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本品以南极无污染海域的褐藻为原料,经定向提取、水解、脱色、纯化、干燥获得,是直链聚阴离子性质的寡糖。褐藻寡糖在化妆品领域中作为新兴活性功效成分具有巨大的潜在应用价值。
(1)保湿功能
褐藻寡糖分子中存在大量的羟基、羧基等极性基团,能够与水分子形成氢键和形成网状结构而锁定水分。同时,海藻寡糖具有一定的粘度,可在皮肤表面形成均匀的薄膜,减少皮肤表面的水分蒸发,具有良好的保湿性能。
表1 褐藻寡糖的保湿效果
保湿效果(以引湿性计) | 60%RH放置-1h | 60%RH放置-4h | 60%RH放置-8h |
褐藻寡糖 | 7.97% | 14.87% | 16.52% |
透明质酸钠 | 1.74% | 4.66% | 7.45% |
(2)抗氧化活性
褐藻寡糖具有一定的抗氧化活性,可清除常见的自由基,减少皮肤中的脂质过氧化。在模型小鼠体内,海藻寡糖可以通过提高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性,显著降低丙二醛(MDA)的水平,对氧化损伤具有明显的保护作用。与Vc、白藜芦醇、α-硫辛酸、EDTA等单一抗氧化剂相比,系列褐藻寡糖及寡糖单体既可以直接清除导致氧化损伤的活性氧自由基,亦可与Fe2+络合,间接发挥抗氧化作用。
图1 褐藻寡糖及不同聚合度褐藻寡糖体外抗氧化活性评价
(A.超氧自由基清除率;B.DPPH自由基清除率;C.羟基自由基清除率;D.亚铁离子络合力)
(3)抗衰老功能
线粒体DNA的损伤是细胞衰老和死亡的分子基础。延缓线粒体的破坏过程,会延长细胞寿命,进而延长机体的寿命。研究表明,褐藻寡糖在MPP+诱导损伤SK-N-MC细胞损伤模型中,系列褐藻寡糖对细胞具有保护作用。褐藻寡糖能够显著抑制细胞内ROS的生成,提高细胞内GSH和ATP水平,抑制由MPP+引发的氧化应激,稳定线粒体膜电位,从而对细胞起到保护作用。
表2 褐藻寡糖对MPP+诱导SK-N-MC细胞线粒体膜电位的影响
组别 | 剂量(μmol/L) | JC-1 |
正常组 | -- | 1.00±0.07 |
模型组 | -- | 0.47±0.02 |
阳性药组 | 50 | 0.83±0.03 |
褐藻寡糖 | 50 | 0.81±0.04 |
表3 褐藻寡糖对MPP+诱导SK-N-MC细胞ATP的影响
组别 | 剂量(μmol/L) | JC-1 |
正常组 | -- | 1.00±0.07 |
模型组 | -- | 0.37±0.01 |
阳性药组 | 50 | 0.72±0.13 |
褐藻寡糖 | 50 | 0.73±0.12 |
(4)抗辐射活性
紫外辐照能产生有毒的活性氧簇对机体造成严重损伤。研究表明,褐藻寡糖及其与胶原蛋肽形成的复配物对UVA和UVB联合辐照建立的自由基损伤细胞模型中损伤的皮肤细胞具有保护作用。褐藻寡糖复配物预处理可显著提高经UV照射的MEF细胞中基质金属蛋白酶(MMP-1)含量和I型胶原蛋白含量,与模型组相比具有显著差异。进一步研究发现,褐藻寡糖及胶原蛋白复配物抗辐射损伤机制主要为:复配物定位于靶细胞器线粒体,清除胞内氧自由基,提高抗氧化酶活力,并通过对MAPK信号转导途径的调节(p38,p-JNK,ERK),抑制线粒体依赖途径的凋亡信号表达(Caspase3,9),降低UV辐照对细胞的损伤程度,抑制皮肤细胞的光老化和凋亡,起到抗紫外辐射的作用。
图2 褐藻寡糖及其与胶原蛋白复配物对人永生化角质形成细胞UV辐射损伤保护作用
图3 褐藻寡糖及其与胶原蛋白复配物对胎鼠真皮成纤维细胞UV辐射损伤保护作用
图4 褐藻寡糖复配物抗紫外辐射作用机制示意图