張雅琪 楊安全 王菁
一、研究進(jìn)展
01珍珠的成分
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展,人們對(duì)珍珠的認(rèn)識(shí)層面也逐漸深入。人們運(yùn)用各種儀器及分析方法(如原子吸收光譜儀、陰極發(fā)光法)對(duì)珍珠的成分進(jìn)行了細(xì)致的探究。珍珠的成分中大多數(shù)是無(wú)機(jī)物,主要是碳酸鈣和碳酸鎂,占91%,珍珠中的碳酸鈣因結(jié)晶條件不同可形成文石、方解石及球文石,文石是其主要晶體形態(tài),其他兩種晶型少見(jiàn)。其次是水、二氧化硅、磷酸鈣、氧化鋁和氧化鐵。此外還有鈉、鎂、錳、硒、鋁、銅等多種微量元素,這些金屬元素可能對(duì)珍珠致色起到重要作用[1]。珍珠中還含有少量的有機(jī)物,占2.4%~7%,主要是殼角蛋白,其中丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸、天門(mén)冬氨酸和精氨酸含量最多,這些蛋白對(duì)于珍珠的抗氧化性起著重要作用,Chiu等比較了珍珠粉蛋白質(zhì)提取物、非蛋白提取物和全珍珠粉的抗氧化能力,發(fā)現(xiàn)珍珠粉蛋白提取物的總抗氧化能力明顯優(yōu)于其他提取物[7]。此外,珍珠中還含有少量的糖類(lèi)、卟啉類(lèi)等有機(jī)物,除了含有二十多種必需和非必需氨基酸外,還有一種特殊的氨基酸,叫?;撬?,其能鎮(zhèn)靜安神,調(diào)節(jié)中樞神經(jīng),治療心血管疾病[2]。
02珍珠的功效
(1)美白
珍珠自古以來(lái)就作為美白美容佳品,近幾年針對(duì)珍珠美白機(jī)制和物質(zhì)成分的研究取得了一定的進(jìn)展。有研究表明珍珠粉及珍珠提取物可抑制促黑激素和內(nèi)皮素,如α-促黑激素(α-MSH)、內(nèi)皮素(ET-1),能抑制黑色素合成及轉(zhuǎn)運(yùn)的相關(guān)酶或者轉(zhuǎn)錄因子減少黑色素生成而發(fā)揮美白作用,如酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸相關(guān)蛋白酶1(TRP1)、小眼轉(zhuǎn)錄因子(MITF)[3,4,5]。鄧云云等用三種濃度(0.25%、0.5%、0.75%)的珍珠水解液處理人源黑色素細(xì)胞并檢測(cè)了TYR、TRPl及MITF的mRNA含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.25%濃度的水解液顯著性抑制TYR、TRPl及MITF的mRNA表達(dá)(P<0.01)。也有學(xué)者從珍珠中分離出分子量小的活性肽,做了酪氨酸酶活性和黑色素瘤細(xì)胞(B16)實(shí)驗(yàn),證明了這些小分子活性肽具有美白功效[6]??梢?jiàn)珍珠中的小分子肽是重要的潛在美白成分,抑制促黑信號(hào)因子和合成因子是其美白的關(guān)鍵機(jī)制。未來(lái),珍珠美白機(jī)制和成分還需要再細(xì)化,例如黑色素模型的選擇研究、信號(hào)通路的細(xì)化還有待完善。
(2)抗氧化、抗衰
有研究發(fā)現(xiàn)珍珠中的大量蛋白質(zhì)、肽和氨基酸等有助于改善機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)。此外,珍珠粉中的微量元素(如鈣、鎂、硒)也有助于抗氧化,可通過(guò)輔助抗氧化酶發(fā)揮抗氧化活性。邵等表明珍珠粉具有抗衰作用,且超納米和超微珍珠粉比水溶性珍珠粉清除自由基能力更強(qiáng)[3]。Chiu等評(píng)估了珍珠粉在體外試驗(yàn)中各種氧化指標(biāo)以及用野生型秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)做延長(zhǎng)壽命試驗(yàn),結(jié)果表明珍珠粉中的蛋白含量豐富且具有抗氧化能力,野生型秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)的壽命有效延長(zhǎng)了18.87%。因此珍珠粉可被用于治療各種與年齡相關(guān)的退行性疾病[7]。錢(qián)榮華等也發(fā)現(xiàn)珍珠粉能降低果蠅的血丙二醛MDA的含量,提高SOD活性,延長(zhǎng)果蠅平均壽命[8]。Chaturvedi等使用含有水溶性珍珠提取物的培養(yǎng)基培養(yǎng)克隆成骨細(xì)胞MC3T3-E1和人角質(zhì)形成細(xì)胞HaCaT,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)ALP活性顯著增加,骨鈣素和膠原-1A2活性顯著增加,體外實(shí)驗(yàn)中ABTS和DPPH的IC50分別為0.08%和2.5%w/v,脂質(zhì)過(guò)氧化能力TBARS的IC50為0.5w/v,三個(gè)指標(biāo)均增強(qiáng)[9]。此外,楊等還發(fā)現(xiàn)珍珠粉在體外具有抗溶血和抗氧化特性,即可以減弱2,20-偶氮(2-酰胺丙烷)二鹽酸(AAPH)誘導(dǎo)的溶血作用和紅細(xì)胞中脂質(zhì)/蛋白的氧化修飾[10]。因此珍珠粉可以作為一種輔助藥,治療抗氧化系統(tǒng)受損和溶血疾病。
(3)促進(jìn)創(chuàng)面愈合、防治瘢痕
很多醫(yī)藥典籍中都記載珍珠有解毒生肌之功效。近年來(lái)多有學(xué)者探究珍珠是如何化腐生肌的,研究發(fā)現(xiàn)珍珠提取物可促進(jìn)成纖維細(xì)胞遷移,刺激Ⅲ型膠原mRNA表達(dá)[11],促進(jìn)傷口中的血管再生,加快創(chuàng)面愈合[12]。建平等建立小鼠模型證明了珍珠粉的水溶性基質(zhì)可促進(jìn)口腔成纖維細(xì)胞增殖和膠原蛋白富集,抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-2的活性,促進(jìn)TIMP-1的合成,有利于傷口愈合[13]。Chen等比較了歐詩(shī)漫生產(chǎn)的普通珍珠粉、微珍珠粉、納米珍珠粉三種不同粒徑的珍珠粉對(duì)創(chuàng)面愈合的差異,發(fā)現(xiàn)納米珍珠粉能更加顯著地促進(jìn)創(chuàng)面愈合和血管生成,促進(jìn)I型和III型膠原蛋白分泌,其創(chuàng)面抗拉強(qiáng)度也顯著提高。此外,水溶性基質(zhì)中的蛋白含量隨著珍珠粉粒徑的減小而增加,而珍珠粉中釋放的蛋白含量與傷口愈合效果呈正相關(guān)。因此與其他珍珠粉相比,納米珍珠粉對(duì)傷口愈合的效果更好[14]。另有一些研究人員發(fā)現(xiàn)珍珠還可抑制成纖維細(xì)胞過(guò)度增殖,誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞凋亡。成纖維細(xì)胞增殖過(guò)快過(guò)多是導(dǎo)致皮膚傷口愈合過(guò)程中瘢痕形成的主要原因,因此珍珠還可有效防治皮膚瘢痕形成。唐黎黎等用珍珠水解液處理正常皮膚和瘢痕皮膚來(lái)源的成纖維細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其可上調(diào)堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)表達(dá),下調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)表達(dá),因此珍珠水解液可能對(duì)病理性的瘢痕形成起到一定的抑制作用[15]。農(nóng)曉琳等也發(fā)現(xiàn)珍珠液能夠抑制皮膚瘢痕成纖維細(xì)胞增殖,且誘導(dǎo)其凋亡[16]。因此,外科臨床上可聯(lián)合運(yùn)用珍珠粉來(lái)治療創(chuàng)面,促進(jìn)患處細(xì)胞再生,縮短皮膚愈合時(shí)間,如邱妮等用珍珠粉治療壓瘡[17],陳竑旭等在肛周皮下膿腫術(shù)后用珍珠粉換藥均取得了很好的療效[18]。
(4)抗炎、抑菌
有研究證明珍珠可以治療皮膚炎癥。Yang等探究在低劑量的室外紫外線(xiàn)照射下珍珠提取物對(duì)HaCaT細(xì)胞的影響。結(jié)果表明,珍珠提取物對(duì)HaCaT細(xì)胞無(wú)毒,且具有抑制角化細(xì)胞發(fā)生放射性皮炎的潛力。用珍珠粉提取物對(duì)人工脫水的皮膚移植體進(jìn)行檢測(cè),觀(guān)察脫水皮膚中多絲蛋白和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶Ⅰ的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)珍珠粉提取物可誘導(dǎo)角質(zhì)層細(xì)胞重建,并可治療皮炎[19]。趙麗紅等發(fā)現(xiàn)復(fù)方珍珠膏能降低小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性,縮短損傷創(chuàng)面愈合時(shí)間,表明珍珠具有明顯的抗炎作用[20]。姜怡等聯(lián)合應(yīng)用珍珠粉治療失禁性皮炎,起效快,能快速緩解患者疼痛和紅腫,抑制炎癥細(xì)胞,具有顯著的消炎作用[21]。臨床上還發(fā)現(xiàn)用珍珠粉治療尿布皮炎、熱毒引起的痤瘡均可提高治愈率及縮短治療時(shí)間,抗炎效果顯著[22,23]。珍珠還能抑制綠膿桿菌感染,具有抗感染作用。低劑量的室外紫外線(xiàn)照射下珍珠提取物對(duì)HaCaT細(xì)胞的影響。結(jié)果表明,珍珠提取物對(duì)HaCaT細(xì)胞無(wú)毒,且具有抑制角化細(xì)胞發(fā)生放射性皮炎的潛力。用珍珠粉提取物對(duì)人工脫水的皮膚移植體進(jìn)行檢測(cè),觀(guān)察脫水皮膚中多絲蛋白和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶Ⅰ的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)珍珠粉提取物可誘導(dǎo)角質(zhì)層細(xì)胞重建,并可治療皮炎[19]。趙麗紅等發(fā)現(xiàn)復(fù)方珍珠膏能降低小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性,縮短損傷創(chuàng)面愈合時(shí)間,表明珍珠具有明顯的抗炎作用[20]。姜怡等聯(lián)合應(yīng)用珍珠粉治療失禁性皮炎,起效快,能快速緩解患者疼痛和紅腫,抑制炎癥細(xì)胞,具有顯著的消炎作用[21]。臨床上還發(fā)現(xiàn)用珍珠粉治療尿布皮炎、熱毒引起的痤瘡均可提高治愈率及縮短治療時(shí)間,抗炎效果顯著[22,23]。珍珠還能抑制綠膿桿菌感染,具有抗感染作用。
(5)改善睡眠
隨著工作和生活節(jié)奏加快,人們的壓力逐漸增加,失眠也越來(lái)越常見(jiàn),尤其是老年群體?!侗静菥V目》中記載珍珠有鎮(zhèn)靜安神之功效,可以有效改善睡眠。有研究證明珍珠粉在一定程度上能抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)[24],王麗云等發(fā)現(xiàn)超細(xì)珍珠粉可以調(diào)節(jié)中樞,改善睡眠[25],杜顯龍等發(fā)現(xiàn)用酸棗仁珍珠粉膠囊可以改善小鼠的睡眠質(zhì)量[26]。Xia等利用睡眠剝奪模擬失眠所引發(fā)的認(rèn)識(shí)衰退或缺陷、海馬體蛋白表達(dá)異常,證明珍珠粉可以通過(guò)一些路徑(比如內(nèi)源性大麻素信號(hào)通路、自噬、亨廷頓病、氧化磷酸化、帕金森病、核糖體和蛋白酶體)顯著改善這種行為和病變,而上述這些路徑與焦慮和抑郁的病理相關(guān)。因此,珍珠粉可能對(duì)焦慮或抑郁引起的失眠有益[27]。
(6)成骨活性、骨組織工程應(yīng)用
珍珠因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和成分,而具有生物相容性、生物降解性、成骨活性及一定的機(jī)械強(qiáng)度等特性,可能會(huì)是一種非常好的天然骨修復(fù)、骨移植材料。珍珠粉可以作為生物活性顆粒填充物融入聚合物的基質(zhì)中,既可以促進(jìn)骨生長(zhǎng),也可增強(qiáng)復(fù)合材料黏附性[28]。Wu等采用原位熔融縮聚法綜合了珍珠的高成骨活性和聚氨基酸(PAA)的柔韌性,成功制備了珍珠粉(P)/聚氨基酸(PAA)復(fù)合材料,證明了P/PAA具有更優(yōu)越的力學(xué)性能、生物活性和成骨能力[29]。Cheng等探究了水溶性納米珍珠粉能通過(guò)MEK/ERK信號(hào)通路增強(qiáng)自噬,促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化,為優(yōu)化骨植入物的生物材料提供了新的方向[30]。Li等用納米珍珠粉將殼聚糖——透明質(zhì)酸冷凍干燥,得到了一種模仿骨組成和結(jié)構(gòu)的支架。支架的親水性和機(jī)械強(qiáng)度隨著珍珠粉含量的增加而提高。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示,隨著珍珠粉含量的增加,其MC3T3-E1細(xì)胞的增殖和分化能力更強(qiáng)[31]。張等人用3D打印制備了不同濃度珍珠粉的PCL復(fù)合支架,當(dāng)支架內(nèi)珍珠粉濃度提高時(shí),抗壓強(qiáng)度和磷灰石的形成增加,細(xì)胞的黏附、增殖和成骨分化能力也有所增加[32]。黃等發(fā)現(xiàn)文石珍珠具有不錯(cuò)的成骨能力,PLLA/文石珍珠支架可作為一種潛在的骨移植物[33]。綜上所述,珍珠粉可以提高復(fù)合材料的成骨活性,可以增強(qiáng)復(fù)合材料的黏附性,可以促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化,促進(jìn)骨修復(fù)?,F(xiàn)有學(xué)者探究是否可以通過(guò)放置載入化療藥物的支架來(lái)治療骨癌,將電旋PLA/珍珠粉納米纖維浸漬鹽酸阿霉素,作為載藥納米纖維支架。鹽酸阿霉素的分布隨著珍珠含量的增加而增加,抗腫瘤療效也在提高,因此載藥珍珠粉納米纖維支架作為術(shù)后癌癥治療植入支架具有很大潛能[34]。
(7)天然補(bǔ)鈣劑,提高免疫力
有調(diào)查研究表明中國(guó)人普遍缺鈣,人體內(nèi)的鈣每天不斷地進(jìn)行新陳代謝,而大部分人日常補(bǔ)鈣主要是通過(guò)飲食,但是每日攝入鈣量和流失鈣量非常的不平衡,因此導(dǎo)致了很多人實(shí)際上是缺鈣的。而缺鈣會(huì)引起多種疾病,老年人缺鈣會(huì)骨質(zhì)疏松,兒童缺鈣會(huì)導(dǎo)致軟骨病、佝僂病,正常年輕人缺鈣也會(huì)導(dǎo)致免疫力下降。因珍珠的成分有90%以上都是鈣質(zhì),且有研究證明可溶性珍珠粉的鈣是可以消化吸收的,吸收率可達(dá)95%,普通珍珠粉為29%,珍珠可以作為天然的補(bǔ)鈣劑。有研究發(fā)現(xiàn)珍珠粉的粒徑可能是影響鈣離子吸收利用的主要因素,Chen等發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的珍珠粉的鈣生物利用率相比普通的珍珠粉提高了38%[35]。珍珠含有十多種氨基酸、二十多種微量元素、?;撬帷⑦策葼I(yíng)養(yǎng)成分,可均衡補(bǔ)充所需礦物質(zhì),增強(qiáng)免疫力,提高抵抗力。王潮臨等發(fā)現(xiàn)珍珠能增強(qiáng)大鼠白細(xì)胞吞噬,提高脾T淋巴細(xì)胞的比值,證明了珍珠可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力[36]。
(8)珍珠纖維
珍珠纖維作為一種新興材料近年來(lái)悄然流行起來(lái)。借助現(xiàn)代高科技將納米珍珠粉混入粘膠纖維中,使珍珠粉顆粒均勻分布于纖維體表面和內(nèi)部。珍珠纖維這種新型材料既具有珍珠的護(hù)膚效果,又有粘膠纖維的柔軟、透氣,且易染色,抗靜電的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)這種紡織品投入市場(chǎng)時(shí),一度受到廣大消費(fèi)者的追捧。有研究表明珍珠粉中的營(yíng)養(yǎng)元素在弱酸性條件下很容易被皮膚吸收,從而達(dá)到美容養(yǎng)顏的效果[37];有研究發(fā)現(xiàn)珍珠纖維的紡織品具有紅外功能,使皮膚產(chǎn)生熱效應(yīng),加快血液微循環(huán),增強(qiáng)免疫[38];有報(bào)告顯示珍珠纖維紡織物還可防UVA和UVB的輻射,具有抗衰功效[39]。同時(shí)珍珠纖維又可與多種材料復(fù)合,形成棉花/粘膠/珍珠纖維、珍珠纖維/精梳棉等,種類(lèi)繁多,可受消費(fèi)者選擇面廣,相信在未來(lái)珍珠纖維紡織品會(huì)是一大熱門(mén)產(chǎn)品。
(9)其他功能
珍珠還具有很多其他的功效,可以治療潰瘍,如皮膚潰瘍、口腔潰瘍、胃及十二指腸潰瘍[40];可以明目,治療眼疾[41];可以改善聽(tīng)力,治療耳疾,《本草綱目》中有提到用珍珠粉“棉裹塞耳”治療耳聾;可以止血止癢止痛[42];珍珠粉還可以減肥瘦身,降低體脂和血甘油三酯水平[43]。
二、總結(jié)與展望
目前珍珠主要應(yīng)用于珠寶首飾、保健品、化妝品、藥品、食品添加劑等方面,雖然在其他領(lǐng)域如材料應(yīng)用、紡織工藝中運(yùn)用得比較少,卻是近年來(lái)很多行業(yè)的研究熱點(diǎn)。如珍珠在骨工程中作為骨修復(fù)骨移植的生物材料的優(yōu)勢(shì)、珍珠纖維的內(nèi)衣毛巾等紡織物的發(fā)明等都取得了很多新進(jìn)展,具有很大的市場(chǎng)前景,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。另外,對(duì)珍珠傳統(tǒng)護(hù)膚方面國(guó)內(nèi)外的研究還處于起步階段,對(duì)于珍珠的何種成分所起的相應(yīng)功效的研究并不多,大多數(shù)都是珍珠的提取物、混合物或者珍珠粉的功效機(jī)理探究。現(xiàn)擬一份表格針對(duì)珍珠成分的已知主要功效研究進(jìn)行總結(jié)(見(jiàn)上頁(yè)表1)。
未來(lái),珍珠的物質(zhì)成分基礎(chǔ)還需要進(jìn)一步分離純化,而珍珠的功效大多占蛋白多肽相關(guān),這會(huì)是將來(lái)一個(gè)重點(diǎn)研究方向。此外,功效機(jī)理機(jī)制的研究還不夠深入,例如美白方面,前期研究發(fā)現(xiàn)珍珠提取物可抑制促黑激素和內(nèi)皮素,也可抑制黑色素合成和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)酶或者轉(zhuǎn)錄因子來(lái)減少黑色素生成,但在促黑模型中存在多種信號(hào)通路,具體是由哪條通路或者哪些條通路來(lái)達(dá)到美白效果還不得而知,還需要進(jìn)一步細(xì)化和物質(zhì)匹配的挖掘。