大豆萌發(fā)過程中護(hù)膚活性成分變化的研究及萌芽護(hù)膚霜的合成（一等獎）

大豆萌發(fā)過程中護(hù)膚活性成分變化的研究及萌芽護(hù)膚霜的合成賈小凡李灝一張琪（北京化工大學(xué)理學(xué)院實(shí)驗(yàn)1001北京102200）摘要：測定大豆萌發(fā)過程中具有護(hù)膚功效的異黃酮等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。結(jié)果表明，萌發(fā)能顯著提高大豆中活性成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，萌發(fā)72h時(shí)，總異黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到較高水平，比未發(fā)芽大豆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了40%。得出結(jié)論為利用大豆萌發(fā)過程可以有效提高自身生物學(xué)效應(yīng)，并為發(fā)芽大豆在化妝品及護(hù)膚品中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。在此理論基礎(chǔ)之上，經(jīng)過多次試驗(yàn)，最終確定護(hù)膚品配方并將其合成。關(guān)鍵詞：護(hù)膚；大豆異黃酮；活性成分;多相混合1、前言大豆是一種營養(yǎng)價(jià)值極高的植物，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于食品、醫(yī)藥、保健等諸多領(lǐng)域。豆芽的優(yōu)點(diǎn)是除富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸外，還有其他許多生物活性成分，如大豆異黃酮、大豆皂苷、維生素等。谷物、豆類等經(jīng)適當(dāng)?shù)陌l(fā)芽處理后，不僅其化學(xué)成分均有所改變，營養(yǎng)價(jià)值得以提高，而且還增加了一些藥效成分。大豆中的活性成分主要有大豆異黃酮、大豆皂苷、大豆多糖及還原性多糖、各種維生素等，這些活性成分均具有一定的護(hù)膚功效。作者研究了大豆萌發(fā)過程中具有護(hù)膚活性的大豆異黃酮含量的變化，以期為發(fā)芽大豆在化妝品方面的深度開發(fā)及利用提供依據(jù)。作者研究的課題便是基于上述的理論基礎(chǔ)，旨在開發(fā)出一種純天然的豆芽護(hù)膚品。2、實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分在北京工商大學(xué)北京市植物資源研究開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。2.1、發(fā)芽大豆的培養(yǎng)500g大豆，洗凈后置于250mL燒杯中，加入大豆質(zhì)量2倍的水，于室溫下浸泡12h，從燒杯中取出后瀝干，將泡好的大豆置于墊有濕潤脫脂棉的培養(yǎng)皿中，并用濕潤的紗布覆蓋，置于22℃萌發(fā)。分成若干小組，分別培養(yǎng)24h、48h、72h、96h……2.2、發(fā)芽大豆提取液的制備2.2.1、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑儀器：超聲波震蕩儀，榨汁機(jī)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，超速冷凍離心機(jī)，減壓抽濾裝置，電子天平，試管、燒杯、離心管、量筒等若干。試劑：75%乙醇溶液，去離子水，1,3-丙二醇。2.2.2、實(shí)驗(yàn)過程（1）利用電子天平稱取133.10g發(fā)芽24h的豆芽，放入榨汁機(jī)中榨汁，量取200ml75%乙醇溶液倒入榨汁機(jī)，將榨出來的豆芽汁倒入500ml燒杯，另取150ml75%乙醇溶液洗滌榨汁機(jī)。可得400ml的大豆待提取液。（2）將盛放提取液的燒杯用保鮮膜封好，并于頂部戳若干小孔。將其放入超聲振蕩儀并將水溫保持在50-60℃（3）將上一步所得混合液放入離心管，配平每個離心管中的液體（用電子天平稱），使用超速冷凍離心機(jī)離心20min，轉(zhuǎn)速6000r/s。（4）離心后，將上清液倒入錐形瓶中，上清液中含有少量不溶物，用減壓抽濾裝置進(jìn)行抽濾，得澄清溶液。（5）將澄清溶液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，減壓蒸發(fā)乙醇。（6）將20ml1,3-丙二醇加入剩余液體中，充分搖勻，再加40ml1,3-丙二醇使上層出現(xiàn)油狀物，最后再加40ml1,3-丙二醇溶液，出現(xiàn)大量氣泡（皂苷所致）。（7）將上一步所得溶液放入超聲振蕩儀中，氣泡明顯減少，得發(fā)芽大豆提取液。（8）按同樣的方法分別處理48h，72h，96h等剩余發(fā)芽大豆。2.3、發(fā)芽大豆總異黃酮含量的測定2.3.1、實(shí)驗(yàn)試劑與儀器儀器:安捷倫1100高效液相色譜儀；T6新世紀(jì)紫外分光光度計(jì)；超聲波振蕩儀；恒溫培養(yǎng)箱。試劑：大豆種子鐵豐29；染料木素、大豆苷元、染料木苷、大豆苷、黃豆黃苷、齊墩果酸，均為色譜純；香草醛、乙醇、高氯酸，甲醇、磷酸、硫酸等，均為分析純。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：準(zhǔn)確稱取4.135mg染料木素純品于100mL容量瓶中，加質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%乙醇（下同）溶解并稀釋至刻度，搖勻，吸取0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2mL分別于10mL容量瓶中，用75%乙醇稀釋至刻度。測定240nm,260nm和280nm處吸光度值A(chǔ)240,A260,A280，按A=A260-(A240+A280)/2計(jì)算A，并對A和濃度的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品的測定：取一定量體積的提取液，在240nm，260nm，280nm處測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，計(jì)算發(fā)芽大豆總異黃酮的含量。2.4發(fā)芽大豆異黃酮組分含量的測定色譜條件：色譜柱為Nova-pakC183.9×150mm4μm；流動相為A標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：準(zhǔn)確稱取大豆苷、黃豆黃苷、染料木苷、大豆苷元、染料木素各5mg，分別放于5個100mL容量瓶內(nèi)，甲醇定容，然后按照一定比例進(jìn)行梯度稀釋，取樣用高效液相色譜儀進(jìn)行定量分析。以溶液濃度為自變量x，峰面積為因變量y，進(jìn)行回歸分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。異黃酮組分的測定：取“樣品的測定”中所述發(fā)芽大豆提取液，用0.45μm微孔過濾器過濾到液相色譜專用小瓶中，進(jìn)行高效液相色譜分析，根據(jù)峰面積和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線取出5種異黃酮組分的含量。2.5結(jié)果與討論2.5.1大豆異黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制2.5.2大豆異總黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制大豆異黃酮的最大吸收波長在260nm處，采用三波長紫外分光光度法測得A(A=A260-(A240+A280)/2)為縱坐標(biāo)，大豆異黃酮質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪得標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1。通過分析，得回歸方程為y=0.0719x+0.0073,R2=0.9995，標(biāo)準(zhǔn)曲線具有顯著相關(guān)性。圖1大豆異黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線2.5.3大豆異黃酮組分回歸方程準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)液5μl進(jìn)樣，以溶液濃度為自變量x，峰面積為因變量y，進(jìn)行回歸分析得出5種標(biāo)準(zhǔn)液的峰面積(y)與濃度(x)均線性相關(guān)且相關(guān)系數(shù)顯著，結(jié)果如表1所示。表1大豆異黃酮組分回歸方程Tab.1RegressionequationforfivecomponentsofIsoflavones異黃酮回歸方程相關(guān)系數(shù)大豆苷Y=20.678x+3.5714R2=0.9992黃豆黃苷Y=16.302x-4.3079R2=0.9991染料木苷Y=26.867x+9.6332R2=0.9996大豆苷元Y=26.437x+5.3944R2=0.9997燃料木素Y=45.922x+11.0130R2=0.99972.5.4大豆萌發(fā)期間異黃酮含量的變化目前發(fā)現(xiàn)的大豆異黃酮共有12種，分為游離型的苷元和結(jié)合型的糖苷兩大類。其中苷元約占大豆異黃酮總量的2%～3%，包括染料木素、大豆苷元和黃豆苷元。糖苷約占總量的97%～98%，主要以染料木苷、大豆苷、黃豆黃苷、6″-O-丙二?；玖夏拒蘸?″-O-丙二?；蠖管盏刃问酱嬖凇Ｓ捎诤髢煞N糖苷在加熱、光照等條件下易脫去丙二?；D(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄌ擒誟21]，因此作者研究的重點(diǎn)為染料木苷和大豆苷及其苷元形式。表2數(shù)據(jù)表明，隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，發(fā)芽大豆總異黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增加，在發(fā)芽第72h時(shí)，總異黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到較高水平較未發(fā)芽大豆相比提高了40%以上。尤其是游離型的大豆苷元和染料木素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別提高了約252%和118%。大豆發(fā)芽72h以后總異黃酮及各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸下降。表2大豆萌發(fā)不同階段總異黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其5種成分的測定結(jié)果Tab.2TotalSoybeanIsoflavonescontentandcompositionofdifferentstagesofgerminationt/h平均芽長/cmw（總異黃酮）/%w（異黃酮）/%大豆苷黃豆黃苷染料木苷大豆苷元染料木素000.121.91×10-22.02×10-31.83×10-28.40×10-46.80×10-41200.131.82×10-22.65×10-31.77×10-29.10×10-47.50×10-4240.30.151.87×10-22.74×10-31.95×10-21.24×10-38.40×10-4481.50.162.18×10-23.26×10-32.40×10-21.82×10-31.04×10-3722.40.172.29×10-22.50×10-32.40×10-22.96×10-31.48×10-3963.70.152.09×10-21.86×10-32.24×10-21.94×10-31.10×10-31204.50.142.06×10-22.30×10-32.29×10-21.50×10-37.20×10-4大豆異黃酮是大豆中最主要的護(hù)膚活性成分，具有雌激素樣作用、抗氧化活性及調(diào)節(jié)皮膚脂肪代謝等多種藥理作用，可以廣泛應(yīng)用于延緩衰老系列化妝品中。近年來的研究表明異黃酮苷元比異黃酮葡萄苷更容易被人體吸收，抗氧化等能力也較大。比較了大豆異黃酮不同組分的抗氧化性能，其抗氧化能力為染料木素>大豆苷元>大豆苷>染料木苷；對大豆異黃酮幾種單體成分的雌激素活性進(jìn)行了比較，其雌激素樣作用為染料木素>大豆苷元>染料木苷>大豆苷。因此可以得出異黃酮苷元比其葡萄糖苷成分具有更高的生物利用率，提高苷元的含量更具有生物學(xué)價(jià)值。豆類種子在發(fā)芽過程中β-葡萄糖酶被激活，是將異黃酮葡萄糖苷上的糖苷去除形成苷元的主要原因。2.6、合成萌芽護(hù)膚霜2.6.1、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑儀器：電子天平，乳化勻質(zhì)機(jī)，電熱爐，燒杯、玻璃棒等若干試劑：A（油相）：olivem2.5g,PES1.0g,混醇1.0g，F(xiàn)DC-HDG362.0g，DM1002.0g，IPM5.0g，STS5.0g，GTEH5.0g共計(jì)23.5g。B（水相）：卡波9400.2g，EDTA0.02g，漢生膠0.1g，甘油4.0g，1,4-丁二醇3.0g，海藻糖2.0g共9.32g。C（配料）：10%燒堿溶液0.3g，K1450.12g，發(fā)芽3天的大豆提取液1.0g，香料0.05g。2.6.2、合成過程（1）將油相試劑用電子天平稱好在燒杯中混合均勻，加熱至80℃(2)同時(shí)將水相試劑用電子天平稱好在燒杯中混合均勻，加適量去離子水，用乳化勻質(zhì)機(jī)攪拌使試劑充分溶解，加熱至80℃與油相混合，加去離子水至100g，用乳化勻質(zhì)機(jī)攪拌5min。(3)加入配料，攪拌均勻，靜置使其凝固。得萌芽護(hù)膚霜。2.7、人體測試2.7.1、皮膚紋理度的測試：、實(shí)驗(yàn)儀器多功能皮膚圖像分析系統(tǒng)圖2、實(shí)驗(yàn)樣品：樣品1：含有6%萌芽大豆提取物的護(hù)膚霜；樣品2：含有6%大豆提取物的護(hù)膚霜；樣品3：不含植物功效成分的組方。、測試方法：標(biāo)記區(qū)域標(biāo)記區(qū)域按時(shí)涂樣數(shù)據(jù)分析定期檢測測初始值志愿者圖3、測試結(jié)果：皮膚平均粗糙度：圖4：樣品使用后皮膚平均粗糙度相對降低率變化情況第四周時(shí)各測試樣品區(qū)域的皮膚粗糙度相對降低效果分別為：萌芽護(hù)膚霜＞大豆護(hù)膚霜＞空白對照。2.7.2皮膚色度的測試：實(shí)驗(yàn)儀器：分光測色儀CM-2600d圖5實(shí)驗(yàn)樣品：樣品1：含有6%萌芽大豆提取物的護(hù)膚霜；樣品2：含有6%大豆提取物的護(hù)膚霜；樣品3：不含植物功效成分的組方。測試方法：標(biāo)記區(qū)域標(biāo)記區(qū)域按時(shí)涂樣數(shù)據(jù)分析定期檢測測初始值志愿者圖6測試結(jié)果：(1)皮膚色度L值表征皮膚的亮度，L值越大表示皮膚的亮度越大，皮膚越有光澤。圖7：樣品使用后皮膚色度L值變化情況樣品對皮膚亮度的提高效果：萌芽護(hù)膚霜＞大豆護(hù)膚霜＞空白對照。(2)皮膚色度B值表征皮膚的黃度，B值越大表示皮膚的色澤越黃，膚色越暗啞。圖8：樣品1、2、空白使用后皮膚色度B值變化情況樣品對皮膚暗黃的去除效果：萌芽護(hù)膚霜＞大豆護(hù)膚霜＞空白對照。2.7.3結(jié)論：根據(jù)人體皮膚紋理度和皮膚色度測試結(jié)果可得：萌芽護(hù)膚霜具有較好的延緩衰老抗皺祛皺功效和美白靚膚的功效。結(jié)論與展望通過大豆萌發(fā)過程的研究表明，大豆異黃酮、大豆皂苷、還原性多糖、多種維生素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨萌發(fā)時(shí)間的延長而提高，且在發(fā)芽72h達(dá)到較高水平，尤其是苷元形式的異黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到有效提高。萌芽護(hù)膚霜的護(hù)膚功效實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)芽大豆提取液具有良好的抗氧化清除自由基功效，可以改善皮膚紋理度，延緩皮膚衰老，因此，發(fā)芽大豆提取物可以作為功效成分添加劑應(yīng)用于化妝品中。希望發(fā)芽大豆可以被更多的應(yīng)用于化妝品的生產(chǎn)過程中，成為實(shí)用有效的化妝品添加劑。參考文獻(xiàn)[1]郭鸰,霍貴成.發(fā)芽大豆生化特性及其營養(yǎng)變化[J].糧油食品科技,2002,10(4):8-10.[2]劉兆慶,王曙文,姜媛媛.豆谷類發(fā)芽前后營養(yǎng)變化及評價(jià)[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2004(11):35-36.[3]高斌,朱俊東.大豆異黃酮與皮膚美容[J].中國美容醫(yī)學(xué),2005,14(3):379-380.[4]韓麗華,王麗紅,范希玥.大豆異黃酮抗氧化性