齐鲁工业大学学报   2020, Vol. 34 Issue (2): 1-4
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羊肚菌发酵液在化妆品中应用的研究[PDF全文]
朱永刚1, 王兰芝1, 王延会2     
1. 齐鲁工业大学(山东省科学院)生物工程学院, 济南 250353;
2. 广州潺湲生物科技有限公司, 广州 510000
摘要:经微生物发酵后的羊肚菌含有多种多糖、维生素、氨基酸、脂肪等。本文通过对羊肚菌发酵液成分的测定,得到其主要成分多糖、氨基酸、维生素等及其含量,通过分析对比其主要成分在化妆品应用方面的功效。实验结果表明:羊肚菌发酵液是一款优良的化妆品原料,并以此展望羊肚菌发酵液在护肤品行业中的广阔应用前景。
关键词羊肚菌    化妆品原料    发酵    
Study on the Application of Morchella Fermentation Broth in Cosmetics
ZHU Yong-gang1, WANG Lan-zhi1, WANG Yan-hui2     
1. School of Bioengineeing, Qilu University of Technology(Shandong Academy of sciences), Jinan 250353, China;
2. Guangzhou Source Biotech Co., Ltd., Guangzhou 510000, China
Abstract: Morchella of microbial fermentation contains a variety of polysaccharide, vitamins, amino acids, fat, etc.In this article through the determination of composition of morchella fermented liquid, the main components of polysaccharide, amino acids and vitamins were obtained.Through the analysis of the effect of the main components in the application of cosmetics, the results on the surface of morchella fermented liquor show that morchella is a superior cosmetics raw material, and the broad application prospects of morchella fermented liquid are put forward in the cosmetics industry.
Key words: morchella    cosmetic ingredients    fermentation    

羊肚菌因其菌盖外形似羊肚而得名, 又名羊肚菜、羊肚菇, 被称为素中荤。羊肚菌隶属子囊菌亚门(Ascomycotina), 盘菌纲(Discomycetes), 盘菌目(Pezizales), 羊肚菌科(Morchellaceae), 羊肚菌属(Morchella), 是一种药用价值和食用价值都很高的真菌[1]。1590年, 在李时珍所著的《本草纲目》一书中对羊肚菌的记载为“甘寒无毒, 益肠胃, 化痰利气”。

早在1958年, 美国科学家Szuecs首次使用液体发酵的方式培养出羊肚菌菌丝体, 同时进行了生产试验[2]。近年来人们的生活水平不断提高, 越来越的人开始关注大健康, 羊肚菌由于其独特的食用和药用价值, 受到研究者的广泛关注。

为了更好地开发利用羊肚菌, 作者先对羊肚菌发酵液进行理化测定, 再结合化妆品行业的需求现状对羊肚菌发酵液在化妆品行业的应用做进一步分析, 为羊肚菌发酵液在化妆品行业的应用做理论指导。

1 羊肚菌发酵液中的主要化学成分 1.1 所用主要仪器(谱尼测试)

高效液相色谱、氨基酸自动分析等。

1.2 样品

羊肚菌活性提取液

1.3 检测结果
表 1 羊肚菌发酵液检测结果

在羊肚菌发酵液含有丰富的多糖(如木糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖和半乳糖等杂多糖)[3]、氨基酸、微量元素、生长因子等, 因而被称为皮肤重要的应答调节剂。

2 羊肚菌发酵液与化妆品 2.1 羊肚菌发酵液中多糖与护肤功效 2.1.1 实验流程

羊肚菌发酵液→抽滤→取澄清发酵液→100 ℃水浴加热15 min→浓缩→高温灭菌→冷冻干燥→发酵液干物质→干燥保存

2.1.2 实验步骤

首先将液体发酵得到的同一批次羊肚菌溶液, 经布氏漏斗抽滤, 去除羊肚菌菌丝体, 得到澄清透明的羊肚菌发酵液。然后将发酵液放入水浴锅中, 在100 ℃条件下, 加热15 min将发酵液中的水解酶类灭活, 以防止发酵液中的成分被破坏。接着将适量发酵液置于圆底烧瓶中, 旋转蒸发至原发酵液体积的1/4。将浓缩后的发酵液置于灭菌锅内, 利用121 ℃高温高压蒸汽处理半小时。最后使用冷冻干燥机将发酵液干燥至膏状, 即得到羊肚菌发酵液干物质, 置于干燥器中保存、备用。

2.1.3 羊肚菌发酵液多糖抗疲劳

取10只机体状态接近的小鼠, 随机分成四组, 按照下表要求灌胃羊肚菌发酵液干物, 0.5 h后, 将老鼠尾部负重5%后放入30 cm深的水中, 观察小鼠的存活时间。

表 2 羊肚菌对小鼠负重游泳时间的影响(均值)

通过小鼠的负重游泳实验, 可以看出羊肚菌胞外多糖可以明显提高机体的活力, 抗疲劳效果较好。皮肤衰老的主要原因就有皮肤细胞老化、活力降低等, 在化妆品中添加羊肚菌可以有效的改善皮肤细胞, 提高皮肤细胞的活力。

2.1.4 羊肚菌发酵液多糖的秀丽隐杆线虫生命周期影响实验

将羊肚菌发酵液干物按照下面的比例配成溶液后与大肠杆菌按照1:9的比例混匀, 喂养秀丽隐杆线虫48 h后, 将其转移到新培养皿上, 开始观测秀丽隐杆线虫的存活率, 以后每天上午完成更换新培养皿后观察。

图 1 用羊肚菌多糖培养秀丽隐杆线虫实验

通过秀丽线虫的培养, 可以看出羊肚菌胞外多糖可以显著提高秀丽隐杆线虫的生命周期。人体皮肤细胞代谢是有一定的限度的, 在化妆品中添加羊肚菌发酵液可以有效地延长细胞周期, 延缓皮肤衰老。

2.1.5 抗氧化性

采用邻苯三酚自氧化法[4]测定多糖对氧自由基的清除能力。

机体正常代谢过程中会产生很多活性自由基, 这些自由基会造成机体细胞的损伤、破坏和衰老, 这是公认的皮肤衰老的机制之一。羊肚菌胞外多糖对氧自由基具有较好的清除能力, 胞内多糖对羟基自由基具有较好的清除能力, 经发酵后的羊肚菌发酵液对氧自由基的清除能力较浸提液提高40%[5]。因此, 化妆品中添加了羊肚菌发酵液可以赋予其抗氧化, 抗衰老功能。

图 2 羊肚菌多糖对氧自由基清除能力测定

2.2 羊肚菌发酵液中氨基酸与护肤功效

羊肚菌作为素中荤, 含有丰富多样的氨基酸, 发酵后的羊肚菌发酵液具有特殊的香气, 经测定羊肚菌发酵液中氨基酸总量可达0.21 g/100 g。

氨基酸是机体皮肤毛发生长代谢中重要的营养成分之一, 也是天然重要保湿因子。因此氨基酸也是一种重要的化妆品原料, 例如将L-精氨酸添加到化妆品中, 可以增加皮肤的柔软和保湿效果;亮氨酸可增强皮肤细胞的新陈代谢, 促进皮肤组织愈合与再生;丝氨酸可增强表皮细胞活力和保湿能力, 延缓皮肤衰老;乙氨酸可防止日光辐射及白血球下降, 有利于皮肤细胞的增殖, 防止血管硬化, 从而推迟机体的衰老[6]

羊肚菌发酵液富含氨基酸, 由于氨基酸相对分子量较小, 很容易被皮肤吸收, 在补充肌肤营养和水分的同时具有很好的保湿功效。随着人们认识的提升, 氨基酸护肤品受到越来越多的重视。

2.3 羊肚菌发酵液中的维生素和护肤的功效

羊肚菌发酵液中含有多种维生素, 其中包括VB3。VB3可以有效抑制黑色素颗粒的形成以及黑色素颗粒向表皮细胞移动。VB3在改变皮肤颜色及形成色斑前发挥着重要的作用, 能有效抑制黑色素向角质细胞的传递。即使有部分黑色素不可避免地达到表层皮肤后, VB3也能通过加速皮肤细胞的新陈代谢来促进含有黑色素的细胞脱落[7]。另外发酵液中VB3等维生素,还可以促进表皮胶原蛋白的合成, 改善肤质。化妆品中添加了羊肚菌发酵液后可以提亮肤色, 淡斑美白。

2.4 羊肚菌发酵液重点微量元素

羊肚菌含有大量人体必需的矿质元素, 据分析, 羊肚菌干品中K、P含量分别为冬虫夏草的7倍和4倍, Zn的含量是香菇的4.3倍, Fe的含量是香菇的31倍。Se、Zn元素作为人体必需的微量元素, 对人体皮肤有着至关重要的作用[8]:Se元素能够维持人体自由基的正常代谢, 这主要是通过参与辅酶Q、谷胱甘肽过氧化物酶及维生素E的生物活性实现的;Zn元素可以防止人体过早衰老, 提高免疫力。

2.5 发酵液中能量及其他活性物质

羊肚菌发酵液中生长、能量因子等活性成分丰富, 具有增加抗氧化酶的活性, 去除过量的氧自由基, 并减少或阻止细胞和组织的破坏, 可以协同保护细胞和组织的正常功能, 进而增加细胞生命周期。其添加到化妆中既可以增加皮肤自身的活力, 又能减少外部环境对皮肤的刺激, 使皮肤内嫩白如初。

3 结论与展望

随着人们对肌肤认知的深入, 其对化妆品的要求, 由最早的假象处理到后来的精确修护, 再到现在全面修复, 人们对护肤品的诉求也越来越高。化妆品原料也从皮肤表面修复到深层全面修复, 因而羊肚菌发酵液有着其他原料无法替代的优势。在安全方面:羊肚菌被称为是素中荤, 经发酵后, 可以作为饮料来食用。在成分方面:羊肚菌发酵液中含有大量的多糖, 氨基酸, 微量元素等, 活性成分丰富, 功能包含保湿, 修复, 抗衰老等, 是修护类的首选。

在化妆品中添加羊肚菌发酵液后既可以降低其他有效成分的配伍性, 又能降低单一添加带来的免疫刺激, 另外发酵液中有许多待测成分, 比如微生物的生长因子, 可以给肌肤带来意想不到的惊喜。

参考文献
[1]
杜习慧, 赵琪, 杨祝良. 羊肚菌的多样性、演化历史及栽培研究进展[J]. 菌物学报, 2014, 33(02): 183-197.
[2]
METZ B, KOSSEN N WF. The growth of molds in the form of pellets-a literature review[J]. Biotechnology and Bioengineering, 1977, 19(6): 781-799.
[3]
李文佳, 田野, 高昊, 等. 羊肚菌化学成分及药理活性研究进展[J]. 菌物研究, 2017, 15(2): 144-150.
[4]
高春燕, 田呈瑞. 枸杞多糖体外抗氧化特性研究[J]. 粮食与油脂, 2005(7): 28-29. DOI:10.3969/j.issn.1008-9578.2005.07.008
[5]
黄玲玲.羊肚菌多糖的提取及体外抗氧化活性的研究[D].大连: 大连工业大学, 2015.
[6]
李青, 谢翠翠, 李翔, 等. 铁皮石斛的化学成分及其在化妆品中的开发利用[J]. 日用化学工业, 2019, 47(2): 109-113.
[7]
施昌松, 崔凤玲, 李光华. 烟酰胺在皮肤美白产品中的应用研究[J]. 日用品化学, 2005, 28(2): 25-26, 29.
[8]
李卫东. 羊肚菌生物活性成分及药理作用的研究进展综述[J]. 食药用菌, 2018(3): 10.