞內(nèi)SOD和GSH-Px活性，可以有效提高抗氧化能力。鳳菊精油在5種體外抗氧化體系中都表現(xiàn)出良好的抗氧化活性[23]。桔皮精油能夠提高中波紅斑效應(yīng)紫外線(UVB)照射后的人真皮成纖維細(xì)胞中Col I和羥脯氨酸的含量，降低過氧化氫含量，延緩皮膚衰老[24]。Seo等[25]在UVB照射后的皮膚成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)紫草精油能夠調(diào)節(jié)激活蛋白(AP-1)，下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)和基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)的表達(dá)，減少膠原蛋白的降解，發(fā)揮抗衰老作用。

2.2 美 白

皮膚顏色的深淺主要取決于黑色素的含量，黑色素廣泛分布于人體的毛發(fā)、體表中，由酪氨酸通過酪氨酸酶的酶促氧化合成[26]。黑色素的生成過程較為復(fù)雜，主要由酪氨酸酶(Try)、酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(TRP-1)和酪氨酸酶相關(guān)蛋白-2(TRP-2)調(diào)控。黑色素合成主要經(jīng)歷兩個(gè)階段，第一個(gè)階段是存在于黑色素細(xì)胞中的酪氨酸在酪氨酸酶的作用下羧基化形成多巴，再生成多巴醌。第二個(gè)階段多巴醌以兩個(gè)路線發(fā)生多重反應(yīng)[27]。當(dāng)半胱氨酸或谷胱甘肽存在時(shí)，多巴醌與其反應(yīng)生成半胱氨酰多巴或谷胱甘肽多巴，再進(jìn)一步氧化生成褐黑素；當(dāng)二者不存在時(shí)，一部分多巴醌自身環(huán)化生成多巴色素，由于TRP-2具有多巴色素自體異構(gòu)酶活性，可以催化多巴色素生成穩(wěn)定的5,6-二羥基吲哚羧酸(DHICA)，繼續(xù)在TRP-1氧化酶作用下，將DHICA氧化成5,6-吲哚醌羧酸，另一部分多巴色素自身脫羧形成5,6-二羥基吲哚，在酪氨酸酶的作用下生成5,6-吲哚醌，最后形成真黑素[28]。由此發(fā)現(xiàn)，抑制黑色素的合成可以通過抑制黑色素生成過程中相關(guān)酶的活性、破壞黑色素細(xì)胞、還原多巴醌等途徑[29]。

Chao等[30]測(cè)定了五脈白千層精油對(duì)α-黑素細(xì)胞刺激素(α-MSH)刺激的B16細(xì)胞凋亡、黑色素含量和酪氨酸酶活性，發(fā)現(xiàn)五脈白千層精油能夠降低黑色素含量，抑制酪氨酸酶活性。肉桂精油可以通過抑制酪氨酸酶活性、抑制B16黑色素瘤細(xì)胞的氧化應(yīng)激來減少α-MSH誘導(dǎo)的黑色素生成[31]?，g溪蜜柚精油也可以抑制B16細(xì)胞內(nèi)酪氨酸酶相關(guān)蛋白的表達(dá)[32]。Huang等[33]利用蛋白質(zhì)印跡法發(fā)現(xiàn)赤桉精油通過下調(diào)MAPK和PKA兩條信號(hào)通路減少黑色素的含量。山雞椒精油對(duì)酪氨酸酶具有較好的抑制作用，100 μg/mL的山雞椒精油對(duì)酪氨酸酶的抑制率達(dá)到50%[34]。檸檬精油對(duì)酪氨酸酶也有一定的抑制作用，檸檬精油中的6種揮發(fā)性物質(zhì)在抑制酪氨酸酶活性中起協(xié)同作用[35]。

2.3 抗 炎

面部皮膚與正常菌群是一個(gè)整體存在，兩者互相制衡，對(duì)維護(hù)皮膚健康有重要意義。當(dāng)皮膚屏障受損，細(xì)菌會(huì)引發(fā)皮膚感染，破壞健康。臉部皮脂腺分泌增多，痤瘡丙酸桿菌(P.acnes)會(huì)過度繁殖[36]。P.acnes一方面生成大量的游離脂肪酸，毛囊和毛囊周邊在游離脂肪酸的作用下發(fā)生非特異性炎癥反應(yīng)并產(chǎn)生大量炎癥因子[37]；另一方面，P.acnes會(huì)誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌IL-1、TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子會(huì)使得毛囊引發(fā)炎癥損傷[38]。轉(zhuǎn)錄因子NF-κB被認(rèn)為是人類免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵介質(zhì)，通過調(diào)節(jié)該信號(hào)通路中的中環(huán)氧合酶-2(COX-2)，可以誘導(dǎo)與炎癥反應(yīng)有關(guān)的多種酶和促炎因子的表達(dá)[39]。

王玥等[40]建立體外痤瘡炎癥細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)廣藿香精油能夠有效抑制IL-1等炎癥因子的分泌, 顯著降低細(xì)胞內(nèi)Toll樣受體2(TLR2)的mRNA 轉(zhuǎn)錄。迷迭香精油能夠減少促炎因子TNF-α，IL-1和IL-6的釋放并且抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄，顯示出較好的抗炎潛力[41]。Li等[42]用乳香精油干預(yù)后發(fā)現(xiàn)小鼠能夠更快地消除腫脹，乳香精油會(huì)通過抑制COX-2的表達(dá)發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛的作用。葉一丹[43]等發(fā)現(xiàn)在苦橙葉精油作用下，致炎細(xì)胞的活性和NO釋放量降低，證明苦橙葉精油具有一定的體外抗炎活性，作用機(jī)制可能與抑制NO等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生有關(guān)。

3 結(jié) 語(yǔ)

近些年來，植物精油護(hù)膚的機(jī)制研究已經(jīng)取得一些進(jìn)步，但還需要進(jìn)一步探究。一是精油的組成成分復(fù)雜，目前常將精油作為整體進(jìn)行研究，較少分析單體成分間的關(guān)系、篩選有效成分，導(dǎo)致了作用機(jī)理闡明的不徹底。二是精油護(hù)膚功效研究多以某單一精油作為對(duì)象，對(duì)具有相同功效的不同精油混合或協(xié)同作用的研究較少。三是目前的機(jī)理研究多以體外或動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，缺乏臨床應(yīng)用以及生產(chǎn)安全性研究實(shí)驗(yàn)。