近两年，在天然、安全护肤变美浪潮驱动下，消费者对医美与化妆品的原料、成分等越发注重，医美及护肤品上游也开始加大对原料的研发与创新，进一步构建品牌竞争力的核心壁垒，开发可持续、高品质、稳定性更强的产品。近日，在医美行业观察主办的「轻医美 见未来·2023中国轻医美大会」上，中国科学院海洋研究所研究员/博士生导师、吉芙妥学术顾问张全斌以《AOS（褐藻胶寡糖)---源于深海的皮肤健康新材料》为主题带来干货分享，以下为精彩内容：

大家好，我是张全斌，来自于中国科学院海洋研究所，今天跟大家分享一个源于深海的皮肤健康新材料——AOS（褐藻胶寡糖)。

我们团队主要针对海洋生物中的活性成分及其皮肤健康功效作用机制与应用等关键问题，开发创新药物、医疗器械及海洋大健康等产品。目前，已授权发明专利6项，并通过自主创新和技术集成研究，建立了活性物质提取及利用的技术路线，打通了“资源—技术—产品”的产业化通道，其中围绕褐藻胶寡糖研究成果和知识产权为基础研发了二类医疗器械。

海藻与皮肤健康

1. 藻类的价值

海洋占地球面积的71%，海洋生物量占地球生物总量的87%。海洋生态环境较为特殊，具有高盐、高压、低氧和开放的特点，潮间带藻类能适应干露与浸没的交替变化。再加上极地、深海、海底热液、冷泉等极端特殊环境的影响，因此造就了海洋生物多样性和化学多样性，成为创新药物和人类健康的宝库。

海藻一方面作为海洋生态系统的主要初级生产力，通过藻类光合作用改变了大气成分，贡献了全球15%的生物碳汇；另一方面，海藻也具有食用价值，是海藻胶重要工业原料，也是创新药物、医美产品的主要来源。

2.海藻是现代皮肤健康的理想原料

海藻是现代皮肤健康的理想原料，主要体现在以下几点：

第一， 高盐、高渗透压、开放的海洋环境，使得海藻合成陆生植物没有的特殊成分；

第二， 海藻跟高等植物不一样，潮间带类的藻类经过定期暴晒和浸没，更容易适应特定的条件；

第三， 湍急的海流对海藻的生存是严苛的考验。为了适应这种生长环境，海藻要具有较强的韧性与抵抗力，其体内的弹力生物聚合物可以保护它免于被撕裂、破坏；

第四， 生长在深海的藻类，只需要少量的养分与光线便能蓬勃生长。

事实上，海藻会大量合成以罕见单糖为主的多糖，这些多糖在高等植物中是不具备的。我们以褐藻为例，里面主要的多糖就是褐藻胶，它在褐藻里面的含量大概能到20-40%，是褐藻适应海洋高盐、高渗透压环境和保持藻体韧性的主要机制之一。

褐藻胶是由β-D- 甘露糖醛酸（M）及α-L-古罗糖醛酸（G）两种糖醛酸单体通过1-4糖苷键聚合而成的直链多糖。

褐藻胶M/G含量的差异，对褐藻胶的性质是有很大的影响。最直接的一点，褐藻胶能跟二价金属离子比如钙离子结合形成凝胶，但由于古罗糖醛酸在褐藻胶里面的含量不一样，导致不同褐藻来源的褐藻胶，其凝胶的能力和性质也有很大的差异。

褐藻胶应用于皮肤健康，主要基于其良好的理化特性，其具有吸湿保湿性能，易于形成凝胶，同时生物相容性好，可降解、可再生。再加上海藻酸盐安全无毒性，具有良好的止血性能，能广泛用于功能性伤口敷料和医用材料。

 海藻酸盐在化妆品中的应用也十分广泛，其良好的吸湿保湿性、胶凝能力和良好的生物相容性，可用于油性成分的包埋和微囊化、并保持其稳定性。海藻酸盐作为保湿剂，有助于在面霜、乳液、发胶和面膜中保持水分，保护化妆品免受乳液中的分层，而它也经常被用作酸性pH和稠度调节剂中的胶凝剂。

海藻酸盐应用于医美产品，也是主要基于其优良的保湿、胶凝和止血性能。但是它也拥有一定的局限性，褐藻胶分子量大、凝胶性强、粘度大，不易被机体吸收，生物活性较低，进而也限制了其更多潜在的应用。

因此，以褐藻胶骨架结构为基础，开展结构改性和功能化改造，是我们在褐藻胶生物医药产品开发的重要途径。我们今天要重点介绍的褐藻胶寡糖，就是通过对褐藻胶的降解，得到一些低分子量的褐藻胶或者是褐藻胶的寡糖，这对它的活性有很大的改进。

褐藻胶寡糖

褐藻胶寡糖(AOS)，是由褐藻胶通过一些通过化学方式包括酸降解、氧化降解以及生物降解得到，聚合度 2~25 的线性寡糖，其在化妆品、医用材料里面都得到应用。褐藻胶寡糖的特点就是聚合量低、分子量低、水溶性好、生物活性高、易吸收，在很多领域都能得到应用。在医美方面，褐藻胶寡糖主要具有几个方面作用：

第一， 吸湿保湿性能

对聚合度（DP）分别为3、4和6的褐藻胶寡糖进行吸湿及保湿性能测定，DP3褐藻胶寡糖的保湿性能尤为突出，远优于丙三醇、PEG600和海藻酸钠，同时在相对湿度环境比较高的情况下表现出与丙三醇相当的吸湿性能。

第二，具有抗氧化的活性

AOS 对减轻过氧化氢诱导的HUVEC细胞损伤具有很好的改善，能增强细胞抗氧化酶活性，改善氧化应激造成的损伤。

第三，抗炎活性

AOS能够修护过度激活，让细胞恢复到正常形态，同时下调TNF-α处理的IPEC-J2细胞中炎症细胞因子的表达。除了皮肤炎症的改善，AOS还可修复化疗药白消安引起的小肠粘膜炎，恢复受损的小肠功能，而胃肠道粘膜炎是化疗患者常见的副作用。

第四，抑制色素沉积

AOS主要是通过抑制酪氨酸酶，来改善色素沉积的。人体表皮基底层中黑色素细胞的酪氨酸酶（单酚酶和双酚酶活性）能将酪氨酸转变为黑色素，黑色素含量与皮肤白度呈负相关关系； 

皮肤中积攒过多的黑色素不仅会引起雀斑、黄斑等斑点，影响美观，甚至还有可能引起黑痣或黑色素瘤等皮肤病变；实验表明，AOS能够有效地抑制单酚酶和双酚酶的活性，抑制黑色素的生成，从而均匀和提亮肤色。

第五，抑制胶原蛋白降解

当皮肤经UVB照射损伤后，采用免疫组化测量皮肤基质金属蛋白酶-3(MMP-3)的相对含量和酶联免疫吸附法测量胶原蛋白特征氨基酸——羟脯氨酸(HyP) 的含量；

我们发现AOS组能有效抑制皮肤中MMP-3的表达以及HyP的降解，从而有效地提高皮肤胶原蛋白的含量，抑制皮肤的光老化损伤，甚至对促进人角质形成细胞HaCaT增殖和迁移活性的调控有很多的作用。

三、医用海藻生物胶

基于对AOS活性的研究，我们开发了一种医用海藻生物胶，以源于深海（太平洋东岸）的野生巨藻褐藻胶为原料，采用定向酶解技术制备了一种聚合度2-7的褐藻胶寡糖。

这种医用海藻生物胶（FACP），具有流变学性能，无溶血性，无细胞毒性。在动物实验中，FACP对UVB损伤的小鼠皮肤的HaCaT细胞进行修复，缓解干燥、泛红、皱纹等的同时，还能够提高皮肤水分含量，显著改善皮肤状态，显著减少UVB照射引起的皮肤表皮和真皮的增厚。

针对UVB照射导致过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的显著降低上，FACP处理显著提高了CAT和SOD的活性，提高皮肤抗氧化能力；当UVB照射导致促炎因子IL-6、TNF-α表达明显升高，FACP处理后则可降低IL-6、TNF-α的表达，改善皮肤炎症反应；在胶原蛋白的分析情况上，FACP处理能显著抑制基质金属蛋白酶-3(MMP-3)含量的增加，提高羟脯氨酸(HyP)的含量，并且能抑制胶原蛋白的降解。

医用海藻生物胶，主要具有修复、稳态、锁水和美白四大功效。其既能促进表皮细胞主动合成，主动修复皮肤屏障，还能封闭性缩水，改善皮肤水合安全无刺激，同时美白方面能抑制黑色素合成和沉积、淡化色斑，减少皮肤炎症的发生，抑制胶原蛋白降解，维护肌肤稳态。

吉芙妥正是由乐芙星生物与中国科学院海洋研究所联合开发，以AOS为核心成分打造的一款安全有效的医疗新品，对皮肤具有锁水修复、美白稳态功效。

文章来源：医美行业观察

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