覃發(fā)玠,賴開平
(廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司,南寧 530031)
米糠是稻谷脫殼后依附在糙米上的表面層,由外果皮、中果皮、交聯(lián)層、種皮及糊粉層組成[1],米糠集中了64%的稻米營養(yǎng)素以及90%以上的人體必需元素[2],是一種具有廣泛開發(fā)價值的副產(chǎn)品資源。米糠化學(xué)成分主要以糖類、脂肪和蛋白質(zhì)為主,還含有較多的維生素、植酸鹽和礦物質(zhì)等營養(yǎng)素[3],并含有生育酚、生育三烯酚、谷維素、二十八烷醇、角鯊烯等生理活性物質(zhì)[4]。這些物質(zhì)對于預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、增強免疫力、降低血脂、預(yù)防便秘和肥胖等具有顯著的功能作用[5-6]。其中,米糠油可以降低膽固醇、抗高血脂、抗氧化、抗癌,維持機體健康[7];米糠蛋白的過敏性是已知谷物中過敏性最低的[8];植酸具有很好的抗氧化性和抗靜電能力,且安全無毒[9]。本文著重圍繞米糠中的主要功能組分以及其在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用進行綜述,旨在為米糠在化妝品領(lǐng)域的生產(chǎn)與應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
米糠油是一種營養(yǎng)豐富的植物油,富含不飽和脂肪酸、二十八烷醇以及γ-谷維素、植物甾醇、生育三烯酚、角鯊烯等功能性物質(zhì)[1,10-12],食用后吸收率達90%以上。米糠油在米糠中的含量為16%~25%,而米糠油中油酸含量為35.5%,亞油酸含量為32.3%,含量比接近1∶1[13]。
按照Osborne提出的以溶解性來劃分,米糠蛋白的組成可以分為清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白,這4種蛋白的含量分別為37%、36%、22%和5%[14]。米糠蛋白所含有的氨基酸種類齊全,其中人體必需的8種氨基酸約占氨基酸總量的41.9%,消化率可達90%。此外,利用米糠蛋白制備的活性肽具有抗氧化、調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律、提高免疫力和增加風(fēng)味等作用[1]。
植物甾醇是一種結(jié)構(gòu)與膽固醇類似且具有多重生物活性的三萜烯[15]。米糠油是較好的植物甾醇提取原料,米糠毛油中植物甾醇含量在2.55%~3.06%,以谷甾醇為主,其次是菜油甾醇、豆甾醇[16]。植物甾醇具有降低膽固醇、抗炎、生發(fā)、養(yǎng)發(fā)等功效[17]。
米糠多糖是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雜聚糖,由木糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖等組成[18]。米糠多糖具有抗腫瘤、降血脂、提高免疫力、抗輻射和降血糖等生理功能[19]。
米糠中B族維生素和維生素E含量相對豐富,其他維生素含量相對不高。米糠中B族維生素和維生素E含量通常為:VB110~28 mg/kg,VB24~7 mg/kg,VB3(煙酸)296~590 mg/kg,VB610~32 mg/kg,VB9(葉酸)0.5~1.5 mg/kg,VB120.005 mg/kg,VE150 mg/kg[1,4]。
米糠中礦物質(zhì)以P為最多,其次為K、Mg和Se,其余為Ca、Mn和Si,F(xiàn)e和Na含量最低。米糠中的P主要分布在植酸、核酸和酪蛋白中,其中植酸中的P占米糠總P量的89%。而K、Mg、Ca等金屬離子主要與植酸結(jié)合,以復(fù)式鹽(即菲汀)的形式存在[20-21]。
米糠在化妝品中的應(yīng)用,主要有兩種途徑:一是因米糠中所含的抗氧化成分以及能促進肌膚血液循環(huán)的功能性成分非常豐富,可直接作為基料使用[22];二是從米糠中提取的功效成分(如能阻止皮膚脂質(zhì)老化的谷維素和具有抗氧化作用的B族維生素、維生素E等)[23-24]的應(yīng)用。
精制米糠油中含有油酸40%~50%、亞油酸29%~42%、亞麻酸1%、棕櫚酸12%~20%[25]。米糠油廣泛應(yīng)用于防曬配方、抗衰老產(chǎn)品和皮膚病治療等化妝品中。有研究表明,米糠油納米乳液可以提高皮膚的物理穩(wěn)定性和保濕活性[26]。此外米糠油經(jīng)過深加工后,在化妝品中的應(yīng)用也非常廣泛,如乙酰化米糠油因其易形成持久的抗水保護膜,具有柔軟和調(diào)理功能,可作為液體柔軟劑用于手用或體用的潤膚膏中,還可應(yīng)用于洗發(fā)及護發(fā)配方中,使頭發(fā)柔軟,產(chǎn)生光澤感[23]。
米糠中谷維素的含量非常豐富,其主要組分是甾醇類阿魏酸酯(12%~20%)和三萜醇類阿魏酸酯(75%~80%),米糠油含谷維素1.7%~3.0%[27]。研究表明,谷維素具有抗衰老、抗脂質(zhì)氧化、降血脂、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、促進生長等生理作用[28-29]。谷維素首次在化妝品中的應(yīng)用是1960年日本東京制藥公司生產(chǎn)的含谷維素化妝品,隨后含谷維素的化妝品越來越多?,F(xiàn)在谷維素被公認為是皮膚的特殊美容素材,主要是其可以吸收紫外線,用于防曬品;并且具有抗氧化作用,對化妝品中易氧化成分起到保護作用;谷維素還可以抑制黑色素的生成,降低酪氨酸轉(zhuǎn)化為2,3-二羥基丙氨酸的作用,故其可以用于生產(chǎn)祛斑、淡斑及美白的化妝品。此外,谷維素還可添加到洗凈皂或膏、指甲油、口紅及珍珠光澤化妝品中[30-32]。
植物甾醇,又稱植物固醇,屬于植物性甾體化合物,米糠油中植物甾醇含量為1.5%~3.5%[33]。在化妝品工業(yè)中,植物甾醇是一種W/O型乳化劑,常用作頭發(fā)和皮膚調(diào)理劑、抗炎劑、傷口愈合劑和非離子乳化劑等[34]。
二十八烷醇主要以蠟酯的形式存在于自然界中。在我國,米糠蠟是二十八烷醇較理想的來源[35]。二十八烷醇可促進血液循環(huán),提高基礎(chǔ)代謝率,同時復(fù)活細胞,增強皮膚活性,消除皺紋。目前,二十八烷醇已廣泛應(yīng)用于護發(fā)素、口紅、指甲油等化妝品中。也有研究表明,含二十八烷醇的化妝品能促進皮膚血液循環(huán)和活化細胞,并有消炎、防治皮膚病(濕疹、粉刺等)功效[36]。
米糠油含300 mg/100 g的角鯊烯,是生物體代謝中不可缺少的物質(zhì)[25]。角鯊烯可以阻塞皮膚氣孔且易被肌膚深層吸收,表現(xiàn)出較好的保濕效果,并且具有抗氧化、抵御紫外線傷害的作用,在化妝品中被廣泛用作潤膚劑。角鯊烯是構(gòu)成皮脂的重要組成部分,同時給肌膚提供營養(yǎng)。角鯊烯還是一種角質(zhì)層的保濕物質(zhì)[37]。
米糠中含有豐富的水溶性B族維生素、脂溶性維生素E。煙酰胺、維生素B3具有抗粉刺、美白及治療痤瘡的功效;維生素B3和維生素C共同作用,能夠抑制黑色素細胞的生成[38]。維生素E能清除自由基,具有抗氧化的功能,可用于化妝品中,如膏霜、防曬品與洗面奶等,可改善干燥肌膚。此外,維生素E還能減少皮膚皺紋,有效預(yù)防老年斑的形成[39]。
植酸又名肌醇六磷酸酯,是一種由谷物副產(chǎn)品通過精細加工提煉而成的天然產(chǎn)品[40]。米糠中含有10%左右的植酸,是生產(chǎn)植酸的優(yōu)質(zhì)原料。植酸在米糠中通常與礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、游離氨基酸等結(jié)合,以絡(luò)合物的形式存在。米糠中植酸具有一定的抗氧化、抗衰老等生理功能[41]。植酸可抑制產(chǎn)生皮膚黑斑的酪氨酸酶的活性,具有除黑斑、嫩膚美白的功效。并且,植酸對處理痤瘡、治療粉刺、改善膚色等都有很好的效果。在護膚品中添加植酸,可有效增加皮膚細胞的活力,長期使用能改善皮膚色澤,減少面部皺紋,具有使皮膚光潔細膩之功效。植酸的抗菌止癢活性已使其在洗發(fā)水中的應(yīng)用得到推廣[42-43]。
當(dāng)前一些發(fā)達國家,如日本、美國、加拿大等對米糠資源在化妝品領(lǐng)域的開發(fā)相對深入,特別是日本對米糠中的功能活性成分在膏霜、乳液、防曬品等化妝品中的應(yīng)用有廣泛的研究。我國對米糠資源的研究主要集中在功能食品、飼料等方面,如米糠粉、米糠酥餅、米糠發(fā)酵食品以及米糠發(fā)酵飼料等產(chǎn)品,而在化妝品應(yīng)用方面的研究工作甚少。我國米糠資源非常豐富,但米糠的深加工水平不高。若能大力開發(fā)米糠在醫(yī)藥、化妝品、食品及保健品等行業(yè)中的研究力度,將大大提升米糠的附加值,也將促進我國醫(yī)藥、化妝品、食品等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。