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多功效的保湿修复成分,β-葡聚糖在应用上的前景与挑战

集众多标签于一身的β-葡聚糖,为何能经常出现在护肤品的成分列表中?

文|聚美丽  诗诗

「科学传播时代到来,“成分党”兴起,功效性护肤品高速增长。“高山流水”的故事越来越难以打动消费者,对品牌而言,针对具体皮肤问题、基于原料与配方的解决方案才能构筑起真正的产品力乃至品牌力。为此,聚美丽特别推出“成分特辑”系列文章,专注解读原料成分,持续输出科研内容。敬请关注~」

近年来,敏感肌成为一个热门话题,在小红书上输入“敏感肌”关键词,相关笔记数量高达155+万篇,仅次于美白的热度。消费者对于皮肤屏障修护的需求日益高涨,具有修复功效的护肤原料在业内也备受关注。

继蛋白质、氨基酸、活性肽等修复成分之后,生物多糖成为一个应用新热点。β-葡聚糖是一种具有生物活性的大分子生物多糖,它不仅具备多重的护肤功效,而且保湿效果良好,在修复型产品的保湿剂中频繁出现。

β-葡聚糖又称右旋糖酐,为天然植物胶聚糖,它是由β-糖苷键链接的D-吡喃型葡萄糖单体而组成的多糖,广泛存在于微生物和植物中,如谷物、蘑菇、酵母、一些细菌和海藻等,同时它也是一种有价值的膳食纤维,在医药、食品、化妆品领域中已得到广泛应用。

对原料不了解的人可能不曾听闻这种高度保湿的功效成分,但其实市面上有许多产品都含有β-葡聚糖,我们常见的主打燕麦萃取物、酵母提取物的护肤品中,其有效成分大多数都是β-葡聚糖。目前,绝大多数应用β-葡聚糖的市售商品为中高端产品或者特殊人群用产品(婴幼儿或孕妇用护肤品),这也体现了β-葡聚糖在功效原料领域的重要地位。

不止保湿修复,β-葡聚糖的护肤价值被挖掘

在生物医学界,β-葡聚糖的研究历史久远,1941年,Pillemer博士等人首次发现了葡聚糖这一物质。20世纪60年代,美国图伦大学的Diluzio博士确认该物质是一种多糖,即β-葡聚糖,并从面包酵母中分离出这种物质。之后,这一成分在细胞免疫领域连续两年被授予诺贝尔医学奖,直到21世纪初,其在临床皮肤修复及化妆品领域的运用逐渐被重视。

β-葡聚糖在化妆品中起到皮肤调理剂和保湿剂的作用,其糖苷键的连接主要有β-1,3、β-1,4和β-1,6三种方式,其中只有β-1,3链接结构是主要的活性分子结构,β-1,3-葡聚糖具有多项皮肤护理功效的生物活性,可产生保湿、修复皮肤、延缓衰老等多种功能。

保湿一直是护肤的重中之重。广州中医药大学第一附属医院皮肤美容科主任医师丁慧教授说道:“科学的办法是用保湿来平衡皮肤油脂,而皮肤85%的保湿功能依靠角质层。”因此,角质层含水量是影响皮肤功能的重要因素。

β-葡聚糖这类生物多糖与大多数的保湿剂不同,它具有良好的成膜性,可减少皮肤表面水分蒸发,使得水分从基底组织扩散到角质层,诱导角质层进一步水化,起到润肤作用。β-葡聚糖应用于护肤品保湿剂要追溯到1996年,德国的香料公司德威龙运用其专利技术,将提取的燕麦β-葡聚糖用作个护产品的基质,自此β-葡聚糖作为保湿剂被广泛用在化妆品工业中。

2007年,中国中医科学院主任医师孟宏等人在《中国中医学报》上发表一篇论文,研究表明,燕麦β-葡聚糖对大鼠皮肤具有良好的保湿性。2015年,中国农业科学院农产品研究所的张琪等人对裂褶菌β-葡聚糖(MES)提取物的功效保湿进行了研究,结果表明,在体内外保湿实验中,环境湿度相同的情况下,裂褶菌β-葡聚糖的保湿能力更优于透明质酸、海藻多糖,仅次于甘油。

△β-葡聚糖的保湿性能对比

做好了保湿,就到了修复环节。β-葡聚糖能够促进格朗罕氏细胞的增值,在机体免疫和细胞修复过程中发挥重要作用,临床研究表明,β-葡聚糖具有显著的消炎、抗过敏活性,0.2%浓度β-葡聚糖与含有1.0 %氢化可的松的化妆品具有同样的消炎作用;β-葡聚糖还能提高受损皮肤的复原功能,加速皮肤伤口的愈合,因此被常应用于创伤护理及修护产品。

除此之外,β-葡聚糖还能够有效清除自由基,对抗紫外线伤害,从而起到抗衰老、防晒等多重功效。同时,它具有良好的经皮渗透功能,2005年,加拿大爱德蒙顿公司的Maik Redmind博士等人对0.5%的β-葡聚糖溶液在人体腹部渗透进行研究发现,尽管β-葡聚糖的分子量较大,但它通过细胞间隙能进入表皮层和真皮层,这一特征为非注射式天然治疗皮肤皱纹提供了一个全新选择。

传统葡聚糖存在应用限制,羧甲基化和生物转化或成为突破口

β-葡聚糖虽然具备不错的修复功效,但是在配方应用上存在着难题,传统的β-葡聚糖主要提取自燕麦、菇类、酵母、真菌细胞等物质,其中酵母葡聚糖生物活性最强,但是其β-1,3-葡聚糖含量只有近30%左右,有效含量低;再加上大多数β-1,3-葡聚糖水溶性差,配伍难度高,无法有效地渗透皮肤发挥生理活性,导致实际发挥出来的效果大打折扣,这些情况都制约了β-葡聚糖在化妆品领域的进一步发展。

在这些限制下,出现了一种特殊加工方式,通过引入基团进行结构修饰可有效改善β-1,3-葡聚糖的水溶性问题,进而增强生物活性。

2010年,广东药学院的王庆华等人制备出羧甲基化酵母葡聚糖(CMG)并对其保湿性能、皮肤抗刺激性、皮肤纹理改善度进行测试,结果显示,经过结构修饰的葡聚糖水溶性得到明显改善,吸水和保湿能力明显增强,且具有良好的抗敏性以及抗皱作用,由此可见 CMG 是一种良好的护肤品功能配料成分。

△截图自相关文献

不过,采用化学修饰的方式会不可避免地引入一些杂质,无法保证成分的安全性和纯度,因此并不是最好的选择。新光生物在2014年开发出的一种化妆品新型原料,一种无经修饰的且性能更优异的β-葡聚糖,商品名为赛来可(Salecan),这是目前世界上唯一可工业化生产的天然水溶性β-1,3-葡萄糖。

这种新型β-葡聚糖拥有四大特征:天然无修饰,新型稳定结构,良好的水溶性和生物活性,成分单一且纯度高。新型β-葡聚糖是用一种新型海洋微生物专利菌株ZX09生物发酵蔗糖转换得到的,其结构中β-1,3键占比达到75%,天然的水溶性和独特的化学结构使得其生物活性相对更高,因此在安全性、抗敏修复和保湿等功效方面都优于普通来源的β-葡聚糖,这一点在四川大学华西医院化妆品评价中心检测中得到证实。

通过羧甲基化和微生物转化,β-1,3-葡聚糖的应用范围扩大,有效弥补了传统葡聚糖的应用短板,目前这两项技术已经在化妆品工业中广泛普及。

β-葡聚糖在修复型功效护肤品中表现优异

目前,大多数关于β-葡聚糖的局部应用研究由国际化妆品公司和制药企业进行未公开的研究,企业在相关专利的申报上各不相让,其中日本申请的β-葡聚糖专利最多。早在1987年,Bio Bi Daimaru公司就申请了β-葡聚糖面霜专利,1991年后又陆续有化妆品公司获得面霜产品、给药系统方面的专利。

日本资生堂推出的红妍肌活精华露,在成分的选择上使用了羧甲基β-葡聚糖钠联合维C抗衰老成分,同时具有保湿和修复效果,由于羧甲基β-葡聚糖钠稳定性较好,功效全面,安全系数高,成为了资生堂旗下的大多数品牌的选择成分。

作为有医学背景的国产功效性护肤品牌,薇诺娜多年来专注于敏感皮肤修复类型产品的研发,由于β-葡聚糖高效的舒缓保湿作用,被薇诺娜纳入核心成分列表中。

薇诺娜的主推产品舒敏保湿特护霜,主要成分有马齿苋和青刺果,用于修复抗敏。此外,还选择了从蘑菇提取的β-葡聚糖来镇定保湿。欧洲皮肤病研究及化妆品功效检测权威机构对这一产品进行双盲自身对照试验,结果表明该产品对敏感性皮肤有显著改善,并进一步验证了配方中三种主要活性成分马齿苋、青刺果及β-葡聚糖的修复保湿作用。

与上述两种产品不同的是,另一个国产护肤品牌肌本演绎主打的核心成分是源于深海的新型β-葡聚糖,将其应用在液体敷料,安瓶精华液等系列产品。新型的天然β-葡聚糖成分活性更高,修复维稳能力是其他葡聚糖的N倍。由于成分保鲜难度较大,防腐体系会破坏活性,因此该品牌在包装上选择了次抛形式以解决保鲜难题。

天然成分、安全系数高、功效全面、高效的修复保湿……β-葡聚糖身上的标签似乎有很多,但这一成分也并非无所不能。不同来源的β-葡聚糖在有效成分含量和水溶性等方面存在不同的缺陷,通过技术改善其不足之处,可以进一步扩大β-葡聚糖的应用前景,也是这一原料在化妆品中充分发挥功效的主要研究方向。

来源:聚美丽

原标题:多功效的保湿修复成分,β-葡聚糖在应用上的前景与挑战丨成分特辑

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