膠原蛋白由胺基酸組成,其中最主要的胺基酸為甘胺酸(Gly),脯胺酸(Pro)和羥脯胺酸(Hyp)。基於不同的亞基組成,人們目前已經發現了28種不同的膠原蛋白,並根據其分子結構和功能進一步歸類為纖維膠原蛋白、纖維結合膠原原蛋白、基底膜膠原蛋白、長鏈膠原蛋白、短鏈膠原蛋白、以及跨膜膠原蛋白等。
膠原蛋白大量實驗驗證是有功效的，但是具體產品中宣稱的還需要分清其膠原種類和來源。
其中,I型膠原在所有膠原中含量最高,起到結構支持的作用;1III型膠原在新生兒皮膚中含量較高,人們認為其有修護功能;IV型膠原是基底膜網狀結構的主要組成成分;VII型膠原起錨定功能,能夠改善表皮與真皮層的連線;XVII型膠原則是一種跨膜膠原,在改善皮膚衰老、促進毛發再生中具有潛在套用。目前,在化妝品行業套用最廣的是I型、III型、XVII型膠原蛋白。
膠原蛋白在護膚領域可起到諸多功效：
1.膠原蛋白的保濕效果
年輕的皮膚中,膠原蛋白豐富,能夠結合水分子並穩固細胞外基質的結構和機械特性。而在年老的皮膚中,膠原蛋白總量流失,且基質結構發生變化,因而難以結合水分子以幫助皮膚保有水分。透過在外用配方中引入膠原蛋白,能夠提高皮膚水合程度,改善皮膚幹燥狀態。舉例來說,在面霜中添加提取自海洋魚類的膠原蛋白後,皮膚的水合程度和緊致度得以提升。相比於不含膠原的對照組,富含膠原蛋白的面霜促進水合能力更強。此外,無論是短期(20分鐘)還是中期(14天),膠原蛋白組均表現出顯著的保濕作用。膠原蛋白的保濕作用可能來源於兩種機理:其一是大分子膠原蛋白透過成膜作用抑制水分流失,從而改善了皮膚的保水能力;其二是小分子膠原蛋白透過促進基質蛋白的合成,從而內源性增強了水合作鋪。
2.膠原蛋白的抗氧化作用
外部環境如紫外光、藍光、空氣汙染等都會引發自由基的產生。過量自由基攻擊細胞膜、蛋白質和DNA等,從而引起諸多皮皮膚應激問題目前人們已經發現,膠原蛋白同樣具有抗氧化效果。據報道,羊皮源水解膠原蛋白能夠清除自由基,且隨著水解程度越大、膠原蛋白肽分子量越低,其效果越強。而在另一項研究中,同樣發現鹿筋膠原水解產物具有透皮效果和抗氧化活性,還能促進I型膠原的分泌。透過酶法降低膠原蛋白分子量後,其抗氧化效果更為顯著。
3.膠原蛋白的屏障修護作用
有研究表明,外用膠原蛋白能夠改善皮膚屏障。一項研究考察了酵母重組膠原蛋白液體敷料對面部敏感性皮膚人群的作用。在采用短波治療儀治療的同時增加膠原蛋白液體敷料,相較於只使用治療儀的對照組,具有更為顯著的屏障功能改善,面部皮膚油脂和口水分評分也顯著增高。而在另一項研究中,在面部脂溢性皮炎中采用地奈德乳膏和類人膠原蛋白敷料聯合治療時,其治療有效率相較於單用地奈德乳膏更高。
4.膠原蛋白的抗衰作用
膠原蛋白在皮膚衰老過程中扮演重要角色。膠原蛋白隨著年齡變化會逐步減少,且呈現先慢後快的加速過程。在臨床測試中,研究人員透過對左右側眼周皮膚進行類人膠原蛋白原液匯入治療及蒸餡留水匯入對照,考察了類人膠原蛋白對人眼周皮膚皺紋的改善。在兩周的治療中,類人膠原蛋白組眼周皮膚皺紋改善明顯,且沒有刺痛、紅斑等副作用。此外,在另一些研究中則發現,水解膠原三肽不僅能夠增加I型膠原的表達,還能夠改善皮膚糖化
膠原蛋白具有良好的皮膚學功效,然而到目前為止,膠原蛋白在皮膚外用時依然面臨著局限和擔憂。
首先,膠原蛋白種類繁多,其功效與來源、制備工藝等因素息息相關,目前難以進行橫向的測試與對比。以重組膠原蛋白為為例,還可細分為重組人膠原蛋白、重組人源化膠原蛋白、重組類膠原蛋白,其表達系統分為原核表達、真核表達,最終影響到成品原料的功效。而在動物源膠原蛋白中,不同提取來源、提取方式、後處理工藝下得到的膠原蛋白分子量、型別、結構也存在差異,導致最終功效的不同。
再者,皮膚外用膠原蛋白的滲透性眾說紛紜。針對膠原蛋白的透皮測試,大多在體外進行,因而缺乏在人體上能夠滲透的直接證明。近年來,有研究人員利用二次諧波結合雙光子熒光成像方法對活體中膠原蛋白的滲透性進行了研究。研究發現,重組類人膠原蛋白可以透過毛孔和皮脂腺滲透進入表皮層,並能夠抵達真皮層。然而,毛囊等組織屬於皮膚附屬器官,僅占整個皮膚表面積的1%以下,因此膠原蛋白的滲透效率依然有待進一步研究。
第三,膠原蛋白的功效驗證多集中於小分子量膠原蛋白肽,而缺乏大分子重組膠原蛋白的臨床效果數據。在少量人體臨床報告中,所采取的實驗方法包括利用微針、匯入等方式進行經皮遞送,且受試人群多為皮膚屏障損傷人群或醫美術後群體。而在護膚品的實際使用場景中,更需要考察含有膠原蛋白的護膚配方對於正常人群是否同樣具有功效。因此,未來有必要在非皮損人群中開展更多大樣本臨床測試,驗證膠原蛋白,尤其是分子量較高的重組膠原蛋白的護膚效果。
縱然在膠原蛋白研究領域,目前還存在諸多問題有待解決,但其在美容護膚領域的未來依然值得期待。
