劉淑芳 康苗苗 馮佳 呂俊平 劉琪 謝樹(shù)蓮
摘要:為探索天然植物資源在護(hù)膚美容方面的功效,以地木耳(Nostoc commune Vauch.)提取物為原料,配制了護(hù)膚霜、潤(rùn)膚露、化妝水和面膜等護(hù)膚品,對(duì)其性能和功效進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,配制的護(hù)膚品外觀均勻、細(xì)膩,色澤自然,分散均一,易涂展,膚感清爽,且具有良好的穩(wěn)定性;外界溫度變化和振搖均不影響其狀態(tài)和功效;對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌和大腸桿菌均有明顯的抑制作用,具有廣譜抗菌性;同時(shí),涂敷后清爽滋潤(rùn),無(wú)不適,安全無(wú)毒無(wú)副作用。地木耳護(hù)膚品對(duì)自由基具有較強(qiáng)的清除作用,保濕性好,紫外吸收能力強(qiáng),對(duì)酪氨酸酶的抑制率較大,具有抗皺抗衰、保濕、防曬、美白的多重功效。
關(guān)鍵詞:地木耳;護(hù)膚品;穩(wěn)定性;抑菌性;抗氧化性
中圖分類(lèi)號(hào):F326:Q949.22+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001—4942(2016)03—0123—07
地木耳(Nostoc commune Vauch.)是一種陸生藍(lán)藻,屬藍(lán)藻門(mén)(Cyanophyta)念珠藻科(Nosto-caceae)念珠藻屬(Nostoc)。該種分布范圍很廣,資源豐富,一般在夏秋季雨后大量生長(zhǎng)。地木耳具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是理想的藥食同用資源。由于地木耳含有海藻糖、鼠李糖、果膠多糖類(lèi)、葡萄糖苷、胡蘿卜素、藻藍(lán)素以及胞外多糖等多種活性成分,因而還具有良好的抗氧化以及保濕、防曬等功效。
目前人們更多青睞的是以植物天然活性成分為原料,對(duì)人體安全無(wú)毒無(wú)副作用的護(hù)膚產(chǎn)品。雖然地木耳具有一定的護(hù)膚功效,也有文獻(xiàn)對(duì)其多糖提取工藝進(jìn)行過(guò)報(bào)道,但以地木耳活性成分為原料配制護(hù)膚產(chǎn)品的研究還未見(jiàn)報(bào)道。
護(hù)膚品可分為膏霜類(lèi)、粉類(lèi)以及液體類(lèi),適用于不同膚質(zhì)的人群。筆者以地木耳提取物為原料,配制了護(hù)膚霜、潤(rùn)膚露、化妝水和面膜等護(hù)膚品,以期為該資源的深度開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1地木耳提取物的制備
地木耳干品采自山西神池。于40~50℃溫水中泡發(fā)后清洗干凈,并放置在干燥陰涼處晾干,用高速多功能粉碎儀(SL—500A型,浙江永康松青)粉碎,100目過(guò)篩,制得地木耳粉。稱取2 g地木耳粉,置于250 mL廣口瓶中,加入100 mL無(wú)水乙醇。在40℃下恒溫水浴浸提10 h,過(guò)濾,再將濾渣繼續(xù)用50 mL無(wú)水乙醇40℃恒溫浸提10min,過(guò)濾后將濾液合并,在58℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(RE-52C型,上海隆拓)濃縮至5 mL左右,密封至4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
供試菌種金黃色葡萄球菌(Staphylococcus au-FelLs)、枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)和大腸桿菌(Escherichia coli),由山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。
所用試劑購(gòu)自北京國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司和Sigma公司,均為分析純。去離子水配制。
1.2地木耳護(hù)膚品的制備
1.2.1地木耳護(hù)膚霜的制備 原料組分按重量份數(shù)計(jì)為地木耳提取物4.0~8.0,硬脂酸4.5~6.5,十六醇5.0~7.5,白油3.1~4.1,羊毛脂1.2~1.8,三乙醇胺0.5~0.8,甘油6.5~10.0,尼泊金丙酯0.10~0.15,無(wú)水乙醇2.1~2.5,去離子水70~80。將硬脂酸、十六醇、白油、羊毛脂和三乙醇胺置于電熱恒溫水浴鍋中攪拌加熱至80~90℃,完全熔化成均相,然后按比例加入甘油和去離子水并于45℃下保溫20 min。滅菌后過(guò)濾。降溫至60~70℃時(shí)加入地木耳提取物。攪拌降溫至45℃左右時(shí)加入適量尼泊金丙酯,繼續(xù)攪拌后冷卻靜置,得最終產(chǎn)品。
1.2.2地木耳化妝水的制備 原料組分按重量份數(shù)計(jì)為地木耳提取物5.0~9.0,十六醇8.5~12.0,羊毛脂0.12~0.23,三乙醇胺0.5~0.8,甘油13.3~15.0,無(wú)水乙醇2.1~2.5,尼泊金丙酯0.1~0.15,去離子水100~110。在80~90℃下將十六醇、羊毛脂、三乙醇胺攪拌加熱至完全熔化成均相,然后加入甘油和去離子水并于45℃下保溫20 min。滅菌后過(guò)濾。降溫至60~70℃時(shí)加入地木耳提取物。攪拌降溫至45℃時(shí)加入適量尼泊金丙酯,繼續(xù)攪拌后冷卻靜置,得最終產(chǎn)品。
1.2.3地木耳潤(rùn)膚露的制備 原料組分按重量份數(shù)計(jì)為地木耳提取物4.0~8.0,硬脂酸1.7~3.5,十六醇6.5~9.0,白油0.4~1.0,羊毛脂0.5~1.0,三乙醇胺0.5~0.8,甘油8.9~12.0,尼泊金丙酯0.1~0.15,無(wú)水乙醇2.1~2.5,去離子水90~100。在電熱恒溫水浴鍋中將甘油和少量去離子水?dāng)嚢杓訜嶂?0~90℃,再加入硬脂酸、十六醇、白油、羊毛脂和三乙醇胺,攪拌加熱使其完全熔化成均相。滅菌后過(guò)濾。降溫至60~70℃時(shí)加入地木耳提取物,攪拌降溫至45℃時(shí)加入適量尼泊金丙酯,繼續(xù)攪拌后冷卻靜置,得最終產(chǎn)品。
1.2.4地木耳剝離型面膜的制備 原料組分按重量份數(shù)計(jì)為地木耳提取物7.0~9.0,聚乙烯醇10.0~13.0,甘油5.0~6.0,無(wú)水乙醇3.0~4.0,羊毛脂1.5~2.0,三乙醇胺0.5~0.6,尼泊金丙酯0.1~0.15,氧化鋅10.0~12.0,鈦白粉15.0~18.0,羧甲基纖維素鈉5.0~6.0,去離子水80~100。將無(wú)水乙醇、羊毛脂、三乙醇胺在電熱恒溫水浴鍋中攪拌加熱至70~80℃,待其完全熔化后靜置10 min,然后加入鈦白粉、氧化鋅、羧甲基纖維素鈉、甘油和去離子水,在(80±5)℃保溫20min。滅菌后過(guò)濾。降溫至60~70℃時(shí)加入地木耳提取物,攪拌降溫至45℃時(shí)加入適量尼泊金丙酯,繼續(xù)攪拌后冷卻靜置,得最終產(chǎn)品。
1.2.5地木耳面貼型面膜的制備 原料組分按重量份數(shù)計(jì)為地木耳提取物7.0~9.0,十六醇5.5~7.0,白油0.5~1.0,丙三醇6.0~7.0,無(wú)水乙醇2.0~3.0,羊毛脂2.5~3.0,三乙醇胺0.5~0.6,尼泊金丙酯0.1~0.15,去離子水100~110。在80~90℃下將十六醇、白油、羊毛脂和三乙醇胺攪拌加熱至完全熔化成均相,然后加入甘油和去離子水,在45℃下保溫20 min。滅菌后過(guò)濾。降溫至60℃時(shí)加入地木耳提取物,繼續(xù)攪拌加入無(wú)水乙醇和尼泊金丙酯,靜置冷卻至室溫,得到面貼液。將安全無(wú)毒、無(wú)副作用的市售無(wú)紡布裁剪成人面部性狀,并在人眼、鼻、唇部位留出相應(yīng)空隙,再將其浸潤(rùn)于面貼液,放置20~30 min,得最終產(chǎn)品。
1.3地木耳護(hù)膚品的性能檢驗(yàn)
1.3.1基礎(chǔ)理化指標(biāo)檢驗(yàn) 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),主要從感官方面對(duì)地木耳配制的護(hù)膚品色澤、氣味、粘稠度、涂展性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、pH值進(jìn)行評(píng)價(jià),確定是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
1.3.2穩(wěn)定性檢驗(yàn) 取3~5 g地木耳護(hù)膚霜、潤(rùn)膚露和剝離型面膜、3~5 mL化妝水和面貼液進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試。
(1)耐寒性試驗(yàn):于-20℃冰箱中冷凍儲(chǔ)存24 h后取出,置于室溫下放置20~30 min后,觀察是否有分層或浮油現(xiàn)象,色澤和狀態(tài)是否變化。
(2)耐熱性試驗(yàn):于40℃下恒溫水浴8 h后取出,觀察是否有油水分離現(xiàn)象,色澤是否變化。
(3)冷熱交替循環(huán)試驗(yàn):于40℃下恒溫水浴24 h,取出在室溫下放置24 h,再置于-20℃冰箱內(nèi)冷凍24 h。循環(huán)3次,觀察是否有分層或浮油,色澤是否變化。
(4)離心試驗(yàn):放入高速冷凍離心機(jī)(TGL-16G℃,上海安亭)中,室溫下4000 r/min離心30 min,觀察是否有結(jié)塊或顆粒狀化學(xué)成分析出的乳析現(xiàn)象。
1.3.3抑菌性檢驗(yàn) 供試菌種為金黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌和大腸桿菌。培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。通過(guò)平板稀釋涂布法,對(duì)菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。設(shè)定3個(gè)組,對(duì)照組只有液體培養(yǎng)基和菌種,試驗(yàn)組1在對(duì)照組基礎(chǔ)上加入了除地木耳提取物之外的其它成分,試驗(yàn)組2則是在對(duì)照組基礎(chǔ)上加入了地木耳護(hù)膚品的所有成分。每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.4安全性檢驗(yàn) 采用皮膚開(kāi)放型斑貼試驗(yàn)對(duì)配制的地木耳護(hù)膚品進(jìn)行安全性檢驗(yàn)。選擇6名非高度敏感體質(zhì)的成年志愿者作為受試對(duì)象,在上肢大臂處選取面積約5×5 cm2的區(qū)域,清潔后將供試地木耳護(hù)膚品均勻涂敷,每天2次(面膜涂敷20 min后洗凈)。24 h后觀察皮膚反應(yīng)。連續(xù)試驗(yàn)7 d。
1.4地木耳護(hù)膚品的功效測(cè)試
1.4.1樣品預(yù)處理 由于配制的地木耳護(hù)膚品中除活性成分外還添加了油性類(lèi)基礎(chǔ)試劑,為使測(cè)試結(jié)果便于觀測(cè),在測(cè)試前,要對(duì)配制得到的樣品進(jìn)行預(yù)處理。取一定量樣品于試管中,加入辛酸類(lèi)消泡劑1.5~2.0 mL,再加入高氯酸-過(guò)氧化氫混合液20~30 mL,放置4 h,振搖3 min,靜置過(guò)夜后過(guò)濾。取濾液10~20 mL待測(cè)。
1.4.2功效測(cè)試 參照有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)配制得到的地木耳護(hù)膚品的功效進(jìn)行檢驗(yàn),包括抗皺、保濕和防曬。
美白功效以酪氨酸酶抑制率表達(dá)。參照有關(guān)文獻(xiàn),以磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(PBS,pH=6.86)、酪氨酸酶溶液(200g/mL)、左旋多巴L-Dopa溶液(用PBS配制,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O.03%)、地木耳樣品預(yù)處理液(用PBS配制)配制A、B、C、D四種測(cè)試液,在25℃恒溫條件下放置5 min,測(cè)量475 nm波長(zhǎng)處的吸光度值。每組試驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值,計(jì)算酪氨酸酶抑制率:
2結(jié)果與分析
2.1基礎(chǔ)理化指標(biāo)
通過(guò)感官評(píng)價(jià)及pH測(cè)試,配制的各護(hù)膚品在基礎(chǔ)理化指標(biāo)方面結(jié)果一致(表1),符合國(guó)家化妝品標(biāo)準(zhǔn)。
2.2穩(wěn)定性
通過(guò)試驗(yàn)觀察,配制的各護(hù)膚品在穩(wěn)定性方面結(jié)果一致,在溫度變化及振搖下,其性能均較穩(wěn)定(表2)。
2.3抑菌性
圖1顯示了配制的不同地木耳護(hù)膚品對(duì)3種供試菌的抑菌效果。可以看出,試驗(yàn)組1和對(duì)照組間差異不明顯,試驗(yàn)組2對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌和大腸桿菌都有明顯抑制作用,效果顯著或極顯著優(yōu)于對(duì)照組和試驗(yàn)組1,可能是由于試驗(yàn)組2添加了地木耳提取物。
2.4安全性
6名受試志愿者連續(xù)7 d試驗(yàn)中,均沒(méi)有出現(xiàn)紅斑、皮膚干燥、皺褶、水腫、大皰、糜爛、色素沉著或色素減退等皮膚過(guò)敏反應(yīng)現(xiàn)象,涂敷后也沒(méi)有感到任何刺激,涂敷部位有清爽滋潤(rùn)的感覺(jué)。故此初步判斷,地木耳護(hù)膚品對(duì)人體皮膚安全無(wú)毒副作用。
2.5抗皺效果
抗皺機(jī)理是消除自由基或容易生成自由基的物質(zhì),因?yàn)樽杂苫鶎?duì)皮膚的損傷作用大,也是肌膚衰老的最大威脅。清除機(jī)體內(nèi)多余的自由基有助于緩解皮膚衰老。圖2顯示了配制的不同地木耳護(hù)膚品對(duì)羥自由基(·OH)的清除效果。可以看出,不同樣品相同體積下對(duì)羥自由基的清除效果差異不大。當(dāng)?shù)啬径A(yù)處理液的加入量達(dá)到0.7 mL時(shí),清除率就可達(dá)50%,當(dāng)加入量達(dá)到1.1 mL時(shí),清除率可達(dá)到75%以上,可見(jiàn)其對(duì)羥自由基的清除效果明顯。繼續(xù)增加地木耳預(yù)處理液體積,則清除率變化不大,趨于穩(wěn)定。
圖3顯示的是配制的不同地木耳護(hù)膚品對(duì)過(guò)氧化氫(H2O2)的清除效果??梢钥闯?,不同樣品相同體積下對(duì)過(guò)氧化氫的清除效果差異不大。當(dāng)?shù)啬径A(yù)處理液的加入量達(dá)到0.7 mL時(shí),清除率就可達(dá)50%,繼續(xù)增加地木耳預(yù)處理液體積,清除率緩慢上升,可達(dá)80%以上,可見(jiàn)其對(duì)過(guò)氧化氫清除效果明顯。
2.6保濕效果
失水率是衡量護(hù)膚品保濕性的重要指標(biāo)。如失水率過(guò)大,易造成有效成分的損失,則吸收效果欠佳。圖4顯示了配制的不同地木耳護(hù)膚品在一定時(shí)間內(nèi)的失水率及與去離子水和甘油水溶液的比較??梢钥闯?,不同樣品在8 h內(nèi),失水率明顯小于去離子水,與甘油水溶液差異不大,而甘油是已知保濕效果較好的護(hù)膚品常用添加劑,說(shuō)明地木耳護(hù)膚品具有較好的保濕效果,特別是地木耳護(hù)膚霜和潤(rùn)膚露效果更佳。
2.7防曬效果
防曬實(shí)際上就是防止紫外線輻射造成的皮膚損傷。紫外吸收率的大小可有效地反映相關(guān)產(chǎn)品的防曬效果。對(duì)紫外線吸收率在80%以上時(shí),一般認(rèn)為具有防曬效果,吸收率90%時(shí),則防曬效果顯著。
圖5是配制的不同地木耳護(hù)膚品不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均紫外線吸收率。可以看出,在波長(zhǎng)280~400 nm內(nèi),不同樣品紫外吸收率均大于80%,說(shuō)明地木耳護(hù)膚品對(duì)紫外線的吸收效果較好,具有防曬功效。不同樣品的防曬效果差異不顯著,地木耳護(hù)膚霜、潤(rùn)膚露和剝離型面膜等膏體類(lèi)樣品效果更佳。
2.8美白效果
酪氨酸酶是黑色素合成的關(guān)鍵酶。因此,適當(dāng)抑制酪氨酸酶的活性可對(duì)皮膚起到一定的美白作用。圖6是配制的不同地木耳護(hù)膚品對(duì)酪氨酸酶活性的抑制率??梢钥闯?,不同樣品對(duì)酪氨酸酶的活性均有明顯的抑制作用,且隨著地木耳預(yù)處理液加入量的增加抑制率也上升,當(dāng)?shù)啬径A(yù)處理液加入量為0.5 mL時(shí),抑制率可達(dá)70%左右,繼續(xù)增加地木耳預(yù)處理液則抑制率增加不明顯。不同樣品間差異不大,以護(hù)膚霜和潤(rùn)膚露效果更佳。
3討論與結(jié)論
配置的地木耳護(hù)膚品基礎(chǔ)理化指標(biāo)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且具有良好的穩(wěn)定性,外界溫度變化和振搖均不影響其狀態(tài)和功效。對(duì)金黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌和大腸桿菌均有明顯的抑制作用,具有廣譜抗菌性。同時(shí),涂敷后清爽滋潤(rùn),沒(méi)有任何不適,可見(jiàn)其安全無(wú)毒無(wú)副作用。
羥自由基和過(guò)氧化氫能對(duì)皮膚產(chǎn)生明顯的損傷,導(dǎo)致衰老。從研究結(jié)果看,地木耳護(hù)膚品對(duì)這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的清除作用,因而地木耳護(hù)膚品具有較強(qiáng)的抗氧化能力,也即對(duì)皮膚具有明顯的抗皺抗衰老作用。保濕作用是護(hù)膚品最重要的功效,在一定的時(shí)間內(nèi),失水率越小,保濕性能越好。研究結(jié)果顯示地木耳護(hù)膚品在8 h內(nèi)失水率很低,與甘油相當(dāng)。同時(shí),地木耳護(hù)膚品在280~400 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)平均紫外線吸收率在80%以上,具有較好的防曬效果。此外,地木耳護(hù)膚品對(duì)酪氨酸酶的抑制率較大,兼具有一定的美白效果。可見(jiàn),地木耳護(hù)膚品具有抗皺抗衰、保濕、防曬、美白的多重功效。特別是護(hù)膚霜、潤(rùn)膚露等膏體類(lèi)制品效果更優(yōu)。
目前,人們對(duì)植物源天然活性物質(zhì)的護(hù)膚品較為青睞。地木耳是一種營(yíng)養(yǎng)豐富,藥食同用,且具有多重護(hù)膚功效的天然植物。在實(shí)際應(yīng)用中,其活性物質(zhì)提取工藝簡(jiǎn)單,易于掌握,還可調(diào)整配方中各成分的比例,以適用于不同膚質(zhì)的人群,達(dá)到理想的護(hù)膚效果,因而將其應(yīng)用于護(hù)膚品生產(chǎn)具有良好的市場(chǎng)前景。
從環(huán)境保護(hù)和食品安全的角度來(lái)看,熱水處理因其簡(jiǎn)便、無(wú)污染、無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用前景廣闊,而且筆者發(fā)現(xiàn)適宜熱水處理后油桃的光澤度增加,色澤更加鮮艷,這在近幾年流行的鮮切油桃生產(chǎn)方面有著巨大潛力。然而,熱水處理對(duì)油桃果實(shí)生理的影響非常復(fù)雜,還需要在本試驗(yàn)基礎(chǔ)上,從有機(jī)酸代謝、蛋白質(zhì)代謝、酶促反應(yīng)和采后果蔬衰老機(jī)制及細(xì)胞分子水平等多方面進(jìn)行深入系統(tǒng)研究,以揭示熱水處理對(duì)油桃果實(shí)影響的內(nèi)在機(jī)理。