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葡聚糖的性质及其在化妆品中的应用r一部第三期一九九九年九月香料香精化壮品FLAV0URFRAGRANCEC0SMETICNo.3September.999.葡聚糖的性质及其在化妆品中的应用郦伟章(孔凤春化妆嘉了号元州310016)0.Propertiesof口GheanandItsApplicationinCosmeticsLiWeizhang(KongFengChunCosmeticFactory310016)AbsIractInthispaper,Chemicalstructurepropertiesandeffectsofglucanaredescribedcaoxy巾ethylacedglMeanismoreeffectivethantheuamolitiedoneforskincare.Keywords:GlucanCarboxymethylatedglucanSCcell-renewal本文叔述了援甲基化葡聚糖的化学结煳摘葡聚糖是天然多糖,由D.吡晡型葡萄糖单元组成.它存在于燕麦,大麦,小麦,微生物和真菌中从谷物中得到的葡聚糖,其.吡喃型葡萄糖单元是通过?(1-4)和口一(13)键相联构成的,而来自酵母和真菌的葡聚糖是由直链B-(13)为骨架结合起来的,但偶尔也出现(16)相联的支链.通常所提供的葡聚糖,应用和安全数据都是指从酵母菌提取的直链口一(13)联葡聚糖.从谷物中制取的葡聚糖是人类膳食中有价值的营养成分,为了葡聚糖能应用于食品工业,目前正在对它提取方法进行研究.从面包酵母中提取葡聚糖用于化妆品和药收稿日期19990524要以及其被修饰改良后性能的提高.弓匕别品已有很长时间了,因为它在治疗许多皮肤病和调理皮肤方面有一定作用,从燕麦和大麦制得的葡聚糖用于调理皮肤,其效果类似于柔软剂.在1941年.通过对酵母成分的研究,发现酵母中存在葡聚糖,并确定了有促进免疫活陛的酵母品种.这是一种粗制的细胞壁提取物,由葡聚糖,其它品种多糖,蛋白质和脂类组成,以后进一步研究表明,从酵母细胞壁中获得的0.(1.3)葡聚糖是有效的免疫活性成分,性质十分类似于从其他生物中提取的,包括从真菌中提取的高分子量口一(卜3)葡聚糖.酵母葡聚糖的性质来自酵母的口.(3)联葡聚糖是一种十分一35第三期口.葡聚糖的性质奠其在亿妆品中的应用有效的免疫细胞活性促进剂,它能活化巨噬细胞,中I生细胞和在肌体表面有传送特种口一葡聚糖的其它细胞.由于葡聚糖的活化作用,所以能提高这些细胞的非特定的保护作用.其它多糖.例如日'露聚糖,半乳聚糖和at(卜4)或口(13)联葡萄糖聚台物都没有这种活性.Manners等人描述了从面包酵母中提取的葡聚糖结构其中碱不溶部分的葡聚糖,它的骨架为口-(卜3)吡喃型葡聚糖单元.但在分子内亦存在低度口(卜6)联.一些矸究者已广泛地调查了来自酵母茁的葡聚糖在愈合创伤和预防疾病及肿瘤病方面的作用.发现口.(卜3)葡聚糖制品在低浓度用量时已有治疗效果,如gOb100mg/me酵母葡聚糖搽抹动物腿部受伤处,已能明显加速其伤口愈合.叉如应用0.10.2mg/kg体重的可溶性葡聚糖,可降低腹胸外科手术后感染率开发化妆品用葡聚糖适用的葡聚糖必须是水溶性朐因为不溶I生的葡聚糖制品有毒副作用.所以已开发出了一种特殊的加工方法,能使不溶性的纯口(卜3)葡聚糖.通过修饰使其成为可溶I生的羧甲基葡聚糖(分子结构见图1).所得生成物取代度为0.75.处理后的葡聚椿的螺旋结构保持不变,这样不会影响其活性,但水溶解度可达4,同时也能与大多数化妆品成分相容.并能经受其各种加工条件的影响羧甲基化葡聚糖使用安全性也是可靠的.不诱发变态反应或引起炎症.并由实验证实该物质既不是刺激剂也不是光敏剂.细胞培养评价固为已知低浓度用量时,葡聚糖已显示一定活I生作用,所以在试验中用0.01羧甲基化葡聚糖添加于含lO腓肠血清的M199培养基中,经l20小时后,结果发现对猪的角化细胞分裂繁殖有显着促进作用,细胞数提高35以上.但对1J/cmUVB没有抵抗作用.UVA是一种很强的表皮氧化应力的潜在促进剂这种应力会导致在皮肤表面及其内层造成光毒性,使免疫力下降,产生各种包括一36一衰老在内的皮肤病.为显示羧甲基化葡聚糖为保护皮肤免遭UVA的侵害,将人体皮肤的成纤维细胞和角质化细胞,用0.c)1羧甲基化葡聚糖处理,然后暴露于320450mm波长下的UVA区域18小时,最后检查细胞内谷胱甘肽(GSH)和铁蛋白婊度.因用多糖预处理过的角化细胞.谷胱甘肽抗氧4L'/耗应该比对照的(空白)少结果证明.CMG产生的作用跟DI-.一生育酚相似,具有较好抗UVA的能力.起到防I:晒黑和延缓皮肤老化的效果.图11羧甲基化葡聚糖化学结构(平均每个聚台物分子上有34个葡萄糖单元在其位置6处受到羧甲基化处理)相对辜保处留褒率壁奔一f一口水凝胺体乳露(o/w图l一2经表皮水分损失变化CMG:羧甲基化葡聚糖由实验表明.羧甲基葡聚糖保护细胞抗氧化作用受细胞种类的影响,如:用于处理猪胚胎的角化细胞就没有像用于人体角化细胞那样有效.已知人体皮肤免疫防护组织由多种细胞复台而成,其中朗咯汉斩细胞和角化细胞在表皮占多数,r一细胞组织,巨噬细胞和乳突缅髓存在于真皮层,它们的胞质在表皮和真皮都可发糖,多的l_一取一中母.,.酵从一一,香料香精化妆品现,其功自E都是传递信息和起调节作用上述提到甩羧甲基葡聚糖处理,得出猪皮与人皮免疫活性的不同结果,关键是后者的朗格汉斯细胞数有了提高.援甲基葡聚糖的护肤作用为了研究羧甲基葡聚糖在人体表皮的效果.将由酵母而得的这种多糖配八于两种不同化妆品:O/W乳液和水凝胶体.加入量为o.040.4然后将这些试验样品搽抹到5位志愿受试者的前臂上,每天二次.连续14天(见表11).二周结束后,再将搽抹过葡聚糖的地方用10X-SIS溶液保持浸湿2小时,以损伤它的阻隔功能.从图12可知.含CMG的乳液或水凝腔体,其保湿性明显地高于无CMG的对照样,并随cMG用量增加,保湿效果提高.从测定角化层水分变化,也能证实上一结果.表11羧甲基化葡聚糖在受试样品中用量()水凝腔体乳液对照组Oo试验品0.io.1,o4细胞更新增长童11J一lI1lIlll口水凝胶体一乳露(o/wcMG的浓度.用量为O.4CMG,角质层绷咆更新率达到3O以上.抑制角鲨烯的过氧化作用角鲨烯是皮脂的主要成分,它对光的氧化作用特别敏感.Colin等人指出,皮肤表面即使受低剂量UVA作用.角鲨烯也能转化为角鲨烯过氧化物.但局部搽抹游离基清除剂,就能防止角鲨烯的过氧化反应.为了评价CMG在保护皮肤抑制UVA辐射而引起的氧化应力.他们使用了非侵害技术鉴定角鲨烯的过氧化氢具体方法是:先制备含CMG0,0.2和m04三种乳液然后将其搽抹到1O位志愿受试者的前臂每天二次,共四天,到达第五天.再受10J/cmN.N,用乙醇洗涤辐照过的地方.以提取度脂,再经高压液相邑谱分析方法测定这些皮脂提取物的角鲨烯和角鲨烯过氧化物含量.结果得出,所有皮脂提取物都含有一定浓度的角鲨烯,但量变化较大,受UVA辐射过的角鲨烯过氧化物含量明显比对照样高然而,预先搽抹过CMG的,尽管受UVA的乍用.角鲨烯芷氧化物生成量很少.从图14可知,只要搽抹含0.04量CMG的乳露.角鲨烯过氧化物抑制率就可述59%.当CMG浓度提高到0.2时.角鲨烯过氧化反应几乎完全受到抑制抑制室(%)厂II圉13角质细胞更增长率随CMG(羧甲基化葡聚糖)用量而变化圉14.CMG(羧甲基葡聚糖)抑制发生过氧化的作用援甲基葡聚糖亦可提高角质层的更新能力.这已用氯化丹酰处理皮肤测定其萤光率减结论少的方珐得到证实.这种技术是目前测定角化综上所述可知,从面包酵母提取的葡聚糖屠细咆周转率的公认方法.扶图13可知.角经过适当修饰处理+使其成为可溶性的羧甲基质层细胞周转率的提高,明显地取决于配方中葡聚糖,可用作化妆品和皮肤病学制品的生物一37第三期0葡巢檐的性质孔其在化妆品中的应用总第五十期成分由细胞培养发现,用量0.o1的羧甲基葡聚糖已能产生一定的活性效果,但其大小与细胞种类和细胞历史有关.另外还发现,用猪胚胎所进行的角化细胞培养,对羧甲基葡聚糖的响应不及用成人的明显.由体外法实验结果表明,预先用羧甲基葡聚糖搽抹皮肤,可降低其暴露于UVA区域时对辐射的敏感性,起到防止皮脂中角鲨烯氧化的作用.羧甲基葡聚糖能保持皮肤水分,减少由于使用去污剂而导致表皮水分损失.羧甲基葡聚糖有成膜性,因此在某种程度上,还可发挥它的第二皮肤作用.有助于提供给皮肤细胞许多生化活性.由于羧甲基葡聚糖既不是抗氧化剂,也不是铁的螯合荆,所以它的作用机理不同于细胞外游离基清除剂.看来羧甲基葡聚糖刺激细胞裉可能通过受体传递方式,生成内源反应物,以抵抗氧化应力和其它环境因素的伤害.尽管大多数高分子量的极性物质,其作用是在皮肤表面进行的.但羧甲基葡聚糖诱发生化作用确实是在皮肤内部.然而,迄今为止,对羧甲基葡聚糖活性的确切机理还没有完全被弄清楚,尚需作进一步努力参考文献lThestructureofa0'(13)'DgLucanfromyeastcellwaL【.Biochem.i35l93O(1973)2lmmunopharmacoogyofgLucan:AbroadspectrumenhancerofhostdefenemechanismTrendinpharm.sci4:334347(1988)3OLucan.13).('4).DrheoogyofwatersolublefrommiLLingfractionsofOat.Foodsci89:10771080(1994)4potysaccharidesinskinCareCg-T1099:67.70(199)5Carboxymethylated0一(L'3)gldcanC&T.111(12)9198(1996)6Extractionandfunctionalpropertiesofbarley0gLucanasaffectedbytemperatureandpH.F.odscl621l9l197(1997林产化学与工业征稿,征订启事林产化学与工业由中国林学会棒产化学化工丹告,中国标科院棒产化学工业研究所主办.中国金龙松香集团公司,福建省三明市林产工业公司协办.主管部门林业部互映林产化学化工科学技术成就.报道学术研究成果评述国际,国内发展动向.促进学术交流是本刊的办刊宗旨报道范围为森林植物资源的化学与利用包括术材化学与铷浆技术;萜类化学:植物原料水解及其产物的加工利用;术质原料热解及活性炭生产和利用:松脂化学和利用;单宁化学和利用I精油化学和利用?生物活性物质和其它成分的加工千jJ用I木本油料,油脂,林产药物,林产香料等化学和利用本刊自1981年以来即先后被美国化学文摘,英国林产品文摘,美国造纸科学与技术文摘通报,俄罗斯文摘杂志,中国林业文摘等数据库收录l989年起被中国科学弓文数据库收录据统计.1995年美国化学文摘收录的150多个国家和地区的14000多种期利中.本刊排列第804名.在我国入围美国化学文摘B干名表的69种期刊中.本刊排名第41位.为丁便于广大科技人员的查我和检索,本刊于1996年7月入编中国学术期刊(光盘峨)欢迎本领域及其相关行业的广大科技人员积极投稿,踊跃订阅本刊为季刊,国内外公开发行,季末月底出敝.16开本,每期84页国际连续出敝物号:ISSNo2532417;国内统一刊号:CN32l167/S;广告经营许可证号:3200004980460.邮发代号:2859-定价:每期6.O0无,全年2400元也可直接汇款至编辑部订阅编辑部地址:江苏省南京市锁金村林产化工研究所内;邮政编码:210042电话:(025)5412131转2543;传真:(0257541344538