山西运城盐湖黑泥的性质及应用.docx

杜首英 1, 孙培霞, 李 军, 霍炜华(南风化工集团股份有限公司, 山西 运城 044000)摘要: 研究了山西运城盐湖湖底黑泥的物理化学性质以及对皮肤的抗衰老作用。结果表明, 运城盐湖黑泥形成于 1.37 万年前 1 , 黑泥中含有多种对人体皮肤有益的矿物质、微量元素及氨基酸和腐植酸。黑泥对皮肤中的 SOD 酶、GSH 酶有明显的酶促作用;在对小白鼠的皮肤试验中, 黑泥对皮肤中的胶原蛋白有促进生成作 用 , 有 降 低 皮 肤 中 丙 二 醛 含 量 的 趋 势 , 对 毛 发 鳞 片 有 修 复 作 用 。 在 临 床 试 验 中 对 关 节 痛 的 有 效 率 为84.8%, 对皮肤湿疹的有效率为 84.5%。研究结果证明, 黑泥对皮肤的抗衰老有着明显的效果, 运城盐湖黑泥不仅是天然的护肤品,关键词: 化妆品; 黑泥;中图分类号: TQ658还是一种天然的保健品。矿物质; 微量元素; 抗衰老文献标识码: A文章编号:1006- 7264( 2006) 03- 0018- 03世界上泥的种类很多, 最著名的包括以色列的死海泥、中国“ 死海”运城盐湖黑泥、英格兰、哥 伦比亚和加拿大的冰川沉积泥、俄罗斯贝加尔湖泥和 加利福尼亚黏土泥。一般而言, 在泥土中发现的自然 成分有助于阻止皮肤老化, 而矿物质可使皮肤更具活 力、更有弹性。因此, 泥有助于使皮肤更年轻、更光 滑和更健康 1, 2 。泥被用作皮肤化妆品、皮肤营养品 及疼痛疾病的治疗品已经有很长的历史, 比如克利奥 帕特拉泥化妆品、古代中国的黏土化妆品、在 Joseon表 1 黑泥中的化学成分Tab.1 Chemical component in black mud名称w/%CaCO3Ca(HCO3)2CaSO4MgSO4Na2SO4NaCl总水有机物 其他0.030.1518.622.723.282.188.5717.0049.63时代(朝鲜) 用来治疗疼痛的 Crown Prince Cheoljong泥化妆品和以色列的矿物化妆品。今天, 泥被用于各种领域包括化妆品的基础成分, 用来治疗和保养皮 肤, 用于染织布, 用于保健和美容 SPA。因此, 泥在 生活中已经扮演着重要角色。山西运城盐湖矿产资源丰富, 盐湖湖水特别是湖 底 沉 积 的 黑 泥 中 富 含 人 体 所 需 的 钾 、 钠 、 钙 、 镁 、 铁、氯、碘、溴及硫酸盐和碳酸盐等矿物质和微量元 素。盐湖黑泥还含有水藻类、水草和甲壳类等动植物 的残骸, 经过多年淤积, 形成对人体皮肤有益的蛋白 质、氨基酸和多糖等有机物质。3运城盐湖黑泥中的有机物质3.1运城盐湖黑泥中总有机物、腐植酸黑泥中总有机质为 17% , 其中腐植酸为 6.12% ,活性黄腐酸为 4.78%。3.2运城盐湖黑泥中含有 16 种氨基酸、维生素 E 、 蛋白质和多糖等蛋 白 质 为 5.99% , 多 糖 为 1.8% , 脂 肪 为 0.1% ,维生素 E 为 0.12 mg/kg, 总氨基酸为 2.884%。4运城盐湖黑泥的物化指标1盐湖黑泥中化学成分及无机元素分析运城盐湖黑泥化学成分分析见表 1。运城盐湖黑泥呈深黑褐色或黑青色, 内含动植物的残骸、水藻类、水草和甲壳类等。在缺氧情况下经过 多年淤积, 由于各种微生物的活动发生了复杂的物理 化学变化, 由胶质物、有机物及其他分解产生的物质混2运城盐湖黑泥中无机元素分析运城盐湖黑泥中微量元素见表 2。收稿日期: 2005- 12- 10作者简介: 杜首英 ( 1954-) , 男, 运城人, 南风化工集团副总工程师。联系电话: 0359- 8967552。18科 技 广 场第 3 期杜首英, 孙培霞, 李军,霍炜华:山西运城盐湖黑泥的性质及应用表 2 黑泥中的微量元素含量Tab.2 Content of microelements in black mud5运城盐湖黑泥的安全性能检测表 3 化妆品重金属物质限量及黑泥检测结果 Tab.3 Test result of microelements in cosmetics and black mud 名 称w/%重金属物质限量 mg/g黑泥 mg/gSiAl Fe Ca Mg K Na PTi B Ni Mo Ge Te Ba SeMnTi V Cr Cu Be Ag Cd Sr Cd Li Zn SnI F- Cl- Br-16.101.921.943.413.840.612.230.140.2071.9810- 28.110- 32.810- 31.010- 61.010- 62.4310- 22.110- 73.7110- 20.2074.3410- 36.9410- 31.3310- 31.110- 42.410- 51.9810- 41.3610- 31.9810- 42.1110- 35.4410- 31.3610- 32.7110- 36.2010- 24.37.4210- 31.1714.1汞铅 砷14010 0.001340.45.15.2运城盐湖黑泥中重金属物质测定运城盐湖黑泥急性口毒试验(见表 3)运城盐湖黑泥对雌雄小鼠经过 LD 实验, 均大50于 5 000 mg/kg 体重, 属于实际无毒级物质。5.3运城盐湖黑泥对皮肤刺激性试验 经对兔皮肤刺激试验, 运城盐湖黑泥一次接触动物未引起动物皮肤刺激反应, 属于无刺激性物质。6运城盐湖黑泥矿物质对皮肤的抗衰老作用6.1皮肤老化和酶对自由基的清除自由基是带有不配对电子的原子、分子或离子, 它具有高度的不稳定性和剧烈反应的化学活性。人类 机体衰老的一个主要原因, 是由于人体内清除自由基 的能力减弱, 使皮肤出现衰老的迹象。酶是由活性细胞产生的具有催化作用的蛋白质, 也称为生物催化剂。超氧化歧化酶 (SOD)、谷胱甘肽 过氧化物酶 (GSH) 都可以有效地清除皮肤上多余的 自由基, 延缓皮肤衰老。这两种酶亦被称为皮肤上的 清道夫。而酶的催化活性在运城盐湖黑泥矿物质中的 K + 、 Na + 、 Mg2 + 、 Mn2 + 、 Ca2 + 、 Zn2 + 、 Cu2 +(Cu + ) 、 Fe2+(Fe3 +) 和 Cl - 等 的 影 响 下 可 以 明 显 增 高 。SOD 及 GSH 酶有明显地减少皮肤色素沉着及皱纹和增加弹 性等预防皮肤衰老的效果。6.2运城盐湖黑泥对 SOD 酶、GSH 酶的激活作用将不同浓度的黑泥分别加入 SOD 及 GSH 酶的酶CO32-SO42- HCO3 5.02 -促 实 验 证 明 :20 mg/mL 的 黑 泥 对 SOD 酶 活 力 增 强合而成, 亦称为黏土泥。黏土泥有硫化氢的气味, 味似苦碱, 由于弹性及黏性大, 所以粘在皮肤上不易洗净。 黑泥含晶体成分占全泥质量的 20%50% , 有机14% ; 60 mg/mL80 mg/mL 的 黑 泥 对 GSH 酶 活 力 增强 20.56%。6.3运城盐湖黑泥对小鼠皮肤胶原蛋白和毛发生长 的影响3将运城盐湖黑泥涂抹于小鼠脱毛皮肤部位, 观察 涂抹部位毛发生长情 况 , 35 天 后 取 涂 抹 部 位 皮 肤 ,物质占 16%17% , 其中腐植酸为 6.12% ,黏性成分占 50%60%。pH 为 6.08.1, 导热系数 0.091 W/(m.k),40 比热为 1.85 J/(g.k)。交叉强度比其他种泥高, 有1 500 mN/m8 000 mN/m12 000 mN/m, 最 高 可 达98 000 mN/m, 黏度达 6 0009 800。含水量 30 % 的黑测定 SOD 活性、胶原蛋白和丙二醛的含量,扫描电镜观察毛发表面结构。结果表明, 黑泥能明显增加小鼠皮肤中胶原蛋白的含量, 提高皮肤中 SOD 的活性, 有降低皮肤中丙二醛含量的趋势, 促进毛发的生长, 增加毛发表面的光滑度。说明黑泥具有延缓皮肤衰泥 密 度 为 2.03 g/cm3,实 测 密 度 1.01 g/cm3,250 g/L300 g/L。黑 泥 干 粉 堆 密 度 0.86 g/cm3,黑 泥 中 盐 的 质 量 浓 度 达 到19科 技 广 场日用化学品科学第 29 卷老、促进毛发生长和提高毛发质量的作用。6.4盐湖黑泥对黯淡和疲惫皮肤的功效 衰老使皮肤变得黯淡和疲惫, 这主要是因为细胞新陈代谢减弱 (皮肤细胞能量生成减弱)。盐湖黑泥 含有的矿物质及微量元素是人体内生化反应与生理机 能活动必需的营养元素, 它们是多种功能酶系统及蛋 白质系统的主要成分, 同时参与神经活动及细胞膜通 透性的调节。在促进皮肤细胞正常生长、皮肤呼吸及 皮肤新陈代谢上, 微量元素也起着重要作用。黑泥中 的微量元素锌、铜、铁和硒等可提供使皮肤保持活力 所必需的元素, 可以促进能量循环。根据资料报道, 在对体外皮肤模型的试验中证 明 , 矿物质及微量元素可以在 2 h 后增加嘌呤的生其测试数据显示为: 试验者使用没加黑泥膏霜对照组的结果是皮肤湿度在8 h后提高了8.2%, 在12 h后 提高了 6.2%。试验者使用含 3%黑泥膏霜的结果是皮 肤湿度在 8 h 后提高了 9.4% 及 12 h 后提高了 6.9% 。 在使用过程中试验者的前臂均无过敏现象。8运城盐湖黑泥对关节痛及皮肤湿疹的辅助疗效经山西医科大学第一附属医院对 150 例关节痛患 者进行临床观察, 利用黑泥热敷对关节痛总有效率达84.8%。对患有皮肤湿疹病的 200 例患者, 用黑泥湿 疹膏进行临床使用观察, 总有效率为 84.5%。结束语9成,在 6 h 后可增加三磷酸腺苷 (ATP)的生成, 在24 h 后可增加 DNA 和蛋白质的生成。另外, 在皮肤的角质层中加入萤光指示剂丹 磺酰氯, 通过监测着色停留物亮度的损失进行测定, 用 Woods lamp illumination technique 法 进 行 颜 色 分 配, 可以观察到黑泥可以将细胞更新速度提高 14%, 加速效果明显, 但仍在安全范围内。运城盐湖形成于第四纪, 距今约 250 万年, 运城盐湖湖底黑泥已有约 1.37 万余年。运城黑泥的形成 缘于运城盐湖特殊的地理位置及地壳运动, 使盐湖黑 泥含 30 多种矿物质、微量元素及对人体皮肤有益的 活性黄腐酸、氨基酸和维生素 E 等有机物质。这些 矿物质、微量元素及有机质能增强皮肤中的超氧化歧化酶(SOD)、谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 (GSH)的 活 性 ,盐湖黑泥对皮肤保湿的作用7这两种酶都可以有效地清除皮肤上多余的自由基, 延缓皮肤衰老。黑泥直接热敷在皮肤上, 可缓解关节疼 痛, 有效率达 84.8%。黑泥制成的湿疹膏, 对皮肤不 适症有显著的缓解作用, 并且能克服传统疗法所引起 的副作用, 总有效率达 84.5%。所以, 运城盐湖黑泥 不仅是天然的护肤佳品, 还是天然的保健佳品。参考文献:1 Sima Halevy MD, Shual Sukenic MD. Different modalities of spa therapy for skin disease at the Dead Sea area J. Archives of Dermatology, 1998, 134(11): 1 416- 1 420.2 MAOR Z, YEHUDA S. Skin smoothing effects of Dead Sea minerals J. Israel International Journal of Cosmetic Science,1997(19): 105- 110.皮肤是身体最大的器官和隔离外界环境的保护屏, 阻止微生物入侵, 保持皮肤水分。矿物质元素由 于其吸湿性的特征而保湿, 如果皮肤细胞吸收矿物 质, 可以提高细胞内部的水容量。将 3%盐湖黑泥加入基础膏霜中, 用皮肤水分测 试仪检测产品对皮肤的保湿性。表皮外层的保湿性是 用皮肤水分测试仪通过电容测量法测得。20 位年龄 在 22 岁58 岁之间的使用者参加了试验。在前臂的 3 个不同部位测量后可获得一个平均 值。3 次测量分别是在使用初、使用 8 h 后以及使用12 h 后。前臂的另一侧未经处理的皮肤使用基础膏霜用于对照试验。测量前,湿度 60%以下适应 45 min。试验者均在 22 和相对3 邵邻相,巩菊芳,等.黑泥对小鼠皮肤胶原蛋白和毛发生长的影响J.日用化学工业, 2005, 35(2): 88- 90.Study on miner al black mud fr om Shanxi Yuncheng salt lakeDU Shou- ying, SUN Pei- xia , LI J un , HUO Wei- hua(Nafine Chemistr y Gr oup Ltd., Yuncheng 044000, China)Abstr act : The physical & chemical properties of black mud from Shanxi Yuncheng Salt Lake are studied. Also the function of black mud that prevents the skin from aging is studied. The result reaches that black mud from Yuncheng Salt Lake came into being 13, 700 years ago and it contains many kinds