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研报122-2发酵技术在植物开发中的应用

 一葉一如来 2020-09-09



目前,随着消费者消费意识的提高,人们对绿色、天然、安全、健康的化妆品的追求日益增强,植物类化妆品功效原料在化妆品中的应用越来越广泛,开发高效、安全特色的植物功效原料具有广阔的市场前景。

植物资源中含有多种活性成分,在抗炎症、抗氧化、保湿、美白等方面具有独特的优势,但是天然植物原料中有效成分含量低、结构复杂,甚至会有一些毒副作用,严重影响了植物资源在化妆品原料开发中的应用。

发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。利用现代发酵工程技术可以富集植物资源中活性成分含量,增强功效,降低毒副作用,可有效提高化妆品植物功效原料的有效性与安全性。

01

发酵技术现状及趋势

发酵技术有着悠久的历史,早在四千多年前,我国就已经通过发酵的方法酿酒。发酵的形式大体可分为液体发酵和固体发酵

液体发酵具有生产量大、占地少、周期短、可分离纯菌丝体等优点;

固体发酵具有设备简单、发酵条件易控制、培养物中全部营养和保健成分均可充分利用等优点。

由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、高效表达等优点,已经成为全球经济的重要组成部分。利用微生物发酵技术,可以利用微生物细胞或细胞内的酶催化反应体系对植物原料中的活性物进行结构修饰和改造,从而获得有价值的产物。与合成原料、石油中提炼的原料相比,微生物发酵的化妆品原料具有高安全性和微生物分解性,是一种“可持续性原料”,且还具有化学合成所不具有的特殊结构,在功能上具有独到之处。

02

发酵技术在植物原料中的应用

富集有效成分

植物原料中具有多种活性成分,如:多糖、黄酮、多酚、氨基酸等,通常具有良好的的保湿、美白、舒敏及延缓衰老等功效。但是,通过传统工艺制备的植物提取物,由于提取工艺、提取溶剂等方面的局限,获取的功效成分有时难以满足预期效果。大量研究表明,植物原料经过发酵,可富集有效营养成分,增强原料功效。

灵芝

多孔菌科,灵芝属真菌,具有极其重要的药用保健功能,具有广泛的药理活性作用。

主要活性成分:

灵芝多糖,具有显著的清除自由基、抗衰老、抗肿瘤、解毒等药理和保健功效。

灵芝多肽,主要抗氧化剂成分,在体内、体外均表现出有效的抗氧化活性。

与灵芝水提液相比,灵芝发酵液中多糖和多肽含量均有提高,对DPPH自由基和羟自由基的清除能力显著提高,可有效抑制酪氨酸酶的活性,促进成纤维细胞增殖,具有更好的清除自由基、美白功效和抗衰老作用。

云南白药

伤科圣药,药用功效丰富。能促进血小板凝聚,对炎症过程的介质释放、毛细血管渗透性增强、结缔组织增生等环节有抑制作用。

主要活性成分:多酚、多糖

采用黄酒酵母对云南白药进行发酵,结果发现,与水提液相比,云南白药发酵液中多酚和多糖含量高于水提液,具有较强的清除自由基功效,同时能够促进成纤维细胞增殖以及胶原蛋白-Ⅰ(Col-Ⅰ)合成、降低基质金属蛋白酶-Ⅰ(MMP-Ⅰ)的表达。此外,该发酵液能够抑制B16细胞生长并降低体外以及B16细胞内的酪氨酸酶活性,在减少黑色素合成上有一定的功效。

燕麦

主要活性成分:β-葡聚糖(保湿)

采用发酵法提取燕麦麸皮中的β-葡聚糖,结果发现4种酵母菌发酵后发酵液中β-葡聚糖含量都比未经过发酵的燕麦麸培养液中 β-葡聚糖含量明显增加

葛根

主要活性成分:黄酮

采用水提取法及微生物发酵法提取葛根中的黄酮,结果发现,葛根发酵液相较于葛根水提液,黄酮含量更高,清除 DPPH 的作用更为显著,降低 MMP-1含量及增加I型胶原含量的作用更为显著。   

降低毒副作用

植物资源中大多活性物质成分比较复杂,不少植物成分具有一定的毒副作用,严重影响了植物资源的有效利用。大部分经发酵处理后其毒性都有不同程度的降低,这是由于微生物代谢产生的一些酶可将有毒物质进行分解转化,从而降低药物的毒副作用,有些甚至还能提高药效,扩大了药材的应用范围。

银杏叶

主要活性成分:黄酮、萜内酯

毒性成分:银杏酸

利用微生物对银杏叶进行发酵,微生物可利用和代谢银杏叶中的成分,不仅能增加黄酮和内酯等活性成分的含量,还能对银杏酸进行分解与转化,达到增效减毒的目的。

通过人工接种冠突散囊菌发酵银杏叶制作发酵茶以研究发酵茶中银杏酸含量的变化。结果表明,发酵茶中的银杏酸随着发酵天数的增加而减少。

赤芝菌

主要活性成分:多糖、过氧化麦角因醇、灵芝酸U-Z等

毒性成分:生物碱成分

采用钩吻双向固体发酵的减毒存效作用及其化学成分变化:经过双向发酵,LD50较生品提高了44倍,小鼠最大安全剂量提高了75倍,钩吻原有毒性生物碱成分含量降低,并有多个新化学成分产生。

红参

主要活性成分:人参皂苷

在皮肤致敏试验中,发酵红参的刺激致敏率明显低于未发酵红参。同时,高剂量的未发酵的红参(10%)显示出毒性,而发酵红参显示出较低的毒性。

03

植物发酵原料的产品应用

LA MER海蓝之谜 精华面霜

发酵成分:Miracle Broth™(海藻萃取)

产品详情: 

除了海藻发酵物,还添加了卵磷脂、维生素C、E、B12,及柑橘树油、尤加利树、小麦胚芽、苜蓿、向日葵等成分,营养丰富,具卓越的修护能力,滋润保湿肌肤,坚持使用,令肌肤紧实、柔嫩、有光泽,明显淡化细纹皱纹,舒缓敏感肌肤。

Innisfree悦诗风吟 发酵豆焕活精华露

(大豆神仙水)

发酵成分:芽孢杆菌/大豆发酵产物提取物(济州岛青豆)

产品详情: 

产品含有济州岛青豆发酵原液 94% 、燕麦仁提取物、莲花提取物、梅果提取物等,宣称具有补水保湿、光滑、强化肌肤壁、调理角质、恢复毛孔弹力、提升皮肤透明度等效果。产品质地清润轻盈,快速渗入肌肤的水状精华,适合混合油性肌肤、适合夏季使用。

Origins悦木之源 韦博士灵芝焕能精华水(菌菇水)

发酵成分:灵芝、白桦茸

产品详情:

这款产品主打修护维稳,曾荣获2014 cosme美容大赏年度化妆水。灵芝发酵物,可显著提高机体的免疫功能,增强肌肤抵抗能力;冬虫夏草,具有调节免疫系统、抗疲惫等功能,清除肌肤的老化、坏死细胞,消除肌肤疲惫,迅速恢复机能,强韧肌肤保护屏障,增强肌肤对外界侵袭的抵抗力;沙棘果,具有促进组织再生和上皮组织愈合的作用;富含卓效抗氧化的维生素C和维生素E,有效修复暴晒后肌肤、抑制欲长痘痘。产品质地清盈,舒缓水润,适合敏感肌使用。

fresh馥蕾诗 红茶紧致盈透精华液

发酵成分:红茶酵母精萃

产品详情:

这款产品主打抵御污染与抗氧化。红茶酵母精萃,能帮助对抗污染和自由基对肌肤的侵害,有助于平滑肌肤,令肌肤透亮、有光泽、更加柔嫩;柑橘皮萃取,富含维他命C、黄酮和氨基酸,有助于提亮匀净肤色;非洲丰丽果萃取,能够帮助平滑肌肤,令肌肤紧致有弹性;透明质酸:为肌肤抓取和锁住水分。水状质地,有流动性,不黏腻,吸收速度快,消费者反映效果较好。

Mamondemeng梦妆 花源滋养精华液

(鲜花肌底液)

发酵成分:“花源修护复合物”(金银花经乳酸菌自然发酵萃取物)

产品详情:

这款产品主打清洁、修护、滋养等功效。产品中含有78%以上的花源修护复合物,帮助调理肌肤内部的有害物质,令肌肤洁净通透,赋予肌肤鲜活生机;金银花发酵产生的酸性物质,能帮助调理肌肤表面的老化角质及有害物质;金银花中的黄酮类木犀草素成分,帮助滋养肌肤,展现健康肌肤状态。洁面后使用,质地轻盈,易被肌肤吸收,帮助打通洁面通道,提高肌肤吸收力,呵护肌肤,洁净通透。

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