蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的应用

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பைடு நூலகம்
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优异的调湿和保湿作用,能使皮肤中水分含量保持适当使皮肤光滑、柔软且富有弹性。 丝肽是一种理想的吸湿和保湿剂,其用在护发产品中,能够在头发表面形成一层透明
的保护膜,这一层膜能防止头发水分过多蒸发,并能调节头发小空间的湿润度。当外界气候 过于干燥,膜释放出部分吸收的水分;当外界气候湿度过大时,膜吸收部分水分,通过不停 地吸收和释放水分,起到调湿作用,从而保持头发具有一定的水分,使头发柔软和光滑。丝 肽用于化妆品中具有天然保湿、调湿和营养肌肤的作用,丝肽组成中的丝氨酸、赖氨酸、精 氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸都是皮肤的营养要素,这些营养要素可透过表皮细胞的间隙和腺 体而被吸收,从而改善了肌肤营养,增强了皮肤的细胞活力和弹性,促进了细胞的新陈代谢, 丝肽用于化妆品,其功效和安全性,是一般合成材料不可比拟的。丝肽作为生物医学修补材 料及生物防毒材料具有很好的开发潜力|51。 2.2美白防晒
废丝』塑也◆废丝段—量}水解液 煎堂~脱色液—塑堕一脱盐浓缩液 真空浓缩I 丝氨基酸·盟真空录-缩液 图1。生产工艺 Fig.1 Productive technology
为了拓展丝蛋白在化妆品中的用途,以蚕丝蛋白为原料,经水解后获得不同分子量的丝 肽和丝精,在此基础上进行生化反应,制备符合生态标准的新型丝氨酸表面活性剂,该类氨 基酸类表面活性剂以其良好的生物降解性和安全性能成为生态表面活性剂研究的重点,符合 人们对表面活性剂产品的安全性、温和性以及对环境保护要求方面的需求,同时,还可以在 丝蛋白的基础上.进行季铵化,得到一系列的季铵化丝蛋白阳离子调理剂。该类产品符合发 用品调理剂的要求,广泛用于发品中起调理柔顺功效。这些产品的成功开发,大大提高了对 桑蚕副产品的综合利用。
由于丝蛋白衍生物季铵化丝蛋白中富含大量氨基酸,其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占 总组成的85%,具有很强的保湿性能,该产品可以迅速渗透至发芯,增强头发的水分键合能 力,补充天然存在的自由氨基酸和流失的多肽,重组头发的纤维结构,增强头发的强度韧性 及光泽度。防止分叉和变脆。
由于季铵化丝蛋白经过生物化学修饰而得到,其克服了一般阳离子表面活性剂的高刺激 性的缺点,减少了表面活性剂对皮肤的刺激作用。同时,季铵化丝蛋白不产生一般阳离子表 面活性剂无法克服的累积效应,能参与和阴离子表面活性剂形成凝聚体,保护胶体。不降泡, 增强护发效果。
分子量4 000.6 000 Da丝胶蛋白与水溶性壳聚糖和三甲基胺衍生物混合,或与糖醇、 丝氨酸混合,或与一种溶点钧℃的水溶性聚醚修饰的硅或水溶性壳聚糖衍生物混合的3个护 发剂产品。这些护发剂对因化学剂或化学烫发等处理后引起的损伤、卷曲、起毛和泛黄等现 象具有强力修复作用和优异的护理作用。 2.4营养
丝精是采用现代生化技术将丝素蛋白水解为一定比例的多肽和氨基酸后.再经提纯和精 制而得的天然蚕丝来源的复合氨基酸与二肽、三肽的混合物。丝精含有18种氨基酸,其中甘 氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸占主要氨基酸含量的80%以上。丝精的平均分子量在90~95, 为白色结晶状固体粉末,在常温下具有良好的水溶性,易被人体吸收,同时与阴离子、阳离 子两性表面活性剂及多种油脂类物质具有很好的相溶性,为添加到各类化妆品中提供了极为
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蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的应用
胡梅,彭竞,李海军 (重庆海帆生化科技有限公司,重庆400020)
摘要:阐述了蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的发展现状,分析了蚕丝蛋白及其衍生物 在化妆品中的功效和应用。同时,对蚕丝蛋白及其衍生物的应用前景进行了展望。
关键词:化妆品;蚕丝蛋白;衍生物;功效;应用
1蚕丝蛋白及其衍生物的发展现状 随着人们生活水平日益提高,化妆品已成为人们不可缺少的生活用品,而且人们对化妆
品的要求日渐趋向于天然、低碳、环保、营养、低刺或无刺激性等。基于此,有关天然蚕丝 蛋白及其衍生物的用途方面的研究也日益受到了广泛关注,特别是其在化妆品中的用途备受 关注。因为蚕丝蛋白是目前化妆品中最好的原材料之一,无毒副作用、与人体的亲和性好、 对皮肤无刺激、无过敏反应和渗透力强。有资料显示:丝蛋白los左右就可被人体细胞所吸 收,还能吸收紫外线,具有抵御日光辐射的作用。丝肽还能抑制皮肤中黑色素的生成,相对 分子质量小的丝肽对黑色素生成的抑制更为有效。蚕丝中含有多种氨基酸和蛋白质口。早在
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方便的条件。丝精有别于单纯混合氨基酸,是丝素蛋白水解所得各种游离氨基酸和低聚肽的 混合物。丝精具备人体必需的8种氨基酸,即缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨 酸、色氨酸、苏氨酸及赖氨酸,是很好的天然氨基酸营养来源。尤其是丝精中富含甘氨酸、 丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸,对人体具有多重保健功效:甘氨酸能调节血液中的胆甾烯醇。可 预防动脉硬化,甘氨酸还可以对致癌的诱导物质芳香族类起解毒作用。甘氨酸在生物体内是 合成蛋白质的原料,又是合成谷胱甘肽的前体,谷胱甘肽对心血管疾病、癌症患者及人体衰 老有一定的预防作用,谷胱甘肽可以消除自由基,同时能与进入机体的有毒物和致癌物相结 合,起到解毒和排毒的作用。丙氨酸在体内具有促进酒精代谢、防止宿醉和保护肝脏的功能。 丝氨酸是维护神经细胞长寿的物质
3蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的应用
蚕丝蛋白及其衍生物作为护肤护发化妆品主要成分很早就受到注意。早在1958年,就有 以0.1%~l%丝胶作为护发剂主要成分的专利申请。但以后较长时间没有进一步的应用报道。 直到1983年,有报道以含0.001%~3%丝胶作为基料的护肤品能提高其贮存稳定性,给予肌 肤营养,滋润、美白与光滑。随后有丝胶作为沐浴露添加剂和以丝胶和壬酸为活性添加剂的 水基护发剂出现。丝胶蛋白与天然的纤维素、聚合物或其他产物混合制成的化妆品具有多种 优良的性能。例如丝胶蛋白与棉、羊毛、亚麻纤维或再生纤维等混合的化妆品具有吸收脂肪 和汗水、吸湿、维持脂质及防止皮肤粗糙的作用,与木质葡聚糖和粘多糖混合制成的化妆品 也像甘油那样具有很好的吸湿性效果,与米糠抽提液混合制成的化妆品也能有效地改良粗糙 皮肤表面的亲水性和有效地保护角质层,能够使毛发湿润、平滑和光泽。用丝胶被覆的粉末 颗粒材料也能用作化妆品的基料具有良好的水溶性,能维持水溶液稳定,对皮肤无刺激、无 过敏,这种丝胶被覆粉末光泽适中、透明,能良好地掩盖皮肤表面的缺陷如皱纹、毛孔或粗 糙组织171。
丝胶还具有抑制酪氨酸酶活性和抗氧化作用。人体皮肤的美白与皮基层中能产生黑色素 的黑素细胞有关,黑素细胞内含有酪氨酸酶,首先将皮肤中酪氨酸氧化为多巴,再将其氧化 为多巴醌,然后进一步氧化为5,6一二羟基吲哚和吲哚5,6一醌,最后聚合成黑色素,紫外 线能促进这一氧化反应,这就是在夏天皮肤常暴露于日光中容易变黑的缘故。山田英幸研究 证实≥0.5%丝胶或水解物能抑制酪氨酸酶的活性,即使煮沸处理,其活性也持续不变。同时, 证实这种丝胶或其水解物还具有抗氧化作用,其抗氧化能力可与维生素C相媲美,能抵御紫 外线、日光、微波、化学物质和大气污染物对肌肤的侵蚀,丝胶能很好地抑制活性氧的发生, 防止肌肤起皱老化[31,所以,当使用含有丝胶的化妆品后,能抑制黑色素的生成,对预防日晒 后的皮肤变黑具有显著效果,能保持肌肤白净,具有美白作用。 2.3修复
季铵化丝蛋白呈稳定的溶解状态。分子量分布均匀,它能在头发表面形成蛋白保护膜, 保护头发,并优先在头发受损部位吸附,对头发有良好的修复作用,能平滑头发结构,增强 头发光泽、质感和顺服性,显著改善头发的湿梳理性和干梳理性,使头发易于梳理。头发柔 软,富有弹性和韧性。
季铵化丝蛋白与化妆品中的原料配伍性好,在液洗产品中,具有增泡、稳泡和抗沉积作
明代,李时珍在他的医学巨著体草纲目》中就有记载。天然蚕丝可以使皮肤变美,消除黑
作者简介:胡梅(1976一),女。四川人,工程师。
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斑,还能治疗化脓性皮肤病圆。 蚕丝蛋白多以废茧丝作为原料,无论是桑蚕丝还是柞蚕丝,而目前的方式,则是将生丝
原料通过精炼除胶后置于溴化锂、硝酸镁和氯化钙之类的溶解性盐的高浓度溶液中加热溶解, 然后进行过滤和透析脱盐等一系列处理手法,使得丝纤维的结晶结构受到破坏,于是丝蛋白 就溶于水中而成为丝蛋白水溶液。丝蛋白都由外层的丝胶和内部的丝素组成,2种成分都是 蛋白质。丝蛋白是成百上千的肽链以离子键和疏水键结合而成,经过特定酶对其水解,分别 可得到丝胶和丝素,如果进一步对其进行酶解,可分别得到不同分子量的丝肽和丝氨酸等产 品。它们不含生理活性成分,且对人体可能产生危害的重金属和其他有机物,通常附着在丝 胶中,通过脱胶处理后的丝蛋白对人体几乎是没有影响。图l为蚕丝蛋白的生产工艺过程。
中国是天然蚕丝的故乡,又是缫丝术的发源地,发现并使用蚕丝有近5千年的历史。目 前,中国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家,家蚕生丝产量约占世界一半,随着蚕丝 业的发展。其应用的研究也得到了广泛关注。其应用的范围也有最早的纺织服装发展到食品、 药品以及化妆品。特别是自20世纪80年代以来,随着日本蚕丝业的衰落,有关蚕丝新用途 方面的研究逐渐受到了广泛的关注。蚕丝蛋白及其衍生物的制备方法得到了完善,蚕丝蛋白 的结构特征、性质及其在医学、酶工程、食品和化妆品中的功能等渐渐明晰。到20世纪80 年代后期,蚕丝蛋白及其衍生物在食品、化妆品方面的应用已达到了实用化的程度IlJ。
2蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的功效
2.1保湿性 由于丝胶分子构象主要为无规卷曲,丝胶分子空间结构松散和无序,丝胶蛋白链上有许
多侧链较长的氨基酸以及许多极性亲水基团处于多肤链表面。这些亲水性基团可使体内水分 传递至皮肤角质层而结合,使皮肤保持一定水分,从而使皮肤柔软而光滑。它与人体皮肤角 质层中含有一定数量的天然调湿因子作用相似。现在一般认为分子量较小的水溶性丝胶具有
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用,能显著提高泡沫质量,改善泡沫结构。 2.6清洁、温和
丝氨酸表面活性剂,性能温和,刺激性极小,与其他类型的表面活性剂有很好的复配性。 该产品溶解性好,在清洁皮肤和头发的同时还能在头发及皮肤表面形成丝蛋白保护膜,从而 对头发及皮肤进行很好的保护,并能显著降低香波、沐浴露和洁面乳等洗涤体系的刺激性。 性能温和,能改善肌肤过敏现象,补充存在于皮肤天然保湿因子中的自由氨基酸。能穿透皮 肤上层表皮,提高皮肤的水分含量,使肌肤呈现出健康、柔软和润泽的外观。
丝蛋白在化妆品生产上的应用过去采用煮方式,往往是将生丝通过直接加水分解或将生 丝研戚粉末,调入化妆品成分中。而目前主要是蚕丝通过酶解以及一些生化反应,得到一系 列丝蛋白的酶解产物(丝蛋白、丝胶、丝素、丝肽、丝精以及丝氨酸等)以及衍生物(丝氨 酸表面活性剂以及季铵化丝蛋白阳离子调理剂等),这些产品不但充分发扬了生丝的优势,而 且也扩大了生丝的新用途。其主要优点是热稳定性好,防晒、保湿、营养、调理、温和等功 能俱全,与其他化妆品原料有较好的配伍性,添加量较大,最多可达到20%,使其功能性作 用较明显,因此可广泛应用于化妆品领域MI。
丝精中还含有一定分子量的具有生理活性的水溶性丝素多肽(二肽和三肽),易被人体吸 收,对降解人体血液中的血糖和胆固醇等具有一定的预防保健功能。丝精具有卓越的保湿性 能,丝精中所含的游离复合氨基酸和低分子量二肽和三肽与人体皮肤和毛发有很好的亲和性, 能渗透过皮肤和毛发的角质层达到其内部,提供丰富的营养成份,在护肤类化妆品中添加丝 精时,丝精的低聚肽可渗透到皮肤的角质层,并参与体内酶的活动,很快为皮肤同化和吸收, 达到护肤、润肤及养肤的功效。丝精对于受机械损伤和化学损伤的头发有很好的滋养作用, 能渗人损伤的头发内部起修复的护理作用。特别是对于因烫发受损的头发,用含有丝精的护 发素进行调理,头发开叉明显减少,可由枯黄转为原有光泽。丝精以其优良的生理活性肽特 征,在食品和医药保健及化妆品中有着广泛的应用前景I习。 2.5调理
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