维生素系列之——维生素A(视黄醇)
维生素A又称视黄醇,是构成视觉细胞内的感光物质成分,对维持暗光下的视觉功能很重要,缺乏视黄醇会导致夜盲症。
维生素A最早由美国科学家Margaret Davis在鲟鱼肝脏中提取。由于其具有脂溶性的特点,这种黄色粘稠状液体首先被命名为“脂溶性A”,后来随着研究的深入,于1920正式命名为“维生素A”。
维生素A是一类具有特殊化学结构的低分子化合物,包括两种活性亚型:维生素A1和维生素A2,维生素A2生理活性为维生素A1的40%左右。维生素A1主要存在于海水鱼肝脏中,而维生素A2在淡水鱼肝脏中含量较高。植物中不含维生素A,但胡萝卜素可在肝脏中转变为维生素A(1mg胡萝卜素大约可转化为0.167mg维生素A)。
欧洲消费者安全科学委员会(SCCS)通过研究估算视黄醇的皮肤吸收率约为5.7%。挪威规定化妆品中视黄醇的最高含量为0.3%,视黄醇棕榈酸酯为0.7%。
维生素A对皮肤的功效
维生素A可以作用于肌肤表皮,促进细胞繁殖、维持肌肤正常循环,还可修复损失的胶原蛋白,减少皱纹,缓解早衰的迹象(如不正常的色素沉着、粗糙的斑点和皮肤干燥)。
2007年,Reza Kafi等做了一个视黄醇改善自然老化皮肤的实验:选取36名老年受试者(平均年龄87岁),分别将0.4%视黄醇试剂和对照剂涂抹在受试者左右胳膊上,每周三次,持续24周。使用24周后,受试者上臂内侧的细纹淡化明显(见图1)。视黄醇可以促进糖胺聚糖的分泌,24周后,与对照组相比,糖胺聚糖增加了40%(见图2)。糖胺聚糖有点类似透明质酸,属于真皮层的组成成分。视黄醇还可以促进I型胶原蛋白的合成,24周后,皮肤中I型胶原蛋白(图中红色区域)明显增加(见图3)。
图1 视黄醇改善皮肤细纹
图2 视黄醇诱导GAG在老化皮肤上的表达
图3 视黄醇诱导Ⅰ型胶原蛋白在老化皮肤上的表达
2016年,安利公司对比研究了视黄醇和视黄酸在皮肤上的功效。分别在6名志愿者(男女各3名,年龄为35-55周岁)的胳膊上涂抹0.1%视黄醇样品、0.1%视黄酸样品和对照组样品,每周重复涂抹一次,持续四周。通过HE染色分析6名志愿者的皮肤组织样本(C:空白对照,ROL:视黄醇,RA:视黄酸),与对照组相比,使用视黄醇和视黄酸4周后,志愿者的表皮均有增厚,且视黄酸组比视黄醇组更为明显(见图4)。接着研究了皮肤胶原蛋白的变化,使用视黄醇和视黄酸4周后,真皮层中的I型胶原蛋白和III型胶原蛋白均有所增加(见图5)。
图4 使用视黄醇和视黄酸后表皮增厚
图5 使用视黄醇和视黄酸后胶原蛋白的变化
维生素A及其衍生物转化机制
人体内的维生素A通常来自于食物中的维生素A前体——β-胡萝卜素,被人体内的BCMO1酶切割成两个顺式的视黄醛,视黄醛进一步反应可生成视黄酸或者视黄醇,而视黄醇在人体内可进一步转化为视黄醇棕榈酸酯或视黄醇乙酸酯(见图6),这些分子的含量都非常低。
图6 维生素A及其衍生物转化机制
人体内的视黄醇分子以视黄醇酯形式(途径1,可逆)积累,或最终通过两步氧化生成视黄酸(途径2,先氧化为视黄醛,视黄醛再被氧化为视黄酸),视黄酸亲脂的化学特性使其可穿透表皮细胞间隙,与视黄酸受体相互作用,刺激皮肤再生过程,改善皮肤生理特性。由于真正在皮肤抗衰方面起作用的是视黄酸,因此外源性补充的视黄醇、视黄醛、视黄醇酯类会被皮肤表面上的酶转化为视黄酸后,与视黄酸受体结合发挥生物活性。转化过程会受到酶活性、局部传递和稳定性的影响,分子按生物活性由大到小排序为视黄酸、视黄醛、视黄醇、视黄醇酯,这表明视黄醇酯是最稳定的形式。
广义上的维生素A
视黄醇是狭义上的维生素A,广义上的维生素A还包括:视黄醛,天然维A酸(视黄酸)的中间代谢产物,具有与维A酸相似的生物学活性,且皮肤对它的耐受性明显优于维A酸,但在化妆品中不常用;视黄酸,刺激性强,只能用在药品中,化妆品中不允许添加;视黄醇乙酸酯,由视黄醇与乙酸发生酯化反应得到,在皮肤中会转换成视黄醇,化妆品中不常用;视黄醇丙酸酯,由视黄醇与丙酸酯化得到,化妆品中不常用;视黄醇亚油酸酯,由视黄醇与亚油酸酯化得到,目前在许多化妆品中使用;视黄醇视黄酸酯,视黄醇与视黄酸酯化得到;视黄醇棕榈酸酯,在化妆品中很常用,有研究表明其比视黄醇光降解速度快,视黄醇棕榈酸酯在UVA照射下被激活,生成一系列活性氧ROS、自由基等,进而破坏DNA、发生脂肪过氧化反应等;羟基频哪酮视黄酸酯是最近关注度很高的成分,它是视黄酸的衍生物,在体内不用转化为视黄酸,直接和相关受体结合发挥作用,降低了对皮肤的刺激性,提高了作用效率;视黄氧基三甲基硅烷,化妆品中不常用;视黄醇/酵母菌属多肽,化妆品中不常用;甲氧基PEG-12视黄酰胺,化妆品中不常用。
综上,视黄醇和视黄醇酯类在皮肤表面酶作用下转化为视黄酸,刺激角质形成细胞的生长和紧密排布,促进胶原蛋白和弹性纤维的合成,因此在抗衰、抗光老化、祛痘和美白等方面具备良好的功效性。
(责任编辑:谯英固)
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