透明质酸在保健品中的应用
郭学平 贺艳丽 孙茂利 张天民
人体化学物质中水的比例超过 70%, 所以保持体内水分是保健与美容的关 键之一.皮肤的弹性,光滑与细腻程度尤其有赖于此.缺乏水分的皮肤会变 得干燥并产生皱纹,甚至导致其内部结构的变化.环境及年龄是导致皮肤丧 失自然保湿功能的重要因素.应用保湿剂是保持水分的一个重要手段.目前, 世界公认保水能力最强的物质为生物体内透明质酸(HA) .
1 HA 在化妆品中的应用
1.1 皮肤中 HA 的分布 HA 是构成细胞间质和细胞外基质的主要成分.细胞间质填充在细胞内间 隙,维持细胞及组织的结构完整,为细胞提供内环境,对细胞生理功能产生 影响.皮肤中 HA 存在于细胞间的胞外基质中,是细胞间的填充物.真皮和 表皮中均含有 HA.真皮层较厚,细胞间的胞外空间大,基质多,含 HA 的量 较多.真皮层中的纤维母细胞分泌 HA 和硫酸化黏多糖,如硫酸软骨素和硫 酸皮肤素等.在真皮层发现 HA 的存在已有 50 多年的历史,但表皮中 HA 的 发现较晚.这可能是因为表皮层较薄,细胞的排列较紧密,细胞间的空间很 小, HA 的量比真皮少的原因. HA 在细胞外基质中的相对含量或浓度并 含 但 不低,约为 2.5mg/ml.Tammi 等[1] 利用 HA 特异性探针(从软骨提取的 HA 结 合蛋白)技术,在表皮组织的细胞间的基质中,观察到强烈的 HA 染色信号, 包括最外层死亡的角质细胞间,均存在 HA. 1.2 皮肤中 HA 的生理功能 [2 ～ 4] 1.2.1 保水作用
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HA 分子中的羧基和其他极性基团可与水形成氢键而结合大量水分,在皮 肤组织中的保水作用是其最重要的生理功能之一,其理论保水值高达 500ml/g 以上,在结缔组织中的实际保水值约为 80ml/g.HA 在较高浓度时,其长的分 子链相互交织成网状,加之与水的氢键结合,从而起到很强的保水作用.其 保水性能与 HA 的浓度和相对分子量(Mr)呈正相关,而对水的通透性则与 其浓度和 Mr 呈负相关. HA 在细胞间质中的主要作用是保持水分.HA 与硫酸化黏多糖和胶原蛋 白,弹性蛋白等纤维状蛋白质,共同组成含大量水分的胞外胶状基质,成为 细胞代谢的物质交换介质.这种含水的胶状基质,使皮肤柔韧,富有弹性, 充足的水分使肌肤光滑细嫩.当皮肤的湿润感消失,出现皱纹时,有人认为 就是由于 HA 的减少而引起的[5].随着年龄的增长,皮肤中 HA 的含量降低, 皮肤组织细胞和细胞间的水分含量减少,细胞间以 HA 为主组成的胶状基质 所填充的空间减小,导致细胞排列紧密,胶原蛋白失水硬化,使皮肤粗糙, 失去弹性.因此水分对于皮肤健康是至关重要的.保水保湿一直是护肤化妆 品最主要的研究课题之一. 1.2.2 维持细胞外的空间 HA 与硫酸软骨素,硫酸皮肤素等基质成分及其所包含的大量水分,共同 形成胞外空间,有利于营养物质的供应和代谢废物的排放,表皮细胞的迁移 以及免疫细胞(朗格罕斯细胞和淋巴细胞)在表皮中的出入. 1.2.3 大离子功能 HA 分子链上每一个双糖单位带有一个负电荷, 使它具有类似离子交换剂 的作用,调节细胞周围阳离子的流动和浓度.
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1.2.4 参与角蛋白细胞的变化过程 HA 在表皮层中密切参与角蛋白细胞的增殖,向外层迁移和分化等,调节 整个变化过程,而其本身的代谢受激素,生长因子和细胞活素等信号分子的 调控[4 ,6].视黄酸和表皮生长因子(EGF)可刺激 HA 的生物合成,增加皮肤 中 HA 的含量. 1.2.5 受体结合作用 HA 与表皮细胞表面的 CD44 受体结合, 促进表皮细胞的正常分化. CD44 受体是表皮的正常生长和分化的标志,而皮肤发生鳞状细胞癌时,角蛋白细 胞的分化停止,与 CD44 受体的减少和 HA 从细胞表面的脱落有关.HA 是细 胞存活的信号物质,它与角蛋白细胞表面受体的结合,产生刺激作用,可减 缓向最终凋亡的角质细胞分化[7]. 1.2.6 清除自由基作用 HA 在表皮中可清除阳光中的紫外线照射所产生的活性氧自由基, 保护皮 肤免受其害,被称为高效的自由基"清道夫" .氧自由基可导致脂质过氧化, 破坏细胞膜, 杀伤细胞, 并与皮肤的色素沉着有关. 与氧自由基发生反应, HA 自由基被清除,HA 被降解.因此 HA 还具有防晒作用. 1.3 HA 在化妆品中的作用 由于 HA 具有良好的保湿作用,又是皮肤和其他组织中广泛存在的天然 生物分子,从 20 世纪 80 年代开始用于化妆品中,被誉为理想的天然保湿因 子.目前国际上添加 HA 的化妆品种类已从最初的膏霜,乳液,化妆水,精 华素胶囊,膜贴扩展到浴液,粉饼,口红,洗发护发剂,摩丝等,应用日趋 广泛.

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