胥鑫萌 劉 偉 童天嬌 王文權(quán) 孫潔怡 劉軍海

(陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中，723000)

蠶絲蛋白來源于蠶繭中的蠶絲，含有多種氨基酸和蛋白質(zhì)，由絲素蛋白和絲膠蛋白組成，絲膠蛋白包裹著絲素蛋白，對(duì)絲素蛋白起保護(hù)和膠黏作用，是可降解的天然高分子物質(zhì)。

蠶絲蛋白綠色安全、無毒無害無殘留，與人體皮膚的膠原蛋白結(jié)構(gòu)相似，可除去皮膚黑斑，治療皮炎，對(duì)皮膚具有親和性，早在《千金要方》《本草綱目》等醫(yī)籍中均有記載，有人體“第二皮膚”的美譽(yù)。蠶絲蛋白應(yīng)用于洗滌、護(hù)發(fā)、護(hù)膚等產(chǎn)品中，具有極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和巨大的發(fā)展空間，是一種無可替代的營(yíng)養(yǎng)添加劑。我國(guó)蠶絲產(chǎn)量居世界第一，加工生產(chǎn)過程中不可避免地產(chǎn)生大量廢蠶絲。利用廢蠶絲中的蠶絲蛋白作為洗滌產(chǎn)品的原料，不僅提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且最大程度上發(fā)揮了蠶絲蛋白的功效。本文綜述了蠶絲蛋白在洗護(hù)用品等領(lǐng)域的研究進(jìn)展，對(duì)其近年來的研究熱點(diǎn)進(jìn)行了探討和展望，旨在為蠶絲蛋白在洗護(hù)用品中的研究提供理論參考。

1 研究概況

1.1 洗滌產(chǎn)品

洗滌產(chǎn)品是一種專門清洗污垢，達(dá)到凈洗目的的產(chǎn)品，其種類豐富，大致分為民用洗滌產(chǎn)品和工業(yè)洗滌產(chǎn)品，主要由表面活性劑和其他助劑組成。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高和工業(yè)化生產(chǎn)步伐的加快，人們對(duì)于洗滌產(chǎn)品的應(yīng)用不再停留于簡(jiǎn)單凈洗的目的，而是在凈洗的同時(shí)，追求溫和護(hù)膚、消炎殺菌、中性配方、親和柔順等。蠶絲蛋白加入洗滌產(chǎn)品中，易漂易洗，具有去污范圍廣、去污能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)去污的同時(shí)也對(duì)人體皮膚無刺激，完全符合現(xiàn)代人對(duì)洗滌產(chǎn)品的要求。

富含蠶絲蛋白的美容皂[1]、修復(fù)液[2]、面膜[3]、面霜[4]等，均可起到消炎殺菌、祛痘護(hù)膚的作用。同時(shí)，也可將蠶絲蛋白應(yīng)用于洗衣液[5]、洗手液[6]、沐浴露[7]、消毒液[8]等日用洗滌產(chǎn)品中，其功能性強(qiáng)，可滿足不同人群的多種需求。天然蠶絲中的蠶絲蛋白由絲膠蛋白和絲素蛋白組成，有研究發(fā)現(xiàn)[9]，以絲膠蛋白和絲素蛋白以及蠶蛹為原料分別合成3種氨基酸型表面活性劑的生物活性是安全的，對(duì)人體無害。薛常蓮[10]以蠶絲蛋白、多種表面活性劑以及其他物質(zhì)混合制備的一種嬰幼兒衣物濃縮洗滌劑，降低了洗滌殘留，增強(qiáng)了去污效果，并對(duì)嬰兒的皮膚具有很好的親和力。

蠶絲蛋白具有優(yōu)異的理化性能，在洗滌領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大，添加蠶絲蛋白的洗滌產(chǎn)品綠色安全，與現(xiàn)代人追求綠色生活的理念相吻合。近年來，蠶絲蛋白面膜已工業(yè)化生產(chǎn)，可供不同年齡段的人群使用，其應(yīng)用效果得到了廣泛認(rèn)可。有關(guān)蠶絲蛋白的洗衣液、洗手液以及沐浴露等產(chǎn)品大都處于實(shí)驗(yàn)階段，今后應(yīng)深度研發(fā)并大力推廣相關(guān)產(chǎn)品。

1.2 保濕產(chǎn)品

皮膚從生理結(jié)構(gòu)上可分為3大層：表皮層、真皮層、皮下組織。而真皮層是由膠原纖維、彈性纖維和水分所構(gòu)成，可維持肌膚彈性和營(yíng)養(yǎng)交換，因此，肌膚補(bǔ)水從源頭上來講就是補(bǔ)充真皮層的水分。蠶絲蛋白是一種親水性物質(zhì)，其天然保濕因子（NMF）高于常規(guī)植物和化學(xué)保濕水合保濕劑10倍以上，可快速滲透到皮膚真皮層，使自由水變?yōu)榻Y(jié)合水而不易蒸發(fā)散失，尤其是其多種親水性基團(tuán)對(duì)人體皮膚具有一定的吸水和鎖水效果。

實(shí)驗(yàn)證明，長(zhǎng)期使用含有蠶絲蛋白的護(hù)膚品，對(duì)皮膚無刺激、不過敏，具有良好的新陳代謝和水溶性，能保持皮膚水分穩(wěn)定。周麗[11]用蠶絲蛋白、洋甘菊提取物等植物提取物以及其他起泡劑研發(fā)一種保濕潔面露，成分溫和安全，具有天然養(yǎng)膚、保濕潔面等優(yōu)點(diǎn)。有學(xué)者[12]利用將蠶絲蛋白應(yīng)用于“V”字型的臉貼，不僅提拉緊致效果突出，而且鎖水持久、補(bǔ)水深入，凝膠保濕性能更顯著。大量研究表明，加入蠶絲蛋白的面霜[13]、乳液[14]、面膜[15]等護(hù)膚品，其活性成分極易被皮膚吸收，一方面能有效防止皮膚干燥，另一方面可有效增強(qiáng)保濕補(bǔ)水功能。為了解決唇部經(jīng)常出現(xiàn)的干裂缺水等問題，研究人員[16]巧妙地利用蠶絲蛋白與唇部角朊蛋白親和性好的優(yōu)點(diǎn)，制備出一種有關(guān)蠶絲蛋白的唇部護(hù)理產(chǎn)品，其保濕吸收性較好。

蠶絲蛋白是一種天然保濕因子，其中的氨基酸組分和人體皮膚相接近，相關(guān)產(chǎn)品具有良好的吸濕性，能使皮膚保持一定的含水量，呈現(xiàn)光滑水潤(rùn)的狀態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)伊膚泉、法國(guó)蘭蔻以及泰國(guó)Fibroin等品牌都在推出與蠶絲蛋白有關(guān)的補(bǔ)水面膜，也獲得了業(yè)界認(rèn)可。蠶絲蛋白得天獨(dú)厚的條件為解決人體皮膚的干燥問題提供了可選途徑，在保濕產(chǎn)品的應(yīng)用方面引起了許多研究者的關(guān)注，相關(guān)的產(chǎn)品也越來越多，今后的重點(diǎn)應(yīng)該是將許多研究成果推廣開發(fā)，以生產(chǎn)更多的保濕產(chǎn)品。

1.3 美白產(chǎn)品

皮膚變黑受多種因素影響，最常見的有黑色素過度生成、蛋白質(zhì)功能不佳、角質(zhì)層堆積以及屏障功能不完善等。近年來，隨著人們生活指數(shù)的提高，各個(gè)年齡段的人們都開始注重皮膚美白，雖然美白成分眾多，但其作用原理一般就兩種：其一，從根本上阻止酪氨酸酶的形成；其二，抗氧化、清除自由基。蠶絲蛋白是一種珍貴的天然高分子蛋白，具有多種人體必須和非必須的氨基酸，其中的絲縮氨基酸能有效抑制皮膚中酪氨酸酶的活性，從而抑制酪氨酸酶生成黑色素，由內(nèi)而外改善暗沉膚色。

絲素低聚肽與蛹蟲草多糖的制備蠶繭經(jīng)脫絲膠后獲得絲素蛋白，而絲素蛋白又是蠶絲蛋白中的一種成分，因此，有研究發(fā)現(xiàn)[17]絲素低聚肽-蛹蟲草多糖復(fù)合物通過抑制MITF、TYR和TRP-1等基因的表達(dá)，抑制酪氨酸酶的活性，從而起到美白作用。趙山等[18]用NaOH-尿素體系溶解蠶絲蛋白，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)物具有良好的美白和抗氧化特性。經(jīng)大量研究證實(shí)[19-21]，添加蠶絲蛋白成分的面膜，具有安全可靠的質(zhì)量和功效，可保證使用者對(duì)其養(yǎng)分的充足吸收，促進(jìn)血液微循環(huán)，抑制自由基活性的同時(shí)可防止黑色素堆積，從而提亮膚色，發(fā)揮美白功效。張芳毓[22]用蠶絲蛋白等有效成分研制了一種多功能CC霜，質(zhì)感輕盈，控油爽膚，促進(jìn)皮膚建立良好屏障的同時(shí)也兼具美白持妝雙重效果。

蠶絲蛋白具有促進(jìn)皮膚色素分解，均勻膚色的特點(diǎn)，作為一種天然動(dòng)物美白劑，不僅生物安全性可靠，而且生物降解性良好。近年來，蠶絲蛋白在美白產(chǎn)品中的應(yīng)用是研究熱點(diǎn)，但大部分產(chǎn)品都是面膜，其他護(hù)膚品的應(yīng)用相對(duì)較少，因此，擴(kuò)大美白產(chǎn)品的應(yīng)用范圍是其今后的研究重點(diǎn)，可促使蠶絲蛋白的美白產(chǎn)品朝著多元化方向發(fā)展。

1.4 抗衰產(chǎn)品

當(dāng)機(jī)體的防衛(wèi)和修復(fù)機(jī)制發(fā)生缺陷后會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷不斷積累，從而引起衰老。隨著年齡的增長(zhǎng)，人體內(nèi)分泌系統(tǒng)功能會(huì)不斷減退，將引發(fā)皮膚細(xì)胞壽命降低、蛋白質(zhì)老化以及過度氧化等一系列現(xiàn)象出現(xiàn)?，F(xiàn)代人不僅追求高品質(zhì)的物質(zhì)生活，而且對(duì)自身的皮膚早衰問題更加注重，因此，抗老化就成了人們一生都在關(guān)注的話題。蠶絲蛋白在洗護(hù)產(chǎn)品中的直接應(yīng)用，就是對(duì)人體皮膚膠原蛋白的一個(gè)間接性補(bǔ)充和維護(hù)，對(duì)維持“年輕態(tài)”皮膚至關(guān)重要。

蠶絲蛋白可有效抑制DNA受損、膠原帶白流失以及皺紋過早產(chǎn)生等現(xiàn)象。從肖瀟等[23]的研究中可知，蠶絲蛋白能夠有效增強(qiáng)細(xì)胞活力，延緩皮膚衰老。也有研究發(fā)現(xiàn)[24]，以水解蠶絲蛋白和石斛提取液、蘆薈提取液、睡蓮提取液等物質(zhì)復(fù)配制備的化妝品，有明顯抗自由基效果，可有效防止衰老提前出現(xiàn)。面膜中添加蠶絲蛋白以及對(duì)人體無害的成分，原料安全、使用放心，其祛皺抗皮膚衰老的效果非常明顯[25]。

蠶絲蛋白可通過促進(jìn)皮膚代謝、修復(fù)角質(zhì)層，從而增加皮膚彈性、防止皺紋的形成，延緩皮膚衰老。但目前大多數(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，與之有關(guān)的抗衰產(chǎn)品并不多，可能因?yàn)樾Q絲蛋白是大分子物質(zhì)，盡管有一定效果，但大分子人體較難吸收，導(dǎo)致效果不是特別明顯。因此，今后的研究應(yīng)該是對(duì)蠶絲蛋白使用相應(yīng)物化方法處理，使其分解為人體易于吸收的小分子，并在此基礎(chǔ)上，研發(fā)創(chuàng)新出更多的相關(guān)產(chǎn)品。

1.5 防曬產(chǎn)品

早在以前，人們就開始通過使用一些寬邊帽、頭巾、面紗等措施來進(jìn)行間接防曬，而現(xiàn)如今，人們開始使用一些防曬護(hù)膚品直接防曬，為此，追求一種防曬范圍廣、防曬指數(shù)高的護(hù)膚品就成了大多數(shù)人的選擇。蠶絲蛋白屬動(dòng)物提取物，具有良好的生物安全性，其中的色氨酸和酪氨酸有吸收紫外線的能力，可有效防止紫外光侵入皮膚。有研究表明，將蠶絲蛋白作為一種防曬添加劑應(yīng)用至相關(guān)產(chǎn)品中，對(duì)紫外光具有一定的吸收作用，可保證皮膚曬后不受損傷，并對(duì)已損傷的皮膚具有修復(fù)作用。

蠶絲蛋白是防曬產(chǎn)品中的一種功能性成分，可有效阻止曬后引起的曬黑、曬傷等現(xiàn)象出現(xiàn)。有學(xué)者[26]對(duì)添加蠶絲蛋白粉的防曬霜進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)定性能、安全性能以及防曬性能均優(yōu)于傳統(tǒng)防曬霜。董早霞[27]在考慮了蠶絲提取物和其他成分所屬的理化性質(zhì)之后，對(duì)其進(jìn)行合理復(fù)配，精心研制出一款防曬霜，發(fā)現(xiàn)其pH與人體皮膚的pH相差無幾，對(duì)皮膚無刺激性且隔離防曬效果好。此外，含有蠶絲蛋白的復(fù)合水凝膠[28]柔滑自然，可與紫外線進(jìn)行光反應(yīng)，有效防止紫外線對(duì)人皮膚的侵襲，具有可觀的防曬效果，有望完全取代鈦白粉及氧化鋅粉體在防曬化妝品中的使用。

蠶絲蛋白溫和、安全、純天然，應(yīng)用于防曬產(chǎn)品中，符合現(xiàn)代人綠色生活理念，其防曬功能是通過直接吸收紫外線而實(shí)現(xiàn)的，是一種極其珍貴的防曬方式。目前，市場(chǎng)上有關(guān)蠶絲蛋白的防曬產(chǎn)品寥寥無幾，與之有關(guān)的報(bào)道也相對(duì)較少。今后，科研人員應(yīng)該對(duì)蠶絲蛋白的抗紫外輻射的特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，從原料來源、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面出發(fā)，并在此基礎(chǔ)上，參考其他防曬添加劑的原理和配方，為蠶絲蛋白在防曬產(chǎn)品中的進(jìn)一步開發(fā)提供技術(shù)支撐。

1.6 護(hù)發(fā)產(chǎn)品

護(hù)發(fā)產(chǎn)品雖然種類豐富，但都屬于洗護(hù)產(chǎn)品，可起到頭發(fā)的清潔去污及除菌殺菌、柔軟護(hù)發(fā)、營(yíng)養(yǎng)頭發(fā)等作用，常用的有洗發(fā)水和護(hù)發(fā)素。洗發(fā)水用來清潔頭發(fā)，而護(hù)發(fā)素可以改善發(fā)質(zhì)，雖然兩者功效不同，但其都含有表面活性劑等成分。近年來，隨著人們“崇尚自然，回歸自然”意識(shí)的提高，應(yīng)用天然綠色的護(hù)發(fā)產(chǎn)品已經(jīng)成為人們的首選。蠶絲蛋白是一種具有多種活性功能的動(dòng)物提取物，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，將其應(yīng)用至護(hù)發(fā)產(chǎn)品中，在對(duì)頭部皮膚進(jìn)行滋養(yǎng)和促進(jìn)血液循環(huán)的同時(shí)，也在頭發(fā)表面形成一層保護(hù)層。

蠶絲蛋白可從根本上填充頭發(fā)受損處流失的蛋白質(zhì)，修復(fù)發(fā)質(zhì),使頭發(fā)呈現(xiàn)健康狀態(tài)。胡惠齡[29]用蠶絲蛋白、助乳化劑、硅油等成分制備了一種護(hù)發(fā)素，發(fā)現(xiàn)添加蠶絲蛋白之后，其絲滑柔順效果更加明顯。研究發(fā)現(xiàn)[30]，蠶絲蛋白和其他養(yǎng)分配伍的護(hù)發(fā)養(yǎng)發(fā)組合物，特點(diǎn)在于蠶絲蛋白液的營(yíng)養(yǎng)功效可使其對(duì)頭發(fā)毛鱗片、燙染損傷發(fā)質(zhì)、毛躁以及分叉等問題進(jìn)行有效修復(fù)，從而使發(fā)質(zhì)富有光澤。有許多學(xué)者將蠶絲蛋白作為添加劑應(yīng)用于洗發(fā)水中，發(fā)現(xiàn)可起到防脫固發(fā)[31]、滋養(yǎng)發(fā)質(zhì)[32]、控油柔順[33]、提升發(fā)質(zhì)絲滑感和彈性[34]等作用，并對(duì)人體皮膚、眼睛均無刺激、無副作用，具有較強(qiáng)的生物安全性。

蠶絲蛋白作為一種助劑在護(hù)發(fā)產(chǎn)品中發(fā)揮了巨大作用，也得到了消費(fèi)者的青睞。近年來，有關(guān)洗發(fā)水的應(yīng)用已成為研究熱點(diǎn)，其中的絲素蛋白具有較強(qiáng)的水解性，水解后可產(chǎn)生一種成膜性很好的物質(zhì)——絲素肽，絲素肽可給予頭發(fā)一定的水分和養(yǎng)分，具有提高頭皮免疫力的功效，可避免外界化學(xué)損傷和熱損傷帶給頭皮的傷害?；谝陨咸攸c(diǎn)，未來應(yīng)繼續(xù)研究其他相關(guān)護(hù)發(fā)產(chǎn)品的應(yīng)用。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 蠶絲面膜

在21世紀(jì)的今天，無紡布面膜、壓縮面膜、蠶絲面膜等已經(jīng)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。綜合來看，無紡布面膜原料構(gòu)成差，透氣性一般，更嚴(yán)重的是存在“反吸”現(xiàn)象；壓縮面膜材質(zhì)粗糙，對(duì)皮膚有有潛在性危害；而蠶絲面膜采用輕盈的蠶絲制作而成，因其吸水性較好，故可取代了無紡布面膜和壓縮面膜，一定程度上避免了對(duì)皮膚因刺激而造成的損傷，是目前較為理想的一種面膜。

工藝過程為：向已加熱至70～80℃的去離子水中加入明膠、海藻膠等成分得到凝膠液，降溫凝膠液40～50℃并加入水解膠原蛋白以及荷葉等植物提取物得到乳液，降溫至乳液35～40℃之后保持溫度不變時(shí)加入護(hù)理液（N-羥甲基硬脂酰胺或可溶性彈性蛋白/角蛋白中的一種）和表面活性劑，最后加入香精和防腐劑，敷膜之后即可封口包裝，從而得到生物蠶絲面膜。

表面活性劑的加入使得蠶絲面膜敷臉時(shí)貼合度非常高，能有效吸收更多的精華液，可快速促進(jìn)皮膚自身修復(fù)機(jī)能，促進(jìn)膠原蛋白的分泌能力。此外，也可根據(jù)所需功效添加相應(yīng)成分，例如：美白功效的光果甘草、維生素C、薏仁等；保濕功效的海藻粉、杜仲、合歡、沙棘等；祛痘功效的綠茶、桑葉、紫草等；排毒功效的綠豆、金銀花、魚腥草等；抗衰功效的玫瑰、當(dāng)歸粉、麥芽粉等。

2.2 蠶絲蛋白洗發(fā)水

洗發(fā)水是最為常用的發(fā)用化妝品之一，專門用于清洗附著在頭皮和頭發(fā)上的灰塵、死細(xì)胞以及人體分泌的油脂等污漬，主要由表面活性劑、調(diào)節(jié)劑、營(yíng)養(yǎng)護(hù)理成分（蠶絲蛋白、植物提取物等）以及香精、色素、防腐劑、螯合劑（EDTA）等其他成分組成，良好的洗發(fā)水對(duì)維持頭皮的理化性質(zhì)和酸堿平衡非常重要。

工藝過程為依次加入各種原料，加熱攪拌使各原料充分混合，冷卻后依次加入香精和卡松。

洗發(fā)水以泡沫溫和、清洗護(hù)發(fā)的特點(diǎn)備受青睞，而蠶絲蛋白更是以良好的生物相容性和生物活性引人矚目。用蠶絲蛋白作為洗發(fā)水的原料，綠色、天然，既可降低有害物質(zhì)對(duì)毛囊的損傷，其豐富的蠶絲蛋白對(duì)發(fā)質(zhì)的彈性和柔順感又具有一定提升作用。綜合考慮發(fā)現(xiàn)，蠶絲蛋白洗發(fā)水目前在市場(chǎng)上的性價(jià)比相對(duì)較高。

3 結(jié)語(yǔ)

蠶絲蛋白屬功能性蛋白，將廢蠶絲中的蠶絲蛋白應(yīng)用于洗護(hù)領(lǐng)域中，不僅能以最少的投資獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可溫柔呵護(hù)肌膚每一處，是其他洗護(hù)成分無可替代的一類添加劑。在倡導(dǎo)返璞歸真的今天，開發(fā)天然蠶絲蛋白在洗護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，必將對(duì)人們的美好生活產(chǎn)生積極效應(yīng)。

蠶絲蛋白在洗護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用已涉及到許多方面。在洗護(hù)產(chǎn)品中，在實(shí)現(xiàn)蠶絲蛋白面膜市場(chǎng)化的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)蠶絲蛋白洗衣液、洗手液以及消毒液等產(chǎn)品投入更多的研究，進(jìn)一步拓展其在洗護(hù)產(chǎn)品中的應(yīng)用；在保濕產(chǎn)品中，蠶絲蛋白鎖水吸水的性能為廣大消費(fèi)者所喜愛，這將是蠶絲蛋白今后的研究熱點(diǎn)之一；在美白產(chǎn)品中，蠶絲蛋白美白面膜占有較大比重，而其他產(chǎn)品相對(duì)較少，因此，克服單一化應(yīng)用的瓶頸是其今后研究重點(diǎn)；在抗衰產(chǎn)品中，大分子蠶絲蛋白限制了其有關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，因此，尋找一種水解蠶絲蛋白為小分子物質(zhì)的方法就顯得頗為重要；在防曬產(chǎn)品中，有關(guān)研究鮮有報(bào)道，但其具有的抗紫外線能力是為大多數(shù)人所公認(rèn)的，因此，有關(guān)防曬產(chǎn)品的相繼出現(xiàn)還需要科研人員的高度重視；在護(hù)發(fā)產(chǎn)品中，蠶絲蛋白是一種優(yōu)良的添加劑，大量相關(guān)產(chǎn)品具有多種功效，搭配使用，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)頭皮的酸堿平衡。

近年來，與蠶絲蛋白相關(guān)的專利很多，而基礎(chǔ)性研究很少，故蠶絲蛋白在洗護(hù)領(lǐng)域中的研究應(yīng)用已成熟化，目前處于產(chǎn)品開發(fā)和推廣階段。整體來看，蠶絲蛋白不僅在洗護(hù)產(chǎn)品中應(yīng)用，而在美白，防曬等領(lǐng)域中也不斷有產(chǎn)品問世，因此，今后應(yīng)多角度開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，使蠶絲蛋白在洗護(hù)領(lǐng)域向著多功能方向發(fā)展，相信隨著研究工作的不斷深入，未來在洗護(hù)領(lǐng)域中蠶絲蛋白的應(yīng)用將會(huì)取得更多的研究成果。