成秋桂,高麗群,鄧峰云,鐘演生
(1. 廣州美爾生物科技有限公司,廣東 廣州 510410;2. 廣州聯(lián)穎化妝品有限公司,廣東 廣州 510410;3. 廣州市望莎精細化工有限公司,廣東 廣州 510130)
皮膚是人體最大的器官,其中一個重要功能就是給機體提供保護性屏障,這種保護對維持機體穩(wěn)態(tài)十分關(guān)鍵。隨著年齡增長,人體抗氧化系統(tǒng)的能力逐漸降低。另外,當皮膚暴露于電離輻射、紫外線輻射,或外來化學物、 藥物病理之中,會引起皮膚大量的活性氧自由基生成,遠超機體自身的氧化降解系統(tǒng)的處理能力,導致氧化應激和機體損傷。自由基、活性氧對皮膚的微觀傷害是復雜的,損傷的宏觀結(jié)構(gòu)往往是多重的,包括皮膚發(fā)炎,干燥松弛,失去彈性, 產(chǎn)生皺紋,頑固色素沉淀,加速了皮膚衰老的過程。所以,皮膚的抗氧化越來越受到重視,國內(nèi)外著名護膚品品牌紛紛在抗氧化上加大研發(fā)力度,不僅表現(xiàn)在抗衰老方面,抗糖化、抑制色素沉淀、抗敏消炎等方面也增加了研究力度。由此可見,抗氧化的應用在化妝品行業(yè)中具有較為重要的意義。
抗氧化最重要、最廣泛的應用就是抗衰老。皮膚衰老是一個復雜、緩慢的過程,其主要原因可以分為兩大方面:一是皮膚生理性衰老,DNA的復制受到抑制,衰老基因的表達很關(guān)鍵;二是外源性環(huán)境因素,其中紫外線的反復照射影響最大,因此也叫光老化,見圖1。研究表明,活性氧自由基在皮膚生理性衰老和光老化中都做出了重大“貢獻”,所以說抗氧化是抗衰老的基礎(chǔ)和根本[1]。
圖1 皮膚衰老作用機理Fig.1 Mechanism of skin aging
皮膚自然衰老由遺傳基因(DNA)決定,機體紊亂是基礎(chǔ)。隨著年齡的增長,衰老因子表達,DNA復制和轉(zhuǎn)錄能力降低,導致細胞老化,宏觀表現(xiàn)為人體衰老,皮膚衰老。DNA的復制可造成染色體上端粒的縮短,活性氧自由基可以攻擊端粒,使其縮短加速,從而加快細胞的衰老和死亡。自由基活性氧還可攻擊人體發(fā)動機——線粒體,導致細胞能量代謝紊亂;還可以降低機體免疫能力等,進而導致機體代謝紊亂[2]。
紫外線(Ultraviolet,UV)輻射是日光引起老化的原因。而活性氧自由基是紫外線光老化損傷的中介。皮膚存在大量的天然UV色基,色基分子吸收UV光子能量后呈激發(fā)態(tài),隨即與皮膚中的分子氧發(fā)生 Ⅰ型或Ⅱ型光動力學反應,并在多種酶和過渡金屬離子參與下生成活性氧(ROS)。UV反復照射可導致皮膚成纖維細胞線粒體DNA出現(xiàn)大范圍缺失性突變,導致線粒體能力代謝紊亂產(chǎn)生大量ROS,產(chǎn)生的高濃度ROS 如未能及時清除,會導致皮膚光老化的發(fā)生[3]。光老化除以上自然衰老引起的損傷外,還表現(xiàn)為皮膚松弛,粗糙,萎縮,皺紋加深加粗,結(jié)構(gòu)異常,不規(guī)則性色素沉著,毛細血管擴張,角化不良,出現(xiàn)異常增殖及癌變,彈性纖維蓄積增加并變性等,其中彈性組織變性是皮膚光老化損傷的標志[4]。
抗衰老是抗氧化最重要的應用,抗氧化劑則是發(fā)揮作用的最有效的形式,相關(guān)研究較多。抗氧化劑也稱為自由基清除劑,是指提供電子、抑制氧化,或通過吸收自由基,而使目標物質(zhì)不受自由基的攻擊,但自身卻相對穩(wěn)定的一些化學的或具有生物活性的有機物質(zhì)[5]。目前,主要應用于化妝品的抗氧化劑有維生素E、輔酶Q10、酶類抗氧化劑等。
1.2.1 維生素E
維生素E是人體的必需維生素之一,呈脂溶性。維生素E結(jié)構(gòu)中由6-羥基-色滿環(huán)和一個植醇支鏈共同發(fā)揮抗自由基作用[6]。當皮膚內(nèi)的維生素E含量減少時,皮脂腺內(nèi)分泌的α-生育酚以及β-生育酚便會通過皮脂傳遞到皮膚的表面,作為第一道防線抵御外界環(huán)境壓力[7]。維生素E具有延緩衰老、抑制日曬紅斑、減少皺紋、潤膚消炎等功效,是防止光老化的良好活性物質(zhì)[8]。
1.2.2 輔酶Q10
輔酶Q10又稱泛醌(Ubiquinone),是一種類維生素物質(zhì),屬于脂溶性苯的衍生物。輔酶Q10 是機體中的重要輔酶,是人體內(nèi)唯一天然存在的、可再生的脂溶性抗氧化劑,在線粒體氧化呼吸鏈中承擔著質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電子傳遞的作用,可通過氧化還原型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,清除體內(nèi)的自由基,減少氧化應激,同時改善線粒體功能障礙[9]。輔酶Q10通過氧化還原結(jié)構(gòu)的變換,產(chǎn)生對苯二酚的結(jié)構(gòu)來發(fā)揮抗氧化作用,阻斷脂自由基的后續(xù)氧化反應,在生物體某些部位其作用效果與VE類似。Hoppe U等[10]用濃度為0.3%的泛醌治療面部皮膚,觀察到眼部皺紋深度明顯減輕。
1.2.3 酶類抗氧化劑
酶抗氧化劑主要為酶類,常見的有3種,分別是超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)。SOD 可以快速催化超氧陰離子自由基發(fā)生歧化反應生成水和氧,是機體代謝產(chǎn)生的超氧陰離子自由基的天然清除劑,被稱為生物體抗氧化系統(tǒng)的首道防線;CAT能迅速分解細胞代謝過程中產(chǎn)生的毒性物質(zhì)H2O2,清除自由基對細胞的損傷;GPx與SOD、CAT一起構(gòu)成了機體的抗氧化防御系統(tǒng),它通過催化谷胱甘肽,使有毒的H2O2及脂質(zhì)過氧化物還原為無毒的羥基化合物,從而保護細胞膜結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的損傷和干擾[11]。其中SOD目前研究較為深入,在化妝品中使用已經(jīng)非常成熟,現(xiàn)在研究人員正嘗試在護膚品種添加CAT。
人類皮膚的顏色由表皮層 角質(zhì)形成細胞中黑素小體的數(shù)量、大小、分布及黑素化程度決定。黑素細胞的主要功能是合成黑色素,相關(guān)細胞器成為黑素體。成熟的黑素體轉(zhuǎn)移到鄰近的角質(zhì)形成細胞,排列在細胞核上,保護DNA免受紫外線輻射[12]。紫外輻射是黑色素形成的主要因素。UVA和UVB都可以穿透皮膚,與皮膚組織細胞的發(fā)色基團作用,產(chǎn)生超氧陰離子自由基、單線態(tài)氧(等。超氧自由基轉(zhuǎn)化成過氧化氫(,后者在鐵離子的催化下發(fā)生Fenton反應,得到破壞性最強的羥自由基。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),活性氧在黑色素合成中發(fā)揮多種作用。
酪氨酸酶是黑色素合成的限速酶,自由基可以從多個方向提高酪氨酸酶的活性和催化率。
黑色素合成的重要步驟是:酪氨酸酶催化下的酪氨酸氧化。酪氨酸的氧化是需氧步驟,Wood, J.Md等發(fā)現(xiàn),該過程更傾向于超氧自由基(O2—·),而非氧氣[14]。紫外輻射可提高超氧自由基的濃度,提高酪氨酸酶催化速率。
正常情況下,酪氨酸酶受到巰基(-SH,抗氧化物質(zhì))的抑制,此時酪氨酸酶處于無活性狀態(tài)。紫外線等因素導致細胞膜上自由基大量生成,NADPH/NADP+轉(zhuǎn)化過程中的電子被細胞膜外活性氧捕獲,導致細胞內(nèi)氧化應激,巰基被氧化而失去抑制酪氨酸酶的能力——酪氨酸酶活化,黑色素合成量升高[14]。相應地,含巰基類抗氧化劑便是通過提供還原巰基來發(fā)揮抗氧化作用的,它的成員除了常見的硫辛酸和谷胱甘肽,體內(nèi)還有半胱氨酸、蛋氨酸、金屬硫蛋白、?;撬岬鹊取?/p>
另外,H2O2能夠促進苯丙氨酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase, PAH)的活性。PAH能夠催化L-苯基丙氨酸苯環(huán)對位羥化,形成酪氨酸(tyrosine)——酪氨酸酶合成黑色素的底物。也就是說活性氧能夠提高酪氨酸酶底物濃度,從而提高合成黑色素的速度[15]??寡趸瘎┻€可以直接還原成熟的黑色素,使后者回到無色狀態(tài)。
活性氧直接或間接提高黑素細胞活性。角質(zhì)形成細胞是黑素細胞活性氧的來源。紫外輻射可導致角質(zhì)形成細胞產(chǎn)生大量活性氧,活性氧(如H2O2、NO·)直接滲透到附近的黑素細胞,破壞黑素細胞的氧化還原平衡(Redox balance),刺激黑色素合成相關(guān)蛋白的合成(如酪氨酸酶、TRP-1),從而提高黑色素的合成。
另外,角質(zhì)形成細胞在紫外線的誘導下合成分泌POMC衍生肽,包括α-MSH(促黑素細胞激素)。α-MSH與黑素細胞表面受體結(jié)合,提高MITF的表達量。MITF是前黑素細胞(melanoblasts)和黑素細胞分化增殖的重要因子,同時在黑色素合成、黑素體形成和轉(zhuǎn)運中扮演重要角色。J Yamakoshi等發(fā)現(xiàn)使用抗氧化劑-N-乙酰半胱氨酸可以抑制紫外誘導的α-MSH的分泌,說明活性氧在角質(zhì)形成細胞分泌POMC衍生肽的機制中發(fā)揮重要作用[16,17]。Feng Liu等發(fā)現(xiàn)超氧自由基處理正常黑素細胞和黑素瘤細胞,最終MITF分泌量上升[18]。
以上說明,自由基、活性氧能夠通過多種途徑,對黑素細胞傳達信號,激活黑素細胞增殖和酪氨酸酶基因表達,提高黑色素的合成。使用抗氧化劑能抑制這些信號傳導,從而在源頭上抑制黑色素的合成[19]。
抗氧化劑對美白有一定程度的幫助,許多抗氧化劑同時也是優(yōu)秀的美白原料,但抗氧化能力強并非意味著美白能力強。美白原料在發(fā)揮美白作用時可能會具備以下多種功能:①抑制黑色素細胞增殖;②抑制黑色素形成:抑制酪氨酸酶、多巴互變酶、DHICA氧化酶活性,還原黑色素形成過程各中間體、或與之結(jié)合以阻斷黑色素形成;③抑制黑色素顆粒轉(zhuǎn)移至角朊細胞;④加速角朊細胞中黑色素向角質(zhì)層轉(zhuǎn)移,軟化角質(zhì)層和加速角質(zhì)層脫落;⑤減少外源性因素等對黑色素形成生理過程的負面影響[20]。黑色素生成的過程見圖2,抗氧化劑則從源頭上抑制黑素細胞中酪氨酸酶基因的表達,抑制酪氨酸酶的合成。
2.3.1 維生素C及衍生物
維生素C(Vc)是人體的必需維生素之一,呈水溶性,又名抗壞血酸,是含有內(nèi)酯的己糖多元醇類。由于它具有兩個活潑羥基,很容易脫氫氧化為二酮結(jié)構(gòu),因此具有極強的抗氧化性。維生素C作為極強的天然自由基清除劑,也是公認的美白祛斑原料,可以直接或間接消除自由基,還原黑色素,抑制黑色素形成,促進表皮黑色素脫落[21]。因為維生素C非常不穩(wěn)定,不方便使用。為解決其穩(wěn)定性,常將其做成衍生物或進行包裹。其衍生物有Vc磷酸脂鎂(MAP)、Vc磷酸脂鈉(SAP)、Vc雙脂肪酸酯、Vc四脂肪酸酯、Vc氨基丙醇磷酸酯等,這幾種衍生物都能被皮膚的酶還原成Vc而發(fā)揮作用;這些衍生物穩(wěn)定性相對Vc本身已有較大提高,但它們穩(wěn)定性仍相當脆弱。另外更重要的是其效果較改性前有較明顯的下降,很可能的原因是改性后分子量增大數(shù)倍,分子內(nèi)Vc比例大幅降低[22],如何提高維生素C的穩(wěn)定性并保證其效果是其應用的關(guān)鍵。
圖2 黑色素形成過程Fig.2 Melanin formation process
2.3.2 酚類
酚類抗氧化劑是自由基吸收劑中數(shù)量最龐大的抗氧化劑,酚類結(jié)構(gòu)普遍有抗氧化、清除自由基的能力,其抗氧化的機理主要是氧原子上不成對單電子能與苯環(huán)上的π電子云作用,發(fā)生共軛效應。這種共軛的結(jié)果使成對電子并不固定在氧原子上,而是部分分布到苯環(huán)上。這樣,自由基的能量就有所降低,不再引發(fā)鏈式反應,起到了抗氧化作用[23]。
擬建的德江縣X6I8線潮砥至長堡公路改造工程,路線起于潮砥鎮(zhèn)永紅路路口處,途徑檫耳巖、官宅村、石板灘村、李家寨,訖于長堡鎮(zhèn)接在建中的G352—K24+210處,路線全長12.300km。項目主要技術(shù)指標如表1所示。
許多抗氧化劑同時也具有較強的美白能力,如間苯二酚對位衍生物,其美白能力除抑制黑色素合成外,同時是酪氨酸的競爭制劑,包括常見的苯乙基間苯二酚、丁基間苯二酚、己基間苯二酚、環(huán)己烷基間苯二酚、白藜蘆醇、光甘草啶等。苯乙基間苯二酚和己基間苯二酚都是間苯二酚對位衍生物,具有優(yōu)秀的消除自由基、抗氧化能力,它們的化學結(jié)構(gòu)中一個苯羥基對位上連有較大脂溶性基團,提高其抗氧化性的同時能夠提高皮膚透過率,是目前大熱的美白原料。2012年,苯乙基間苯二酚被國家食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)正式批準作為化妝品原料應用。有研究表明苯乙基間苯二酚的抗氧化性能比維生素E、維生素C都強,苯乙基間苯二酚的美白和抗氧化活性,遠遠強于β-熊果苷[24],對蘑菇酪氨酸酶的抑制效果為曲酸的22倍,在B16V黑色素細胞的分析試驗中,抑制黑色素的IC50值為2 μmol/L[25]。4-丁基間苯二酚是高效的酪氨酸酶抑制劑,體內(nèi)體外實驗均顯示出較好的效果,酪氨酸酶活性與黑色素細胞黑色素生成抑制實驗結(jié)果分別為21 μmol/L和13.5 μmol/L,遠好于對苯二酚、曲酸等。研究表明,含有4-丁基間苯二酚的局部產(chǎn)品對老年斑和其他面部色素沉著有很強的療效[26]。
衰老作為一種復雜的生理機制,目前存在多種學說,其中自由基氧化和非酶糖基化(Non-enzymatic glycation,NEG)衰老學說占據(jù)著領(lǐng)導地位[27]。
NEG是一系列復雜的非酶促反應,還原糖直接與蛋白質(zhì)殘基結(jié)合,產(chǎn)生Schiff堿,裂解為Amadori產(chǎn)物,隨后經(jīng)過脫水、環(huán)化、氧化和重排進一步降解為一系列活性醛酮化合物(活性羰基化合物RCS)。RCS具有比還原糖更高的活性,可快速與蛋白質(zhì)游離的氨基結(jié)合,最終生成不可逆的棕黃色的具有熒光性質(zhì)的物質(zhì),這些物質(zhì)統(tǒng)稱為終末糖基化產(chǎn)物(AGEs)。
人皮膚組織中有大量的膠原蛋白與彈性蛋白,這兩種蛋白代謝緩慢,而且含較多的賴氨酸和羥賴氨酸,這為發(fā)生NEG反應提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[28]。皮膚蛋白質(zhì)與還原糖發(fā)生NEG形成AGEs,隨著年齡的增長而增多。隨著AGEs進行性增加,膠原蛋白形成分子間交聯(lián),不但降低結(jié)締組織的通透性,還使養(yǎng)料及廢物的擴散性能減弱、組織延展性和硬度增加;降低了膠原的可溶性而難以被膠原酶水解,造成皮膚彈性下降,皺紋產(chǎn)生,而且隨著年齡增長而加深[28]。
氧化是AGEs形成過程中至關(guān)重要的步驟。AEGs形成的中間產(chǎn)物——活性羰基(dicarbonyl,如MDA、3-deoxyglucosome)都由Amadori產(chǎn)物氧化降解或自氧化而來。AGEs可直接降低體內(nèi)抗氧化酶的活性,提高皮膚氧化應激水平??傮w來說,氧化應激可以促進非酶糖基化過程,終端糖基化產(chǎn)物可提高氧化應激水平[29]。事實上,許多抗氧化劑被證實具有抗糖化活性,如:抗壞血酸、生育酚、亞硒酸鈉、核黃素、鋅、錳等在體外實驗中都發(fā)現(xiàn)具有抗糖化作用[30]。綠茶、VC、VE和乙酰半胱氨酸、蘆丁的混合物可以抑制小鼠皮膚膠原蛋白非酶糖化。在健康人體內(nèi),增加維生素C的攝入可以明顯降低血漿中蛋白質(zhì)糖化現(xiàn)象[31-33]。
3.2.1α-硫辛酸
α-硫辛酸(α-lipoic acid,LA),學名為6,8-二硫辛酸,有氧化形式LA,還原形式DHLA兩種,具有很強的抗氧化性,兩種形式在體內(nèi)可互相轉(zhuǎn)化,其抗氧化能力是維生素C和維生素E的400多倍,有“萬能抗氧劑”之稱[34,35]。LA含有雙硫鍵,DHLA含有兩個巰基,最突出的抗氧化特性如下:金屬離子絡合能力、清除自由基和活性氧、對內(nèi)源性抗氧化劑的再生和抗敏修復作用。硫辛酸具有其他抗氧化劑所不具有的特性,硫辛酸兼具水溶性和脂溶性,又能醇溶,而且在脂/水介質(zhì)中仍然具有較強的還原性,因此當其以較高濃度存在于細胞內(nèi)外時,可以有效清除脂溶性和水溶性自由基,從而保護脂蛋白及細胞膜。此外,硫辛酸對過渡態(tài)金屬離子具有絡合性,能螯合Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+等金屬離子[36]。
硫辛酸抗糖化作用在治療糖尿病中應用較多,研究發(fā)現(xiàn),硫辛酸能夠逆轉(zhuǎn)果糖喂養(yǎng)小鼠尾巴肌腱部位的糖化膠原蛋白,這得益于硫辛酸的內(nèi)源抗氧化能力——還原氧化的抗壞血酸、生育酚、GSH,同時具有促進糖的吸收[37]。皮膚科臨床研究證實,外用硫辛酸具有降低皮膚細紋形成及保護皮膚細胞不受紫外線侵害的作用[38]。α-硫辛酸作為化妝品原料已應用于一些知名品牌,如裴禮康、Reviva Labs、Paula’s Choice、Hada-Labo(肌研)等研發(fā)的抗老化及美白祛斑產(chǎn)品中,并獲得了良好的市場反饋[38]。然而,目前有關(guān)硫辛酸的應用依然存在一定的局限性,一方面α-硫辛酸水溶性、穩(wěn)定性及配伍性較差,另一方面則是因其化學結(jié)構(gòu)含硫元素,分解過程常伴有不愉快氣味,可以通過硫辛酸改性、環(huán)糊精包合技術(shù)、制備衍生物等方式來改善[39]。
肌肽主要存在于動物肌肉中,是肌肉組織中的一種天然成分,其所具有的抗氧化性已被廣泛認同,其抗氧化能力較維生素E、維生素C更強,并且是一種無毒、安全的抗氧化劑,目前主要應用于食品、醫(yī)藥行業(yè)[40]。據(jù)文獻報道,非酶糖基化的主要靶點為賴氨酸的ε-氨基酸殘基,特別是鄰近組氨酸的ε-氨基酸殘基。肌肽由丙氨酸和組氨酸組成的二勝肽,其結(jié)構(gòu)非常類似于易與葡萄糖等單糖發(fā)生非酶糖基化反應的賴氨酸-組氨酸結(jié)構(gòu)。因此,肌肽可以競爭性地與RCS發(fā)生反應,從而減少機體內(nèi)高級糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)等的形成。另外,肌肽還可以通過抗氧化作用減少RCS的形成,從而減弱羰氨交聯(lián)反應。有文獻研究了肌肽清除羰基化合物的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)肌肽清除羰基化合物主要與其組氨酸結(jié)構(gòu)有關(guān),丙氨酸結(jié)構(gòu)也能一定程度起到清除羰基化合物作用[41]。
肌肽在皮膚美容抗衰老化妝品中添加主要用于調(diào)節(jié)皮膚的酸堿度、清除過多的氧自由基及其代謝產(chǎn)物,并可用于絡合重金屬離子等作用。將肌肽添加到美容化妝品中,可有效延緩皮膚的老化。同時它還能調(diào)控人體成纖維細胞的生長,修復老化的人體細胞,是良好的的天然皮膚抗衰老和抗氧化原料[42]。
皮膚受到外界各種刺激物、過敏原的影響,導致皮膚氧化應激,誘導炎癥反應,參與多種皮膚?。畀彙⒅缧云ぱ?、銀屑病等)的發(fā)生[43]。發(fā)炎的皮膚可出現(xiàn)紅、腫、熱、痛(癢)等癥狀,皮膚通透性增加,透皮失水率增加,導致皮膚干燥;皮炎降低皮膚耐受能力,微生物、化學刺激物/過敏原容易通過角質(zhì)層進入皮膚內(nèi)部,皮炎惡化[44];各種蛋白酶的釋放導致膠原、彈性蛋白降解,長期導致皮膚松弛、老化。耶魯大學皮膚科臨床副教授、紐約知名皮膚科醫(yī)生Nicholas Perricone,M.D提出“炎癥是導致老化和老化疾病的元兇”。
活性氧過多引起的氧化應激與炎癥的發(fā)生息息相關(guān),錯綜復雜。氧化應激可以引起炎癥的發(fā)生,炎癥的發(fā)生往往伴隨著氧化應激,氧化應激又可以維持炎癥的持續(xù)發(fā)生,形成氧化應激—炎癥—氧化應激—炎癥的惡性循環(huán)[45]。
活性氧可通過多種途徑來引起炎癥反應。氧化應激可直接引導細胞壞死,釋放染色質(zhì)相關(guān)蛋白、高遷移率族蛋白1(HMGb1)、熱休克蛋白和嘌呤代謝產(chǎn)物及細胞內(nèi)細胞因子來誘導炎癥的發(fā)生;氧自由基也可直接氧化DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體等生物分子,產(chǎn)生如晚期糖基化終產(chǎn)物等損傷物質(zhì),通過相應受體介導炎癥的發(fā)生;氧自由基還可以直接誘導一系列轉(zhuǎn)錄因子,激活蛋白1(activator protein1,AP-1)和NF-κB,直接提高基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs),多種促炎因子(TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8)的表達量[46]?;钚匝跻彩茄装Y反應的效應器:在說到病原菌及其代謝物、內(nèi)毒素等作用后,吞噬細胞會進入呼吸爆發(fā)狀態(tài),產(chǎn)生大量的氧自由基。一旦氧自由基產(chǎn)生過度,氧化與抗氧化失衡,即可造成組織損傷。
許多新型的抗炎藥物就是通過其抗氧化作用衍生出來的抗炎效果,如甘草黃酮類化合物、青花素、槲皮素、白藜蘆醇、姜黃素等。
4.2.1 白藜蘆醇
白藜蘆醇是一種生物性很強的多酚類抗氧化劑,白藜蘆醇是一種多酚類化合物,主要來源于葡萄、桑葚、虎杖等植物,具有抗氧化、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、保護心臟、抗老化等生物學作用[47,48]。白藜蘆醇發(fā)揮抗氧化作用機理有:能夠絡合金屬離子,抑制羥自由基產(chǎn)生;能夠有效清除各種氧自由基;微量濃度時可以有效地激活機體的抗氧化酶或阻止其氧化。研究表明白藜蘆醇能促進抗炎、抗自身免疫因如IL-10的釋放,也可直接抑制很多組織的炎癥因子,如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1、IL-6、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、干擾素(IFN)-α、IFN-β等的釋放[49-53]。
4.2.2 甘草黃酮類化合物
甘草黃酮類物質(zhì)是甘草中最重要的生理活性物質(zhì)之一,主要存在于甘草根表皮以內(nèi)部位置以上,其主要化學成分有甘草素、異甘草素、甘草苷、異甘草苷、新甘草苷、新異甘草等[54]。甘草黃酮是一類生物活性較強的成分,具有抗炎、抗?jié)?、抗菌、?zhèn)痛等作用[55]。甘草黃酮類成分可以通過抑制炎癥介質(zhì)的合成與釋放,減少促炎細胞因子的生成,從而發(fā)揮抗炎作用[56]?;瘖y品中的甘草黃酮具有很好的抗氧化的作用,能深入皮膚內(nèi)部并保持高活性,其抗氧化能力與維生素E接近,且美白祛斑效果顯著,對酪氨酸酶活性的抑制力,強于熊果苷、曲酸、VC和氫醌,具有快速、高效的美白效能[54]。此外,甘草黃酮具有防止皮膚粗糙和抗炎的作用,含有甘草黃酮的化妝品具有較強的抑菌和殺菌能力,并且能夠減輕皮膚受損后遺留下的疤痕性或非疤痕性的色素沉著[54]。
機體存在的自由基清除系統(tǒng)可以最大限度地防御自由基的損傷作用。但是,隨著年齡的增長,或是在病理條件下,體內(nèi)自由基產(chǎn)生和消除的平衡遭到破壞,自由基攻擊細胞的結(jié)構(gòu)和組織,加快衰老和病變。機體自由基消除和抗氧化劑功能降低時,補充外源性自由基清除劑和抗氧化劑能增強機體抗氧化防御系統(tǒng)的功能,利用這些物質(zhì)作為替身,在自由基破壞生物分子前先與之結(jié)合,從而抑制自由基導致的損傷。
此外,抗氧化劑網(wǎng)絡理論的提出也給出一種抗氧化劑應用的新思路。VC、VE、輔酶Q10、LA(DH-LA)、谷胱甘肽(GSH)這5種抗氧化劑被稱為網(wǎng)絡抗氧化劑,抗氧化劑之間的相互作用關(guān)系則稱為“抗氧化劑網(wǎng)絡”[57]。抗氧化劑網(wǎng)絡的基本功能是防止抗氧化劑通過氧化作用而失去活性,即當一種網(wǎng)絡抗氧化劑再生另一種時,這種循環(huán)就可持續(xù)進行,從而使機體能夠維持良好的抗氧化狀態(tài)??寡趸瘎┰谘泳徠つw衰老等方面確實具有一定的效果,但是單純或盲目使用某種或某類抗氧化劑進行皮膚美容,缺乏應用的針對性和適應性,很難從根本上解決相應的皮膚問題。而網(wǎng)絡抗氧化劑與其他抗氧化活性物質(zhì)科學而合理的結(jié)合,是化妝品研發(fā)的一個有效的方向[58]。
隨著人們對生活質(zhì)量的追求不斷提高,人們對皮膚的保養(yǎng)越來越重視,化妝品的市場越來越大。目前市售的化妝品中大部分都含有具有生物效應的抗氧化劑,合理利用抗氧化劑的不同功能,長期使用能有效減緩皮膚衰老速度,達到抗衰老(抗糖化)、美白祛斑、皮膚修復、抗敏消炎等作用。