找原料

作者简介：小幽，一个不知道是算食品专业还是算生物专业的妹纸，她说那叫食品生物技术，人是翩若惊鸿，婉若游龙，荣曜秋菊，华茂春松。一个人在异国他乡求学，成功沦为：男士，女士以外的第三大人种——女博士。平常爱追剧，还会看球，平常也会写点小科普，对化妆品兴趣大，潇哥和小幽聊天时候发现其博士研究内容对化妆品行业有积极作用，特此邀稿一篇，仅供大家学习交流。

发酵

说起发酵，这个大家都不陌生，是很多化妆品尤其是高档化妆品中常常引人之心，勾人之魂的成分，这是因为其作用之强劲，效果之明显，让人使用之后就欲罢不能，其中发酵化妆品最为成功的代表莫过于SKⅡ神仙水。神仙水中有一个耳熟人详的神秘之物——PITRE^®，PITRE^®可以紧肤保湿抗皱纹、亮肤控油可修复，好像皮肤问题没有什么是搞不定的，因此称为神仙水。

PITRE^®是通过发酵的手段得到的一类具有生物活性的物质。发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。而化妆品的原料中的发酵提取物通常是灭菌后得到的产物。

生物活性化合物（Bioactive compounds）

其通常为生物的次生代谢产物，由生物在不利环境下为自我保护而产生（比如由于紫外线太强就产生能够抵御紫外线的物质，由于防止遭遇不良微生物侵染就产生抗菌物质），如抗生素、生物碱、植物生长因子，酚类化合物等等……其中的酚类化合物主要包括类黄酮、酚酸和单宁。多年以来的研究证明了这些化合物对人体健康的诸多好处，比如降低糖尿病、癌症、心血管疾病的发病率，以及有抗炎、抗敏、抗菌的效果等等；而抗氧化、镇静皮肤、美白以及延缓皮肤衰老等功效在化妆品中得到广泛应用。

通过发酵生产活性化合物是近年的热点，这一方式不但能提高生物活性，并且可以减少植物中有毒物质的毒性。在这个过程中，微生物生长完成后，作为次级代谢产物的活性化合物由微生物产生。比较起深层发酵，固态发酵有投资少、操作简便、低能耗、发酵环境要求低、不易发生大面积污染等优势，并且有着更高的终产物浓度和生产率，甚至可以催生新的有益化合物。道理也很简单，当植物药材被青霉、曲霉等有害菌侵入，就会发生霉变，药材的性状和味道也发生改变，不能再被使用。

发酵新方法——神奇的双向固态发酵技术

我们通常说的发酵微生物，人们很自然就想到酵母菌，乳酸杆菌等等。其实还有很多我们身边常见却被人忽略的真菌微生物，也是我们发酵的好帮手。

设想一下，当药材被有益菌侵入呢？同样，也会产生新的有益化合物。比如人参被桑黄发酵，自然情况下是不会发生的，但我们通过固体发酵技术，就可以打破这个壁垒，经过一系列复杂的生化反应，进而产生更多有益的终产物。人参在这里不但能够给桑黄的生长提供所需要的养分，又能因为桑黄而提升自己原来的营养成分，一举双得，这便是“双向固体发酵”。

在中药中，茯苓，灵芝，桑黄，冬虫夏草等真菌类中药，可以称为“菌物药”。《本草纲目》中记载的药用真菌就有20多种，但其实可用真菌的数量是非常庞大的。自然界中高等真菌有数千种之多，在药品和食品中使用的真菌有数百种，这些种类繁多的真菌与上万种中药材交叉组合，或者多菌种混合发酵，无疑可以产生不可估量的原料宝库。

对于在固体发酵条件下生物过程的成功进行，需要考虑各种重要因素，比如选择合适的微生物、底物，培养条件的控制等等。由于低水分含量的环境，适合大多真菌良好生长。

研究进行时

举个栗子，比如桑黄在肉桂上的发酵。

肉桂可作为香辛料和中药使用，在中药中有“补火助阳，引火归源，散寒止痛，活血通经”的作用。在现代药理学中，肉桂有止痛，抑菌，抑制脂肪细胞的分化，降低血糖等作用，并延长了秀丽隐杆线虫的寿命。另外，由于肉桂可以有效降低弹性蛋白酶的活性、抑制黑色素的生成以及它特殊的芳香，在化妆品中得以良好的应用。

桑黄，为多孔菌科，针层孔菌的子实体，是一种珍贵的食药用真菌。在中药中有“活血，止血，化饮，止泻”的功效。现代药理学证实有卓越的抗肿瘤能力，另有降血糖，抗纤维化，免疫调节消炎等作用。

如果将上述两者通过神奇的双向固态发酵技术，理论上得到的发酵产物应该会更具有消炎抑菌、美白亮肤、抗糖化抗衰老等等的作用。

但是效果是否是我们想像的那样呢，我们先验证一下抗炎的作用吧！

显然，掌握菌丝的生长条件是最初的关键。PDA培养基适合桑黄的生长、最适温度在25~30之间、最佳pH在5.0~7.0之间，当pH<4时生长率显著减低，菌丝最大生长长度为37.7±0.6mm。（以上数据为个人实验探究，尚未发表，尽情期待）

图a. 发酵时的样子；图b. 发酵桶；图c. 发酵后的肉桂。

发酵过程也不难操作，固体发酵的优势也在这里。

1. 将储备培养物接种在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）斜面上，在25℃下温育7天。通过每月传代培养保存，并将斜面保存在4℃下。

2. 桑黄最初在PDA培养基（2.4％马铃薯葡萄糖肉汤和2％琼脂）上生长，随后通过用灭菌切割器切割琼脂块（1×1cm，3片），转移到种子培养基（100mL 马铃薯葡萄糖肉汤，500mL 烧瓶）中，在25℃下用振荡器以130rpm生长7天。

3. 肉桂样品（100g）在1000ml烧瓶中高压灭菌（121℃，30分钟），随后加入20ml种子培养物，并在以下条件下培养：温度，25℃；湿度，80％；时间，20天。

4. 制作提取物。

然后用DNFB在鼠耳建立迟发型变态反应模型，同时使用桑黄提取物Cc，未发酵的桂皮提取物Pb和用桑黄发酵的桂皮水提物afCc/Pb处理鼠耳。通过肉眼或者显微镜下观察，得出的结果是，用桑黄发酵后的肉桂较其他组，对鼠耳特应性皮炎有这明显的治疗和改善的效果，发酵后肉桂活性比发酵前显著提高，抗炎性能更加优异。

图. 由桑黄发酵的肉桂在DNFB诱导的特应性模型中对炎症的抑制作用。（a）. 鼠耳外观。除了未处理组（NT）外，所有组都用0.2%的DNFB处理。（b,c）. H&E染色的组织化学分析。比例尺，200μm，放大率 （b）×40，（c）×100。Cc.肉桂；Pb.桑黄；afCc/Pb.桑黄发酵后的肉桂。

用类似的发酵方法，还得出了比发酵前更好的美白、抗皮肤衰老等等功效的原料。

但并不是说所有植物发酵之后都能够提高活性，也有保持不变或反而活性下降的，需要通过活性测试来确定。

最后，祝大家都能找到自己喜欢的化妆品原料，也希望我的研究内容能够对化妆品行业交流有一定作用。

往期推荐