近年来皮肤美白类化妆品市场日趋活跃，产品销售与日俱增，已成为护肤类化妆品的主流品种之一。人体皮肤的颜色主要是由黑色素的含量决定的，而颜色的深浅变化与黑色素的生成或消失密切相关。黑色素是由表皮基层中黑色素细胞内的黑素体生成的。黑素细胞合成黑色素是一个非常复杂的生化过程，受到多种因素的影响，因此皮肤美白剂种类很多，而其中一大类是通过抑制酪氨酸酶活性或阻断酪氨酸生成黑素的生物反应，从而抑制或减少黑色素的形成而达到美白皮肤的效果。

酪氨酸酶广泛存在于动植物和人体内，是结构复杂的多亚基的含铜氧化还原酶，同时具有单酚酶和二酚酶活性，在酶促褐变、体内色素合成的过程中起了关键的作用。酪氨酸酶作为黑色素合成的关键酶，其异常过量表达可导致人体的色素沉着性疾病。因此，目前市场上流行的美白化妆品中其美白剂主要是酪氨酸酶抑制剂。

早期使用的美白剂采用添加氯化氨基汞、过氧化氢及氢醌等化学物质阻碍色素合成，但因皆有较强的毒性，会对人体皮肤产生损害，我国已禁止使用。目前常使用美白产品中使用的有维生素E、维生素C及其衍生物、超氧化物歧化酶、熊果苷和天然植物提取物等。植物源性的天然活性成分在化妆品中的运用，已成为美白化妆品开发的新动向和大趋势。

笔者科研团队通过研究青梅提取物及其特征性成分绿原酸类物质对无细胞系酪氨酸酶活力、细胞内酪氨酸酶活性及黑色素生物合成的影响，探讨它们的美白机制，为它们在美白化妆品的开发提供试验基础和理论依据。

1.天然植物美白剂的美白机制

人们最早认识的皮肤美白剂是分子结构与酪氨酸酶底物酪氨酸类似的单酚类化合物氢醌。但氢醌及其他酚类化合物的外用制剂化学性质不稳定易氧化变色，且有引起皮肤永久性白斑的报告，限制了这类药物的临床应用和开发。1988年日本学者Akiu等从杜鹃花科植物熊果的叶中分离到一种具有脱色作用的单体化合物——熊果苷，自此从天然植物中分离天然黑色素生成调节剂再度引起人们的关注。熊果苷在美白类产品中广泛使用，早先以天然品为主，目前以合成品为主，近些年有报道称其有安全隐患，所以其应用受到限制，需要寻求更为高效安全的美白剂。近些年来国内外的众多研究也表明，有多种植物提取物在体外对酪氨酸酶有抑制作用，并且也能抑制黑色素细胞中酪氨酸酶的活性及减少黑色素的产生。例如甘草、五倍子、牡丹皮、桑树根皮、败酱草及桑椹等均有较强的抑制酪氨酸酶作用。

天然植物提取物的这种良好的抑制酪氨酸酶的作用与提取物中所含有的多酚类化合物是密切相关的。因为大量的研究结果表明，多酚类物质具有良好的抗氧化作用，而酪氨酸酶所催化的反应正是一系列的氧化还原反应，所以含有多酚类物质的提取物可以在这个系列反应的多个阶段产生抑制作用。许多研究也证实了具有强的酪氨酸酶抑制作用同时也是具有较强的抗氧化作用。

笔者科研团队的研究也证实了这一理论：在FRAP法、铁氰化钾法及全血体系的抗氧化试验中，三个不同部位的青梅提取物均显示出了一定的抗氧化效果，同时三种提取物在体外对蘑菇酪氨酸酶同样也都显示出了良好的抑制作用，而且这种作用与提取物中绿原酸类化合物的含量成浓度依赖关系。同时，梅花提取物的抑制作用又显著强于绿原酸和熊果苷(P0.05),表明梅花提取物具有作为美白类化妆品功能性成分应用的广阔前景。

2.梅花提取物对蘑菇酪氨酸酶的抑制作用

进一步的研究表明，梅花提取物对蘑菇酪氨酸酶的抑制是属于混合型抑制，作用机制可以推断如下。

(1)活性氧(ROS)是造成皮肤色素沉着和皮肤老化的主要因素，而在酪氨酸酶的催化氧化过程中，活性氧既是引发剂又是反应物，因此梅花提取物的强清除自由基能力，可以清除ROS,阻断反应的引发，从而使该氧化反应的强度减弱，也削弱了酪氨酸酶的供氧作用，所以梅花提取物对活性氧的清除作用是抑制酪氨酸酶活性的一个重要方面。

(2)梅花提取物中的绿原酸类等化合物带羧基，是强吸电子基团，它们可以抑制氧化态酶中的氧原子与芳环的取代反应，于是氧化态酶与这些酚酸类化合物形成的产物成了终端化合物，从而减缓或抑制反应发生。

(3)由于梅花提取物中的多酚类物质是含有多个活性酚羟基的结构，而酪氨酸酶催化的反应底物，如酪氨酸、多巴等这些化合物也含有类似结构，例如对位苯酚的结构，因此在这种多步骤的氧化反应过程中，梅花提取物中的多酚类化合物也可以被酪氨酸酶催化，可以与反应底物竞争性地与酪氨酸酶结合，从而削弱了酪氨酸酶对酪氨酸、多巴等及其系列氧化产物的催化氧化作用。

研究证明梅花提取物及其特征性成分绿原酸类化合物具有强的还原效果，如绿原酸类的还原能力较相同浓度的维生素C强(P0.05),而维生素C及其衍生物也已经被广泛地用于美白化妆品中，其作用机制之一是因为它们强的还原能力，可以还原酪氨酸酶催化反应过程中产生的一系列氧化产物(如还原多巴醌),从而阻断反应发生或者使反应中间物质被还原。

3.梅花提取物对黑色素B16细胞的影响

黑色素B16细胞是由正常黑色素细胞突变所致，其细胞株的基本结构，特别是黑色素合成功能与人正常的皮肤黑色素细胞基本一致，在人体原代皮肤黑色素细胞培养非常困难的情况下，由于价格低廉，来源广泛，因此国外化妆品生产企业的科研单位，在筛选美白剂的过程中，广泛采用该细胞株作为美白化学物功效测定的受试细胞。

这种利用离体细胞培养来筛选美白剂的细胞生物学方法，比体外生化法(如蘑菇酪氨酸酶抑制试验)更直观、更接近使用效果，同时较人体试验更快速、简便，已成为美白化妆品添加剂功效评价的重要方面。为此我们在对青梅花、枝、叶提取物及绿原酸类化合物进行了体外的酪氨酸酶抑制试验后，选取抑制作用较好的梅花提取物和绿原酸，采用黑色素B16细胞株进行细胞培养试验，进一步探讨它们的美白作用机制，为青梅非果部分提取物在美白类化妆品中的应用奠定基础。

在前面的无细胞系蘑菇酪氨酸酶的抑制试验中，梅花提取物和绿原酸均表现出良好的抑制效果，其中梅花提取物的作用效果要好于阳性对照熊果苷，而绿原酸则不及熊果苷，但在细胞培养试验中，梅花提取物和绿原酸对黑色素B16细胞中酪氨酸酶的抑制作用均比熊果苷强。这可能与细胞这一复杂的生物体系有关，因为在这种体系中受试物可以不仅仅只作用于酪氨酸酶本身，而且可直接下调细胞中酪氨酸酶的mRNA和蛋白的表达。Maeda等报道虽然熊果苷对酪氨酸酶活性有竞争性抑制作用，但不减少体外培养的人黑素细胞中酪氨酸酶的蛋白含量(如TRP-1,TRP-2和Pmel-17蛋白)及其mRNA水平，所以在细胞内，在一定作用浓度范围内梅花提取物和绿原酸可能是从多方面来抑制酪氨酸酶的活性，包括基因表达、蛋白合成和氧化活性等环节，能够更全面地抑制酪氨酸酶，因而作用效果要比阳性对照物熊果苷强。

黑色素的生物合成是一个多步骤的酶促生化反应，有着复杂而精确的调控，所以抑制黑色素合成可能与影响黑色素合成中的酪氨酸酶以外的其他多个酶有关，如参与黑色素小体成熟过程的5,6-二羟吲哚-2-羟酸(DHICA)多聚酶，或者是减少黑色素形成过程中的醌类或其他中间产物的生成，从而延迟氧化聚合过程，例如α-生育酚的美白机制之一就是能够抑制黑色素形成过程中的苯丙氨酸(如DOPA)类物质的聚合；也可能通过其他途径干预细胞黑色素合成功能，如研究认为美白剂可以扩散进入黑色素细胞的黑素小体，在多种酶的作用下形成有细胞毒性的半醌基物质，使细胞膜脂质发生过氧化，从而破坏细胞膜性结构，最终影响黑色素的合成。这可能也是造成绿原酸对黑色素的抑制作用呈波动性的变化的原因。所以梅花提取物对细胞黑色素的抑制作用也可能是通过除抑制酪氨酸酶以外的其他多种途径共同作用的结果。

文章出自《青梅与人类健康》，张英、来梦婕主编中国医药科技出版社出版书号：ISBN978-7-5067-7835-0