【原料】“生命之糖”海藻糖在化妆品中的功效及应用
2016.09.19
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海藻糖的性质非常稳定，能够在高温、高寒、干燥失水等恶劣的条件下在细胞表面形成特殊的保护膜，有效地保护生物分子结构不被破坏，从而维持生命体的生命过程和生物特征。
海藻糖是一种稳定的非还原性双糖，由两个吡喃环葡萄糖分子与1，1-糖苷键连结而成。海藻糖广泛存在于低等植物，藻类、细菌、真菌、昆虫及无脊椎动物中，既是一种贮藏性糖类，又是应激代谢的重要产物。由于海藻糖是由特殊双糖分子构成的非还原性糖，性质非常稳定，能够在高温、高寒、干燥失水等恶劣的条件下在细胞表面形成特殊的保护膜，有效的保护生物分子结构不被破坏，从而维持生命体的生命过程和生物特征。近年来，海藻糖身价倍增，作为保湿剂、生物活性物质的稳定剂和保护剂，可广泛用于生物制剂、医药、食品、化妆品及农业科学等各个行业。
海藻糖有的理化性质如下：
（1）密度：结晶海藻糖1,512g/cm。
（2）熔点：结晶:海藻糖于130℃失水；无水海藻糖210.5℃。
（3）溶解热：结晶海藻糖:57.8KJ/mol，无水海藻糖53.4KJ/mol。
（4）甜度：相当于蔗糖的45%，是一种甜味柔和的优质糖质。其温和的甜味比砂糖更为持久，可改善高砂糖含量食品的甜腻感，与其他的甜味料配合能将食品素材特有的味感提升出来。
（5）溶解性、晶体析出性：海藻糖易溶于水、热乙醇、冰醋酸，不溶于乙醚、丙酮。海藻糖在水中的溶解度随温度变化较为明显。低温时在水中的溶解度比砂糖低，与麦芽糖相同。此外，海藻糖易于结晶，结晶性能良好。
（6）高玻璃化转变温度：海藻糖具有双糖中最高的玻璃化转变温度，高达115℃，因而把海藻糖加入到其他的食品中时，能有效地提高其玻璃化转变温度，更容易形成玻璃化状态，可以发挥保持玻璃化，保持新鲜度的作用。
（7）低吸湿性和保水性：二水结晶海藻糖在相对湿度92%以下无吸湿性，而无水海藻糖在相对湿度30%以上有吸湿性。这一性质使其既具有低吸湿性。又具有高保湿性功能。
（8）耐热、耐酸性：于100℃加热24h海藻糖仍可保存99%以上。这种特殊的分子结构赋予了海藻糖分子极强的稳定性，是天然二糖中最稳定的分子。
海藻糖是一种天然的糖类，不仅以游离糖形式存在，而且还作为各种糖脂的组成部分。最新的研究表明，外源性的海藻糖同样具有对生物体和生物大分子的良好的非特异性的保护作用。Nature杂志在2000年7月出版的刊物中发表了评价海藻糖的专论，文中提到，“对许多生命体而言，海藻糖的有与无意味着生存或者死亡”，而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其他糖类均不具备这一功能。海藻糖对生命的保护有着深刻的意义，科学家们称之为“生命之糖”，并预言其将在人类保健、美容及化妆品等很多领域有着非常广泛的用途。近年来越来越多的测试显示了海藻糖在化妆品应用中的多种功效。
1.外源性海藻糖是对内源性海藻糖的补充
外源性海藻糖与内源性海藻糖同样对生命体和生物大分子具有良好的非特异性保护功能，而且这种保护作用似乎对所有的生物分子都通用。由于在自然界已知的绝大多数生命体中，其内源性海藻糖含量甚微，往往不足以实现保护作用，因此，在现代生物技术所涉及的诸多领域内，外源性海藻糖的应用就处于日益重要的地位。海藻糖分子量小，易于被皮肤吸收，进入细胞内发挥其独特的水替代应激因子作用和保护细胞膜的功能，提高细胞的抗干燥、抗冷冻能力，从而提高皮肤适应环境的能力。
2.降低冰点
降低水相的凝固点，这样可以大大提高产品低温稳定性。
3.防止油脂分解
4.防止蛋白质变性、保持各种蛋白质及多肽类活性成分的功效对于一些无法常温与长时间保持活性的bEGF(表皮生长因子)、SOD（超氧化物歧化酶）等生化物质的活性有良好的保持作用，使其应用价值提高。氧自由基是导致人类多种疾病和衰老的重要因素。SOD是氧自由基的天然克星，是人体防御自由基损伤的第一道防线。由于SOD在体内半衰期较短，稳定性较差，容易失活，SOD护肤品中SOD的活力在存放过程中会很快降低以至完全失效，以至于消费者不能完全感受到SOD的功效。bEGF是一类广泛存在于人和动物体内的小子多肽，由 53个氨基酸组成，是人体重要的生长因子之一，是去皱、抗衰老化妆品的首选原料。但是常温保存容易失活。而今，在高档美容护肤化妆品中运用了海藻糖这一生物活性保护物质，改写了无法常温与长时间保持活性的bEGF、SOD等生化物质在化妆品中使
优异的保水性，吸湿性，在严重脱水时，可代替细胞中水分的作用。透明质酸与海藻糖联合应用，互补增效，兼具生物保鲜和智能保湿作用，可始终保持组织和皮肤及化妆品本身的“新鲜”。
它能清除α、β射线所产生的OH·自由基，使细胞DNA不易发生突变。实验研究证明， 10 mmol/kg的海藻糖，可使活细胞承受正常剂量4.3倍的α、β射线。海藻糖是皮肤细胞DNA的保护因子、修复因子，可有效保护DNA免受由放射线引起的损伤
保持活性成分的稳定是化妆品不可缺少的要素。目前，市场上可以发现许多含绿茶提取物的皮肤护理品。绿茶之所以引人关注是因其高含量的茶多酚。绿茶是非常活跃的抗氧剂，在配方中非常不稳定。海藻糖对抗氧化物“多酚”有稳定作用，从而减少产品出现问题的可能性。
海藻糖有较好的配伍性、相容性、稳定性，几乎可以添加到任何化妆品中，如膏霜、乳液、面膜、精华素、粉底霜、洗发水、护发素、摩丝、洗面奶等，还可作为唇膏、口腔清洁剂、口腔芳香剂等的甜味剂、呈味改良剂、品质改良剂。另外，无水海藻糖可以应用于化妆品中作为磷脂以及酶的脱水剂。添加量根据其用途可在1％～10%范围内选择。海藻糖配合透明质酸用于抗皱去皱类、防晒类化妆品、面膜、眼贴膜效果极佳。
海藻糖对热、对酸非常稳定，可通过以下实验说明。
（1）pH稳定性：pH3.5～10，100℃加热24h，存留99%；
（2）水溶液热稳定性：120℃，90min,不褐变；
（3）含蛋白质溶液的热稳定性：沸水中，90min，不褐变；
（4）水溶液长期保存不分解，不褐变。
基于海藻糖以上特性在实际生产中使用十分方便。可直接加入体系中，活性不受温度，pH影响，与其他活性原料配伍性能好。对于膏霜类产品，海藻糖可以均质前直接加入水相，亦可以配成水溶液，于合相均质后任何阶段加入体系。对于水剂及其它类型产品直接加入水中即可。
海藻糖作为全天然，多功能的生物活性添加剂，具有极强的保湿作用和多方面的生理功效性。因此，海藻糖及其硫酸衍生物可以作为化妆品的保湿剂、稳定剂和品质改良剂等，其脂肪酸衍生物还是优良的表面活性剂[3]。20世纪90年代后，海藻糖的生物学特性正被人们逐渐认识和利用，随着生物技术、化妆品技术的进步，海藻糖在皮肤的抗衰老、抗疲劳、补充能量、伤口修复、防晒、晒后修复中的应用将会产生突破性的进展。毫无疑问，海藻糖对人类的美容、护肤、护发将会展示出越来越多的神奇功效。
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