2016年9月9日/台湾大学/Scientific Reports
文/吴亭瑶
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白不白,和皮肤里的黑色素细胞制造了多少「黑色素」有关,而在形成黑色素的过程中,酪胺酸酶是不可或缺的催化酵素,因此酪胺酸酶(tyrosinase)的活性和数量,就成了左右黑色素多寡的关键。
由台湾大学生物科技研究所博士候选人许凯廸及其指导教授郑光成博士等,共同发表在今年(2016)九月《Scientific Reports》(科学报导)的报告【1】即指出,液态深层培养的台湾紫芝(Ganoderma formosanum,也称紫芝,灵芝属的一种)菌丝体萃取物,可以透过抑制酪胺酸酶的活性与分泌量,达到减少黑色素生成的效果。
研究者利用体外酪胺酸酶活性筛选平台,从台湾紫芝菌丝体乙醇萃取物的三个区分物中,找出最能抑制酪胺酸酶的一个(乙酸乙酯部分,代号GFE-EA),再将不同浓度(50~200 ppm)的GFE-EA,分别与黑色素瘤细胞一起培养48小时。
顾名思义,黑色素瘤细胞的主要特性就是会产生大量的黑色素。但在GFE-EA的介入下,黑色素瘤细胞的数量虽没减少,黑色素的生成量(细胞内的黑色素量)与分泌量(细胞外的黑色素量)却减少了四至八成,酪胺酸酶的活性与蛋白表现也降低了二至八成,而且效果都与GFE-EA的剂量呈正比。
研究者进一步采用斑马鱼胚胎进行动物实验。正常情况下,斑马鱼胚胎在发育过程中会形成大量黑色素,然而在含有GFE-EA(400 ppm)环境下生长的斑马鱼胚胎,黑色素的生成量和酪胺酸酶的活性,都减少将近一半(如图1~3)。由於斑马鱼生成黑色素的过程与人类相仿,因此GFE-EA减少鱼体色素沉淀的结果,很值得参考。
其实不论是黑色素瘤细胞或斑马鱼实验,研究者还同时使用市场上常见的美白成分──麴酸(kojic acid),与紫芝菌丝萃取物GFE-EA进行比较。有趣的是,虽然麴酸在细胞实验的效果略胜一筹,但斑马鱼实验却显示,GFE-EA仅要麴酸七分之一的剂量,就能发挥与麴酸相等的效果,研究者推测,很可能是斑马鱼胚胎对於GFE-EA吸收能力较佳的缘故。
该研究还利用斑马鱼胚胎进行安全性评估,结果发现,GFE-EA既不会造成斑马鱼死亡或畸形,也不会影响斑马鱼的心率(每分钟心跳的次数),但麴酸却会扰乱斑马鱼的心跳,显示GFE-EA相对上比较安全。
在这广大的美妆市场中,实际可用的美白成分并不多。以台湾来说,卫福部核准的美白成分也只有十种,而其中之一的麴酸在日本则因为有致癌风险而遭到禁用。相对於年年成长的美白市场,因此发掘既安全又有效的美白新成分,就成了满足消费需的当务之急。
虽然美白较少是灵芝研究的重点,但已有一些研究开始尝试探讨灵芝应用在这方面的可能性,有的使用灵芝(G. lucidum)菌丝体乙醇萃取物【2】,有的则是以灵芝(G. lucidum)菌丝发酵液为实验材料【3】,但都只做到细胞实验,只有这篇以紫芝菌丝体乙醇萃取物GFE-EA为主角的报告,率先透过动物实验证明其有抑制黑色素形成的潜能。
GFE-EA能否成为成为未来美白产品的新选择,要看它的功效是否也能在人类皮肤上展现;该萃取物中包含的灵芝酸、固醇类、多酚类等成分,到底哪一个才是抑制黑色素生成的主力,也须进一步厘清。可以美白的紫芝保养品,令人引颈期待。
图1 紫芝萃取物GFE-EA对斑马鱼生成黑色素的影响
将受精後7小时的斑马鱼胚胎,置於不同环境下培育48小时,对其黑色素生成的影响。
(资料来源/Sci Rep. 2016; 6:32854.)
图2 在斑马鱼实验里,紫芝萃取物GFE-EA对「黑色素」的抑制作用
将受精後7小时的斑马鱼胚胎,置於不同环境下培育48小时,计算鱼体上的黑色素含量。
(资料来源/Sci Rep. 2016; 6:32854.)
图3 在斑马鱼实验里,紫芝萃取物 GFE-EA 对「酪胺酸酶活性」的抑制作用
将受精後7小时的斑马鱼胚胎,置於不同环境下培育48小时後,分析鱼体上的酪胺酸酶活性。
(资料来源/Sci Rep. 2016; 6:32854.)
资料来源
1. Hsu KD, et al. Extract of Ganoderma formosanum Mycelium as a Highly Potent Tyrosinase Inhibitor. Sci Rep. 2016 Sep 9; 6:32854. doi: 10.1038/srep32854.
2. Chien CC, et al. Effects on Tyrosinase Activity by the Extracts of Ganoderma lucidum and Related Mushrooms. Mycopathologia. 2008 Aug; 166(2): 117-20. doi: 10.1007/s11046-008-9128-x.
3. 赵丹等,灵芝发酵液的成分检测及美白与抗衰老功效评价,日用化学工业,2016年第4期。