国宝级中药“铁皮石斛”,又一个特色中国植物原料新星?
- 发布时间:2023-03-14
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国宝级中药“铁皮石斛”,又一个特色中国植物原料新星?
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- 来源:唯美工匠
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特色中国植物原料“大行其道”,行业的发展和新法规体系的建立,赋予了特色植物资源在化妆品领域全新的内涵。中国草本/花本/中草药植物原料成分早已屡见不鲜,积雪草、光果甘草、灵芝、人参、松茸、牡丹等特色中国植物资源也均有在上市新品中应用,甚至成为部分化妆品企业立足于市场的“招牌”。
唐代名学经典《道藏》中,列出了石斛、天山雪莲、千年人参等九大“中华仙草”,而石斛位列“九大仙草之首”。记者了解到,随着石斛提取物走红,以及我国相关植物提取技术的不断发展与提高,“铁皮石斛”正成为大热的特色中国植物成分之一。
1 铁皮石斛有何竞争力
铁皮石斛属兰科植物,为石斛属,又称为“黑节草”,在我国主要分布于安徽西南部、浙江东部、四川、云南东南部等地区。铁皮石斛素有“人间仙草”的美誉,秦汉时期的《神农本草经》、五代十国时期的《日华子本草》、唐代时期的《道藏》、明朝时期的《本草纲目》等古籍史实中均有记载。
铁皮石斛自古以来就是我国的传统名贵中药材之一,其味甘,性微寒,具有降血糖、生津养胃、滋阴清热等效用。而现代医学和药理研究表明也进一步证实了铁皮石斛具有滋养皮肤、降低血糖、护肝利胆、补益脾胃、延缓衰老以及提高免疫力等功效。可以说,铁皮石斛在药用和保健方面已有较深入的研究,这也为其在化妆品行业的应用拓展提供了基于“医学”“药理学”的研究支撑。
近年来,国内外大量的研究数据表明了铁皮石斛含有各种不同生理活性的物质,如石斛多糖、石斛碱、酚类、黄酮类和氨基酸等活性成分,其提取物在抗氧化、抗老化、美白、保湿等方面功效显著。
其中,多糖类成份是铁皮石斛的主要组成成分之一,多糖含量最高可达32.69%,迄今为止,已经从石斛属物种中分离和纯化了多种多糖类成分,包括单糖组分中的阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖,杂多糖主要为2-O-乙酰葡甘露,具有优异的保湿性能与抗氧化能力。
而铁皮石斛的总黄酮(“植物黄金成分”)主要集中于叶部,又以半年生叶的含量最高,达0.104%,对于肌肤抗衰有天然优势,可起到保护生物膜作用。多糖还能清除自由基、抑制脂质过氧化的活性、提高抗氧化酶活性,起到美白和延缓衰老的作用。
《铁皮石斛提取物在化妆品中的应用》论文数据证实了,铁皮石斛提取物清除ABTS自由基能力与抑制酪氨酸酶活性能力较强。
图1、2截自《铁皮石斛提取物在化妆品中的应用》
在保湿方面,《铁皮石斛的抗氧化、保湿功效研究和应用现状》论文实验数据表明,铁皮石斛多糖溶液在6h内表现出与同等质量比的甘油相当的保湿效果, 添加了0. 5%铁皮石斛多糖的保湿水与未添加组相比含水量和油分改善率均增加了5% ,表现出更优的保湿性能。且研究证实,铁皮石斛多糖提取物与透明质酸的保湿效果没有明显差别, 6h内能达到50%吸湿率。
其次,铁皮石斛含有黄酮、联苄、菲、蒽醌和倍半萜等酚类物质, 是发挥抗氧化、免疫调节等作用的主要功效成分。这类化合物中的酚羟基结构具有强还原性, 能作供氢体淬灭自由基, 因此酚类可作为天然抗氧化剂应用于各类护肤产品中, 以减少氧化损伤带来的皮肤问题。
《铁皮石斛含量检测及其茎,叶,花多糖和黄酮类成分抗氧化活性研究》论文显示,采用加热回流法提取的铁皮石斛花黄酮含量为1. 74% , 在相同浓度条件下对DPPH、·OH的清除效果优于Vc, 其IC50值分别为0. 4μg / mL和25. 8μg / mL。而且,铁皮石斛花、叶、茎黄酮提取物均表现出Vc更强的还原力,,其自由基清除能力也远高于多糖提取物。
除此之外,铁皮石斛中含有的氨基酸、石斛碱,以及钙、铁、锌、硒、镁等微量元素和成分,均在化妆品领域有着多功效的应用场景,这也使得铁皮石斛的功效价值得到进一步论证。而且,铁皮石斛资源比较丰富,目前已经形成产业集群,上游获取便利,成本可控。
2 “铁皮石斛”属新兴领域,有待开拓
多位业内人士对记者表示,以“铁皮石斛”为例的特色中国植物成分的开发,是化妆品行业朝着天然、可持续发展方向的必然趋势。虽然“铁皮石斛”一直被市场热炒,但就目前铁皮石斛及其相关成分市场应用现状而言,并不乐观。
雅兰国际生物科技研究中心研发总工兼主任尹全尹对《唯美工匠》记者表示:“铁皮石斛已经被大众熟知,但应用领域目前主要集中在食品、药品,而在化妆品范畴,将其运用于个人肌肤护理,是一个较为新兴的领域”。
国家药监局“化妆品原料备案信息”显示,2022年5月18日,大连普瑞康生物技术有限公司成功备案了“铁皮石斛原球茎”,主要作为抗皱剂和保湿剂用于化妆品。
北京植物医生生物科技有限公司旗下品牌“DC PLANT植物医生”主打20款石斛兰鲜肌凝时系列产品。除此之外,鲜有企业能够真正以“铁皮石斛”的招牌获得关注。
而目前在铁皮石斛的研发技术方面,前沿提取技术主要包括生物催化分子合成与裂解、低温微射流提取、超高压破壁提取等。
近期,记者了解到,雅兰国际集团公布了一项“基于合成生物学的铁皮石斛活性物提取技术”,据了解,雅兰国际集团是国内首家将铁皮石斛发酵技术应用于化妆品的ODM企业。
据尹全尹介绍,此项技术名为“德乐凯®--铁皮石斛发酵”,主要研究发酵菌种的筛选和发酵条件的优化。具体来看,主要是通过羟自由基清除率、多糖含量、黄酮含量以及酚含量来进行初筛,以酵母菌菌种对于透明质酸酶和络氨酸酶的抑制率来进行复筛。以发酵条件的筛选、发酵条件的优化、纤维素酶的筛选为研究内容。基于此,通过水提醇沉法、超声-乙醇提取法、回流法对于铁皮石斛活性物质进行提取。
雅兰国际通过体外细胞抗氧化能力的测定、斑马鱼体内抗氧化能力的测定、体外美白活性的测定、斑马鱼技术平台美白活性的测定等研究内容,进一步论证了铁皮石斛活性物质的抗氧化活性和美白活性。
尹全尹表示:“植物细胞壁的破碎是有效提取的一个重难点,利用物理方式无论是声波击碎等非接触还是撞击硬质表面,都存在耗能巨大的劣势,而依靠酶解反应来进行破壁,不仅反应温和,而且凭借酶催化的专一性能大幅提升破壁效率,再利用微生物的代谢作用,深度催化石斛发生分子裂解以及重排,功效提升的同时很可能产生一些新功效。”
据了解,雅兰国际在利用独有酵母菌株催化铁皮石斛时,就发现其发酵产物具有较为显著的美白功效(络氨酸酶抑制),而这相较于以往的认知,即石斛提取物具有保湿、抗氧化护肤作用是较大的突破。尹全尹表示:“雅兰国际对于铁皮石斛发酵液的规模化生产工艺已具备产业化生产能力。”
3 应用前景道阻且长
虽然国内部分化妆品企业能够在原料开发和提取技术上不断取得进步,且现阶段关于“铁皮石斛”的功效价值方面不断被证实和认可,但依然面临着一些现实问题。
“对于石斛各个成分的深入研究还不够,尚未建立关键组分的量效关系,而在不破坏有效组分的同时,提高提取率是关键。”尹全尹说。
广东省科学院微生物研究所、华南应用微生物国家重点实验室等联合发表的《铁皮石斛的抗氧化、保湿功效研究和应用现状》,明确指出了铁皮石斛应用于化妆品中的诸多问题:
(1)铁皮石斛的研究重点集中在活性多糖方面, 而对其他功效成分信息挖掘不足;
(2)当前铁皮石斛提取工艺尚未成熟, 工艺成本大, 在未来仍有许多研究工作需要加紧投入开展;
(3)当前铁皮石斛的相关标准不够全面, 其质量优劣仅局限于多糖含量等一些相对片面的指标, 容易造成粗制滥造伪劣产品的流通。为了保证产业的可持续发展, 应加大对铁皮石斛各活性成分与功效之间的互作关系开展深度挖掘, 并构建成熟的铁皮石斛种植、加工、产品开发应用及质量监控的体系。
与其他“特色中国成分”所面临的境遇相同,铁皮石斛也需要解决的现实问题是:如何凭借着“功效”科学地解决实际皮肤问题,从而赢得消费者和市场的认可。而这也正是中国化妆品企业依托“特色中国成分”打造产品力和品牌力的关键基础所在,目前这条路,依然道阻且长。
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