蚕丝蛋白及其衍生物在日化产品中的应用摘要：阐述了蚕丝蛋白及其衍生物在日化品中的发展现状，分析了蚕丝蛋白及其衍生物在日化品中的功效和应用。

同时，对蚕丝蛋白及其衍生物的应用前景进行了展望。

关键词：蚕丝蛋白；衍生物；功效；应用Application of silk protein cosmeticsAbstract: This paper described the current development of the silk protein in cosmetics, analyzed their effectiveness and application in cosmetic formulation. Meanwhile, it also forecasted the future of the silk protein and its derivatives in applicationsKey words: cosmetics；silk protein；derivatives；effectiveness；application 蚕丝是人类最早利用的天然蛋白质之一，享有“纤维皇后”之美誉[1]。

目前，我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一半。

一直以来绝大部分的蚕丝都被用来作为纺织材料。

自20世纪70年代至今，国内外对蚕丝开发利用的研究逐渐延伸到食品、发酵工业新材料、生物制药、临床诊断治疗、环境保护、能源利用、医用材料及化妆品等领域。

本文阐述了蚕丝蛋白在日化品种应用的发展现状，旨在为开发新的蚕丝蛋白产品提供一定的参考。

1 蚕丝蛋白的组成及其性能1.1 蚕丝蛋白的组成蚕丝蛋白质含量高达98％，要由丝素、丝胶两种蛋白质组成，中丝素占70％～80％，丝胶为20％～30％[2]素蛋白由一条H链和一条L链通过s-s结合而成。

丝素和丝胶蛋白均含有包括人体必需氨基酸在内的18种氨基酸。

丝素的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、丝氨酸；而丝胶中则含有大量的丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸，其次是甘氨酸、苏氨酸和赖氨酸等。

丝胶中亲水性的氨基酸多于疏水性的氨基酸；而丝素中亲水性的氨基酸少于疏水性的氨基酸。

丝蛋白还含不超过0.7％的钾、钙、硅、锶、磷、铁和铜等多种无机元素。

1.2 蚕丝蛋白的性能从工业用材料的角度来看，丝蛋白与其它天然生物聚合物相比有如下的杰出特性[3]：①材料均匀单纯，蛋白含量大于95％，由蚕丝即可得到纯的丝蛋白；②家蚕丝纤维无须使用有害的还原剂，用水透析后便能得到纯丝素蛋白溶液；③蚕丝可以随时随地通过对蚕使用人工饲料来得到；④使用加热、干燥、压缩、化学药品处理等，很容易改变它的结构；⑤能制成纤维、粉末、薄膜、溶液等多种形态。

⑥丝蛋白在醇类溶液中难溶，此特性有助于丝素蛋白用作生物材料，因为这种溶剂对活组织无害。

2 蚕丝蛋白的提取工艺蚕丝蛋白多以废茧丝作为原料，无论是桑蚕丝还是柞蚕丝。

而目前的方式则是将生丝原料通过精炼除胶后置于溴化锂、硝酸镁和氯化钙之类的溶解性盐的高浓度溶液中加热溶解，然后进行过滤和透析脱盐等一系列处理手法，使得丝纤维的结晶结构受到破坏，于是丝蛋白就溶于水中而成为丝蛋白水溶液。

丝蛋白都由外层的丝胶和内部的丝素组成，2种成分都是蛋白质。

丝蛋白是成百上千的肽链以离子键和疏水键结合而成，经过特定酶对其水解，可得到丝胶和丝素，如果进一步对其进行酶解，可分别得到不同分子量的丝肽和丝氨酸等产品。

它们不含生理活性成分，且对人体可能产生危害的重金属和其他有机物通常附着在丝胶中，通过脱胶处理后的丝蛋白对人体几乎是没有影响的。

为了拓展丝蛋白在化妆品中的用途，以蚕丝蛋白为原料，经水解后获得不同分子量的丝肽和丝精，在此基础上进行生化反应，制备符合生态标准的新型丝氨酸表面活性剂，该类氨基酸类表面活性剂以其良好的生物降解性和安全性能成为生态表面活性剂研究的重点，符合人们对表面活性剂产品的安全性、温和性以及对环境保护要求方面的需求，同时，还可以在丝蛋白的基础上进行季铵化，得到一系列的季铵化丝蛋白阳离子调理剂。

该类产品符合发用品调理剂的要求，广泛用于发品中起调理柔顺功效。

这些产品的成功开发，大大提高了对桑蚕副产品的综合利用。

3 蚕丝蛋白及其衍生物在日化品中的功效3.1 保湿性丝肽是一种理想的吸湿和保湿剂，其用在护发产品中能够在头发表面形成一层透明的保护膜，这一层膜能防止头发水分过多蒸发，并能调节头发小空间的湿润度。

当外界气候过于干燥，膜释放出部分水分；当外界气候湿度过大时，膜吸收部分水分，通过不停地吸收和释放水分，起到调湿作用，从而保持头发具有一定的水分，使头发柔软和光滑。

丝肽用于化妆品中具有天然保湿、调湿和营养肌肤的作用，丝肽组成中的丝氨酸、赖氨酸、精氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸都是皮肤的营养要素，这些营养要素可透过表皮细胞的间隙和腺体而被吸收，从而改善了肌肤营养，增强了皮肤的细胞活力和弹性，促进了细胞的新陈代谢。

丝肽用于化妆品，其功效和安全性是一般合成材料不可比拟的。

丝肽作为生物医学修补材料及生物防毒材料具有很好的开发潜力[4]。

3.2 美白防晒丝胶还具有抑制酪氨酸酶活性和抗氧化作用。

人体皮肤的美白与皮基层中能产生黑色素的黑素细胞有关，黑素细胞内含有酪氨酸酶。

首先将皮肤中酪氨酸氧化为多巴，再将其氧化为多巴醌，然后进一步氧化为5，6-二羟基吲哚和吲哚5，6 -醌，最后聚合成黑色素。

紫外线能促进这一氧化反应，这就是在夏天皮肤常暴露于日光中容易变黑的缘故。

山田英幸研究证实≥0.5%的丝胶或水解物能抑制酪氨酸酶的活性，即使煮沸处理，其活性也保持不变。

同时，证实这种丝胶或其水解物还具有抗氧化作用，其抗氧化能力可与维生素C 相媲美，能抵御紫外线、日光、微波、化学物质和大气污染物对肌肤的侵蚀，丝胶能很好地抑制活性氧的发生，防止肌肤起皱老化[5]。

所以，当使用含有丝胶的化妆品后能抑制黑色素的生成，对预防日晒后的皮肤变黑具有显著效果，能保持肌肤白净，具有美白作用。

3.3 营养丝精是采用现代生化技术，将丝素蛋白水解为一定比例的多肽和氨基酸后，再经提纯和精制而得的天然蚕丝的复合氨基酸与二肽、三肽的混合物。

丝精含有18 种氨基酸，其中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸占主要氨基酸含量的80%以上。

丝精的平均分子量在90～95，为白色结晶状固体粉末，在常温下具有良好的水溶性，易被人体吸收。

同时与阴离子、阳离子两性表面活性剂及多种油脂类物质具有很好的相溶性，为添加到各类化妆品中提供了极为方便的条件。

丝精有别于单纯混合氨基酸，是丝素蛋白水解所得各种游离氨基酸和低聚肽的混合物。

丝精具备人体必需的8种氨基酸，即缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸及赖氨酸，是很好的天然氨基酸营养来源。

尤其是丝精中富含甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸，对人体具有多重保健功效。

甘氨酸能调节血液中的胆甾烯醇，可预防动脉硬化，还可以对致癌的诱导物质芳香族类起解毒作用。

甘氨酸在生物体内是合成蛋白质的原料，又是合成谷胱甘肽的前体，谷胱甘肽对心血管疾病、癌症患者及人体衰老有一定的预防作用，谷胱甘肽可以消除自由基，同时能与进入机体的有毒物质和致癌物相结合，起到解毒和排毒的作用。

丙氨酸在体内具有促进酒精代谢、防止宿醉和保护肝脏的功能。

丝氨酸是维护神经细胞长寿的物质。

丝精中还含有一定分子量的具有生理活性的水溶性丝素多肽（二肽和三肽），易被人体吸收，对降解人体血液中的血糖和胆固醇等具有一定的预防保健功能。

丝精具有卓越的保湿性能，丝精中所含的游离复合氨基酸和低分子量二肽和三肽与人体皮肤和毛发有很好的亲和性，能渗透过皮肤和毛发的角质层达到其内部，提供丰富的营养成分，在护肤类化妆品中添加丝精时，丝精的低聚肽可渗透到皮肤的角质层，并参与体内酶的活动，很快被皮肤同化和吸收，达到护肤、润肤及养肤的功效。

丝精对于受机械损伤和化学损伤的头发有很好的滋养作用，能渗入损伤的头发内部起修复的护理作用。

特别是对于因烫发受损的头发，用含有丝精的护发素进行调理，头发开叉明显减少，可由枯黄转为原有光泽。

丝精以其优良的生理活性肽特征，在食品和医药保健及化妆品中有着广泛的应用前景[6]。

3.4 清洁温和丝氨酸表面活性剂具有性能温和和刺激性极小的特点，且与其他类型的表面活性剂有很好的配伍性。

该产品溶解性好，在清洁皮肤和头发的同时还能在头发及皮肤表面形成丝蛋白保护膜，从而对头发及皮肤进行很好的保护，并能显著降低香波、沐浴露和洁面乳等洗涤体系的刺激性。

性能温和，能改善肌肤过敏现象，补充存在于皮肤天然保湿因子中的自由氨基酸。

能穿透皮肤上层表皮，提高皮肤的水分含量，使肌肤呈现出健康、柔软和润泽的外观。

4 蛋白及其衍生物在化妆品中的应用蚕丝蛋白及其衍生物作为护肤护发化妆品主要成分很早就受到关注。

早在1958年，就有以0.1%～1% 丝胶作为护发剂主要成分的专利申请，但以后较长时间没有进一步的应用报道。

直到1983 年，有报道以含0.001%～3%丝胶作为基料的护肤品能提高其贮存稳定性，给予肌肤营养、滋润、美白与光滑。

随后有丝胶作为沐浴露添加剂和以丝胶和壬酸为活性添加剂的水基护发剂出现。

丝胶蛋白与天然的纤维素、聚合物或其他产物混合制成的化妆品具有多种优良的性能。

例如丝胶蛋白与棉、羊毛、亚麻纤维或再生纤维等混合的化妆品具有吸收脂肪和汗水、吸湿、维持脂质及防止皮肤粗糙的作用，与木质葡聚糖和黏多糖混合制成的化妆品也像甘油那样具有很好的吸湿效果，与米糠提取液混合制成的化妆品也能有效地改良粗糙皮肤表面的亲水性和有效地保护角质层，能够使毛发湿润、平滑和光泽。

用丝胶被覆的粉末颗粒材料用作化妆品的基料具有良好的水溶性，能维持水溶液稳定，对皮肤无刺激、无过敏，这种丝胶被覆粉末光泽适中、透明，能很好地掩盖皮肤表面的缺陷如皱纹、毛孔或粗糙组织[7]。

丝蛋白在化妆品生产上的应用过去采用的是煮方式，往往是将生丝通过直接加水分解或将生丝研成粉末，调入化妆品成分中。

而目前主要是蚕丝通过酶解以及一些生化反应，得到一系列丝蛋白的酶解产物（丝蛋白、丝胶、丝素、丝肽、丝精以及丝氨酸等）以及衍生物（丝氨酸表面活性剂以及季铵化丝蛋白阳离子调理剂等），这些产品不但充分发挥了生丝的优势，而且也扩大了生丝的新用途。

其主要优点是热稳定性好，防晒、保湿、营养、调理以及温和等功能俱全，与其他化妆品原料有较好的配伍性，添加量较大，最多可达到20％，功能性作用较为明显，因此可广泛应用于化妆品领域[8]。

近年来，国际国内众多化妆品生产厂家如宝洁、联合利华、欧莱雅、拜尔斯道夫、大宝、安安和匠人等都对蚕丝蛋白及其衍生物在化妆品中进行了很好的应用，而且这些产品的应用得到了市场良好的反馈。

5 展望目前，人们对丝蛋白及其衍生物的研究和利用还非常有限。