王昌涛:植物发酵护肤品市场发展的走势
2021-08-03
发酵,又称发酵技术,指利用微生物的生理活动使有机物分解的生物化学反应过程,以适宜的环境和培养基为基础,通过微生物的生长代谢和生命活动来制造微生物菌体本身、直接代谢物或次级代谢物的生物化学反应。
植物经微生物发酵后,其活性物质含量大幅提高,单一毒性降低,新的活性物质生成,更易于提纯分离和应用,这一改变得益于微生物丰富的酶系统和强大的物质转化能力及生成代谢能力;同时发酵的高效稳定和物美价廉的特性也为其之后的发展应用奠定了良好的基础。
发酵技术发展过程
早在几千年前,人们就开始从事发酵生产,并积累了许多有关经验,但当时人们并不了解发酵背后的原理。根据史料记载及推测,早在8000年以前,我国就已经出现了曲蘖酿酒;4000多年前,酿酒已变得十分普遍;2500年前,勤劳的古代人民发明了酿酱、醋,并用曲这一特殊的中药剂型治疗消化道疾病。考古证据显示我国在龙山文化时(距今4000~4200年)已经有酒器出现:先秦《周礼天宫》中记载有主管王室和官用造酒的“酒正”等,说明那时酿酒已经成为专门且成熟的职业。北魏时期,农学家贾思勰所著《齐民要术》里详细记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺:汉代中药学著作《神农本草经》是最早记载发酵炮制中药的书籍,之后的史料中,例如《本草纲目》《本草蒙筌》《药性论》和《韩氏医通》中也能够找到相关依据。以上数据充分证实,植物发酵技术是我国劳动人民独立探索和实践的智慧结晶,是应当继承发扬的文化。
现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合形成的技术性和应用性较强的开放性学科。发酵工程经历了“农产品手工加工一近代发酵工程一现代发酵工程”三个发展阶段。
1.传统发酵技术的追溯
早在几千年前,人们就开始从事发酵技术和生产,但并不知道其中的原理,其在科学技术普遍受压抑的时代长期停留在“实践一实践一实践”的基础上,只能处于低水平的应用阶段,并且人们普遍认为各种发酵产物是自然产生的。
2.纯培养技术的建立
17世纪,由于西方近代资本主义制度的建立,生产力得到前所未有的发展,人们的知识水平得到大幅度提高,这给发酵业的发展带来了契机。列文·虎克和巴斯德的研究彻底否定了生命的自然发生说。巴斯德还研究了酒精、醋酸、乳酸发酵等,并发现这些发酵过程都是不同的发酵菌引起的,从而奠定了初步的发酵理论。巴斯德在微生物学各方面的研究成果,促进了医学、发酵工业和农业的发展。
19世纪,毕希纳发现并定义了微生物发酵的作用物质为酶,揭开了发酵现象的本质。此后随着纯种微生物的分离及培养技术的建立,以及密闭式发酵罐的设计成功,人们能够利用某种类型的微生物,在人工控制的环境条件下,进行大规模的生产,逐步形成了发酵工程。
3.深层培养技术的建立
当代发酵工程可以说是从20世纪40年代开始的,在以后半个多世纪里,它经历了诸多的重大转折。青霉素的发现以及第二次世界大战推动微生物液体深层发酵技术的巨大发展,此时期称为发酵工程的第二个里程碑,这一时期生产的主要物质为维生素、激素和有机酸等。
4.代谢控制技术的建立
发酵工业化的大规模生产存在预期效果不佳的情况,人们开始思考发酵工程的生物学内核(微生物),并基于此开始了新的研究层面,其生物学属性的认定使得发酵工程发展有了明确的方向,发酵工程由此进入生物工程的范畴。
5.发酵原料的改变
20世纪60 - 70年代,发酵工业得到迅速发展,这一时期微生物发酵原料发生转变,由过去单一性碳水化合物向非碳水化合物过渡。发酵工程、细胞工程和基因工程的相辅相成,使其进入了定向育种的新阶段。这一阶段实现了20种氨基酸全部可以由发酵产生的巨大进步。
6.现代发酵工程
作为现代生物技术的一个重要组成部分,现代发酵工程具有广阔的应用前景,在食品、药物、香料、化妆品原料和农业中都发挥着重要的作用。这门古老的学科在各种技术的不断渗入下面貌焕然一新,已逐渐成为国民经济新的增长点。
植物发酵及其提取物
植物发酵液通常是指一些新鲜蔬菜、水果、糙米、菇类、药食同源中药等植物原料经预处理后再添加菌种在适宜的环境下发酵,产生含有丰富的酵素、益生菌、维生素、矿物质、氨基酸、各种有机酸、多糖等营养成分的混合液。植物发酵提取物目前已经进行了许多功能性研究进展,具有例如抗癌、抗氧化、抑菌、保健、美白等作用。
目前市场上利用发酵技术生产的化妆品有很多,其中比较有代表性的品牌产品包括雅诗兰黛小棕瓶、SK- Ⅱ神仙水、海蓝之谜等,因具有一些独特的优势,这类发酵化妆品已经成为继天然植物提取化妆品后的又一大市场发展的新方向。
问题和展望
随着植物提取物作为功效原料添加到化妆品热潮的开始,植物发酵提取物就进入了新原料筛选的范围内。关于植物发酵提取物产品的开发速度和市场热度在不断上升,各大品牌争相推出植物发酵提取液主打的护肤产品。这一现象使得小作坊竞相模仿大牌产品中宣称的成分,混淆市场,使一些消费者失去对植物发酵提取物的信任。作为植物发酵提取液研究领域的科研人员,我们有必要去科普植物发酵提取物的优势与作用方式,以及其发酵二字背后真正的涵义,为发酵提取液作为原料应用营造良好的环境和风气,努力将其價值发挥到最大。
植物发酵提取物应用存在的问题不容忽视,但其所具有的发展潜力和未来同样不容小觑。植物发酵提取物的应用并非只有化妆品功效原料这一条路可以走,包材、保健品原料、食品添加剂、生物农药等领域内都有植物发酵提取物的身影,未来植物发酵提取物会具有更加广阔的发展空间,为人类社会更好的发展做出贡献。