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头皮护理技术新发展

来源:国际个人护理品生产商情 发布时间:2023-09-06 374
食品饮料及个护个人护理品原料配料加工生产设备包装设备及材料其他 特别报道头皮头发护理
美研创新—理论基础系列

“头皮好,头发才能好”。如今这一科学的理念已经深入人心,头皮护理市场快速发展,前景可期。头皮护理的目的是保持头皮的健康。那么,如何定义头皮健康?头皮护理技术至今经历了怎样的发展历程?今后如何展望?笔者根据十几年来推动头皮护理理念发展、从事头皮护理技术创新的经验1-7,结合实际开发的技术案例,对上述问题进行阐述。

 

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头皮健康


头皮健康的表现应包括头皮无炎症、毛发完整地覆盖头皮。而头皮健康的基本原理则是头皮的屏障功能完好、且毛囊组织有活力。头皮屏障功能包括4个层面,即物理屏障、化学屏障、生物屏障以及免疫屏障(图1)。屏障功能完好就是要:
• 表皮细胞紧致无间(物理屏障)
• 皮脂膜保持新鲜、PH维持弱酸性(化学屏障)
• 保持常在菌的良性平衡(生物屏障)
• 抗菌肽可正常分泌(免疫屏障)
 

图1 头皮屏障功能示意图

 

 

以往,人们更多地将注意力集中在了物理屏障的层面。近来化学屏障及生物屏障则越来越受到关注,相关的技术不断地涌现出来。

 

另一方面,健康的头皮离不开头发的存在。为保持头发生长周期完整、不发生脱发问题,则需保持毛囊组织的活力,包括:毛细血管中血流量充分、毛母细胞分裂增殖旺盛等。作为毛囊细胞赋活的最新机理,保持毛乳头细胞自噬活性以及毛囊干细胞中17型胶原蛋白(COL17A1)的含量正常等技术路线越来越受关注。

头皮护理技术的进化与发展


为了帮助读者了解至今为止头皮护理技术的发展历程,笔者将头皮护理技术的发展过程分为了4个阶段(图2)。

 

自上世纪60年代起,以海飞丝为首的品牌就开发出了以抑制马拉色菌为核心技术的去屑产品。众所周知,头屑主要是由作为头皮常在菌的马拉色菌分解皮脂中的甘油三酯、产生具有刺激性的不饱和脂肪酸、刺激头皮引发炎症所引发的8。因此,添加了吡硫翁锌(ZPT)等可抑制马拉色菌的有效成分的洗发水、护发素等,可以起到缓解头屑及与头痒等症状的效果。该类产品流行至今,今后也将会继续受到有头屑烦恼的消费者之青睐。我们将通过这类通过抑制马拉色菌而达到去屑效果的技术称为头皮护理技术1.0。

图2 头皮护理技术的进化发展

 

随着时代的发展,大健康、防未病的理念越来越深入人心。同时,随着人们生活条件与卫生习惯的改善,受头屑烦恼的人群比例在不断地减少。十几年前,在笔者等的大力推动下,主打为头皮减负理念的无硅油、无硫酸盐类洗发产品应运而生,并得以快速拓展,已成为市场上不可或缺的存在9-14。我们将这类为头皮减负的技术称为头皮护理技术2.0,温和低刺激的氨基酸洗发水等正是其代表性的产品。只有将洗发过程中给头皮带来刺激的风险降下来,人们的洗发频率才能不断提高,从而进一步降低由皮脂变质引发炎症的风险。因此,为头皮减负的理念与相关技术今后仍将是头皮护理技术的基本要素。

 

与面部皮肤相比,头皮上的皮脂腺数量较多,头皮上的毛囊是由皮脂腺发展而成的脂腺毛囊。头部的皮脂分泌旺盛,平均每天的分泌量可达1-2克。皮脂与汗液混合形成皮脂膜。新鲜的皮脂膜对头皮具有一定的保护作用(化学屏障)。但由于头部终日暴露在外,在紫外线等外界因素的作用下,皮脂中的不饱和脂质可以被氧化而生产过氧化脂质,从而刺激头皮引发炎症,导致头痒、头屑、泛红、起疙瘩等问题。更有研究表明,头皮炎症会导致头发的拉升强度变低,即变得更脆弱更容易断发、掉发。因此,关注头皮化学屏障的技术方向势在必行。我们将之称为头皮护理技术3.0。

 

与物理及化学屏障相比,生物屏障才是保护头皮的第一道防线。头皮上有上千种的常在菌,其对头皮健康的影响正在不断被科学家研究证明15)。大量研究结果表明,正常头皮上的共生细菌中丙酸杆菌属占优势,其次是葡萄球菌属;而在真菌中限制性马拉色菌占优势,其次是球形马拉色菌。联合利华的研究团队发现16),没有头屑的人在头皮最健康和最不健康的部位都发现了数量相似的限制马拉色菌,但在有头屑人的头皮上,情况却有所不同,即最健康的部位和最不健康的部位之间的限制马拉色菌数量差异要大得多。该研究团队进一步发现,在有头屑的头皮上,表皮葡萄球菌(Staphylococcus Epidermidis)数量减少,而头状葡萄球菌(Staphyococcus capitis)的数量则大大增加。欧莱雅的研究人员通过比较健康和头屑头皮的微生物群,揭示了共生体在头皮健康中的作用17)。痤疮丙酸杆菌(P.acnes)和表皮葡萄球菌是头皮核心的常驻细菌种类。痤疮丙酸杆菌如过度繁殖,会使得短链脂肪酸局部富集而引发炎症,影响头皮健康。而表皮葡萄球菌可以产生抗菌物质(如防御素、细菌素、LL-37、REG3A等多种抗菌肽),抑制金黄色葡萄球菌和唾液链球菌的生长。如果我们将头皮常在菌归类为有益菌和有害菌(表1),并通过选择性抑菌达到抑恶扬善的效果,则可能帮助头皮微生态保持良性的平衡,有利于头皮健康。我们将此类技术称为头皮护理技术4.0。
 

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关注化学屏障的油脂平衡技术


依据头皮皮脂组分的文献报道18,结合笔者的实践经验,我们对皮脂中的组分进行了风险评估(表2)。如表2所示,不饱和脂肪酸既可直接引发头皮炎症,且有可能被氧化,又极不易被清洗,因此属于高风险组分。角鲨烯中的不饱和键易被氧化,亦属于风险组分。甘油三酯可能被马拉色菌分解为游离的脂肪酸,其中约一半左右为不饱和脂肪酸。只要我们关注不饱和脂肪酸,则可解决由甘油三酯所产生的问题。而蜡脂和胆固醇等则属于对头皮有益无害的成分。

 

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上述风险评估的结果为选择性技术的开发提供了理论依据。选择性技术的基本原理就是选择温和、低刺激的清洗用表面活性剂,优先清洗掉风险较高的皮脂成分,而不过度地洗去对头皮有保护作用的皮脂成分。遗憾的是,目前没有一种表面活性剂能够通过单独使用实现上述效果,因此需要通过不同的表面活性剂的组合来达到最佳效果。图3显示的是Off&Relax温泉净澈清爽洗发水对不同皮脂成分的清洗效果。该产品的标示成分为:水、C14-16烯烃磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺甲基MEA、椰油酰氨基丙酸钠、甲基椰油酰基牛磺酸钠、香精、苯甲酸钠、水解玉米淀粉、吡罗克酮乙醇胺盐、聚季铵盐-10、柠檬酸、苯氧乙醇、EDTA二钠、氯化钠、温泉水、茶(CAMELLIA SINENSIS)叶提取物、甘草酸二钾、酵母菌/大米发酵产物滤液、PCA锌、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠、稻(ORYZA SATIVA)糟提取物、日本獐牙菜(SWERTIA JAPONICA)提取物、桑(MORUS ALBA)根提取物、母菊(CHAMOMILLA RECUTITA)花提取物、糖蜜、1,3-丙二醇、椰油酸钠、椰油酸、聚甘油-10月桂酸酯、丁二醇。实验使用人工皮脂,其各脂质成分的比例按文献值调制,即甘油三酯 35%、游离脂肪酸13%(其中50%为不饱和脂肪酸)、蜡脂25%、角鲨烯15%、胆固醇3%、胆固醇酯4%、其他5%。实验方法如下:在亚洲人健康头发发束上均匀涂抹1.0g脂质,然后用1.0g洗发水清洗头发束,自然干燥至翌日后80度恒温箱内干燥10分钟。通过以下公式计算皮脂清洗率并换算成清洗指数。皮脂清洗率%=(皮脂清除量g — 皮脂涂抹量g)x100。


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由图3的实验结果可见,Off&Relax温泉净澈清爽洗发水对高风险的不饱和脂肪酸及角鲨烯清洗效果较好;而对于有益的蜡脂和胆固醇等则不过度清洗。在一定程度上实现了选择性清洗。

 

除选择性清洗的技术路线外,抑制皮脂的过度分泌及皮脂中不饱和脂质的抗氧化也十分重要。关于这两个方面,可参考笔者之前发表的系列文献19-24),在此不再赘述。

关注生物屏障的微生态平衡技术

 

如前所述,保持头皮微生态的良性平衡十分重要。可能的技术路径有二:
• 抑恶扬善为目的的选择性抑菌
• 通过益生元促进有益菌的增殖

 

在此介绍一个有选择性抑菌效果的技术案例:Off&Relax净彻控油洗发水。该产品的标示成分为:水、甲基椰油酰基牛磺酸钠、C14-16 烯烃磺酸钠、月桂基羟基磺基甜菜碱、椰油酰胺甲基MEA、椰油酰氨基丙酸钠、水解玉米淀粉、香精、癸二醇、苯甲酸钠、苯氧乙醇、甘油、柠檬酸、薄荷醇、EDTA 二钠、PCA 锌、温泉水、酵母菌/锌发酵产物、浮游生物(TETRASELMIS SUECICA)提取物、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠、甘露糖醇、蓝桉(EUCALYPTUS GLOBULUS)叶油、茶(CAMELLIA SINENSIS)叶提取物、吡罗克酮乙醇胺盐、明串球菌/萝卜(RAPHANUS SATIVUS)根发酵产物滤液、酵母菌/铜发酵产物、酵母菌/镁发酵产物、酵母菌/铁发酵产物、酵母菌/硅发酵产物、稻(ORYZA SATIVA)糟提取物、桑(MORUS ALBA)根提取物、糖蜜、草莓虎耳草(SAXIFRAGA SARMENTOSA)提取物、丁二醇、乳酸、山梨酸钾、聚季铵盐-10、氯化钠、椰油酸、椰油酸钠。其中糖蜜已被实验证明可有效抑制金黄色葡萄球菌,而不过度地抑制表皮葡萄球菌的效果25。

 

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图4中的实验是通过Off&Relax净彻控油洗发水样品在20%(v/v)浓度下对不同菌种作用5分钟后观察抑菌率(重复3次)的结果。结果显示:Off&Relax净彻控油洗发水可有效地抑制金黄色葡萄球菌;而对表皮葡萄球菌则基本上没有抑制作用,初步实现了抑恶扬善式的选择性抑菌。

毛囊赋活新机理指引下的技术开发


如果说保持屏障功能完好只是头皮护理的基础环节,毛囊组织中细胞的赋活则是防脱发的有效手段。关于这个领域中的两大新机理,即促进毛囊干细胞XVII型胶原蛋白生成及毛乳头细胞自噬活性(图5),我们在前面的文献中已多次阐述26-29。在此仅给读者分享一个应用促进毛囊干细胞XVII型胶原蛋原理而实现防脱育发的产品案例。

 

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Off&Relax防脱育发精华液是一款获得日本厚生劳动省批准的医药部外品育发剂,目前已通过跨境电商在中国市场销售。该产品中除使用了日本医药部外品育发有效成分目录中的金线吊乌龟(STEPHANIA CEPHARANTHA)根提取物、人参(PANAX GINSENG)根提取物、甘草酸二钾外,还添加了牛蒡(ARCTIUM LAPPA)根提取物。使用人体表皮细胞的实验数据显示:1%的牛蒡根提取物可帮助XVII型胶原蛋白的合成率提高10%以上。

 

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图6的受试者发际线处的显微镜图像比较结果显示:在使用含有牛蒡根提取物的Off&Relax防脱育发精华液7天后,观察到有新生头发长出;使用28天后,观察到7天新长出头发的同一毛囊处再生长出了新的头发。该产品对防脱育发的有效性可见一斑。

 

结论


如今头皮护理市场方兴未艾,头皮护理技术需要不断地升级。目前,关注头皮化学屏障功能的油脂平衡技术以及关注生物屏障的微生态平衡技术已经有所突破,开始陆续在产品中应用。而在毛囊赋活新机理之一的毛囊干细胞XVII型胶原蛋白理论指引下,新型防脱育发产品亦已问世。期待今后在头皮护理各个技术方向上的持续创新。

参考文献:

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29. 甘智斌,杨建中,“XVII型胶原蛋白(COL17)与预防脱发和白发”,国际个人护理品生产商情,2023年7月刊, 26(2023)


作者:杨建中[1,2], 林娴婷[1]
公司:[1] 美研创新株式会社,[2] 株式会社O and R

 

来源:荣格-《国际个人护理品生产商情》

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