“美”“白”會(huì)談
——黑色素的故事

張雨茹，徐駿，李萬(wàn)梅

杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，杭州 311121

正值炎炎烈日，小美抬起胳膊擋住臉，哭著跑到白博士的實(shí)驗(yàn)室?！鞍撞┦浚撞┦?，快幫幫我，過(guò)了一個(gè)夏天我越來(lái)越黑了，怎么辦？嗚嗚嗚！”

白博士正專(zhuān)注于實(shí)驗(yàn)，被突如其來(lái)的哭聲擾亂了心神，仔細(xì)思考了一下告訴小美：“想要變白就要抓住讓你變黑的主要‘元兇’?！?/p>

小美擦了擦眼淚，問(wèn)道：“是黑色素嗎？它是使我皮膚表層形成黑斑的主要因素嗎？”

白博士微微笑了笑說(shuō)：“沒(méi)錯(cuò)，其實(shí)我們傳統(tǒng)意義上所說(shuō)的皮膚美白，就是圍繞著抑制黑色素的形成、轉(zhuǎn)運(yùn)和加速黑色素的脫落而展開(kāi)的。它由酪氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)后形成，它的形成和離去都是漫長(zhǎng)的過(guò)程[1]。”

“所以想要變白，就要先了解有關(guān)‘黑色素’的故事。”小美邊說(shuō)邊抬起手看了看剛剛被曬得紅紅的胳膊，“博士你快給我講一講吧！”

白博士說(shuō)：“好，讓我們一起打贏這場(chǎng)掃‘黑’決戰(zhàn)吧！”

1 論黑色素的一生

“那我先給你講講黑色素的產(chǎn)生過(guò)程吧。如圖1所示，首先第一步就是酪氨酸被酶催化，生成多巴。之后，多巴會(huì)被氧化生成多巴醌，這是初級(jí)黑色素。這些過(guò)程都離不開(kāi)體內(nèi)各種酶的參與，尤其是酪氨酸酶的催化。隨著酪氨酸酶的翻譯和后續(xù)加工，它被運(yùn)輸?shù)綄?zhuān)門(mén)的細(xì)胞器中，黑色素在其中被合成。這些生成的黑色素會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)至細(xì)胞外并上行至角質(zhì)層，導(dǎo)致皮膚變黑，最后又會(huì)隨角質(zhì)層脫落[2]?！卑撞┦哭哿宿圩约旱陌缀诱f(shuō)道。

圖1 黑色素生成過(guò)程示意圖

聽(tīng)到最后一句，小美可坐不住了?！八哉f(shuō)黑色素會(huì)自己消失脫落嗎？那要多久才可以變白呀？”

“一般黑色素的代謝周期是 28 天，也就是說(shuō)，如果被紫外線曬黑之后不用任何美白產(chǎn)品，也不再被任何紫外線照射，皮膚自我恢復(fù)期大概是 28 天，這也是人們度過(guò)一個(gè)冬天又會(huì)變白的原因?！?/p>

小美很生氣！“它居然要在我的身體里存在一個(gè)月！為什么要存在這種討厭的東西！”

白博士突然轉(zhuǎn)過(guò)身嚴(yán)肅地對(duì)小美說(shuō)：“未知全貌切勿輕易評(píng)價(jià)它，黑色素其實(shí)‘本性純良’?！?/p>

“什么？黑色素害我變黑，它肯定不安好心，又為什么要說(shuō)它本性純良呢？”小美不可置信地跺了跺腳。

白博士笑了笑說(shuō)：“在日常生活中，我們大家都知道太陽(yáng)照射是黑色素增多的主要原因，但是大家不知道的是，太陽(yáng)光照在身上暖暖的，但是陽(yáng)光中的紫外線會(huì)損害細(xì)胞中的脫氧核糖核酸，它又被人們稱(chēng)作DNA，是人體正常發(fā)育和運(yùn)作必需的一種生物大分子[3]。不僅如此，若是長(zhǎng)期照射紫外線，會(huì)使人體肌膚老化，不僅會(huì)引發(fā)各種皮膚病，更嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致人體體內(nèi)惡性基因突變。為什么我要說(shuō)黑色素本性純良呢，因?yàn)樵谶@個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，黑色素會(huì)被相應(yīng)地釋放出來(lái)，有效地吸收紫外線能量，它防止我們的DNA受到損傷，從而減少紫外線對(duì)我們?nèi)梭w造成的傷害。所以你看，黑色素可為我們的健康做出了極大的貢獻(xiàn)呢?！?/p>

小美望了望窗外的太陽(yáng)恍然大悟：“原來(lái)是這樣啊，是我了解得太少，誤會(huì)了‘黑色素’?！闭f(shuō)完她愧疚地低下了頭。

2 掃黑決戰(zhàn)

“雖說(shuō)黑色素有代謝周期，但是我們很難保證在黑色素代謝的28天里我們的身體不會(huì)產(chǎn)生新的黑色素，所以想要變白一般還是要用美白產(chǎn)品。”

小美馬上點(diǎn)頭附和道：“嗯嗯，我最近用的一款‘白白水’效果可好了，每次只要一涂它就會(huì)立刻變白呢?！?/p>

白博士皺起眉頭?！翱烊拥羲?，這種產(chǎn)品不是物理掩蓋就是含有違禁成分，黑色素的生成和去除都是一個(gè)漫長(zhǎng)的周期，安全美白可是一場(chǎng)持久戰(zhàn)。為了保證安全，美白成分可都是有嚴(yán)格的含量限制，一旦過(guò)量，會(huì)對(duì)肌膚甚至人體造成不可逆轉(zhuǎn)的影響?！?/p>

小美聽(tīng)完有些后怕，“現(xiàn)在的黑心商人可真是越來(lái)越多，白博士你快具體講講這些美白成分，讓我以后能夠掌握一些基本知識(shí)，火眼金睛鑒黑心。”

白博士說(shuō)：“美白成分通過(guò)不同的機(jī)制抑制黑色素的生物合成。我可以根據(jù)黑色素形成的過(guò)程以及脫落代謝的過(guò)程，將不同的美白成分簡(jiǎn)單概述一下?！?/p>

“我記得！第一步是酪氨酸被酪氨酸酶催化！”小美已經(jīng)迫不及待。

白博士欣慰地點(diǎn)了點(diǎn)頭，“對(duì)！酪氨酸酶作用于黑色素生成途徑的速率限制步驟，此外，酪氨酸酶抑制劑對(duì)黑色素生成具有高度特異性，降低了副作用。因此，酪氨酸酶抑制劑是目前市場(chǎng)上最有效和最常用的皮膚美白劑。這類(lèi)美白成分比如熊果苷(Arbutin)，它的構(gòu)象與酪氨酸(Tyrosine)相似，可以把這個(gè)過(guò)程想象為它會(huì)和酪氨酸一起‘搶座位’，從而讓酪氨酸無(wú)法繼續(xù)參與黑色素的合成[4]。還有名為曲酸(Kojic acid)的一種成分，它可以抑制酪氨酸酶的合成過(guò)程，黑色素的形成也會(huì)因此被抑制。”白博士說(shuō)完就在黑板上畫(huà)出了這些成分的分子結(jié)構(gòu)(圖2)。

圖2 酪氨酸(左)、熊果苷(中)和曲酸(右)的分子結(jié)構(gòu)

“這兩種成分我都聽(tīng)說(shuō)過(guò)，我現(xiàn)在就去實(shí)驗(yàn)室里找找看?！毙∶缆?tīng)完就準(zhǔn)備起身。

這個(gè)時(shí)候白博士阻止了小美，“不要著急，雖然熊果苷的美白作用可以降低細(xì)胞酪氨酸酶活性而不改變細(xì)胞的生存能力，能夠有效地減少黑色素形成，但是安全問(wèn)題是重中之重?；瘖y品中作為美白成分它的最高含量被限制在7%，因?yàn)樾芄站哂泄饷粜?，濃度過(guò)高有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。還有曲酸，如果它含量過(guò)高，會(huì)引起紅斑、刺痛、接觸性濕疹等副作用，因此，作為化妝品美白成分，它的含量被限制在2%以內(nèi)?！?/p>

“這樣啊，我該改改自己的急性子了?！毙∶篮π叩?fù)狭藫项^。

“除了剛剛說(shuō)的兩種常見(jiàn)的例子之外，還有很多其他通過(guò)抑制酪氨酸活性減少黑色素產(chǎn)生的方式。那么我考考你，你知道下一步是什么嗎？”

“嗯……我想想……是氧化形成多巴?！?/p>

“對(duì)啦！所以要‘消滅’黑色素，我們還可以做的就是還原它的中間產(chǎn)物。要阻礙其中的氧化過(guò)程，可以用比如維 C 這樣很好的抗氧化劑……[5]”

小美邊聽(tīng)邊喃喃自語(yǔ)：“怪不得媽媽總說(shuō)每天喝檸檬水會(huì)有助于美白。”

“……但是維C很不穩(wěn)定，容易被氧化，直接添加進(jìn)精華很可能直接被氧化得一點(diǎn)不剩，上臉時(shí)也就一點(diǎn)用也沒(méi)有了。為了穩(wěn)定產(chǎn)品里的維 C，市場(chǎng)上的美白產(chǎn)品通常有三個(gè)方案：使用特殊的配方工藝，使用穩(wěn)定的維生素 C 衍生物，以及使用能夠保持活性的粉狀維生素C[6]。”白博士接著說(shuō)。

小美看了看自己做的筆記，抬起頭又問(wèn)博士：“那要是黑色素已經(jīng)形成了呢？還可以消除掉它嗎？”

白博士回答道：“針對(duì)已經(jīng)形成的黑色素，一方面要抑制黑色素轉(zhuǎn)運(yùn)到表皮角質(zhì)細(xì)胞，煙酰胺又稱(chēng)作維生素B3，是少數(shù)通過(guò)阻礙已形成的黑色素運(yùn)輸?shù)奖砥?lái)美白的，所以有很多人反應(yīng)停用之后會(huì)出現(xiàn)‘返黑’，就是因?yàn)楹谏仄鋵?shí)已經(jīng)產(chǎn)生了，只是暫時(shí)阻止了將其轉(zhuǎn)運(yùn)到角質(zhì)層而已?！?/p>

在白博士的指導(dǎo)下，小美畫(huà)出了煙酰胺的分子結(jié)構(gòu)(圖3)。小美皺起了眉頭看向白博士：“怎么煙酰胺聽(tīng)起來(lái)好像沒(méi)有很強(qiáng)的實(shí)力呀？”

圖3 煙酰胺的分子結(jié)構(gòu)

白博士被小美的表情逗笑：“哈哈！恰恰相反，煙酰胺其實(shí)是一個(gè)護(hù)膚的萬(wàn)能成分。它不僅有抗炎和減少自由基傷害的作用，還可以加速人體表皮角質(zhì)細(xì)胞的代謝，從而使黑色素加速脫落。但是由于它含有雜質(zhì)煙酸，一般添加量不超過(guò)5%，以防止煙酸殘留對(duì)人體造成的皮膚刺激性[7]?！?/p>

小美一邊繼續(xù)低頭做著筆記，一邊不忘接著問(wèn)白博士：“那另一方面呢？另一方面是什么？”

白博士接著說(shuō)道：“另一方面是加速黑色素的脫落，讓黑色素能更快地被代謝掉，這樣皮膚就能更早地白回來(lái)。果酸和水楊酸在生活中被很多人用來(lái)煥膚，從而使得老化角質(zhì)層脫落，到達(dá)角質(zhì)層的黑色素也會(huì)隨之離去[8]。不僅如此，它還能夠加速人體角質(zhì)細(xì)胞及少量上層表皮細(xì)胞的更新?！?/p>

小美聽(tīng)完問(wèn)道：“對(duì)了，如果我每天用它去除角質(zhì)層，這樣不就可以有效防止黑色素留在皮膚表面了嗎?”

白博士搖搖頭說(shuō)：“萬(wàn)萬(wàn)不可！角質(zhì)層就像我們皮膚的保護(hù)殼，它的脫落會(huì)使我們的肌膚變得敏感，若是過(guò)度去除角質(zhì)層會(huì)使皮膚瘙癢和紅腫，所以果酸和水楊酸一般僅會(huì)作為輔助成分添加到美白配方中?！?/p>

“原來(lái)是這樣啊，美白安全可真是一點(diǎn)兒也不能馬虎?！毙∶缆?tīng)完得到了自己滿意的答案，仔細(xì)地做好筆記。

3 “美”“白”會(huì)談

白博士看了看小美的筆記本問(wèn)道：“聽(tīng)完我講的這些，你了解黑色素的基本形成過(guò)程了嗎？”

小美開(kāi)心地點(diǎn)著頭回答：“嗯嗯，謝謝白博士啦！”

“因?yàn)樗纳蛇^(guò)程有多種酶參與，所以除了紫外線照射，內(nèi)分泌失調(diào)也是黑色素生成的主要原因之一。了解到黑色素相關(guān)知識(shí)是第一步，更重要的是要注意防曬、飲食還有衛(wèi)生等生活細(xì)節(jié)。其實(shí)每一種膚色都很美，最重要的是要保持一個(gè)健康的身體。”說(shuō)完白博士端起了身旁的水杯。

小美也立刻端起旁邊的水杯和白博士碰杯：“我明白啦，為這次小美和白博士的‘美’‘白’會(huì)談圓滿結(jié)束干杯！”