蚕丝胶蛋白的美白作用机制探究

随着社会的发展，人们对于美的追求越来越高，美白成为了很多人的追求。美白并非简单的漂白，而是让肌肤更加健康、有光泽。蚕丝因为其高档奢华的属性，以及消费者的高度认同，一直是化妆品领域经常用来当做噱头宣称，因为概念添加以及原材料本来的因素，真实的功效一直没有体现出来。

 

作者从原材料选择，酶解工艺的改变，功效认证这三方面着手，开发出了一系列功能显著的蚕丝蛋白原料，本文选取其中一种蚕丝胶蛋白原料（商品名：丝丽宝SJ，INCI：水/水解蚕丝/蚕丝氨基酸类/水解丝心蛋白/1,2-己二醇/辛甘醇/乙基己基甘油）的即时美白作用机理研究，与大家分享。

蚕丝蛋白作为一种天然的生物活性物质，在皮肤护理领域具有广泛的应用价值。但长期以来，蚕丝在化妆品领域的应用一直是以丝绸产业的下游废料处理为产业发展思路，因原材料的局限性以及水解工艺的落后，从而导致所获取的蚕丝蛋白原料异味重、离子性强、过敏率高、生物活性不突出等多种问题，大大地限制了蚕丝蛋白在化妆品领域的发展。

蚕丝胶蛋白，作为化妆品行业的优质原料，深受中国消费者的喜爱与认同。其独特的分子结构和功能性质，使得蚕丝胶蛋白成为美容、护肤、祛斑的最佳选择之一。那么，蚕丝胶蛋白究竟蕴含着怎样的美白机理呢？

近年来，丝美芳华从蚕丝原材料的源头抓起，精选云南、四川大凉山等地的优质桑蚕削口茧，并采用创新的多酶协同水解工艺，获得了一系列功效突出的蚕丝蛋白化妆品原料，对蚕丝胶蛋白的美白作用机理研究取得了丰硕成果。本文将围绕蚕丝胶蛋白即时美白作用机理展开分析，探讨蚕丝胶蛋白如何通过多种途径实现美白效果。

 

蚕丝胶蛋白的分子结构和组成

蚕丝由内层的丝素和外层的丝胶两部分组成。丝胶是一种来源丰富的天然蛋白质，丝胶中含有18种氨基酸，其中有8种是人体所必需的，这些氨基酸通过特定的化学键结合，形成高度有序的蛋白质序列。丝胶蛋白的结晶度很低，其二级结构主要为无规卷曲、部分β-折叠，以及极少量的α-螺旋。

将蛋白质进行酶解，不仅可以使其分子量降低，且得到的生物活性肽相比原蛋白或其组成氨基酸来说生物活性进一步提高。研究证实，蚕丝胶蛋白具有丰富的生物活性，拥有包括美白、保湿、抗氧化和抗衰老等作用。

 

影响肤色的几种因素

要弄清楚蚕丝胶蛋白美白的机理，先要理解影响皮肤肤色的几种因素。

影响皮肤的肤色主要因素是皮肤内色素的种类与数量以及皮肤角质层与颗粒层的厚度与通透性。人体肤色的差异主要取决于真黑色素和褐黑素的含量及分布，当真黑色素过速增长和分布不均时，就会造成局部皮肤过黑或色素沉着。

 

角质层和颗粒层的厚度及通透性

从皮肤解剖学的角度来说，皮肤的厚度以及光线在皮肤表面的折射、散射现象，对我们看到的肤色有影响。特别是角质层和颗粒层的厚薄。薄的表皮易显出真皮乳头层血管内血液的颜色，因而使皮肤显得白里透红。颗粒层厚、透光性差，皮肤颜色则发黄、晦暗。

角质层水分含量对肤色的影响很大。皮肤中20%的水分在角质层，一部分水分被牢牢结合在NMF上和脂质中，还有一部分存在于细胞内角蛋白里。皮肤中大部分水分存在于真皮层的基质以及皮下组织。

真皮层胶原蛋白一方面可以维持皮肤弹性，使皮肤保持光滑、紧致，减少皮肤的皱纹、干燥、松弛等问题，延缓皮肤衰老。同时胶原蛋白也是很好的保湿成分，可以通过锁住水分，增加皮肤角质的透光性，使皮肤富有弹性。相反，如果胶原蛋白因过氧化等因素变性，不但透光性减弱，储水能力下降，而且颜色发暗，从而导致皮肤粗糙肤色暗淡。

 

皮肤内色素对肤色的影响

影响皮肤肤色主要是皮肤黑素（褐色）、胡萝卜素（黄色），以及皮肤血液中的氧合血红蛋白（红色）与还原血红蛋白（蓝色）的含量。

黑色素的形成过程基本上是多种酶催化下的氧化过程。导致黑色素产生的诱因主要是紫外线与自由基，紫外线与自由基会引发肌肤炎症，炎症在整个黑色素形成的过程中起到了关键性的推动作用。

 

蚕丝胶蛋白的美白机制探讨

蚕丝蛋白的紫外防护作用
丝胶蛋白质中的酪氨酸(Tyr)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)等能有效吸收远紫外线(UVA)，防止日光中紫外线对人体皮肤的损伤^[1]。在产品中添加水溶性的丝胶蛋白，不仅极易被人体皮肤吸收，为肌肤提供营养成分，而且能预防日光中的紫外线辐射。

 

Zhaorigetu研究小组发现并证实了丝胶蛋白对紫外线(UVB)诱发小鼠皮肤急性损伤和癌变的保护效果。免疫组织化学分析证实，使用丝胶能够显著抑制由UVB照射引起的4-羟基壬烯醛水平的提高，抑制环氧化酶-2(COX-2)的表达，并抑制因暴露于紫外线中而引起的真皮增殖细胞核抗原(PCNA)标记指数的升高。表明了丝胶的光保护效果，即能够减少氧应激反应，减少紫外线引起的小鼠皮肤的急性损伤和癌变^[2，3]。

蚕丝蛋白具有很好的紫外吸收特性，在190～380nm均有吸收，基本上覆盖了UVB（290～320nm）全部和一部分UVA（320～400nm）。

抗氧化作用  
丝胶蛋白还具有抗氧化作用，其抗氧化能力可与维生素C相媲美，丝胶能很好抑制活性氧的发生，防止肌肤起皱老化^[4]。所以，当使用含有丝胶的化妆品后能抑制黑色素的生成，对预防日晒后的皮肤变黑具有显著效果，能保持肌肤白净，具有美白作用。

 

 

蚕丝胶蛋白对黑色素的抑制作用 
黑色素是影响皮肤颜色的重要因素之一。
蚕丝胶蛋白通过与黑色素分子结构中的酪氨酸酶和多巴色素互作，影响黑色素的合成和代谢，从而发挥美白作用。相宜本草团队通过定量蛋白质组学分析揭示了蚕丝蛋白在B16黑素瘤细胞中通过MITF-酪氨酸酶调控轴抑制黑色素合成，发现并确认：蚕丝蛋白下调了一种叫MITF的蛋白，从而减少了酪氨酸酶的产生。这样就从更源头的地方开始抑制黑色素的生成。

此外，蚕丝胶蛋白还可以通过调节角质形成细胞的功能，间接影响黑色素的产生和沉积。

蚕丝胶蛋白可以补充皮肤胶原蛋白  
经真皮成纤细胞体外培养试验和ELISA测定，在培养基中添加 10kD-20kD水溶性丝胶能使这种细胞的胶原生产量提高10％。具有防止细胞老化、促进胶原生产的作用。

蚕丝胶蛋白能给皮肤角质层补充胶原，防止皮肤角质层胶原断裂或变性，有利于改善皮肤色度，增强皮肤弹性，预防皮肤衰老。

蚕丝胶蛋白的保湿作用
蚕丝胶蛋白具有天然的保湿特性。丝胶分子在水溶液中发生高度伸展和相互缠绕，并通过氢键与水分子紧密结合，形成连续网状结构的水凝胶，丝胶蛋白具有较高的吸水和持水性能，能吸收和保持其自身质量上千倍的水分。由于丝胶分子空间结构松散和无序，分子构象主要为无规卷曲与β-螺旋，丝胶蛋白链上有许多侧链较长的氨基酸以及富有-OH、-COOH、-NH₂等亲水基团，这些亲水性基团可使体内水分传递至皮肤角质层而结合，使皮肤保持一定水分，从而使皮肤柔软而光滑^[5]。

 

研究发现，蚕丝胶蛋白可以通过与细胞表面的分子结合，增加细胞内外的物质交换，提高细胞的含水量，从而发挥保湿作用。此外，蚕丝胶蛋白还可以通过降低皮肤表面的温度，提高皮肤的含水量和保湿能力。

 

分子量较小的水溶性丝胶与人体皮肤角质层中含有一定数量的天然调湿因子作用相似，具有优异的调湿和保湿作用，能使皮肤中水分含量保持适当使皮肤光滑、柔软且富有弹性。小分子蚕丝胶蛋白中含有许多极性氨基酸，它们富有-OH、-COOH、-NH₂等亲水基团，可使水分与皮肤角质层结合，使皮肤含有一定的水分，增加角质层的透明度，并有利于改善光线的折射散射作用。从而改善皮肤的颜色与光泽。

蚕丝胶蛋白的即时美白提亮效果

选择25名年龄在20~ 50岁的志愿者，在左右脸分别敷贴添加1.5%蚕丝胶蛋白原料（丝丽宝SJ）的面膜液，未添加蚕丝胶蛋白原料的面膜液，利用皮肤测试仪（皮肤颜色测试探头 Colorimeter CL400，皮肤水分测试探头 Probe CM825，德国CK公司）测试受试者面部皮肤不同时间段的水分含量与ITA值，对使用产品后皮肤的水分含量和皮肤美白效果进行评价。

 测试结果显示，刚揭开面膜将面部清洗干净后，左右脸测试的结果，加与不加蚕丝胶蛋白的面膜液均有美白提亮效果， 加有蚕丝胶蛋白的一侧提亮效果比不加的提高了近50%[（2.7-1.8）/1.8*100%]左右。静坐观察半个小时后，不加蚕丝胶蛋白原料一侧的值下降很快，在60分钟后，虽然平均测试值还有不到0.5，但肉眼已经观察不到提亮效果。与相比有加蚕丝胶蛋白原料1.5%的一侧，150分钟之后，测试值还大于1。

 

分析与展望

从上述测试结果来看，1.5%的蚕丝胶蛋白原料对皮肤确实具有很好的即时增白提亮效果，这种结果与在皮肤上使用一定浓度的维生素C溶液非常相似，虽然一谈到蚕丝胶蛋白的美白作用，很多文献都提到蚕丝胶蛋白的美白效果可以与维生素C媲美^[6]，但基于以上的测试结果，笔者分析认为，蚕丝胶蛋白的即时美白效果与维生素C的抗氧化与色素还原机理不尽相同，而是在于蚕丝胶蛋白的很好的吸水保湿性、以及与皮肤角质的亲和性与渗透力。

虽然蚕丝胶蛋白的抗氧化作用不错，且稳定性高于维生素C，而且有很好的紫外线防护作用，但从这个结果分析，这两个方面只是辅助作用，关键的作用是蚕丝胶蛋白的吸水锁水作用。

蚕丝胶蛋白不但与皮肤角质具有很好的亲和性与渗透力，其吸湿性、超强的持水力能很好的吸住水分，缓解水分的流失，另外，蚕丝胶蛋白的β-螺旋的立体结构，有类似卵磷脂一样的包裹作用，更能牢牢地锁住水份，保持皮肤角质充盈、晶莹，增强透光性，从而使皮肤达到美白提亮的效果。

虽然皮肤色素沉着和蚕丝胶蛋白的美白作用机制有所不同，但它们都可以帮助肌肤实现美白的效果。未来，我们可以期待更多关于美白成分的研究，以及更多创新型的美白方法。

 

作者：张向阳，广东丝美芳华生物科技有限公司

参考文献：
[1] 陈华,朱良均,闵思佳,等.蚕丝丝胶蛋白的结构、 性能及利用 [J]. 功能高分子学报,2001(3):344-348.
[2] Zhaorigetu,S;Yanaka,N;Sasaki,M;Inhibitory effects of silk protein,sericin on UVB-induced acute damage and tumor promotion by reducing oxidative stress in the skin of hairless mouse[J]．Photochenlistry and photobiology B-biology．2003，71(1)：11—17．
[3] 靳春平，邓连霞，朱良均，等.蚕丝丝胶蛋白——一种功能性化妆品原料 [J].桑蚕通报，2013(5):13-15
[4] 周文林 ，张雨青 ，沈卫德. 天然丝胶蛋白的生物学活性[J].江苏蚕业 ，2003  ( 1) : 1- 3.
[5] 胡梅 ，彭巍 ，李海军 蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中的应用[J]. 日用化学品科学 ，  2011(6):34
[6] Chen H( 陈华) ，Zhu LX( 朱良均) ，Min SJ( 闵思佳) ，et al． Structure，performance and utilization of sericin Silkworm． J Func Polymers( 功能高分子学报) ，2001，14: 344-348．

 

来源：荣格-《 国际个人护理品生产商情》

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