果十三精油科学，精油皮肤美白功效早有科研定论

前言

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近年来，市场上出现了越来越多的皮肤美白剂，如曲酸、熊果苷和壬二酸等，它们作为酪氨酸酶抑制剂而广泛用于美白化妆品中。

但现有的这些酪氨酸酶抑制剂应用效果并不理想，有研究证明曲酸不能有效地降低细胞内的黑色素含量和抑制细胞内的酪氨酸酶活性。另外，这些酪氨酸酶抑制剂还具有一定的安全隐患，如熊果苷及曲酸可能会导致接触性皮炎， 壬二酸会刺激皮肤而产生短暂性红斑。

因此，开发新型高效的天然酪氨酸酶抑制剂的市场需求日益强烈。Hwang 等对 101 种植物的甲醇或水提物进行筛选，通过小鼠 B16 黑色素瘤细胞模型研究，发现石菖蒲、荠菜和桑白皮等 8 种植物的提取物显示出优越的抑制酪氨酸酶活性能力。但这些研究多停留在实验室阶段，鲜有人体实验的相关应用报道。主要原因可能是因为这些植物来源的酪氨酸酶抑制剂多为大分子物质，亲水性强，一般不具备足够的皮肤渗透性，作用于人体皮肤时美白效果有限。

植物精油是极好的皮肤渗透剂，能够迅速提高皮肤的透皮吸收效率，从而发挥功效。仙人掌看家就近年来植物精油在美白方面的研究进行综述，以期为精油在美白化妆品中的应用提供参考。

01植物精油在皮肤美白中的活性

1920 年法国化学家莫里斯·盖特佛赛首次将精油的医疗特性作了科学研究，之后各国科学家对精油的各种功效研究层出不穷，但是精油在皮肤美白中的活性研究近十几年才开始。

目前国内外研究人员主要从以下 4 个方面来研究植物精油在皮肤美白中的应用，即体外酪氨酸酶抑制实验( L － DOPA 氧化法)、 黑色素细胞活性抑制实验、细胞内黑色素含量测定实验和细胞内酪氨酸酶活性抑制实验，阳性对照品多为曲酸或熊果苷。

同时，为了进一步了解植物精油对酪氨酸酶的抑制机制，多采用 Lineweaver － Burk 双倒数 法绘制酶学动力学曲线及抑制动力学曲线，观察抑制效应，用米氏公式计算米氏常数 Km，从而确定精油对酪氨酸酶的抑制类型是竞争性抑制还是非竞争性抑制或混合型(竞争性/非竞争性)。

目前，研究发现具有皮肤美白活性的精油主要集中在薰衣草等花香类精油、柠檬草等香草类精油、佛手柑等柑橘类精油、孜然等辛香类精油和檀香等土香类精油。

02花香类精油

薰衣草精油是目前在化妆品领域中应用最为广泛的一种花香类精油。民间有将薰衣草精油经适当稀释 后直接涂抹于脸部治疗痤疮，并认为薰衣草精油具有美白作用。姜洪芳等研究发现薰衣草精油对体外酪氨酸酶活性抑制有着良好的剂量 － 效应关系，证明薰衣草精油的确具有美白皮肤的功效。

在同等浓度下对酪氨酸酶活性的抑制率明显高于熊果苷，其 IC50 (半 抑制浓度)为 4. 135 g·L － 1。Daniela Fiocco 等通过 L － DOPA 氧化法测定了薰衣草精油抑制酪氨酸酶活性，IC50 为160 mg·L － 1，当其用量达到二甲基亚砜体系的饱和状态时(4 000 mg·L － 1 )，酪氨酸酶活性的抑制率为 75% 。

为了进一步研究薰衣草精油的抑制模型，通过 Lineweaver － Burk 双倒数法发现薰衣草精油抑制类型为非竞争性抑制。

03香草类精油

香草类精油指的是利用植物的茎、叶或整株等蒸馏出来的，具有清新草香香气的一类精油。Daniela Fiocco 等发现薄荷精油对体外抑制酪氨酸酶活性有剂量依赖效应，IC50为 240 mg·L － 1，受制于二甲基亚砜体系对精油的溶解度，薄 荷 精 油 在 用 量 达 到 4 000 mg·L － 1，对酪氨酸酶活性的最大抑制率为 67% ，抑制动力学曲线表明，薄荷精油对酪氨酸酶抑制类型为混合型抑制。

Huang 等首次对艾叶精油进行了相关的美白功效评价。L － DOPA 氧化法检测表明，艾叶精油对酪氨酸酶 IC50 为 19. 16 g·L － 1 (曲酸 IC50 为 0. 028 g· L － 1 )。通过 B16F10 黑色素细胞模型研究发现，艾叶精油对黑色素细胞生成黑色素的 IC50 为 0. 769 g· L － 1，对细胞内酪氨酸酶 IC50为 0. 744 g·L － 1，抑制效果优于质量浓度为 0. 545 g·L － 1的熊果苷。

而艾叶精油的美白机制可能是通过阻断信号通路或者是损耗细胞内的氧化应激来抑制酪氨酸酶的活性，表明艾叶精油可以作为一种新型高效的美白剂，广泛应用于化妆品美白产品中。

另外 Huang 等还对黄荆精油和茴香菖蒲精油进行了详细的美白功效评价研究。

黄荆精油质量浓度分别为 5，25 和 50 g·L － 1时，体外酪氨酸酶活性抑制率分别为(26. 06 ± 2. 89)% ，(27. 28 ± 0. 38)% 和(44. 78 ± 3. 73)% ，表明黄荆精油具有抑制酪氨酸 酶活性的能力。通过检测 B16F10 细胞内黑色素含量，发现黑色素含量与黄荆精油浓度呈剂量依赖效应， IC50为 0. 86 g·L － 1。

而熊果苷质量浓度为 0. 545 g· L － 1 时，细胞内黑色素含量仍然保持 ( 82. 34 ± 4. 18)% 。为了进一步明确黄荆精油对经由 α － MSH (黑素细胞刺激素)诱导产生黑色素生成途径的影响， 通过添加质量浓度为 0. 6，0. 8 和 1. 0 g·L － 1的黄荆精油和 0. 545 g·L － 1熊果苷作用细胞 24 h 后，测定细胞内的酪氨酸酶活性。结果发现，黄荆精油处理的细胞内酪氨酸酶活性分别为(46. 82 ± 2. 71)% ，(34. 53 ± 0. 22)% 和(34. 46 ± 8. 41)% ，IC50 为 0. 43 g·L － 1，而熊果苷处理的细胞内酪氨酸酶活性为 ( 78. 88 ± 0. 33)% ，不能有效抑制细胞内酪氨酸酶活性。以上研究表明，黄荆精油比熊果苷更能抑制细胞黑色素生成，具备开发成为一种新型美白剂的潜力。

茴香菖蒲精油具有浓郁的茴香气味，是一种新型的食用香料，GC － MS 分析发现其主要成分为甲基胡椒酚、圆柚酮、柠檬烯和异薄荷酮，含量(以质量分数 计)分别为 54. 01% ，15. 92% ，7. 82% 和 3. 64% 。茴香菖蒲精油体外对酪氨酸酶 IC50为 1. 57 g·L － 1，而曲酸 IC50为 28. 42 mg·L － 1。通过噻唑蓝比色法测定细胞活力，茴香菖蒲精油质量浓度为 0. 4 ～ 3. 2 g·L － 1时， 黑色素细胞仍保持 100% 的存活率，显示出对人体细胞的高安全性。

利用精油处理经 α － MSH 诱导的黑色素细胞 24 h 后，黑色素含量随着茴香菖蒲精油含量增加而呈降低趋势，IC50为 1. 04 g·L － 1。而细胞内酪氨酸酶活性抑制研究更进一步发现，茴香菖蒲精油 (IC50为 1. 01 g·L － 1 )质量浓度为 0. 4 g·L － 1时细胞内酪氨酸酶活性抑制率为(34. 31 ± 0. 94)% ，高于质 量浓度为 0. 545 g·L － 1的熊果苷(酪氨酸酶活性抑制 率为(27. 6 ± 1. 27)% )，表明茴香菖蒲精油在化妆品领域具有广阔的应用前景。

泰国清迈大学教授 Saeio 等对多种香料植物精油进行了体外酪氨酸酶活性抑制及相关细胞学毒性研究。反应体系中含有质量分数为 10% 的精油时， 柠檬草精油和灰罗勒精油对酪氨酸酶活性的抑制率为 (69 ± 4)% 和(66 ± 3)% 。经过 GC － MS 分析:柠檬草精油含有质量分数为 85. 2% 的单萜烯，其中香叶醛质量分数为 42. 0% ，橙花醛质量分数为 32. 1% ;灰罗勒精油中香叶醛质量分数为 35. 1% ，橙花醛质量分数为 27. 4% 。

另外，柠檬草精油、刺芹精油和灰罗勒精油体外对酪氨酸酶 IC50分别为 0. 5，8. 2 和 4. 2 g·L － 1，人外周血单核细胞活性测定证明柠檬草精油对细胞活性几乎没有影响(活性接近 100% )。该研究表明，柠檬草精油和灰罗勒精油对酪氨酸酶活性的抑制能力可能与香叶醛及橙花醛有关，Matsuura 等也报道了香叶醛和橙花醛的含量可能与抑制酪氨酸酶活性强弱呈正相关性。另外，精油的微乳液能够促进药物的透皮吸收。Saeio 通过微乳液的配方设计，当柠檬草精油、水和表面活性剂的乙醇溶液(m(乙醇)∶ m(Tween 20) = 1∶ 2)的质量比为 2∶ 3∶ 5时，可达到最佳的微乳效果。

04柑橘类精油

柑橘类精油指的是柑橘属植物萃取或蒸馏得到的精油，具有清甜的果香。Matsuura 等对13 种柑橘属植物精油进行了体外酪氨酸酶活性抑制实验，当精油质量浓度为 167 mg·L － 1，除了椪柑精油外，其他 12 种精油均能抑制酪氨酸酶活性，其中尤力克柠檬、里斯本柠檬及 2 种日本柑橘属近缘种精油具有较强抑制能力。

通过分析精油的化学成分，发现柠檬醛和月桂烯为柑橘类植物精油中最为丰富的 2 种成分，抑制动力学研究表明，柠檬醛属于非竞争性的抑制剂，月桂烯属于竞争性的抑制剂，但对酪氨酸酶活性的抑制能力均弱于曲酸。但柠檬醛及月桂烯属于亲脂性化合物，更容易通过人体皮肤的生物膜，从而更快更有效地发挥美白功效。

邵邻相等采用 L － DOPA 氧化法发现佛手挥发油对 B16 黑色素瘤细胞中酪氨酸酶活性具有明显的剂量依赖抑制作用，但高剂量的佛手精油能够诱导 B16 细胞死亡。

05辛香类精油

辛香类精油主要来源于香辛料植物的种子或果实。丁香油中最丰富的物质为丁香酚和乙酸丁香酚酯，也含一些如 β － 石竹烯等成分。Arung 等通过 B16 黑化模型研究，发现丁香油中起到美白功效的主要成分为丁香酚及乙酸丁香酚酯。丁香酚质量浓度为 100 mg·L － 1时，能够抑制 60% 的 B16 细胞生成黑色素，但对细胞的毒性只有 5% ，而 β － 石竹烯完全没有 抑制 B16 细胞黑色素生成作用，反而增加了丁香油对细胞的毒性。

Watcharee Khunkitti 等通过体外酪氨酸酶抑制实验，也证明了丁香油中起到抑制酪氨酸酶活性的物质为丁香酚，另外丁香芽油对成纤维细胞的半致死质量浓度为 0. 162 mg·L － 1，其中质量浓度达到 0. 015 6 mg·L － 1时，具有促进胶原蛋白合成能力。 表明丁香油作为一种美白剂在应用于化妆品中时，也具有延缓衰老功效。

Kubo 等发现孜然精油中含有的枯茗醛可抑制酪氨酸酶活性，其 IC50为 7. 7 mg·L － 1。而枯茗醛的氧化物枯茗酸也具有同样的作用，IC50 为 43 mg·L － 1。 抑制动力学表明枯茗醛及枯茗酸抑制酪氨酸酶活性属于非竞争性抑制。另外，Kubo 等通过 GC － MS 分析发现，茴芹籽油里含有丰富的茴香脑、茴香醛、茴香酮和甲基丁香酚。在质量浓度为 167 mg·L － 1 时，茴香醛相对其他 3 种化合物表现出更优越的抑制酪氨酸酶活性能力( ＞ 60% )，其中茴香醛 IC50 为 43 mg· L － 1，为非竞争性的抑制剂。但由于茴香醛具有浓烈的气味，限制了其在化妆品中的应用，Kubo 建议茴香醛 与其他酪氨酸酶抑制剂混合使用。

Marongiu 等通过超临界 CO2 萃取锡兰肉桂精油，GC － MS 分析得到精油主要成分为肉桂醛、β － 石 竹烯、α － 松油醇和丁香酚，其含量(质量分数)分别为 77. 1% ，6. 0% ，4. 4% 和 3. 0% 。通过体外酪氨酸酶活性抑制及苹果的褐变抑制实验，发现锡兰肉桂精油中的肉桂醛及丁香酚是肉桂精油中主要的酪氨酸酶抑制剂，并具有协同增效作用。

Ho对台湾艳山姜叶及其种子的精油、甲醇提取物及水提取物进行了抑制酪氨酸酶活性、抗虫、抗氧化、抗菌研究，发现艳山姜叶精油及艳山姜种子精油在质量分数为 0. 1% 时，对蘑菇酪氨酸酶活性抑制率分别为 81% 和 74% ，抑制效果优于艳山姜叶及其种子的甲醇和水提取物，相当于质量分数为 0. 002 5% 曲酸的效果(酪氨酸酶活性抑制率 70% )。

除此之外，高良姜精油、姜黄精油、白莪术精油、生姜精油、柚子精油、青柠精油、罗勒精油、卡萨蒙纳姜精油等也被证明具有一定的抑制酪氨酸酶活性的作用，其中高良姜精油、姜黄精油和白莪术精油的 IC50 分别为 3. 6，3. 6 和 10. 2 g·L － 1。

06土香类精油

早在几百年前，檀香精油就被用于皮肤护理配方中，主要用作皮肤的平滑剂，同时也具有镇静及放松的功效。檀香精油中超过 90% 的为倍半萜醇类化合物， 主要为 α － 檀香醇和 β － 檀香醇，萃取得率约 2. 5% ～ 6% 。Biswapriya 等通过测定檀香油体外对酪氨酸酶活性的抑制能力，发现其与熊果苷(IC50为 149 mg· L － 1 )的功效相当，IC50 为 174 mg·L － 1，但低于曲酸(IC50为5. 4 mg·L － 1 )及环庚三烯酚酮(IC50为 0. 5 mg· L － 1 )。TLC － 生物自显影法研究发现 α － 檀香醇是檀香油中主要的酪氨酸酶抑制剂。

07其他

除上述 5 大类精油外，其他一些精油中的主要成分也被证明具有较强的酪氨酸酶活性抑制能力。2 － 苯乙醇是很多精油如玫瑰、康乃馨、风信子、地中海白松精油等的主要成分，体外对酪氨酸酶的 IC50 为 0. 371 g·L － 1。Kubo 等发现在苯甲醛结构对位增加电子基团，可形成稳定的席夫碱结构，能够大大提高对酪氨酸酶活性的抑制能力，如茴香醛和枯茗醛的 IC50分别是苯甲醛的 2. 5 和 16 倍，肉桂醛的 IC50 为 129 mg·L － 1，而苯丙醛无抑制酪氨酸酶活性的作用。

化妆品中常见的一些基础油也具有一定的抑制酪氨酸酶活性能 力。韩国学者 KIM CHANG HYON 等则发现皂化的月见草籽油具有抑制酪氨酸酶作用，并能够有效抑制色素沉着。通过 MTT 法测量其对 B16 黑色素瘤细胞的毒性，当含量高达 100 mg·L － 1 时，细胞仍保持 92. 6% 的存活率，提示该原料安全可靠，可作为有效的皮肤美白剂。任燕冬等探讨利用小鼠黑色素瘤细胞 B16 研究杏仁油对于细胞内黑色素生成的影响，通过 L － DOPA 氧化法测定酪氨酸酶活性，NaOH 裂解法测定黑色素合成，证明杏仁油质量浓度在 0. 1 ～ 100 mg·L － 1 时对小鼠黑色素瘤细胞 B16 增殖无影响(P ＞ 0. 05)，对酪氨酸酶活性和黑色素含量均呈浓度依赖性抑制。

08 研究展望

植物精油因其具有优良的促透皮吸收能力及对酪氨酸酶活性的抑制作用，并且有特殊的芳香气味，在皮肤护理领域，特别是美白领域展现出了良好的应用前景。

但植物精油是一种含有多种有效成分的混合物， 目前在皮肤美白领域中的应用研究，主要局限在其混 合成分，鲜有人对精油中的单一成分进行研究。

同时，研究人员在关注精油的美白功效外，往往缺乏对其皮肤安全毒性的研究。但随着柱层析分离法、分馏法等现代快速分离纯化技术对精油成分的分离及人们对化妆品安全性的需求，相信将会越来越多的研究转向其单 一活性成分及其美白机理的探讨，为植物精油及其有效成分在皮肤美白领域中的深入应用提供更多的依据。

植物精油作为一种新型的酪氨酸酶抑制剂有其潜在的应用价值和广阔的市场，随着精油类美白产品商品化的成功，必将大力促进精油的科研和精油类植物源美白化妆品的开发和工业化的持续快速发展。

文章原作：

1.深圳波顿香料有限公司 研发中心

2.原文出自《芳香芳疗产业》。

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