植物成分在护肤型化妆品中的功效研究进展

李芳华，王菁，高淑婷，杨安全，黄超伯，3

(1.南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037；2.欧诗漫生物股份有限公司，浙江 德清 313200；3.南京林业大学 林业资源高效加工利用协同创新中心，江苏 南京 210037)

植物成分来源天然，功效丰富，在食品、药品中已经被广泛使用。在化妆品中，植物成分可以同时代替多种功效性原料或作为辅助性原料使用，同时，在产品中添加植物成分能够顺应消费者崇尚天然的理念，因此越来越多的商家开始将产品研发重心倾向于植物护肤。近些年来，科学技术的发展也为植物中有效成分的提取纯化以及产品的安全性提供了充分的保障。

本文介绍了化妆品中常用植物成分的作用机理，综述了植物成分在护肤以及抑菌方面的研究进展，并探讨了植物成分在应用中的现存问题和未来发展机遇。

1 化妆品常用植物成分作用机理

植物中富含大量功效性成分，近些年来的研究表明，可以用于化妆品中的植物成分主要有黄酮类化合物、多糖、生物碱、挥发油、有机酸等。

黄酮类化合物是一类具有特殊结构的天然酚类化合物，在植物体内多以游离态或苷类形式存在，具有美白、抗氧化、抗炎、抑菌、防晒等作用。黄酮类化合物可以有效抑制酪氨酸酶活性，从而减缓黑色素形成。部分黄酮类化合物中含有大量具有还原性和亲水性的酚羟基，使其可以清除自由基，从而延缓衰老。此外，黄酮类化合物可下调炎症介质的表达水平，有效抗炎；可使微生物细胞膜裂解从而导致细胞膜通透性提高，杀灭微生物；能够有效吸收紫外光，防晒效果良好。

多糖是一类天然大分子物质，具有保湿、抗氧化、抑菌、美白等作用。多糖分子中的羟基使其易与水结合，且多糖分子间可相互连接以提高保水性，具有优异的吸湿和保湿性能。此外，多糖可以捕获多种自由基或与产生活性氧自由基所需的金属离子发生络合作用，发挥抗氧化作用；可以改变大肠杆菌细胞壁和细胞膜的通透性，导致细胞内物质渗出，发挥抑菌作用；可以抑制酪氨酸酶活性，减缓黑色素的形成。

生物碱是一类碱性化合物，生物活性显著，具有抗炎、抑菌、抗氧化等作用。生物碱能调节炎症细胞因子的产生和释放，降低炎症带来的损伤；可以破坏细菌细胞膜结构的完整性，使得胞内物质外渗，实现抑菌作用；可以有效增强体内抗氧化物质的作用效果，增强机体抗氧化能力。

挥发油又称精油，是一类由多种化合物组成的混合物，具有抑菌、抗炎、抗氧化等作用。植物精油能破坏细菌的细胞壁和细胞膜完整性，从而杀灭细菌。植物精油中一般含有丰富的酚类物质，可以结合过氧自由基，并与金属离子螯合，降低自由基的浓度，同时还可以调节抗氧化酶的活性，发挥抗氧化作用[1]。此外，精油还可以抑制多种促炎细胞因子的释放，具有抗炎作用。

有机酸是一类酸性化合物，具有抑菌、美白、抗氧化等作用。有机酸抑菌作用的发挥与破坏膜结构完整性、与微生物进行能量竞争、阻止大分子合成、加大胞内渗透压、诱导宿主细胞抗菌肽表达等抑菌机制有关[2]。有机酸还可以有效抑制黑色素合成相关酶的活性，发挥美白作用；可以结合自由基，从而阻断或减缓氧化过程的进行。

此外，植物中的皂苷类化合物具有抗氧化、美白[3]的功效，木脂素类化合物具有抗炎、抗氧化[4]的功效等。

2 植物成分的功效介绍

2.1 美白

白皙透亮是很多东方女性追求的皮肤状态，越来越多的消费者希望通过使用化妆品获得更加白皙的皮肤。皮肤的颜色深浅与黑色素有直接关系，人表皮基底层的黑色素细胞中的酪氨酸在酪氨酸酶以及其他黑色素形成相关酶的作用下被氧化，经历一系列的反应最终形成黑色素。根据黑色素的形成机理，一般可以通过以下途径实现美白的效果：抑制黑色素形成相关酶的活性、抑制黑色素细胞的增殖、抑制黑色素向角质形成细胞的转移、加快皮肤角质层脱落、清除体内自由基、还原黑色素形成过程各中间体或与中间体结合[5]。随着行业的发展以及消费者认知的增加，部分过去使用的强效美白原料因安全性问题已逐渐被淘汰，植物美白成分越来越受到消费者的青睐。

具有美白功效的植物成分主要有黄酮类、有机酸类、多酚类、多糖等化合物。桂花提取物中含有大量的黄酮类化合物，Wu等[6]研究发现桂花(Osmanthusfragrans)提取物能有效延缓酪氨酸酶底物的氧化过程，从而减缓黑色素的形成。Kim等[7]研究发现，甘草(GlycyrrhizaL.)中的甘草黄酮可以抑制黑色素形成相关酶的活性，美白功效显著。有研究表明，甘草黄酮与常用的美白物质维生素C衍生物相比毒性更低，使用更加安全[8]。熊果苷存在于熊果树(Arctostaphylosuva-ursi(L.)Spreng.)的叶子和虎耳草等植物中，其可以通过影响底物与酶的结合，使氧化过程难以进行，进而抑制黑色素的生成。闫秀芳等[9]对β-熊果苷的稳定性进行评价，发现β-熊果苷水溶液在不同温度、湿度下均很稳定，非常适合在化妆品中使用。红景天(RhodiolaroseaL.)提取液中含有丰富的红景天苷以及黄酮类化合物，刘有停等[10]研究发现红景天提取液能够有效抑制酪氨酸酶活性，减少小鼠细胞黑色素的分泌，美白效果显著。

此外，马齿苋(PortulacaoleraceaL.)[11]、葡萄(VitisviniferaL.)[12]、芦荟(Aloevera(Haw.)Berg)[13]、枸杞(LyciumbarbarumL.)[14]、洋甘菊(Matricariarecutitalinn.)[15]等植物中活性物质同样能够通过不同的作用途径达到美白的功效，均可作为化妆品的美白原料，见表1。

表1 植物中常见的美白成分

2.2 保湿

保湿对于皮肤护理来说是最为基础的一步。当角质层含水量低于正常水平时，可能会诱发皮肤暗沉、发痒等皮肤问题，且会加速皮肤老化。做好皮肤保湿工作，可以减少皮肤问题的发生，同时在一定程度上延缓衰老。保湿成分主要通过在皮肤表面形成相对封闭的薄膜从而减缓水分蒸发、修复皮肤屏障以提高保水能力、抑制透明质酸酶的活性等方式实现保湿功效[16]。

具有保湿功效的植物成分主要有多糖类、蛋白质类、多酚类等化合物。藻类植物中通常含有大量的藻类多糖，陶传云等[17]采用酸提法从海黍子(Sargassumkjellmanianum)中提取并纯化后得到三种褐藻糖胶，三种褐藻糖胶的保湿率均高于常用保湿剂甘油，其中两种褐藻糖胶的吸湿率高于透明质酸钠，且其保湿与吸湿活性随相对分子质量的增大而增大，表明海黍子提取物兼具良好的吸湿和保湿性。谷仿丽等[18]比较了霍山石斛(DendrobiumhuoshanenseC.Z.Tang et S.J.Cheng)多糖与常用保湿剂丙三醇、壳聚糖、海藻酸钠的吸湿和保湿性能，发现霍山石斛多糖在体外、体内的吸湿和保湿性能均优于常用保湿剂或与常用保湿剂相似，保湿效果显著。蛋白质或者多肽在高湿度环境中可以吸附外界水分维持皮肤湿度，陈晓磊等[19]从麦麸(TriticumaestivumL.)中提取麦麸蛋白并进行酶解反应得到麦麸多肽，发现麦麸多肽的吸湿和保湿能力均较佳，且环境湿度越高，吸湿和保湿能力越强。茶(Camelliasinensis(L.) O.Ktze.)中含有丰富的茶多酚，Gianeti等[20]将绿茶提取物添加到化妆品基质中，发现添加绿茶提取物的制剂与空白对照组相比保湿效果更加优异。

此外，羊栖菜(Sargassumfusifome(Harv.) Setch.)岩藻多糖[21]、银耳(Tremellafuciformis)多糖[22]等植物成分也具有良好的保湿效果，见表2。

表2 植物中常见的保湿成分

2.3 抗衰老

衰老是一种不可逆的人体发展过程，而皮肤是最易出现衰老现象的器官之一。衰老将会导致人体皮肤出现松弛、弹性下降、色斑增多等现象，严重影响美观。一般认为，衰老主要是由基因因素、激素短缺等内源性因素和紫外线照射、环境污染、不良的生活习惯等外源性因素共同作用导致的。抗衰老成分主要通过清除过量自由基、修复皮肤屏障、促进皮肤新陈代谢、防晒、保湿等作用方式发挥作用。其中，自由基损伤在衰老的内源性因素和外源性因素中都起到重要作用，抗氧化是抗衰老的重要一步。

具有抗衰老功效的植物成分主要包括黄酮类化合物、多糖、有机酸、皂苷、多酚类化合物等。槐米(Sophorajaponica)中含丰富的黄酮类化合物，王益莉等[23]研究了槐米提取液的抗氧化活性，发现槐米提取液对DPPH与羟基自由基的清除效果均与维生素C相当。陈可等[24]提取了藏红花(CrocussativusL.)花瓣中的多糖并测定其抗氧化能力，实验表明提取得到的粗多糖可以在一定程度上清除ABTS自由基、DPPH自由基和羟自由基。陶传云等[17]研究发现海黍子多糖还原能力优异，且具备显著的清除自由基活性，可有效抗氧化。茶中富含多种酚类物质，高彤彤等[25]的研究表明，绿茶提取物可以与体内自由基结合，经志愿者试用发现，加入绿茶提取物的护肤品对延缓皮肤衰老有良好的效果。原花青素是一种常见于葡萄籽中的多酚类化合物，师豪等[26]将葡萄籽原花青素与维生素E同时使用，发现原花青素与维生素E同时使用时抑制脂质过氧化作用明显增强，一定剂量下的抗氧化能力与空白对照组相比显著升高。

此外，姜黄(CurcumalongaL.)[27]、密蒙花(BuddleiaofficinalisMaxim.)[28]、人参(PanaxginsengC.A.Mey.)[29]等植物的提取物同样具有优良的抗衰老功效，见表3。

表3 植物中常见的抗衰老成分

2.4 防腐抑菌

化妆品中的成分复杂多样，是微生物的生长和繁殖的绝佳场所。化妆品在生产的各个环节以及使用过程中都有可能被微生物污染，导致产品体系不再稳定，甚至会产生致病菌，对使用者的健康造成威胁。因此，防腐剂对于化妆品来说是必不可少的。防腐剂的作用方式一般包括影响蛋白质的合成、破坏细胞壁或细胞膜结构、抑制微生物呼吸作用等[30]。植物防腐成分不仅能够提供抑菌作用，还能同时拥有美白、抗衰老、保湿等多种功效，与化妆品中常用防腐剂如尼泊金酯、苯氧乙醇等相比具有一定的优势。

具有抑菌效果的植物成分主要包括生物碱类化合物、有机酸、黄酮类化合物、挥发油等。花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim)中含有茵芋碱、青椒碱等多种生物碱类化合物，朱洁等[31]将花椒提取物与常用防腐剂加入化妆品膏霜中作对比，抗菌实验表明花椒提取物的防腐效果与市面上常用防腐剂无显著性差异，抑菌活性优良。金银花中有机酸含量丰富，梁芸等[32]研究发现一定质量分数的乙基己基甘油与金银花提取物的复配制剂具有良好的抑菌效果，表明金银花提取物具有显著的广谱抑菌性能。冯堃等[33]选取了5种柚皮精油测定抑菌性能，发现5种柚皮精油均表现出一定的抑菌活性，作者分析5种精油的活性差异可能与d-柠檬烯的含量有关。

采用多种防腐剂进行复配使用，可以有效降低其中单一防腐剂的用量，从而能够在实现广谱抑菌效果的同时，尽量减轻防腐剂刺激性。张美龄等[34]将厚朴(MagnoliaofficinalisRehd.et Wils.)、透骨草(PhrymaleptostachyaL.subsp.asiatica (Hara) Kitamura)、肉桂(CinnamomumcassiaPresl)和毛竹叶(Phyllostachysheterocycla(Carr.) Mitford cv.Pubescens)的提取物复配得到天然防腐剂NPs，发现NPs可以多靶点、多时期发挥抑菌作用，与单一作用的防腐剂相比抑菌效果更好。

此外，丁香(Syzygiumaromaticum(L.) Merr.& L.M.Perry)中的丁香酚[35]、柑橘(CitrusreticulataBlanco.)中的橘皮苷[36]、茶中的茶多酚[37]、甘草中的甘草总黄酮[38]等都具有良好的抑菌活性，见表4。

表4 植物中常见的防腐抑菌成分

2.5 抗炎

皮肤过敏是一种常见的过敏形式，会导致皮肤产生瘙痒、丘疹、红肿等炎症反应。化妆品成分复杂，其中添加的香料、防腐剂等都可能成为致敏原，因此化妆品过敏现象时有发生。许多植物中含有天然的抗炎成分，能够舒缓皮肤，维持良好的皮肤状态。

具有抗炎作用的植物成分主要有黄酮类、多糖、生物碱等化合物。黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi.)中含有丰富的黄酮类物质，陈涛等[39]考察了黄芩提取物的抗炎活性，通过小鼠足肿胀实验与体外细胞抗炎实验证明黄芩提取物具有较好的抗炎效果。倪湾等[40]研究了洋葱(AlliumcepaL.)槲皮素的抗炎活性，发现洋葱槲皮素可以抑制炎症介质的释放、提高巨噬细胞的吞噬能力并能抑制巨噬细胞分泌细胞因子，对炎症有很好的治疗效果。马齿苋中富含黄酮类、多糖、生物碱类物质，刘晓敏等[11]发现马齿苋提取液对炎症的治疗效果与地塞米松相似，抗炎活性显著。吴博等[41]制备了以芦荟为主要成分的复方芦荟凝胶，研究表明芦荟凝胶对大鼠放射性皮炎有较好的治疗作用，能有效缓解炎症反应。

此外，姜黄[42]、茶[43]、金银莲花(Nymphoidesindica(L.) Kuntze)[44]等植物的提取物也具有优异的抗炎功效，见表5。

表5 植物中常见的抗炎成分

2.6 防晒

在生活中，人们的皮肤常常暴露在紫外线下。大量的紫外线照射细胞将会造成细胞损伤，若皮肤长期裸露在紫外线下，将会导致皮肤光老化，从而加速人体衰老，甚至引起皮肤癌变，因此合理使用防晒霜非常重要。通常，防晒剂通过反射、散射紫外线或吸收紫外线并以其他形式的能量重新释放的方式来发挥防晒作用。从植物中提取的天然防晒成分具有抗氧化、抗炎等防晒增效作用，能在抵御紫外线的同时缓解紫外辐射对人体的损伤，是较理想的防晒原料。

具有防晒作用的植物成分主要有黄酮类化合物、有机酸类化合物、醌类化合物、萜类化合物等。芦丁是天然的黄酮类化合物，槐米中芦丁含量极为丰富。史方超等[45]研究发现槐米提取液在200～400 nm各区间内均具有较强的吸光能力，具有优异的广谱防晒性能。黄芩中含有丰富的黄酮类化合物，Seok等[46]发现黄芩根提取物可以强烈吸收紫外线辐射，且可清除DPPH和ABTS自由基，防晒的同时能够起到一定的抗氧化作用，有防晒增效的效果；作者将黄芩根提取物加入防晒制剂中，发现其可以显著提升防晒霜的防晒系数。许阳等[47]研究发现黄芩中的主要成分黄芩苷能明显减轻UVB照射造成的小鼠皮肤光损伤，在中波紫外线波段防晒性能显著。

此外，金银花中的绿原酸[48]、葡萄中的白藜芦醇、苹果(Malusdomestica)中的根皮素等[49]活性物质也具有优异的防晒性能，见表6。

表6 植物中常见的防晒成分

3 总结与展望

植物源化妆品符合人们追求绿色、天然的理念，且一种植物成分往往兼具多种功效，护肤效果比起许多常用原料更具优势。但目前植物成分的利用与发展也存在一些局限：不同商家专业程度、生产工艺有所不同，导致植物提取成分的质量良莠不齐，且植物的有效成分受植物生长地域、时期等因素的影响较大，针对植物提取物质量的市场规范还有待完善；一些商家在产品的宣传上为规避法律责任，常常“打擦边球”，有误导消费者的嫌疑；消费者对于护肤品的认知还不够深入，在商家的宣传引导下容易盲目跟风，行业人员需要对广大消费者进行护肤常识的普及；尽管植物成分相对而言比较安全，但也偶有皮肤刺激性现象发生，需要相关人员进行进一步的探究。

随着未来法规的逐渐健全、植物原料的充分开发利用以及“回归自然”的理念越来越深入人心，添加植物成分的化妆品一定会迎来更广阔的前景和市场。