發(fā)酵是利用微生物細胞的生長或生物催化反應體系,獲得菌體本身或其代謝產(chǎn)物的過程。通過一定的技術手段選擇菌種和控制發(fā)酵工藝,可以實現(xiàn)目標產(chǎn)物的工業(yè)化大規(guī)模加工和制造。
發(fā)酵的形式大體可分為液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。液體發(fā)酵具有生產(chǎn)量大、占地少、周期短、可分離純菌絲體等優(yōu)點;固體發(fā)酵具有設備簡單、發(fā)酵條件易控制、培養(yǎng)物中全部營養(yǎng)和保健成分均可充分利用等優(yōu)點。
植物發(fā)酵技術是指一類利用微生物緩慢發(fā)酵天然植物原料,釋放植物中的活性物質(zhì),再經(jīng)微生物酶類修飾結構、改造或分解,進一步獲得有利于皮膚吸收,提高護膚功效的技術。
近年來,植物發(fā)酵成分越來越多地應用于化妝品中,也起著越來越重要的作用,那么植物發(fā)酵技術的優(yōu)勢有哪些呢?
1、富集有效成分
天然植物中存在多種活性物質(zhì),如:多糖、黃酮、多酚、氨基酸等,傳統(tǒng)工藝是利用有機溶劑或水溶液來提取植物中的活性成分,但獲取的活性成分含量低,有時難以滿足預期的功效。
有研究表明,使用發(fā)酵技術可以使植物原料中的活性成分更有效地保留下來,起到富集的作用。這是因為微生物含有的某些酶可以將植物原料的細胞壁及細胞間質(zhì)中的纖維素、半纖維素等物質(zhì)降解,從而使植物細胞破裂、細胞間隙增加并減小有效成分從胞內(nèi)向提取介質(zhì)中擴散的傳質(zhì)阻力,大大提高了功效成分的提取率。
例如,相較于松茸水提物和醇提物,松茸發(fā)酵液的美白效果更好;與靈芝水提液相比,靈芝發(fā)酵液中多糖和多肽含量均有提高,對DPPH自由基和羥自由基的清除能力顯著提高。
2、降低有害物質(zhì)
天然植物資源營養(yǎng)成分豐富,但成分復雜,存在重金屬超標、農(nóng)藥殘留等問題,限制了應用和開發(fā)。大部分經(jīng)發(fā)酵處理后其毒性都有不同程度的降低,這是由于微生物代謝產(chǎn)生的一些酶可將有毒物質(zhì)進行分解轉化,從而降低有害物質(zhì)。
例如,發(fā)酵紅參對皮膚的致敏性明顯低于未發(fā)酵紅參,且高劑量的發(fā)酵紅參的毒性顯著低于未發(fā)酵紅參(紅參具有免疫刺激活性,所以容易引起皮膚過敏、中毒等);利用微生物對銀杏葉進行發(fā)酵,不僅能增加黃酮和內(nèi)酯等活性成分的含量,還能對銀杏酸進行分解與轉化(銀杏酸有毒,可引起細胞毒性、致敏、致突變、致癌、肝毒性和腎毒性等),達到增效減毒的目的。
3、產(chǎn)生新的活性物質(zhì)
植物發(fā)酵技術可以通過有目的地選擇菌種、控制發(fā)酵條件和調(diào)節(jié)代謝途徑等對有效成分進行目的轉化和修飾,從而改進并優(yōu)化原有功效成分的性狀,產(chǎn)生新的活性物質(zhì)。
例如,三七根須用枯草芽孢桿菌發(fā)酵后,產(chǎn)生了人參莖葉中才存在的人參皂苷Rh4,該皂苷具有抗衰老的功效;
總結:天然植物原料作用豐富、功效突出,但成分比較復雜,存在一定的局限性,而利用發(fā)酵技術可有效富集植物資源中活性成分含量,增強功效,降低毒副作用,可進一步推動植物資源在化妝品中的廣泛利用。
參考資料:
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[3] 劉雨. 發(fā)酵技術在化妝品中的應用進展. 發(fā)酵科技通訊. 2022.
[4] 劉婷. 生物發(fā)酵技術在化妝品中的應用研究進展. 香料香精化妝品. 2021.
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