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近兩年，在天然、安全護膚變美浪潮驅(qū)動下，消費者對醫(yī)美與化妝品的原料、成分等越發(fā)注重，醫(yī)美及護膚品上游也開始加大對原料的研發(fā)與創(chuàng)新，進一步構(gòu)建品牌競爭力的核心壁壘，開發(fā)可持續(xù)、高品質(zhì)、穩(wěn)定性更強的產(chǎn)品。近日，在醫(yī)美行業(yè)觀察主辦的「輕醫(yī)美 見未來·2023中國輕醫(yī)美大會」上，中國科學院海洋研究所研究員/博士生導(dǎo)師、吉芙妥學術(shù)顧問張全斌以《AOS（褐藻膠寡糖)---源于深海的皮膚健康新材料》為主題帶來干貨分享，以下為精彩內(nèi)容：

大家好，我是張全斌，來自于中國科學院海洋研究所，今天跟大家分享一個源于深海的皮膚健康新材料——AOS（褐藻膠寡糖)。

我們團隊主要針對海洋生物中的活性成分及其皮膚健康功效作用機制與應(yīng)用等關(guān)鍵問題，開發(fā)創(chuàng)新藥物、醫(yī)療器械及海洋大健康等產(chǎn)品。目前，已授權(quán)發(fā)明專利6項，并通過自主創(chuàng)新和技術(shù)集成研究，建立了活性物質(zhì)提取及利用的技術(shù)路線，打通了“資源—技術(shù)—產(chǎn)品”的產(chǎn)業(yè)化通道，其中圍繞褐藻膠寡糖研究成果和知識產(chǎn)權(quán)為基礎(chǔ)研發(fā)了二類醫(yī)療器械。

海藻與皮膚健康

1. 藻類的價值

海洋占地球面積的71%，海洋生物量占地球生物總量的87%。海洋生態(tài)環(huán)境較為特殊，具有高鹽、高壓、低氧和開放的特點，潮間帶藻類能適應(yīng)干露與浸沒的交替變化。再加上極地、深海、海底熱液、冷泉等極端特殊環(huán)境的影響，因此造就了海洋生物多樣性和化學多樣性，成為創(chuàng)新藥物和人類健康的寶庫。

海藻一方面作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要初級生產(chǎn)力，通過藻類光合作用改變了大氣成分，貢獻了全球15%的生物碳匯；另一方面，海藻也具有食用價值，是海藻膠重要工業(yè)原料，也是創(chuàng)新藥物、醫(yī)美產(chǎn)品的主要來源。

2.海藻是現(xiàn)代皮膚健康的理想原料

海藻是現(xiàn)代皮膚健康的理想原料，主要體現(xiàn)在以下幾點：

第一， 高鹽、高滲透壓、開放的海洋環(huán)境，使得海藻合成陸生植物沒有的特殊成分；

第二， 海藻跟高等植物不一樣，潮間帶類的藻類經(jīng)過定期暴曬和浸沒，更容易適應(yīng)特定的條件；

第三， 湍急的海流對海藻的生存是嚴苛的考驗。為了適應(yīng)這種生長環(huán)境，海藻要具有較強的韌性與抵抗力，其體內(nèi)的彈力生物聚合物可以保護它免于被撕裂、破壞；

第四， 生長在深海的藻類，只需要少量的養(yǎng)分與光線便能蓬勃生長。

事實上，海藻會大量合成以罕見單糖為主的多糖，這些多糖在高等植物中是不具備的。我們以褐藻為例，里面主要的多糖就是褐藻膠，它在褐藻里面的含量大概能到20-40%，是褐藻適應(yīng)海洋高鹽、高滲透壓環(huán)境和保持藻體韌性的主要機制之一。

褐藻膠是由β-D- 甘露糖醛酸（M）及α-L-古羅糖醛酸（G）兩種糖醛酸單體通過1-4糖苷鍵聚合而成的直鏈多糖。

褐藻膠M/G含量的差異，對褐藻膠的性質(zhì)是有很大的影響。最直接的一點，褐藻膠能跟二價金屬離子比如鈣離子結(jié)合形成凝膠，但由于古羅糖醛酸在褐藻膠里面的含量不一樣，導(dǎo)致不同褐藻來源的褐藻膠，其凝膠的能力和性質(zhì)也有很大的差異。

褐藻膠應(yīng)用于皮膚健康，主要基于其良好的理化特性，其具有吸濕保濕性能，易于形成凝膠，同時生物相容性好，可降解、可再生。再加上海藻酸鹽安全無毒性，具有良好的止血性能，能廣泛用于功能性傷口敷料和醫(yī)用材料。

?海藻酸鹽在化妝品中的應(yīng)用也十分廣泛，其良好的吸濕保濕性、膠凝能力和良好的生物相容性，可用于油性成分的包埋和微囊化、并保持其穩(wěn)定性。海藻酸鹽作為保濕劑，有助于在面霜、乳液、發(fā)膠和面膜中保持水分，保護化妝品免受乳液中的分層，而它也經(jīng)常被用作酸性pH和稠度調(diào)節(jié)劑中的膠凝劑。

海藻酸鹽應(yīng)用于醫(yī)美產(chǎn)品，也是主要基于其優(yōu)良的保濕、膠凝和止血性能。但是它也擁有一定的局限性，褐藻膠分子量大、凝膠性強、粘度大，不易被機體吸收，生物活性較低，進而也限制了其更多潛在的應(yīng)用。

因此，以褐藻膠骨架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，開展結(jié)構(gòu)改性和功能化改造，是我們在褐藻膠生物醫(yī)藥產(chǎn)品開發(fā)的重要途徑。我們今天要重點介紹的褐藻膠寡糖，就是通過對褐藻膠的降解，得到一些低分子量的褐藻膠或者是褐藻膠的寡糖，這對它的活性有很大的改進。

褐藻膠寡糖

褐藻膠寡糖(AOS)，是由褐藻膠通過一些通過化學方式包括酸降解、氧化降解以及生物降解得到，聚合度 2~25 的線性寡糖，其在化妝品、醫(yī)用材料里面都得到應(yīng)用。褐藻膠寡糖的特點就是聚合量低、分子量低、水溶性好、生物活性高、易吸收，在很多領(lǐng)域都能得到應(yīng)用。在醫(yī)美方面，褐藻膠寡糖主要具有幾個方面作用：

第一， 吸濕保濕性能

對聚合度（DP）分別為3、4和6的褐藻膠寡糖進行吸濕及保濕性能測定，DP3褐藻膠寡糖的保濕性能尤為突出，遠優(yōu)于丙三醇、PEG600和海藻酸鈉，同時在相對濕度環(huán)境比較高的情況下表現(xiàn)出與丙三醇相當?shù)奈鼭裥阅堋?/p>

第二，具有抗氧化的活性

AOS 對減輕過氧化氫誘導(dǎo)的HUVEC細胞損傷具有很好的改善，能增強細胞抗氧化酶活性，改善氧化應(yīng)激造成的損傷。

第三，抗炎活性

AOS能夠修護過度激活，讓細胞恢復(fù)到正常形態(tài)，同時下調(diào)TNF-α處理的IPEC-J2細胞中炎癥細胞因子的表達。除了皮膚炎癥的改善，AOS還可修復(fù)化療藥白消安引起的小腸粘膜炎，恢復(fù)受損的小腸功能，而胃腸道粘膜炎是化療患者常見的副作用。

第四，抑制色素沉積

AOS主要是通過抑制酪氨酸酶，來改善色素沉積的。人體表皮基底層中黑色素細胞的酪氨酸酶（單酚酶和雙酚酶活性）能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀谏睾颗c皮膚白度呈負相關(guān)關(guān)系；?

皮膚中積攢過多的黑色素不僅會引起雀斑、黃斑等斑點，影響美觀，甚至還有可能引起黑痣或黑色素瘤等皮膚病變；實驗表明，AOS能夠有效地抑制單酚酶和雙酚酶的活性，抑制黑色素的生成，從而均勻和提亮膚色。

第五，抑制膠原蛋白降解

當皮膚經(jīng)UVB照射損傷后，采用免疫組化測量皮膚基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)的相對含量和酶聯(lián)免疫吸附法測量膠原蛋白特征氨基酸——羥脯氨酸(HyP) 的含量；

我們發(fā)現(xiàn)AOS組能有效抑制皮膚中MMP-3的表達以及HyP的降解，從而有效地提高皮膚膠原蛋白的含量，抑制皮膚的光老化損傷，甚至對促進人角質(zhì)形成細胞HaCaT增殖和遷移活性的調(diào)控有很多的作用。

三、醫(yī)用海藻生物膠

基于對AOS活性的研究，我們開發(fā)了一種醫(yī)用海藻生物膠，以源于深海（太平洋東岸）的野生巨藻褐藻膠為原料，采用定向酶解技術(shù)制備了一種聚合度2-7的褐藻膠寡糖。

這種醫(yī)用海藻生物膠（FACP），具有流變學性能，無溶血性，無細胞毒性。在動物實驗中，F(xiàn)ACP對UVB損傷的小鼠皮膚的HaCaT細胞進行修復(fù)，緩解干燥、泛紅、皺紋等的同時，還能夠提高皮膚水分含量，顯著改善皮膚狀態(tài)，顯著減少UVB照射引起的皮膚表皮和真皮的增厚。

針對UVB照射導(dǎo)致過氧化氫酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的顯著降低上，F(xiàn)ACP處理顯著提高了CAT和SOD的活性，提高皮膚抗氧化能力；當UVB照射導(dǎo)致促炎因子IL-6、TNF-α表達明顯升高，F(xiàn)ACP處理后則可降低IL-6、TNF-α的表達，改善皮膚炎癥反應(yīng)；在膠原蛋白的分析情況上，F(xiàn)ACP處理能顯著抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)含量的增加，提高羥脯氨酸(HyP)的含量，并且能抑制膠原蛋白的降解。

醫(yī)用海藻生物膠，主要具有修復(fù)、穩(wěn)態(tài)、鎖水和美白四大功效。其既能促進表皮細胞主動合成，主動修復(fù)皮膚屏障，還能封閉性縮水，改善皮膚水合安全無刺激，同時美白方面能抑制黑色素合成和沉積、淡化色斑，減少皮膚炎癥的發(fā)生，抑制膠原蛋白降解，維護肌膚穩(wěn)態(tài)。

吉芙妥正是由樂芙星生物與中國科學院海洋研究所聯(lián)合開發(fā)，以AOS為核心成分打造的一款安全有效的醫(yī)療新品，對皮膚具有鎖水修復(fù)、美白穩(wěn)態(tài)功效。

文章來源：醫(yī)美行業(yè)觀察

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