張雨茹,徐駿,李萬梅
杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院,杭州 311121
正值炎炎烈日,小美抬起胳膊擋住臉,哭著跑到白博士的實驗室。“白博士,白博士,快幫幫我,過了一個夏天我越來越黑了,怎么辦?嗚嗚嗚!”
白博士正專注于實驗,被突如其來的哭聲擾亂了心神,仔細(xì)思考了一下告訴小美:“想要變白就要抓住讓你變黑的主要‘元兇’?!?/p>
小美擦了擦眼淚,問道:“是黑色素嗎?它是使我皮膚表層形成黑斑的主要因素嗎?”
白博士微微笑了笑說:“沒錯,其實我們傳統(tǒng)意義上所說的皮膚美白,就是圍繞著抑制黑色素的形成、轉(zhuǎn)運(yùn)和加速黑色素的脫落而展開的。它由酪氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)后形成,它的形成和離去都是漫長的過程[1]?!?/p>
“所以想要變白,就要先了解有關(guān)‘黑色素’的故事。”小美邊說邊抬起手看了看剛剛被曬得紅紅的胳膊,“博士你快給我講一講吧!”
白博士說:“好,讓我們一起打贏這場掃‘黑’決戰(zhàn)吧!”
“那我先給你講講黑色素的產(chǎn)生過程吧。如圖1所示,首先第一步就是酪氨酸被酶催化,生成多巴。之后,多巴會被氧化生成多巴醌,這是初級黑色素。這些過程都離不開體內(nèi)各種酶的參與,尤其是酪氨酸酶的催化。隨著酪氨酸酶的翻譯和后續(xù)加工,它被運(yùn)輸?shù)綄iT的細(xì)胞器中,黑色素在其中被合成。這些生成的黑色素會運(yùn)轉(zhuǎn)至細(xì)胞外并上行至角質(zhì)層,導(dǎo)致皮膚變黑,最后又會隨角質(zhì)層脫落[2]?!卑撞┦哭哿宿圩约旱陌缀诱f道。
圖1 黑色素生成過程示意圖
聽到最后一句,小美可坐不住了?!八哉f黑色素會自己消失脫落嗎?那要多久才可以變白呀?”
“一般黑色素的代謝周期是 28 天,也就是說,如果被紫外線曬黑之后不用任何美白產(chǎn)品,也不再被任何紫外線照射,皮膚自我恢復(fù)期大概是 28 天,這也是人們度過一個冬天又會變白的原因?!?/p>
小美很生氣!“它居然要在我的身體里存在一個月!為什么要存在這種討厭的東西!”
白博士突然轉(zhuǎn)過身嚴(yán)肅地對小美說:“未知全貌切勿輕易評價它,黑色素其實‘本性純良’?!?/p>
“什么?黑色素害我變黑,它肯定不安好心,又為什么要說它本性純良呢?”小美不可置信地跺了跺腳。
白博士笑了笑說:“在日常生活中,我們大家都知道太陽照射是黑色素增多的主要原因,但是大家不知道的是,太陽光照在身上暖暖的,但是陽光中的紫外線會損害細(xì)胞中的脫氧核糖核酸,它又被人們稱作DNA,是人體正常發(fā)育和運(yùn)作必需的一種生物大分子[3]。不僅如此,若是長期照射紫外線,會使人體肌膚老化,不僅會引發(fā)各種皮膚病,更嚴(yán)重的還會導(dǎo)致人體體內(nèi)惡性基因突變。為什么我要說黑色素本性純良呢,因為在這個關(guān)鍵時刻,黑色素會被相應(yīng)地釋放出來,有效地吸收紫外線能量,它防止我們的DNA受到損傷,從而減少紫外線對我們?nèi)梭w造成的傷害。所以你看,黑色素可為我們的健康做出了極大的貢獻(xiàn)呢?!?/p>
小美望了望窗外的太陽恍然大悟:“原來是這樣啊,是我了解得太少,誤會了‘黑色素’?!闭f完她愧疚地低下了頭。
“雖說黑色素有代謝周期,但是我們很難保證在黑色素代謝的28天里我們的身體不會產(chǎn)生新的黑色素,所以想要變白一般還是要用美白產(chǎn)品。”
小美馬上點頭附和道:“嗯嗯,我最近用的一款‘白白水’效果可好了,每次只要一涂它就會立刻變白呢?!?/p>
白博士皺起眉頭。“快扔掉它,這種產(chǎn)品不是物理掩蓋就是含有違禁成分,黑色素的生成和去除都是一個漫長的周期,安全美白可是一場持久戰(zhàn)。為了保證安全,美白成分可都是有嚴(yán)格的含量限制,一旦過量,會對肌膚甚至人體造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。”
小美聽完有些后怕,“現(xiàn)在的黑心商人可真是越來越多,白博士你快具體講講這些美白成分,讓我以后能夠掌握一些基本知識,火眼金睛鑒黑心?!?/p>
白博士說:“美白成分通過不同的機(jī)制抑制黑色素的生物合成。我可以根據(jù)黑色素形成的過程以及脫落代謝的過程,將不同的美白成分簡單概述一下?!?/p>
“我記得!第一步是酪氨酸被酪氨酸酶催化!”小美已經(jīng)迫不及待。
白博士欣慰地點了點頭,“對!酪氨酸酶作用于黑色素生成途徑的速率限制步驟,此外,酪氨酸酶抑制劑對黑色素生成具有高度特異性,降低了副作用。因此,酪氨酸酶抑制劑是目前市場上最有效和最常用的皮膚美白劑。這類美白成分比如熊果苷(Arbutin),它的構(gòu)象與酪氨酸(Tyrosine)相似,可以把這個過程想象為它會和酪氨酸一起‘搶座位’,從而讓酪氨酸無法繼續(xù)參與黑色素的合成[4]。還有名為曲酸(Kojic acid)的一種成分,它可以抑制酪氨酸酶的合成過程,黑色素的形成也會因此被抑制。”白博士說完就在黑板上畫出了這些成分的分子結(jié)構(gòu)(圖2)。
圖2 酪氨酸(左)、熊果苷(中)和曲酸(右)的分子結(jié)構(gòu)
“這兩種成分我都聽說過,我現(xiàn)在就去實驗室里找找看?!毙∶缆犕昃蜏?zhǔn)備起身。
這個時候白博士阻止了小美,“不要著急,雖然熊果苷的美白作用可以降低細(xì)胞酪氨酸酶活性而不改變細(xì)胞的生存能力,能夠有效地減少黑色素形成,但是安全問題是重中之重?;瘖y品中作為美白成分它的最高含量被限制在7%,因為熊果苷具有光敏性,濃度過高有一定的安全風(fēng)險。還有曲酸,如果它含量過高,會引起紅斑、刺痛、接觸性濕疹等副作用,因此,作為化妝品美白成分,它的含量被限制在2%以內(nèi)?!?/p>
“這樣啊,我該改改自己的急性子了?!毙∶篮π叩?fù)狭藫项^。
“除了剛剛說的兩種常見的例子之外,還有很多其他通過抑制酪氨酸活性減少黑色素產(chǎn)生的方式。那么我考考你,你知道下一步是什么嗎?”
“嗯……我想想……是氧化形成多巴。”
“對啦!所以要‘消滅’黑色素,我們還可以做的就是還原它的中間產(chǎn)物。要阻礙其中的氧化過程,可以用比如維 C 這樣很好的抗氧化劑……[5]”
小美邊聽邊喃喃自語:“怪不得媽媽總說每天喝檸檬水會有助于美白。”
“……但是維C很不穩(wěn)定,容易被氧化,直接添加進(jìn)精華很可能直接被氧化得一點不剩,上臉時也就一點用也沒有了。為了穩(wěn)定產(chǎn)品里的維 C,市場上的美白產(chǎn)品通常有三個方案:使用特殊的配方工藝,使用穩(wěn)定的維生素 C 衍生物,以及使用能夠保持活性的粉狀維生素C[6]。”白博士接著說。
小美看了看自己做的筆記,抬起頭又問博士:“那要是黑色素已經(jīng)形成了呢?還可以消除掉它嗎?”
白博士回答道:“針對已經(jīng)形成的黑色素,一方面要抑制黑色素轉(zhuǎn)運(yùn)到表皮角質(zhì)細(xì)胞,煙酰胺又稱作維生素B3,是少數(shù)通過阻礙已形成的黑色素運(yùn)輸?shù)奖砥砻腊椎?,所以有很多人反?yīng)停用之后會出現(xiàn)‘返黑’,就是因為黑色素其實已經(jīng)產(chǎn)生了,只是暫時阻止了將其轉(zhuǎn)運(yùn)到角質(zhì)層而已?!?/p>
在白博士的指導(dǎo)下,小美畫出了煙酰胺的分子結(jié)構(gòu)(圖3)。小美皺起了眉頭看向白博士:“怎么煙酰胺聽起來好像沒有很強(qiáng)的實力呀?”
圖3 煙酰胺的分子結(jié)構(gòu)
白博士被小美的表情逗笑:“哈哈!恰恰相反,煙酰胺其實是一個護(hù)膚的萬能成分。它不僅有抗炎和減少自由基傷害的作用,還可以加速人體表皮角質(zhì)細(xì)胞的代謝,從而使黑色素加速脫落。但是由于它含有雜質(zhì)煙酸,一般添加量不超過5%,以防止煙酸殘留對人體造成的皮膚刺激性[7]?!?/p>
小美一邊繼續(xù)低頭做著筆記,一邊不忘接著問白博士:“那另一方面呢?另一方面是什么?”
白博士接著說道:“另一方面是加速黑色素的脫落,讓黑色素能更快地被代謝掉,這樣皮膚就能更早地白回來。果酸和水楊酸在生活中被很多人用來煥膚,從而使得老化角質(zhì)層脫落,到達(dá)角質(zhì)層的黑色素也會隨之離去[8]。不僅如此,它還能夠加速人體角質(zhì)細(xì)胞及少量上層表皮細(xì)胞的更新?!?/p>
小美聽完問道:“對了,如果我每天用它去除角質(zhì)層,這樣不就可以有效防止黑色素留在皮膚表面了嗎?”
白博士搖搖頭說:“萬萬不可!角質(zhì)層就像我們皮膚的保護(hù)殼,它的脫落會使我們的肌膚變得敏感,若是過度去除角質(zhì)層會使皮膚瘙癢和紅腫,所以果酸和水楊酸一般僅會作為輔助成分添加到美白配方中?!?/p>
“原來是這樣啊,美白安全可真是一點兒也不能馬虎。”小美聽完得到了自己滿意的答案,仔細(xì)地做好筆記。
白博士看了看小美的筆記本問道:“聽完我講的這些,你了解黑色素的基本形成過程了嗎?”
小美開心地點著頭回答:“嗯嗯,謝謝白博士啦!”
“因為它的生成過程有多種酶參與,所以除了紫外線照射,內(nèi)分泌失調(diào)也是黑色素生成的主要原因之一。了解到黑色素相關(guān)知識是第一步,更重要的是要注意防曬、飲食還有衛(wèi)生等生活細(xì)節(jié)。其實每一種膚色都很美,最重要的是要保持一個健康的身體。”說完白博士端起了身旁的水杯。
小美也立刻端起旁邊的水杯和白博士碰杯:“我明白啦,為這次小美和白博士的‘美’‘白’會談圓滿結(jié)束干杯!”