氨基酸維持你的皮膚彈性—氨基酸及其衍生物在化妝品中的應(yīng)用

文/王曉芊

說(shuō)起抗衰，腦海里首先浮現(xiàn)的大多都是膠原蛋白、肽類(lèi)，而這些活性物的主要組成物質(zhì)即氨基酸，而說(shuō)起氨基酸就不得不提人體皮膚的組成。人的表皮角質(zhì)層中存在著大量的游離氨基酸，在保濕及維持皮膚穩(wěn)態(tài)方面具有重要意義；而膠原纖維及彈性纖維是真皮層最主要的成分，擔(dān)負(fù)著維持皮膚彈性的任務(wù)，起到延緩衰老的作用。這也是氨基酸及其衍生物在化妝品中得以廣泛應(yīng)用的原因。本文將對(duì)化妝品中氨基酸及其衍生物的分類(lèi)、作用及應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

化妝品中氨基酸及其衍生物的分類(lèi)

氨基酸

眾所周知，構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，除甘氨酸外，均具有D型與L型異構(gòu)體，且兩種異構(gòu)體在性質(zhì)上存在著明顯的差異性。目前人們普遍認(rèn)可L型氨基酸的功效，而對(duì)于D型氨基酸的在化妝品中的應(yīng)用了解較少。

市場(chǎng)上用于化妝品的L型氨基酸主要有L-谷氨酸、L-脯氨酸、L-精氨酸以及L-絲氨酸等。人的表皮中存在著大量的谷氨酸，谷氨酸可轉(zhuǎn)化為保濕能力優(yōu)越的2-吡咯烷酮-5-羧酸（PCA），它是皮膚天然保濕因子中的重要一員，且為皮膚的天然代謝產(chǎn)物，安全高效。真皮層膠原蛋白的含量占人體總蛋白的25%～33%，對(duì)皮膚起到支撐的作用，也是組織損傷修復(fù)的重要物質(zhì)，而其主要組成成分為L(zhǎng)-脯氨酸、L-羥脯氨酸、L-甘氨酸等。L-精氨酸是合成一氧化氮的唯一前體，也是多胺、脯氨酸、谷氨酸鹽、肌酸、胍丁胺和尿素的合成前提，其在細(xì)胞增殖、能量代謝和內(nèi)皮功能中起關(guān)鍵作用，被認(rèn)為可能是替代EGF的修復(fù)成分。L-絲氨酸雖然是一種非必需氨基酸，但它在人體代謝及免疫過(guò)程中不可或缺，尤其是對(duì)細(xì)胞膜，肌肉及神經(jīng)鞘的合成十分重要。

人體不但存在L型氨基酸，還存在D型氨基酸，但目前對(duì)于D-氨基酸的認(rèn)知較少。皮膚中的D-氨基酸均為游離型，分別為D-谷氨酸、D-天冬氨酸、D-丙氨酸、D-脯氨酸、D-絲氨酸四種氨基酸。其中表皮中的D-絲氨酸的含量最高，且D-絲氨酸在角質(zhì)層中的含量更是高達(dá)D-天冬氨酸和D-丙氨酸含量的7倍之多，在維持皮膚穩(wěn)態(tài)方面具有重要意義。

多肽類(lèi)

多肽的基本組成單位是氨基酸，是介于氨基酸與蛋白質(zhì)之間的一類(lèi)活性物質(zhì)，膠原蛋白是化妝品中常用物質(zhì)之一，一般來(lái)說(shuō)，分子量大于500Da的物質(zhì)，很難滲透皮膚發(fā)揮作用。故水解膠原蛋白應(yīng)運(yùn)而生，其分子量雖然得到了一定程度上的減小，但其排列順序雜亂無(wú)章，想要達(dá)到一定的靶向應(yīng)用還存在較大的困難。氨基酸多數(shù)被皮膚吸收后作為合成蛋白的原料而存在，起到一定的效果，但作用效果有限，營(yíng)養(yǎng)效果大于其他。而多肽不僅分子量小，排列序列可控，而且還可以在皮膚內(nèi)被分解為氨基酸，此外，還可以作為信息載體在細(xì)胞間進(jìn)行交流，作用效果優(yōu)于蛋白質(zhì)與氨基酸，故使其成為化妝品界的寵兒。通常化妝品中的活性多肽分成信號(hào)肽、載體肽、神經(jīng)遞質(zhì)抑制肽三類(lèi)。信號(hào)肽主要是通過(guò)打開(kāi)細(xì)胞膜上的信號(hào)通路，進(jìn)入細(xì)胞，作用可把控，大多應(yīng)用于抗衰老產(chǎn)品中，常見(jiàn)產(chǎn)品如棕櫚酰寡肽類(lèi)。載體肽主要是運(yùn)輸銅鋅等離子到細(xì)胞中，為代謝酶類(lèi)提供所需金屬離子，達(dá)到作用效果，其中酮?jiǎng)匐氖沁@類(lèi)肽的主要代表產(chǎn)品，并得到了較好的反饋。而神經(jīng)遞質(zhì)抑制肽主要是通過(guò)抑制乙酰膽堿的過(guò)度釋放，使面部肌肉處于放松的狀態(tài)，從而減少因肌肉收縮而產(chǎn)生皺紋等，其中乙?；?3在許多大牌化妝品中較為常見(jiàn)。

氨基酸類(lèi)表面活性劑

氨基酸類(lèi)表面活性劑是一種溫和且可降解的陰離子表面活性劑。其主要活性成分為復(fù)合氨基酸鈉鹽，在日化產(chǎn)品中，主要應(yīng)用于：洗發(fā)水、嬰幼兒洗滌用品、沐浴露、洗面奶等。隨著大眾安全意識(shí)的不斷提高，氨基酸表面活性劑以其安全性高、使用量小、生物活性強(qiáng)、降解性好、易于復(fù)配等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上越來(lái)越受歡迎。目前氨基酸類(lèi)的相關(guān)衍生表面活性劑主要分為三類(lèi)，氨基酸α-氨基基衍生物、氨基酸α-羧基衍生物及氨基酸側(cè)鏈衍生物。

N-脂肪?；劝彼猁}是氨基酸α-氨基基衍生物中較具代表性的一類(lèi)，可由谷氨酸與脂肪酸反應(yīng)制得。因其衍生物的碳鏈長(zhǎng)度及鹽的種類(lèi)不同，在水中的溶解性能也不盡相同。當(dāng)鹽的種類(lèi)相同時(shí)，?；兼滈L(zhǎng)度越短，溶解性越好；而碳鏈長(zhǎng)度一定時(shí)，溶解性依次為三乙醇胺鹽＞鉀鹽＞鈉鹽。這類(lèi)衍生物的水溶液和皮膚本身的pH值相近，不會(huì)對(duì)皮膚造成傷害。氨基酸酯和氨基酸酰胺以其優(yōu)良的乳化性質(zhì)、生物相容性、高效降解性及優(yōu)異的抗菌能力成為氨基酸α-羧基衍生物中的佼佼者，多用于護(hù)發(fā)產(chǎn)品。氨基酸側(cè)衍生物中焦谷氨酸、5-羥賴(lài)氨酸、L-羥基脯氨酸和γ-氨基丁酸等應(yīng)用較多，大多作為功效成分添加在化妝品中。

作用機(jī)理及應(yīng)用

氨基酸的作用機(jī)理及應(yīng)用

L-氨基酸，作為生命基本元素之一，為機(jī)體代謝提供營(yíng)養(yǎng)成為其基本任務(wù)。L-氨基酸產(chǎn)品因?yàn)楦N近皮膚成分，所以更易吸收，為皮膚提供養(yǎng)分，達(dá)到延緩衰老的效果。另外，用L-氨基酸制成的保濕劑，具有優(yōu)良的持續(xù)保濕能力和清爽感，可降低或減緩由皮膚干燥引起的炎癥等。因此，氨基酸在化妝品行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。Bennacef等研究表明，L-精氨酸可減少蝰蛇毒誘導(dǎo)的小鼠皮膚壞死，改善皮膚再生。而且補(bǔ)充外源性的L-精氨酸可促進(jìn)傷口DNA的合成，通過(guò)加快周?chē)?xì)胞的增殖，來(lái)達(dá)到愈合目的。此外，由于精氨酸在口腔中被細(xì)菌代謝后會(huì)引起pH的升高，使得亞健康人群口腔中的微生物組成向健康生態(tài)轉(zhuǎn)變，有一定的抗齲齒效果，可添加在牙膏中使用。脫乙酰化/精氨酸改性的殼聚糖（CH-A）組成的靜電紡絲膜，具有較好的生物相容性。這種基于納米纖維的生物材料還擁有一定的抗菌效果，可用作傷口敷料。

眾所周知，隨著年齡的增長(zhǎng)，皮膚中的氨基酸含量也會(huì)隨之發(fā)生變化，而皮膚中游離的D-氨基酸與L-氨基酸的變化情況卻不同，這表明D-氨基酸和L-氨基酸在生理過(guò)程中存在著不同的作用。D-天冬氨酸是真皮中D-氨基酸中含量最高的，且D-天冬氨酸可以減輕雙氧水誘導(dǎo)皮膚成纖維細(xì)胞的氧化損傷作用，提高細(xì)胞存活率，而L-天冬氨酸則沒(méi)有此效果。層粘連蛋白332位于基底膜表皮一側(cè)，起到固定蛋白的作用，具有促進(jìn)基底膜修復(fù)的功能。D-丙氨酸在表皮正常表皮角質(zhì)形成細(xì)胞和HaCaT細(xì)胞株中均可促進(jìn)層粘連蛋白332的增加，且D-丙氨酸的作用是L-丙氨酸的4～5倍。表明D-丙氨酸可能通過(guò)修復(fù)和保護(hù)基底膜來(lái)參與皮膚的代謝活動(dòng)。此外D-甲硫氨酸可促進(jìn)膠原蛋白的生成，以及減弱UV對(duì)成纖維細(xì)胞的損傷。而D-谷氨酸可作為N-甲基-D-天冬氨酸型離子通道拮抗劑，通過(guò)阻礙屏障損傷時(shí)Ca2+的不正常流向，細(xì)胞膜內(nèi)外電位差處于穩(wěn)定狀態(tài)，還可以促進(jìn)人體表皮角質(zhì)形成細(xì)胞間脂質(zhì)的生成，從而達(dá)到修復(fù)皮膚屏障的作用。所以適量補(bǔ)充D-氨基酸，有可能成為一種塑造健康美麗肌膚的新方法。

多肽類(lèi)的作用機(jī)理及應(yīng)用

信號(hào)肽可以打開(kāi)細(xì)胞膜上的蛋白通道，使合成的蛋白達(dá)到定點(diǎn)作用，它們還可以作為生長(zhǎng)因子，激活蛋白激酶C，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移。Perfect Peptide P7TM是一種信號(hào)肽，可通過(guò)刺激Keap1-Nrf2信號(hào)通路來(lái)激活下游調(diào)控抗氧化酶的因子，來(lái)發(fā)揮抗氧化作用。寡肽- 68可通過(guò)降低酪氨酸酶的活性及減弱黑色素代謝過(guò)程相關(guān)酶作用來(lái)抑制小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的作用，達(dá)到美白的作用，是一個(gè)用于治療黃褐斑的美白劑。皮下脂肪細(xì)胞含有大量的脂質(zhì)，每個(gè)脂質(zhì)都與許多毛細(xì)血管相連。當(dāng)這些脂肪細(xì)胞發(fā)生增生和過(guò)度肥大時(shí)，必然讓周?chē)拿?xì)血管和新生血管移位，否則隨之而來(lái)的脂肪營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)導(dǎo)致皺紋的形成，從而導(dǎo)致蜂窩性組織炎。三肽-41可以激活NF-kB，促進(jìn)腫瘤壞死因子α(TNF-α)，TNF-α可使脂質(zhì)降解，減少因脂肪細(xì)胞增生或過(guò)度增殖而引起的蜂窩性組織炎。

載體肽是一種特定的三肽(Gly-L-His-L-Lys， GHK)，負(fù)責(zé)運(yùn)輸和穩(wěn)定銅、錳等微量元素，可以自發(fā)形成絡(luò)合物，并將其運(yùn)輸?shù)狡つw，使其被細(xì)胞吸收。銅是眾多被運(yùn)輸?shù)慕饘僦?，?duì)傷口愈合有一定作用，同時(shí)也是賴(lài)氨酸酰氧化酶、酪氨酸酶、超氧化物歧化酶的輔助因子，是膠原蛋白合成、黑色素生成和超氧化物歧化酶所必需的成分。張鳳龍等的研究表明，含有三肽-銅復(fù)合物GHK-Cu的乳霜可以改善皮膚的彈性和緊致性，同時(shí)減少細(xì)紋和深度皺紋。

神經(jīng)遞質(zhì)抑制肽可通過(guò)皮膚介質(zhì)與神經(jīng)系統(tǒng)相互作用，激活或抑制這些介質(zhì)從而發(fā)揮作用。一些多肽依靠結(jié)構(gòu)上的相似性，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合使其結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，阻止神經(jīng)末梢乙酰膽堿的釋放，從而調(diào)節(jié)該神經(jīng)遞質(zhì)的作用。這類(lèi)肽用于抗衰老化妝品中，被證明可以抑制神經(jīng)遞質(zhì)的分泌，因此被稱(chēng)為神經(jīng)遞質(zhì)抑制劑肽。乙酰六肽-3是一種類(lèi)似肉毒桿菌毒素A的活性物，但卻沒(méi)有SNAP-25蛋白的N端結(jié)構(gòu)域。因此可以與SNAR競(jìng)爭(zhēng)且調(diào)控形成復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，抑制乙酰膽堿的形成，從而減弱肌肉收縮，這種肽還能抑制由于皮膚不自主運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的皺紋。

氨基酸表面活性劑的作用機(jī)理及應(yīng)用

氨基酸及其衍生物用作表面活性劑不僅在降解性、抑菌性及親膚性上優(yōu)勢(shì)明顯，還可定性改變其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，滿(mǎn)足一些特定產(chǎn)品的需求，因而被廣泛應(yīng)用于化妝品和洗滌劑等化工領(lǐng)域。氨基酸α-羧基衍生物的增溶性、乳化性和起泡性表現(xiàn)較為突出，被廣泛應(yīng)用于護(hù)發(fā)類(lèi)和護(hù)膚類(lèi)產(chǎn)品中，可柔順頭發(fā)，增加光澤感和蓬松感，并且有一定的清除自由基的能力，可使皮膚細(xì)膩光滑。此外，氨基酸酯的快速滲透性加快了機(jī)體對(duì)其的吸收速度。如作為燙發(fā)劑冷燙精有效成分的半胱氨酸酯，較傳統(tǒng)染燙吸收更快，從而成為新一代高效燙發(fā)產(chǎn)品。氨基酸α-氨基基衍生物N-脂肪?；劝彼猁}已大量應(yīng)用于護(hù)膚、護(hù)發(fā)、洗滌、牙膏等多種產(chǎn)品中，具有很好的市場(chǎng)前景。

通過(guò)Draize試驗(yàn)對(duì)刺激性潛力的經(jīng)典體內(nèi)評(píng)價(jià)表明，新的精氨酸衍生物表面活性劑具有比合成表面活性劑SDS更低的眼睛和皮膚刺激性，可作為無(wú)淚配方的優(yōu)勢(shì)成分。而隸屬于氨基酸側(cè)鏈衍生物的焦谷氨酸因其可以促進(jìn)毛囊的生長(zhǎng)，多見(jiàn)應(yīng)用于一些生發(fā)劑產(chǎn)品中；γ-氨基丁酸可通過(guò)抑制酪氨酸酶來(lái)達(dá)到減少黑色素的效果，因此在美白產(chǎn)品中常常見(jiàn)到其身影；羥賴(lài)氨酸和L-羥基脯氨酸主要存在于結(jié)締組織的膠原蛋白中，特別是L-羥基脯氨酸是膠原蛋白的主要組成成分，L-羥基脯氨酸還具有抗氧化、抗輻射的作用，可以作為添加劑加入到化妝品中以滋潤(rùn)和美容肌膚。

不可否認(rèn)，氨基酸及其衍生物已經(jīng)成為化妝品中不可或缺的亮點(diǎn)成分之一，大到多肽類(lèi)，小到氨基酸，對(duì)人類(lèi)皮膚均有較好的效果。但還是要謹(jǐn)記過(guò)猶不及，適當(dāng)?shù)貫槠つw補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)可使皮膚保持靚麗狀態(tài)，而一旦過(guò)營(yíng)養(yǎng)化，還是會(huì)給皮膚造成一定的負(fù)擔(dān)，引發(fā)一系列的皮膚問(wèn)題。故正確認(rèn)識(shí)自己的皮膚，選擇適合自己的產(chǎn)品才是最重要的。