摘要:本文对酶这种蛋白质作了简要的介绍.并主要对超氧化物歧化酶(SOP)、溶菌酶、辅酶Q10等酶在化妆品等轻工业行业中的应用进行了探讨
关键词:酶、超氧化物歧化酶(SOP)、溶菌酶、辅酶Q10、化妆品
生物的生存每时每刻都要进行新陈代谢反应,这是因为生物体内广泛地存在一类特殊的催化剂——酶。它能有效地降低参加化学反应的各个分子的活化能,使生物体能够快速而高效地完成各种化学反应。植物的光合作用,人对食物的消化、吸收等无一不是在酶直接参与下发生、完成的。
一、酶的简介
酶是活细胞产生的一种具有特殊功能的蛋白质,是一种高效生物催化剂。酶的催化效率要比化学催化效率高十万到一千万倍。酶是生物化学反应的催化剂,生物的各种生理现象几乎都与酶的作用分不开,是生命活动的推动机。所以,酶在有机体内是十分重要的。它在生物体内主要表现为以下五种功能:
a) 执行具体的生理活动;
b) 参与外来物质的转化;
c) 解毒过程中起保卫作用;
d) 协同激素发挥效应;
e) 催化代谢反应;
f) 酶本身无毒,反应中也无毒产生。
可以这样说:没有酶就没有生命。
酶是一种特殊的催化剂,与其它有机和无机催化剂相比,酶具有以下特点:
① 因为酶催化时所需的活化能较低,所以其催化效率高。例如:lg n一淀粉酶的结晶在温度为65。C, 15分钟可使2T淀粉转化为糊精,其效率是其它催化剂的10 一10 倍。
② 高度专一性。一般情况下,一种酶只能作用于一种或一类物质。
③ 作用条件温和。即酶可在常温常压及温和的酸碱度的条件下进行催化。
④ 容易控制酶的反应。可通过调节PH值、温度或添加抑制剂等方法控制酶的反应。
⑤ 来源广泛。酶主要是由生物体产生的。有生物的地方,就存在酶。
酶有许多种分类方法,在这里我们根据酶催化反应的性质将酶分为六大类: (见表1)
由于酶有惊人的催化能力,它的发现无论在理论上和应用上都有重大的意义。据国际酶学委员会统计,目前已发现2728种酶,其中被提纯并结晶的有200多种,作为商品生产的有120多种,应用到工业中的就有60多种。
二、酶在化妆品中的应用
酶在化妆品中有着广泛的应用,随着化妆品工业的飞速发展,酶的用途也将越来越广泛。酶可以在化妆品工业中当作防腐剂以及保湿剂、美Ih~,J等功能性添加剂来使用。下面就以几种具体的酶来加以阐述。
(1)超氧化物歧化酶(SOD)
超氧化物歧化酶简称SOD,是英文Superoxide Dismutase的缩写,是体内对抗自由基的第一道防线。当人体吸入氧气进行新陈代谢时就会产生超氧阴离子(02’一)自由基,若不予以消除会在体内产生连锁反应,破坏人体细胞。现代医学证明,超氧阴离子自由基是导致人类多种疾病和衰老的重要因素。超氧化物歧化酶(SOD)是氧自由基的天然克星。含有超氧化物歧化酶的化妆品具有防晒、抗辐射、增白、防皱、消炎和延缓衰老的功效,使皮肤更细嫩,特别适合长期在计算机前工作或烈日下工作的各类人员使用,能有效地防止紫外线对皮肤的损伤,抑制黑色素、老年斑、面部粉刺和痤疮的形成。
SOD在体内的机能即消除超氧阴离子,使之变成对人体无害的水及氧气,以化学方程式表示如下:
人体自身可以制造SOD,以维持身体的健康,但体内的SOD随着年龄的增长、疾病和环境污染的加剧而逐渐减少,导致皮肤色素沉着,变得粗糙、松弛,加速皮肤的衰老。因此,必须补充SOD,以增强肌肤弹性,延缓肌肤衰老。
以下为SOD配方举例(见配方1):
配方1 SOD抗衰老护理凝胶
十六烷基辛酸酯 5.00
环甲基硅油 3.00
棕榈酸异丙酯 2.00
聚丙烯酰胺/Cl3—14异链烷烃/月桂烷7 4.50
SOD 2.00
葡萄糖酸 1.00
透明质酸 0.10
防腐剂 适量
香精 适量
去离子水 加至100.00
(2)溶菌酶
近年来,溶菌酶的应用越来越广泛,已成为国内外市场上紧俏生化产品,广泛应用于食品、化妆品、医疗等行业中。 溶菌酶,又称胞壁质酶,是由129个氨基酸构成的碱性蛋白,化学性质非常稳定,该酶对革兰氏阳性菌中的耐辐射微球菌有强力分解作用。溶菌酶在自然界中的分布较广,目前从牛、羊、马等乳汁中可分离出溶菌酶,从木瓜、大麦、无花果、卷心菜等植物中也可分离出溶菌酶。溶菌酶发挥溶菌作用的最佳酸度值在PH 8.0左右,其最佳反应温度和进行溶菌作用的温度是一致的,都要求在50~C范围内。溶菌酶在PH 1.2—11.3的广泛范围内其活性没有发生任何变化,因此,溶菌酶对酸碱度的变化不敏感。在碱性范围时,其稳定性较差。溶菌酶的热变性是可逆的,其变性温度一般不高于70"C。总之,溶菌酶还是相当稳定的。
溶菌酶有自己的作用范围,即溶菌谱。不同来源的溶菌酶,其溶菌谱各不相同。鸡蛋清溶菌酶只对革兰氏阳性菌有溶菌作用。在溶菌酶中,人体中的溶菌酶活性最高,其次是鸡蛋白中的溶菌酶,最低的是牛乳中的溶菌酶。溶菌酶作为防腐剂,其本身是一种天然蛋白质,没有毒性。同时溶菌酶仅能作用于目的微生物的细胞壁,而不能作用于其它物质。其环保效果优于现在所使用的化学防腐剂。溶菌酶用在化妆品中可以有强化皮肤抗菌力,抑制细菌繁殖,消炎退肿的作用。能催化各种微生物细胞分解,对致病菌起破坏作用,尤其是对暗疮杆菌有强大的杀灭作用,使化脓性暗疮的创伤组织得以修复和再生,以防暗疮印的形成。同时,能调节体内激素平衡,降低雄性激素对皮脂腺的刺激,减少油脂的分泌,避免暗疮再次发生,因此用于暗疮皮肤有标本兼治的效果。
(3) 辅酶QIO
辅酶QIO是一种类维他命物质,是存在于人类细胞中的淡黄色微小颗粒,它可以提供细胞自我更替新生的能量,是能量代谢中的必需成分。
其结构为:2一(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39一癸甲基一2,6,10,14,18,22,26,30,34'38一四十癸烯基)一5,6一二甲氧基一3一甲基一P一苯醌结构式为:
辅酶Q10可以通过以下两种途径获得: (1)食物:坚果、大豆中都含有较多的辅酶QlO,每克大豆油平均含89.651]g辅酶QlO。 (2)人体自身合成:以酪氨酸为原料,8种Vitamin为添加剂,通过多步生物化学过程获得。
辅酶QIO具有提高人体活力及有效防止肌肤老化的作用。它能改善UvA间接引起的皮肤角质化,防止DNA的氧化损伤,是一种“动能营养”,对皮肤有很强的营养和保护作用。同时还可以抑制体内自由基的形成及细胞的脂质过氧化反应,效果比维生素E和维生素B2更明显,可以加速细胞的分裂和更新,并激发细胞活性,促进细胞摄取营养,令肌肤充分“活起来”。目前风行欧美的Q10.抗衰老的成份及应用范围正与日俱增。而随着年龄的增长,人体内的辅酶QIO也逐渐失去,肌肤也因此而逐渐的失去其弹性与紧致度。为了补充人体内辅酶QIO的含量,可通过口服及外部肌肤涂抹两种方式来达成此目的,从而使细胞恢复活力,减少皱纹,令肌肤紧致,恢复弹力。
以下为辅酶QIO配方举例(见配方1):
配方1辅酶QIO眼部修护霜
辛酸癸酸三甘油酯 4.00
单硬酯酸甘油酯 3.00
C16—18醇 4.00
牛油树脂 1.00
角鲨烷 2.00
维生素E 1.00
汉生胶 0.20
鲸腊硬酯醇醚一 2 1.00
鲸腊硬酯醇醚一 21 1.00
辅酶QIO 0.50
防腐剂 适量
香精 适量
去离子水 加至100.00
此外,还有许多种酶在化妆品行业中也有应用。例如,核糖核酸小体能催化蛋白合成、提高皮肤再。生能力;胶原酶、透明质酸酶能抑制皮肤老化、参与角质层新陈代谢、增白皮肤:D型组织蛋白酶、糖苷酶能防治灼伤,防止黑色斑形成且可起保湿作用,能达到抗皱和防治粉刺的目的。胰酶具有去污、除菌、滋润、养颜等功效,在制造肥皂和洗涤剂中有着广泛应用。在含蛋白质和油脂的美容、护肤化妆品中添加木瓜蛋白酶,可起到清洁保健皮肤、促进血液循环、增白嫩肤和改善肌肤的功效。修饰超氧化物歧化酶水溶液,适用于美容霜、防晒霜、日霜、化妆水等化妆品,具有防衰老、抗辐射、祛斑、退粉刺、抗皱等作用。高海藻岐化酶(superphycoD)简称SPD是提取深海生物细胞因子,经一系列的化合反应而获取的精华成份,更具深透性,能令肌肤完全吸收,适合各种肤质,有效防止皮肤衰老,平衡肌肤的酸碱值,排解肌肤毒素及去除死皮细胞,修复受损肤质,淡化色素,激发细胞活力,真正达到肌肤还原再生、光滑润泽的动人效果。
随着现代科学技术的进一步发展,酶这种蛋白质在化妆品工业中还将有着更广泛的使用。
三、参考文献
1. 周晓云 《酶技术》 北京石油工业出版社
2. 恩格尔 《酶动力学》 北京科学出版社
3. 罗九甫 《酶和酶工程》 上海交通大学
4. 张树政 《酶学研究技术》(上) 北京科学出版社
5. 黎鹰 《生物技术及其应用进展》 生物学通报