化妆品中抑制酪氨酸酶活性的植物成分研究进展

化妆品中抑制酪氨酸酶活性的植物成分研究进展

亚洲国家，特别是中国和日本，是美国和白色产品的主要消费国。在我国，更是有“一白遮三丑”的俗语，可见美白化妆品的市场潜力巨大。黑色素是人类皮肤色素沉着的主要原因1来自黑色素的生物合成方法黑色素的生物合成涉及一系列的酶促催化反应2铜离子的单加氧酶酪氨酸酶（EC1.14.18.1）是一种含铜离子的单加氧酶，催化单酚的邻羟基化为相应的邻苯二酚（单酚酶或甲酚酶活性），并接着将邻苯二酚氧化为相应的邻醌（二酚酶或邻苯二酚酶活性）3酪氨酸酶的抑制机制抑制剂对酪氨酸酶的抑制作用为可逆抑制，包括竞争性、反竞争性、混合型（竞争性/反竞争性）和非竞争性4种4抑制酪氨酸酶活性的植物提取物4.1苯二酚类对苯二酚（氢醌）广泛存在于茶叶和小麦等植物中（图2），曾被认为是长期治疗色素沉着的标准疗法4.2羟基反应抑制酪氨酸酶苯甲醛的醛基能与蛋白质中的氨基酸的亲核基团如巯基、氨基和羟基反应，对酪氨酸酶的抑制机制是在酶中形成一个带有一级氨基的Schiff碱。而苯甲酸通过螯合铜离子抑制酪氨酸酶活性；其抑制机制涉及其非电离形式与酶活性中心铜离子的相互作用4.3苯乙烯类红景天提取物中的红景天苷和酪醇对mTYR的抑制作用也比熊果苷强，其抑制机制与熊果苷相似4.4小鼠酪氨酸酶抑制剂的筛选苯丙素类包括对香豆酸、咖啡酸、肉桂酸、肉桂醛、阿魏酸、香豆素和木质素等（图3）。对香豆酸广泛存在于各种植物中，对mTYR的抑制作用较弱，但对hTYR和小鼠酪氨酸酶的抑制作用较强，是hTYR的混合型抑制剂。对香豆酸能有效地抑制暴露于UVB的人表皮黑素细胞的黑素生成香米水稻中的对香豆酸、阿魏酸和咖啡酸，通过抑制酪氨酸酶活性而抑制B16F10黑素瘤细胞中黑色素的合成，同时具有剂量依赖的抗氧化活性，而且无细胞毒性4.5氧化白导质醇抑制mtyr活性植物中的一些二苯乙烯类化合物，如白藜芦醇、氧化白藜芦醇、高黄绿桑和andalasinA等（图4），都具有抑制mTYR活性。其中氧化白藜芦醇对mTYR抑制活性比较强，其抑制活性是曲酸的32倍，通过非竞争性方式抑制mTYR活性。氧化白藜芦醇抑制酪氨酸酶活性是白藜芦醇的50倍；这是因为氧化白藜芦醇在B环上有2,4-间苯二酚结构和在A环上有3,5-间苯二酚结构，而白藜芦醇没有2,4-间苯二酚结构。另外，二氢白藜芦醇的抑制酪氨酸酶活性低于白藜芦醇4.6紫杉叶素和他类物由于黄酮类化合物结构中的含氧杂环、B环的位置差异以及羟基、甲基、类异戊二烯和甲氧基在环上分布的不同，使得黄酮具有多种多样的结构（图5）。黄酮类化合物如槲皮素、山奈酚、桑色素、儿茶素和鼠李素等都对酪氨酸酶活性有抑制作用。槲皮素是广泛存在于植物中的黄酮醇类化合物，竞争性地抑制mTYR的多酚氧化酶活性。而何首乌芽提取物中的黄烷醇类化合物紫杉叶素，表现出与曲酸类似的抑制mTYR的单酚酶活性；紫杉叶素也和熊果苷一样，有效地抑制细胞的酪氨酸酶活性和细胞黑色素的生成光甘草定是光果甘草根提取物中的一种异黄酮类成分，是一种很好的效果明显的植物美白成分。光甘草定具有很好的抑制mTYR活性，其抑制活性是曲酸的15倍，也比β-熊果苷的抑制活性高还有许多植物中的黄酮类化合物对酪氨酸酶具有很好的抑制活性。如二氢查尔酮类化合物根皮素，既是酪氨酸酶的底物，也是酪氨酸酶的抑制剂研究也表明，查尔酮结构对mTYR抑制活性具有增强的潜力。而千斤拔中的黄烷酮抑制酪氨酸酶的单酚酶和双酚酶的活性不如二氢查耳酮4.7绿茶提取物对mtyr的抑制活性许多多酚类化合物可以作为酪氨酸酶的底物与酪氨酸竞争结合酶活性中心，因此对酪氨酸酶有明显的抑制作用。多酚类化合物对酪氨酸酶的抑制活性和一些基团及其位置有关。绿茶提取物对mTYR的抑制活性较强，其主要活性成分是表儿茶素3-O-没食子酸酯、没食子儿茶素3-O-没食子酸酯和表没食子儿茶素3-O-没食子酸酯。这些多酚化合物结构中的没食子酸基团竞争性地抑制mTYR活性4.8小鼠酪氨酸酶活性的测定芦荟中的蒽醌类化合物芦荟素，对mTYR、hTYR和小鼠酪氨酸酶都有抑制作用，且对小鼠酪氨酸酶的抑制作用强于mTYR；其对紫外光照射后的皮肤色素沉着也有抑制作用，且呈剂量依赖关系；而且无细胞毒性、无皮肤刺激性和无遗传毒性或致突变性另外，大黄中蒽醌类对酪氨酸酶活性具有明显的抑制作用4.9单帖化合物-侧柏素类植物中的一些其他类型的成分对酪氨酸酶也有抑制作用。虽然大部分萜类对酪氨酸酶抑制效果并不太好；但单帖化合物γ-侧柏素对hTYR的抑制活性比曲酸的好；γ-侧柏素对hTYR的抑制活性可能与hTYR活性位点的3个关键氨基酸残基有关5植物提取物的美白效果对酪氨酸酶抑制活性比较好的植物成分，从广义的范围来说大部分属于多酚，即具有酚羟基结构。大部分植物提取物或单体成分研究的是抑制mTYR活性，而不是抑制hTYR活性。由于mTYR和hTYR的同源性和结构差异都很大，而且大部分常用的酪氨酸酶抑制剂对二者的抑制活性差别也很大，因此，许多植物提取物或单体成分作为美白成分应用于化妆品中，还需进一步的实验更加准确地确定其美白效果。另外，由于植物提取物中的成分比较复杂，而且其中的大部分成分对酪氨酸酶的抑制活性相对较差或无抑制