返回首页     清碧新闻     行业动态     政策法规     化妆品科学研究     面膜OEM     原液OEM     化妆品OEM     化妆品加工厂家
化妆品科学研究
科学家发现依克多因对高嗜盐菌的生理活性,同样适用于对皮肤的保护、舒缓和修护

发布时间:2020-10-18 来源:节选自 内部资料《化妆品配方创新原理》 浏览次数:1074

美丽的令人窒息的“天空之镜”,真的是“生命的绝境”吗?

       关于依克多因的故事,我们必须从乌尤尼盐沼讲起,因为它是故事发生的所在地。

        乌尤尼盐沼位于玻利维亚波托西省西部高原内,海拔3,656米,长150公里,宽130公里,面积9,065平方公里,为世界较大的盐层覆盖的荒原。乌尤尼盐沼昼夜温差极大,而且气候干燥。每年冬季(旱季7月至10月),湖水干涸,留下一层以盐为主的矿物质硬壳,中部达6米厚。人们可以驾车驶过湖面。尤其是在冬天的雨后,湖面像镜子一样,反射着好似不是地球上的、美丽的令人窒息的天空景色,这也就是传说中的“天空之镜”。

       不过当你漫步在盐沼的天地,浸没在纯洁的世界里,彻底被这令人窒息般的美丽所折服的时候,你是否意会到这里是地球上较恶劣的环境之一。这里是高原盐湖,高盐、高温、高紫外线辐射。湖水虽清澈见底,但从未有过鱼翔浅底、虾戏水草的景象,水中除了来不及溶解的洁白的盐,似乎未曾有过生命的痕迹。所以才有人怀疑乌尤尼盐沼是“生命的绝境”。

        不过科学家还是肯定地告诉我们,乌尤尼盐沼从来不缺乏生命,从它开始形成到现在的4万年时间,乌尤尼盐沼的湖水里一直充斥着生命,只是我们的肉眼看不到它们而已。这种生命的名字叫做高嗜盐菌,一种顽强的单细胞微生物。高嗜盐细菌能在极端地盐环境下生长和繁殖,特别是在天然地盐湖和太阳蒸发盐池中生存。有点生物常识的人都知道,所有动物,只要摄入过多的盐分,都会引起机体电解质失衡,器官和细胞都会发生相继脱水、衰竭,甚至引发死亡。所有肉眼可见的生物都被浓盐水齁死了,乌尤尼盐沼的高嗜盐菌是如做到“生命的绝境”里自由自在的繁衍生息的呢?经研究,科学家找到了答案——依克多因。

清碧科学家发现依克多因对高嗜盐菌的生理活性,同样适用于对皮肤的保护、舒缓和修护

        高嗜盐菌在胞内积累了大量小分子极性物质——依克多因,依克多因是高嗜盐菌胞内调节细胞渗透压的物质,确保高嗜盐菌在高盐环境下不至于脱水死亡。 清碧化妆品加工厂科学家发现,依克多因具有独特的高极性分子结构,使之具有很强的水分子络合能力,一分子依克多因可络合四、五个水分子,帮助高嗜盐菌在吸入盐水后将盐分代谢出细胞外、将水分留下保持在细胞内。通过这种方式,高嗜盐细菌可产生大量的内溶质(水分)或保留从外部取得溶质(水分)的方式来维持自身的生存,对环境有较强的适应能力,在高盐、高温、高紫外线辐射的“生命的绝境”里,依旧能够保持良好的细胞活性。

        依克多因,为英文名Ectoin的中文译名,学名:四氢甲基嘧啶羧酸。由于它是来源于高嗜盐菌体内的功效成分,因此有科学家把它称之为“耐盐菌萃取物”。依克多因,维持了高嗜盐菌细胞渗透压的平衡,帮助高嗜盐菌从外部取得纯粹的溶质——水分,使之能在“生命的绝境”繁衍生息。正是这种生命奇迹现象,触发了皮肤科学家的好奇心和开发灵感——依克多因帮助单细胞菌体存活,是不是也会有益于皮肤的细胞呢?研究发现依克多因对高嗜盐菌的生理活性,同样适用于对皮肤细胞的保护和修护,从2016年清碧化妆品加工厂科学家就开始研究依克多因对皮肤的作用机理及其在护肤品中的应用方案,我们发现,对于皮肤来说,依克多因起到补水、修护、抗皱等多重功效,下面分别详细讲解。

(1)强化皮肤锁水功能,完善皮肤保湿屏障

从化学结构去看,依克多因实际上是一种氨基酸衍生物,但它和普通氨基酸不同的特殊之处在于它独特的分子结构,保证它即使在恶劣的环境下,也可以为肌肤锁住大量水分,维持细胞浸润。左图左侧是依克多因的分子结构,右侧是水分子示意图,这种结构很容易吸收周围的水分子。

依克多因锁水能力非常强。在下方右图,皮肤里的蛋白质周围有一群水分子环绕,但比较松散,随时都可能游离而去,导致皮肤缺水。而当我们开始涂抹上依克多因护肤品时,依克多因渗入肌肤之后,由于依克多因是氨基酸结构,皮肤蛋白质也是由氨基酸组成,根据相似相依的生物原理,依克多因分子就会密集地分布在蛋白质周围,原本松松散散的细胞周围的“水分子”一下子变得密集团结起来。如图右。

       正是通过这样的方式,依克多因就轻松聚集周围的水,一分子依克多因可络合四、五个水分子,束缚形成一个“微型水库”。这个“微型水库”的存在,对皮肤角质层和基底层的水合作用起到保护作用,能够持续改善皮肤的保湿持水能力,避免皮肤细胞脱水现象的发生。所以,即使在极度干燥寒冷的气候,“微型水库”仍然可以很好的帮助皮肤锁住水分,为皮肤细胞维持一个浸润的存活环境。与此同时,依克多因也能帮助肌肤修护天然保湿屏障。肌肤一旦屏障受损,肌肤抵抗能力下降,很容易发生缺水掉屑现象。

        清碧科学家进一步研究发现:依克多因是一种肌因修护成分,可以刺激氨基葡聚糖(GAGs,glycoaminoglycans )的生成,促进细胞外基质中称为蛋白质多糖(proteoglycans)的生成和构建(例如凝胶状的蛋白质网络和作为支架及细胞间减震器的糖),持续改善肌肤表皮细胞以及天然保湿屏障的持水能力,即使停用后皮肤持水能力也不会立刻下降,停用一周后皮肤持水能力尚高于对照组,是非常优秀的保湿屏障修护成分。

        为了展现依克多因对受损皮肤屏障的修护功能,我们找来一位使用“般美啦”(谐音)护肤品之后脸部皮肤异常干燥缺水到掉屑的顾客,用依克多因肌因修护冻干粉原液对她做了经皮水分损失( TEWL)测试(TEWL,即用于评价化妆品的保湿锁水能力和皮肤屏障修护功能的一种实验测试)。一般来说,当皮肤保湿屏障受损时,TEWL值变化会升高;反之,TEWL降低,皮肤保湿屏障得到修护并好转。根据测试数据,跟初始数值相比,TEWL值的每一天变化来看,该顾客使用依克多因肌因修护冻干粉原液后,实验测得的经皮水分损失数据逐日明显降低,30天后TEWL值几乎达到正常肌肤的水平,说明该顾客的肌肤保湿屏障得到了有效的修护。

提升皮肤防护力,修护耐受性差的皮肤 
        前面我们谈到,屏障受损的皮肤会缺水,依克多因能完善皮肤屏障,完善皮肤的锁水功能,从而舒缓了皮肤的干燥。依克多因完善皮肤屏障的功能也有利于修护脆弱性肌肤,为什么呢?要讲清这个问题,首先我们要来了解一下皮肤为什么会脆弱?主要原因还是因为皮肤屏障受损。

        屏障受损的皮肤无法起到正常皮肤的防御作用,很容易受到来自外界的刺激和伤害,例如:当遇到冷、热、酸、碱等物理、化学刺激的时候,很容易发红、刺痛;容易被晒伤......其实皮肤屏障就像是一堵墙,帮我们抵挡外界的刺激和伤害,调控外来物质的吸收和代谢。但是一旦这堵墙出现了破损或坍塌,皮肤里面的每块砖块——细胞都有可能受到损伤,当中许多胶原蛋白、保湿因子...也会不停地流失,外界的微生物细菌不断入侵,皮肤就容易出现脆弱、不适、泛红、痘痘、皱纹、色斑、松弛等问题。这时候,就需要我们的依克多因来“救场”。

        上面已经分析过依克多因聚集周围的水分子,束缚形成一个“微型水库”。“微型水库”就像一个一个的“小盾牌”,保护好“皮肤墙”的每一块砖块——细胞都得到有效的浸润,从皮肤更大范围来看,由每一砖块——细胞垒起来的“皮肤墙”得到了很好的修护,也就是说皮肤的屏障功能得到了修护。依克多因对皮肤细胞提供的这种保护作用,稳定细胞蛋白质的结构,修补了破损的皮肤屏障,有效提升皮肤细胞的免疫防护能力。这样一来外界的微生物、病毒及过敏原(应激因子),包括NO2、PM(各种大小),PAHs,重金属,花粉等,就难以入侵到皮肤中,也大大减少紫外线引起的“活性氧”或“自由基”对皮肤的侵害。依克多因护肤品的使用,也能减少皮肤不适反应、刺激反应的发生,减少皮肤的过敏概率。

抗皮肤污染,缓解皮肤压力,预防皮肤老化 
        一直以来消费者对皮肤的衰老存在认识的误区,许多人认为皮肤的老化是自然的进程,人不可逆天行事,但殊不知皮肤的衰老60%的因素来自于自然老化,剩下的40%的因素则可能来源于皮肤污染,尤以居住在城市为甚。
虽然目前对于空气污染与皮肤衰老的时间、量效关系尚不明确,但可以肯定的是,空气污染对于皮肤衰老有直接的影响。近年来,北京、上海以及韩国地区的研究表明,空气污染的加重,干燥、泛红、脱屑、痤疮、耐受性差的人群随之增加,其症状也随之加重。

        2010年,科学家研究跟踪调查了400名住在德国的女性在长达24年的时间里受到大气污染的影响。结果发现在空气污染严重的地方(一天有1万台车以上通过的道路100米内)居住的人衰老特征更为显著:额头和脸颊有更多数量的皱纹、更深的法令纹,以及更多的斑点。2017年,sci rep在中国也做过皮肤污染的实验,数据表明中国室内PM2.5暴露水平与皮肤衰老的相关研究,通过回归建模的方法证实,室内PM2.5的高水平暴露(烹饪方式),使前额及上唇的衰老增加12.5%、7.7%。

        多数人会觉得空气污染只会影响呼吸道,为什么空气污染能影响到皮肤?事实上,空气污染包括了颗粒物和有害气体,颗粒物就是我们常说的PM2.5\PM10,气体包括SO2,臭氧,CO等。这些污染,很多是可以进入皮肤的。以PM2.5为例,PM2.5指的是直径小于2.5微米的颗粒物,相当于人体毛发的1/20大小。虽然PM2.5不太可能穿透角质层,但它远小于人体毛孔的直径,完全可能通过毛孔进入皮肤。人体毛孔直径约为40微米,直径2.5微米以下的PM2.5,通过毛孔进入皮肤深层可以说是轻而易举。至于其他的分子级的有害气体,进入皮肤就更是不费吹灰之力。

        这些污染进入皮肤之后,会对细胞的新陈代谢产生破坏性的作用。PM2.5、PM10会携带一些多环芳香烃类的化合物PAHs,以及有毒气体SO2、臭氧、CO等会作为信号激活皮肤细胞上的受体AhR,并随之产生一些列的炎症效应,并产生了大量的破坏性的自由基ROS。ROS是个狠角色,会造成DNA损伤和胶原蛋白降解,加速皮肤衰老,同时加速黑色素细胞生长,使皮肤变得益加暗黄。从结果上看,城市污染加速了色斑和皱纹的发生、加速了皮肤的衰老,加重了敏感性皮肤病的发生,并对皮肤屏障功能造成了一定的破坏。

        皮肤污染还有一个不可忽视的来源:光污染。皮肤光污染指的是逾量的光辐射(包括可见光、红外线和紫外线)对皮肤造成的不良影响,皮肤可在工作、生活、休息、娱乐等各种环境中直接暴露在光污染中。比如阳光中的紫外线,以及电脑屏幕、手机、灯光产生的蓝光和可见光都可损害波及到皮肤的表皮层和真皮层,引起细胞膜破损和线粒体DNA突变,甚至导致细胞凋亡,使皮肤相继出现粗糙、色素沉着、皮肤弹性下降形成皱纹,这就是常大家平所说的光老化。

        人们日益增长的肌肤保护意识,使消费者渴望使用一种抗皮肤污染的护肤品来保护自己容颜。清碧科学家认为依克多因是配制抗污染护肤品不可多得的成分,是大自然的恩赐。前文所述,依克多因可以聚集周围的水分子,在皮肤细胞周围形成一个个“微形水库”,“微形水库”紧紧地围绕在皮肤细胞周围,就像给每个细胞都加了一个天然的防护罩。这样一来,PM2.5、PM10及其携带的多环芳香烃类化合物,以及有毒气体SO2、臭氧、CO等难以穿透“微形水库”伤害到皮肤细胞,皮肤不适感也就减少发生。因此,依克多因可以有效减缓空气污染所引发的皮肤不适感及皱纹的产生。

        依克多因也可帮助皮肤对抗光污染。想想那个名叫高嗜盐菌的生命,在高原高温高盐高紫外线辐射的“生命绝境”——乌尤尼盐沼里头能够自由的繁衍生息,依克多因所提供的抗光污染的能力是强大的。清碧研究表明,对于人体皮肤细胞而言,依克多因也依然可以提供保护作用。正如前文所述依克多对“皮肤墙”有很好的修护作用,“皮肤墙”完善的皮肤,其角质屏障功也就能正常发挥作用,帮助皮肤过滤掉大部分光污染。另外,即使少量的光波能够穿透角质屏障,也不必太担忧,皮肤细胞周围还有一个以依克多因为核心组分的“微形水库”,“微形水库”紧紧地围绕在皮肤细胞周围,就像给每个细胞都加了一个天然的防光罩,对各种可见或不可见光都有散射作用,使进入皮肤深层的光波减少且其当量也被大大弱化。

        从化学结构去看,依克多因(Ectoin)实际上是一种氨基酸衍生物,属于极端酶组分的多功能活性成分,可以修护皮肤不适,同时也为衰老性皮肤以及对过度紧张的皮肤和受刺激性的皮肤提供修护和舒缓功效。 清碧光污染实验表明,经紫外线照射的皮肤,敷完用1%依克多因配制的面膜后,皮肤在60分钟后恢复了正常,但空白组(不含依克多因成分的面膜)要经过180分钟之后才能褪红且过程中伴有瘙痒。清碧光老化实验也表明,依克多因对于皱纹还有良好的抚平效果,实验周期为设定为8周,每天1次敷用1%依克多因配制的修护乳,可以看出左边使用依克多因的组图,对脸部的衰老症状有明显的改善:细纹显著减少、皮肤表面粗糙度得到明显改善、肉眼可见皮肤含水量明显增加,而右边空白组(不含依克多因成分的面膜)敷用确没有取得这方面的改善。

返回顶部
技术支持:讯博网络