人類(lèi)的膚色有六種不同的顏色，即紅、黃、棕、藍、黑和白色，這主要是因為皮膚內黑素的數量及分布情況不同所致。黑色素是一種蛋白質(zhì)衍生物，呈褐色或黑色，是由黑素細胞產(chǎn)生的。由于黑素的數量、大小、類(lèi)型及分布情況不同，從而決定了不同的膚色。黃種人皮膚內的黑素主要分布在表皮基底層，棘層內較少；黑種人則在基底層、棘層及顆粒層都有大量黑素存在；自種人皮膚內黑素分布情況與黃種人相同，只是黑素的數量比黃種人少。人體皮膚的顏色主要決定于表皮內黑色素含量的多少。此外，皮膚血管和血管里的血液及胡蘿卜素也是影響皮膚顏色的因素，胡蘿卜素以及由它轉交而成的維生素A，存在于表皮角化層和皮下組織中，使正常皮膚呈天然的黃色。皮膚血管和其中的血液，使皮膚黑里透紅,或白里透紅斗．血管較少、較深或血管收縮、供血減少之處皮膚會(huì )發(fā)白；反之則發(fā)紅。
黑素細胞是皮膚的重要組成細胞之一，呈樹(shù)狀突起，細胞內形成的黑色素通過(guò)樹(shù)狀突起運輸到角質(zhì)層細胞內。它以1：36比例與角質(zhì)形成細胞構成一個(gè)表皮單位，存在于表皮基底層，黑素細胞通過(guò)合成黑素形成皮膚顏色，同時(shí)可吸收紫外線(xiàn)，使機體免遭紫外線(xiàn)的損害。皮膚顏色的深淺是由黑素細胞合成黑素數量的多少決定，而皮膚白則是東方女性最為崇高的美的標準之一。黑素為高分子生物色素，主要由兩種醌型的聚合物：優(yōu)黑素(真黑素)和褐黑素組成。
皮膚黑素的形成過(guò)程包括黑素細胞的遷移、黑素細胞的分裂成熟、黑素小體的形成、黑素顆粒的轉運以及黑素的排泄等一系列復雜的生理生化過(guò)程。從生物化學(xué)反應的角度來(lái)看，黑素的形成必須有三種基本物質(zhì)：酪氨酸為制造黑素的主要原料；酪氨酸酶是酪氨酸轉變?yōu)楹谒氐闹饕匏倜?，為銅及蛋白質(zhì)的組合物；酪氨酸在酪氨酸酶的作用下產(chǎn)生黑素，次種作用為氧化過(guò)程，必須與氧結合才能轉變?yōu)楹谒亍?/div>
目前公認的黑素形成途徑為：酪氨酸一多巴一多巴醌一多巴色素一二羥基吲哚一酮式吲哚一黑素，形成的黑素叫優(yōu)黑素或真黑素，皮膚的色素主要由其組成。在黑素合成中，多巴醌還可通過(guò)另一途徑經(jīng)谷胱甘肽或半胱氨酸催化生成褐黑素，但褐黑素在皮膚中的功效尚不了解。
三、影響黑素形成的因素
影響黑素形成的因素很多，大體上可以分為細胞外、細胞內以及外源性因素(如紫外線(xiàn))的影響等幾個(gè)方面．
1、細胞外的影響因素
近年來(lái)，有關(guān)黑素形成的分子生物學(xué)研究證明，黑素細胞生成黑素的活性受到網(wǎng)絡(luò )控制。皮膚內黑素細胞、角質(zhì)形成細胞、朗格罕細胞、成纖細胞、血管內皮細胞、神經(jīng)細胞等組成”電訊”交互網(wǎng)絡(luò )(即胞質(zhì)網(wǎng)絡(luò ))。在這一網(wǎng)絡(luò )中，許多細胞因子對黑素細胞的繁殖分化、樹(shù)突形成和黑素合成都有影響。能夠促進(jìn)黑素細胞生長(cháng)、存活的因子有：堿性成纖細胞生長(cháng)因子(bFGF)、內皮素(ET一1)、神經(jīng)細胞生長(cháng)因子(NGF)等；抑制黑素細胞增殖，使酪氨酸酶活性降低的有：白細胞介素一l(aIL—la)、白細胞介素_6、腫瘤壞死因子(SCF)能促進(jìn)黑素細胞分化及黑素合成；干擾素(IFN)在一定條件下，能使黑素細胞形態(tài)改變，生長(cháng)抑制；炎癥介質(zhì)白三烯CA(LTC4)是人黑素細胞的促分裂源，能引起黑素細胞快速增生，并對黑素細胞有趨化作用。
2、細胞內的影響因素
(1)多酶作用的觀(guān)點(diǎn)。黑素細胞中決定黑素合成速率的是細胞內的多種酶。多年來(lái)，人們一直認為酪氨酸酶是黑素生物合成過(guò)程中所需的唯一的酶。隨著(zhù)黑素合成研究的不斷進(jìn)展，人們發(fā)現黑素細胞中還存在其他與黑素合成相關(guān)的物質(zhì)。與酪氨酸酶相關(guān)的兩種蛋白TPRl(DHIcA氧化酶)和TRP2(多巴色素互變酶)在黑素的合成過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。它們除了對酪氨酸酶合成黑素具有協(xié)助作用以外，還具有合成其他不同類(lèi)型色素的重要作用。
(2)黑素細胞調控的信號傳導途徑。許多細胞因子，如堿性成纖細胞生長(cháng)因子、肝細胞生長(cháng)因子／擴散因子、內皮素等都能促進(jìn)體外黑素細胞增殖，有些因子還能刺激酪氨酸酶活性，使黑素細胞高度色素化。這些因子可能是通過(guò)黑素細胞膜表面的受體進(jìn)入細胞內，經(jīng)下游信號傳導來(lái)調控相應的靶點(diǎn)，引起細胞物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)磷酸化或去磷酸化，對黑素細胞增殖和分化發(fā)揮調節作用。
3、外源性因素的影響
紫外線(xiàn)是人體長(cháng)期接觸的一個(gè)外界刺激因素，是人類(lèi)黑素細胞增殖和皮膚
色素沉著(zhù)增多的主要生理性刺激。皮膚變黑主要是由中長(cháng)波紫外線(xiàn)(UvB和UvA)引起，紫外線(xiàn)能引起黑素細胞的增殖及促進(jìn)黑素產(chǎn)生，出現皮膚色素沉著(zhù)。
四、美白劑美白機理
關(guān)于黑色素的生成抑制機理，歸納起來(lái)可分為細胞內抑制、細胞外抑制以及外援因素控制等幾方面。
(一)黑色素細胞的胞內抑制
黑色素的形成的生物化學(xué)過(guò)程現已研究比較清楚了，認為它是由酪氨酸在含高價(jià)銅離子(Cu2+)的酪氨酸酶作用下，氧化生成3，4---羥基苯丙氨酸(多巴)，再由酪氨酸酶氧化為多巴醌，進(jìn)一步氧化為5，6一二羥基吲哚，聚合后生成黑色素。從上面可以看出，在黑色素細胞移植黑色素生成可以通過(guò)以下幾個(gè)途徑。
1、直接控制、抑制黑色素的生成過(guò)程中所需要的各種酶
由于黑色素的形成主要發(fā)生在黑色素細胞內，對黑色素細胞內的黑色素形成機理的研究表明，黑色素的形成主要是由黑色素細胞內的四中酶：酪氨酸酶、多巴色素互變酶(TRP-2)、過(guò)氧化物酶和DI-IICA氧化酶(TRP—1)(穩定了酪氨酸酶的活性，這一點(diǎn)是人體的酪氨酸酶與老鼠、蘑菇等的酪氨酸酶的不同之處)單獨或協(xié)同作用的結果。而實(shí)現皮膚的真正美白，對多種黑色素形成酶的抑制就顯得至關(guān)重要。
2、酪氨酸酶的抑制酪氨酸酶是一多酚氧化酶，屬氧化還原酶類(lèi)，該酶主要催化兩類(lèi)不同的反應：一元酚羥基化j生成鄰二羥基化合物：以及鄰二分氧化，生成鄰二苯醌。這兩類(lèi)反映中均有氧自由基參與反應，在黑色素形成過(guò)程中酪氨酸酶是一主要限速酶，該酶活性大小決定著(zhù)黑色素形成的數量。當前
化妝品市場(chǎng)上的美白產(chǎn)品幾乎絕大多數以酪氨酸酶抑制劑為主，并且每年以較快的速度發(fā)現新的該類(lèi)化合物。依據抑制機理的不同，可主要將該類(lèi)化合物分為以下兩類(lèi)。
a、酪氨酸酶的破壞性抑制(即破壞酪氨酸酶的活性部位)。所謂酪氨酸酶的破壞性抑制，也就是某種可以直接對酪氨酸酶進(jìn)行修飾、改性的物質(zhì)，使酪氨酸酶失去對黑色素前體——酪氨酸的作用，從而達到抑制黑色素形成的目的。目前該抑制劑的研究、開(kāi)發(fā)主要限于對Cu2+等酪氨酸酶活性部位的破壞。因此尋找安全、高效的Cu2+絡(luò )合劑是該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)
b、酪氨酸酶的非破壞型抑制。所謂酪氨酸酶的非破壞性抑制，即不對酪氨酸酶本身進(jìn)行修飾、改性，而是通過(guò)抑制酪氨酸酶的生物合成或取代酪氨酸酶的作用底物，從而達到抑制黑色素形成的目的。
(三)環(huán)境因素的影響
干擾、控制黑色素的代謝途徑
美白活性物質(zhì)通過(guò)抑制黑色素顆粒轉移至角質(zhì)形成細胞或加速角質(zhì)形成細胞中黑色素向角質(zhì)層轉移，軟化角質(zhì)層和加速角質(zhì)層脫落等方式達到美白的效果。這類(lèi)物質(zhì)主要包括果酸、角蛋白酶、聚乙烯醇等。果酸具有很強的軟化角質(zhì)層，脫去死皮，使皮膚細膩、有光澤。果酸被認為具有美白功效，主要是因為它能促進(jìn)含有黑色素的角質(zhì)細胞脫落，而新形成的角質(zhì)細胞可能含有較少的黑色素。大多數美容產(chǎn)品中都聲稱(chēng)含有果酸，它的使用往往與其它美白劑復配。天然果酸中有乳酸、蘋(píng)果酸、
水楊酸及其衍生物。研究表明L一乳酸的酪氨酸酶抑制率優(yōu)于Vc磷酸酯鎂。a型果酸都具有較輕的皮膚刺激性，而b型果酸則刺激性小，因此低刺激B型果酸是主要開(kāi)發(fā)的方向。
五、幾種美白化妝品原料及其美白機制
調節酪氨酸酶活性的有效物質(zhì)如胎盤(pán)水解物、肝臟水解物、臍帶水解物、卵黃提取物等已被用于祛斑化妝品中，如法國SD一500系列抗衰老化妝品就采用上述胎盤(pán)水解物。改變黑色素生成途徑的物質(zhì)如谷膚甘肚、曲酸、熊果葉苷、維生素C、L半膚氫酸、藻類(lèi)多糖亦可治褐斑。最近，日本、美國等國已開(kāi)始用生物工程技術(shù)開(kāi)發(fā)研制促黑素細胞激素抑制因子(M1F)，該因子有抗促黑素細胞激素的作用，從而使局部色素沉著(zhù)減少，而防止色斑形成。
1．超氧化物歧化酶(SOD)
根據衰老的自由基理論，在皮膚的衰老過(guò)程中，自由基對皮膚的損害是一個(gè)重要因素。體內產(chǎn)生的自由基與脂肪酸作用而生成丙=醛等物質(zhì)，它們與細胞膜上的蛋白質(zhì)等作用形成脂褐素沉積于皮膚上，成為多種色斑。自由基也能使表皮內膠原纖維、彈力纖維交聯(lián)和變性、變脆而失去彈性。當皮膚的水分不足時(shí)，容易使彈性纖維斷裂形成皺紋，因此自由基對皮膚的損壞作用是很大的，如能采取措施來(lái)減少皮膚自由基的生成，對已生成的自由基進(jìn)行有效的消除，并能保持皮膚的水分，就可以有效的減緩皮膚的衰老。SOD是超氧陰離子游離基的有效清除劑，目前它已在化妝品中有所應用，但效果不特別顯著(zhù)，原因是SOD容易失活。
2．熊果苷
熊果苷是從植物中分離得到的天然活性物質(zhì)，存在于梨的樹(shù)葉中j以熊果苷作為美白劑的專(zhuān)利很多，它的化學(xué)名為4—羥基苯基-β—卜毗喃葡萄糖苷，是一種較為常用的天然植物萃取劑。熊果苷能有效地抑制皮膚細胞中的酪氨酸酶，從而顯著(zhù)減少皮膚色素沉積，祛除色斑和雀斑，在化妝品中廣泛地用做皮膚美自劑。
3．維生素類(lèi)
化妝品中使用的維生素主要包括維生素A、C、E和泛醇
維生素A可以看作是一種正?；恼{理劑，它不僅是正常皮膚
發(fā)育所必須的，而且也是骨韶、腺、牙齒、指甲和頭發(fā)的生長(cháng)和維護所必須的。維生素A可通過(guò)皮膚吸收，使皮膚表皮細胞活化，改變和調節膠脂的合成，有助于保持皮膚柔軟和豐滿(mǎn)，改善皮膚的屏障功能，主要用于護膚品。維生素A可防護和減少紫外輻射引起的過(guò)氧化作用和皮膚租糙，改善皮膚的水合作用。
維生素C在生物氧化及還原作用中和細胞呼吸中起著(zhù)重要作用，其參與氨基酸代謝，神經(jīng)遞質(zhì)膠原蛋白和組織細胞間質(zhì)的合成。維生素C可抑制黑色素的沉積，現已開(kāi)發(fā)了穩定性好，易被皮膚吸收的高級脂肪酸和磷酸酯，其衍生物主要應用防皺、抗衰老和增白的護膚化妝品。維生素E不僅具有自由基清洗劑的功效，而且其本身也能獲得激發(fā)態(tài)的氧原子，防止細胞膜因氧化而受損傷，穩定細胞膜。維生意E已較普遍用于
防曬、抗衰老化妝晶、養發(fā)和生化制品，經(jīng)常與維生素A、C一起使用。
泛醇亦稱(chēng)原維生素B5，是當今化妝品應用較好的一種維生素前體，人體吸收原維生素B5后，在醇脫氫酶的作用下，原維生素B可定量轉化為泛酸。在生物體內，輔酶A是由泛酸作為前體合成，輔酶A在生物體內很多化學(xué)過(guò)程中起著(zhù)有關(guān)鍵的作用。皮膚需要較高濃度的輔酶A，局部取用有助于肌體的治愈和復原，在美國和歐洲的皮膚藥劑師市場(chǎng)中，原維生素B5已成為較主要的成分，它有助于舒緩痞癢促進(jìn)上層形成，治愈皮膚損傷，對濕疹、日光曬傷、蟲(chóng)咬、嬰兒尿疹都有一定療效，并有一定的解毒作用，并可緩解其他添加劑的刺激作用，主要用做護膚和護發(fā)化妝品的調理劑。
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