琼寡糖的美容潜力:抑制黑色素生成与紫外线防护的双重功效研究

【字体: 时间:2025年06月09日 来源:Algal Research 4.6

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  本研究针对紫外线(UVB)诱导的皮肤光老化及黑色素过度生成问题,以红藻来源的琼寡糖(AO)为研究对象,系统评估其美白与光防护功效。结果表明,AO通过抑制酪氨酸酶活性降低α-MSH刺激的黑色素合成,清除UVB辐射后角质细胞(HaCaT)内活性氧(ROS),并将细胞存活率从45%提升至69.71%;同时通过抑制基质金属蛋白酶(MMPs)表达增强真皮成纤维细胞(HDF)胶原含量。该研究为开发兼具美白与抗光老化功能的天然化妆品原料提供了科学依据。

  

随着环境污染加剧和臭氧层破坏,紫外线辐射已成为皮肤健康的首要威胁。其中UVB波段(280-320nm)因能量较高,可直接损伤表皮细胞,诱发DNA断裂、活性氧(ROS)爆发及炎症因子(如IL-1β、IL-6、TNF-α)过度表达,进而导致胶原蛋白降解和基质金属蛋白酶(MMPs)过激活——这些正是皮肤光老化和癌变的核心机制。与此同时,黑色素过度沉积引发的色素沉着问题也困扰着全球消费者。目前市售美白剂多存在刺激性大、稳定性差等缺陷,而海洋生物活性物质因其独特的结构和功能特性,正成为新型化妆品原料开发的"蓝海"。

在此背景下,国内研究团队在《Algal Research》发表论文,系统探究了红藻来源琼寡糖(Agaro-oligosaccharides, AO)的美白与光防护功效。研究采用UVB辐射构建HaCaT角质细胞和HDF真皮成纤维细胞的光损伤模型,结合B16F10黑色素瘤细胞评估其抗黑色素生成作用。关键技术包括:酪氨酸酶活性抑制实验、α-MSH诱导的黑色素合成检测、DCFH2-DA探针法测定细胞内ROS、MTT法检测细胞活力以及Western blot分析MMPs表达。

皮肤美白效应
通过体外酪氨酸酶抑制实验发现,AO能剂量依赖性地抑制蘑菇酪氨酸酶活性。在α-MSH刺激的B16F10细胞中,50μg/mL AO使黑色素含量降低38.7%,其机制涉及下调细胞内酪氨酸酶活性而非直接杀伤黑素细胞。

光防护作用
UVB辐射使HaCaT细胞存活率降至45%,而AO处理组提升至69.71%。流式细胞术证实AO通过清除ROS阻断细胞凋亡通路。在HDF细胞中,AO显著降低UVB诱导的ROS积累,同时抑制MMP-1/3表达,使胶原蛋白降解减少52.3%。

讨论与结论
该研究首次揭示AO通过三重机制发挥美容功效:1)直接抑制酪氨酸酶阻断黑色素合成通路;2)清除ROS维持氧化还原平衡;3)调控MMPs保护细胞外基质。值得注意的是,AO在50μg/mL浓度下即展现显著效果,且对正常细胞无毒性,这为其在化妆品中的应用提供了安全剂量参考。研究团队特别指出,海洋寡糖特有的硫酸酯化结构可能与其跨膜转运能力和生物活性密切相关,但具体构效关系仍需通过分子对接等技术进一步解析。未来需开展临床试验验证其透皮吸收率和人体功效,这项工作为开发"海洋来源、多靶点协同"的美容活性成分奠定了重要理论基础。

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