综述:生物化妆品中的发酵植物衍生植物成分:药理学功效提升与应用

时间:2026年4月16日
来源:Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology

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**摘要** 植物提取物在皮肤科和化妆品配方中的应用常常受到生物利用度低、皮肤渗透性差以及生物活性化合物不稳定的限制。发酵作为一种有前景的生物技术方法,通过微生物生物转化提高了植物化学成分和生物活性。本综述旨在批判性地评估发酵对植物化学成分的影响及其在皮肤科化妆品中的相关性。

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**摘要**
植物提取物在皮肤科和化妆品配方中的应用常常受到生物利用度低、皮肤渗透性差以及生物活性化合物不稳定的限制。发酵作为一种有前景的生物技术方法,通过微生物生物转化提高了植物化学成分和生物活性。本综述旨在批判性地评估发酵对植物化学成分的影响及其在皮肤科化妆品中的相关性。使用Scopus和PubMed数据库进行了结构化的文献搜索,涵盖了2015年至2025年期间发表的研究。最初识别出32条记录,经过标题和摘要筛选后,有19篇文章符合全文评估的要求。在全文评估后,5项研究符合纳入标准并被纳入定性分析。研究结果表明,发酵通过将糖苷转化为更具生物活性的单糖苷,改善了皮肤渗透性和生物活性。与未发酵的提取物相比,发酵提取物表现出更强的抗氧化能力、更强的酪氨酸酶抑制作用以及更好的光保护效果。这些效应与氧化应激途径和炎症介质的调节有关,包括SOD和CAT的上调以及IL-6和TNF-α的抑制。然而,现有证据主要集中在体外研究中,且发酵条件和微生物系统存在差异。本综述提供了将生化转化、皮肤渗透性和皮肤科相关性联系起来的综合和批判性视角。未来的研究应优先考虑标准化和临床验证,以支持转化应用。

**关键词**
发酵;植物化学成分;皮肤化妆品;皮肤渗透性;抗氧化活性

**引言**
皮肤老化是一个复杂的生物学过程,受内在因素和外在环境压力的影响,其中紫外线(UV)辐射被认为是光老化的主因。与内在老化不同,光老化表现为皮肤结构和功能的改变,包括皱纹形成、弹性丧失和色素沉着。在分子水平上,紫外线暴露会诱导活性氧(ROS)的产生,导致氧化应激、细胞外基质降解和细胞稳态破坏。这些过程不仅加速皮肤老化,还在色素沉着性疾病的发展中起核心作用。色素沉着是光老化最明显的临床表现之一,主要与黑色素生成增加有关。酪氨酸酶在黑色素合成中起关键作用。过量的紫外线暴露通过氧化应激途径增强酪氨酸酶活性,导致异常的黑色素积累和与年龄相关的色素沉着障碍。因此,抑制酪氨酸酶活性已成为皮肤科和化妆品应用中的关键治疗目标。目前,色素沉着的管理主要依赖于羟基醌、皮质类固醇和熊果酸等合成剂,尽管有效,但这些化合物存在安全性问题,包括皮肤刺激、细胞毒性以及长期不良影响。为了应对这些限制,人们对天然替代品(特别是植物来源的化合物)的兴趣日益增加,因为它们具有良好的安全性和生物活性。植物化学成分如黄酮类、酚酸和单宁已经显示出显著的抗氧化和抗酪氨酸酶活性,使其成为皮肤相关应用的有希望的候选物质。然而,尽管具有治疗潜力,植物提取物在皮肤科配方中的应用仍面临诸多挑战,如生物利用度低、皮肤渗透性差以及在光照、热和氧气暴露等环境条件下的不稳定性。此外,这些化合物大部分以糖基化形式存在,分子量较大,限制了其渗透角质层并到达皮肤内部靶点的能力。鉴于这些挑战,需要创新策略来提高植物化合物的生物利用度和功能性。在此背景下,发酵作为一种有前景的生物技术方法,有助于克服植物化学成分的固有局限性。通过微生物活动,发酵促进复杂的植物化学成分转化为更简单、更具生物活性的形式。乳酸菌、酵母和真菌等微生物产生的特定酶能够水解糖苷键,将糖苷转化为单糖苷,从而改善其理化性质和生物活性。此外,发酵还可以生成新的代谢产物,如有机酸、维生素和强效抗氧化剂,进一步促进皮肤健康和抗氧化损伤的保护。最新研究强调了发酵植物提取物在提高抗氧化能力、减少炎症、抑制酪氨酸酶活性和改善光保护方面的潜力。然而,现有文献主要集中在体外研究上,且发酵条件、微生物菌株和植物底物存在显著差异。此外,以往的综述往往分别讨论植物化学成分和生物活性,而没有充分整合发酵机制与其皮肤科意义。因此,目前尚缺乏关于发酵如何影响植物化学成分的生物活性、皮肤渗透性和治疗潜力的统一理解。本综述旨在批判性地评估发酵对植物化学成分的影响及其在皮肤科化妆品中的相关性,特别关注机制途径、药理活性和转化潜力,通过将生化转化与皮肤科结果联系起来,为开发更安全、更有效和基于科学的生物化妆品配方提供综合视角。

**方法**
使用Scopus和PubMed数据库进行了全面的文献搜索,以识别2015年至2025年间发表的相关研究。搜索策略包括关键词“发酵”、“药用植物”、“植物化学成分”和“皮肤化妆品”及其同义词,并应用布尔运算符(“AND”和“OR”进行细化。从选定的数据库中识别出32条记录。经过标题和摘要筛选后,对所有32篇文章进行了相关性评估。其中19篇文章符合全文评估的要求。在全文评估后,有13篇文章因不符合纳入标准而被排除。最终,5项研究被纳入定性分析。研究选择过程遵循PRISMA框架,包括识别、筛选、资格评估和纳入阶段(见图1)。

**数据收集过程**
在去除初始搜索结果中的重复记录后,系统地进行了研究选择。使用基于Web的工具Rayyan.ai(https://new.rayyan.ai/)独立筛选了所有识别出的文章的标题和摘要。符合初步标准的文章进入全文评估。要被纳入,文章需要讨论发酵方法及其对植物成分的影响,并报告2015年至2025年间发表的临床前发现。纳入的研究需要调查来自药用植物的提取物或分离化合物,并展示与发酵样本相关的结果,特别是关于其植物成分和药理性质或皮肤科活性。被排除的文章包括综述、评论或主要关注非发酵植物材料的文章。对于每项符合标准的研究,提取了关键数据,包括药用植物家族、采集地点和年份、使用的植物部位、发酵方法、代谢物类别或特定植物成分,以及发酵前后植物成分水平的定量比较。对于体外研究,还记录了细胞系类型、诱导方法和暴露时间等数据。根据这些标准,最终有5篇文章被纳入深入分析。

**合成方法**
由于纳入的研究之间存在显著差异和结果测量的不同,我们对证据进行了叙述性综合,并根据报告的结果进行了主题组织。为了提供更全面的背景并填补综述的空白,该综合包括关于植物成分向皮肤渗透性的机制和潜在用于生物活性药物的发酵植物的专门章节。这种整体方法对研究人员很有价值,将生物学背景与最新证据的系统回顾相结合。

**结果总结**
从两个选定的数据库中识别出32条记录。经过标题和摘要筛选后,对所有32篇文章进行了相关性评估。其中19篇文章符合全文评估的要求。在全文评估后,有13篇文章因不符合纳入标准而被排除。最终,5项研究被纳入定性分析。研究选择过程如图1所示,概述了根据PRISMA框架的识别、筛选、资格评估和最终纳入的阶段。除了纳入的研究外,还回顾了补充文献以支持机制发现的解释,特别是与皮肤渗透性相关的发现。这些来源未被纳入PRISMA流程图,因为它们不符合系统分析的预定义纳入标准。

**结果**
生物化妆品配方的临床效果从根本上取决于植物植物化学成分与微生物酶机制之间的代谢兼容性。最新文献表明,研究重点从被动溶剂提取转向目标生物激活。大多数研究讨论了发酵植物作为生物化妆品中潜在的活性成分的体外研究。研究发现,许多植物材料在发酵后其植物化学成分和生物活性发生了显著变化。总体而言,发酵植物提取物在生物化妆品应用中显示出相当大的潜力,但只有少数研究明确阐明了与安全性可持续性相关的潜在机制。尽管几项研究报告了发酵后的生物活性增强,但这些效应的幅度和一致性因微生物菌株、发酵参数和植物底物等因素而异。此外,大多数现有证据来自体外模型,可能无法完全反映临床效果。因此,需要对发现进行批判性比较,以更好地理解基于发酵的方法在生物化妆品应用中的范围和局限性。这是通过修改核因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)的信号通路来实现的。这种发酵产品能有效抑制降解酶,包括胶原酶和5α-还原酶,同时减少一氧化氮(NO)的生成。在皮肤治疗中,这种保护功能至关重要,因为发酵产生的化学物质可以防止H2O2氧化应激和UVB辐射引起的细胞损伤和胶原蛋白降解。发酵技术的进步,包括利用Candida bombicola通过生物转化麦卢卡油和韩国传统草药来合成 sophorolipids,为局部药物递送系统的发展带来了新的方面。这一过程增强了活性化合物的吸收,并通过刺激丝聚蛋白等结构蛋白来强化表皮屏障功能。此外,临床证据表明,发酵油可以调节皮肤微生物群的多样性和α多样性。作为一种后生物制剂,该发酵产品与合成材料相比具有更高的安全性,并有助于恢复皮肤生态系统的平衡,这对于治疗许多慢性皮肤病和提前衰老至关重要。

从传统的植物提取技术向利用酵母平台进行生物合成方法转变,以制造基于大麻素的 medicinal 分子。研究结果表明,通过发酵产生的Cannabigrol(CBG)在抗炎效果和皮肤健康恢复方面优于CBD。乳酸菌对石榴皮(Punica granatum)和五味子(Schisandra chinensis)的生物过程干预显著增加了多酚和黄酮类的密度。根据对人类成人角质形成细胞肿瘤(HaCaT)的研究,这种发酵过程最大化了细胞内的抗氧化活性。特别是,这种发酵产品对过氧化氢(H2O2)引起的氧化应激提供了显著的保护。从Chamaecyparis obtusa叶子中提取并使用Ganoderma applanatum真菌进行发酵后,萜类和酚类成分得到了增强。体外研究表明,这种发酵产生的代谢物具有强效的抗炎特性。真菌发酵似乎将前体化学物质转化为更具药理活性的次级代谢物,可以有效地降低炎症介质。这些观察结果表明,真菌发酵是一种可行的生物技术,可用于基于天然产品的药物制造。表1提供了关于发酵植物成分作为潜在生物化妆品的体外研究的清晰概述。

发酵植物提取物通过酶促糖苷水解克服角质层屏障来增强皮肤渗透性的机制。大多数植物成分,包括石榴皮(P. granatum)、柑橘叶(M. citrifolia)和几种蔷薇属植物中的成分,在未发酵状态下都是糖苷。由于含有糖基团,这些糖基化分子具有较高的分子量和相当的极性,形成强烈的亲水性和空间障碍,阻止它们通过亲脂性角质层。本综述中介绍的发酵技术,特别是那些使用乳酸菌菌株的技术,通过酶促水解成功克服了这些限制。起始培养物产生的细胞外β-葡萄糖苷酶促进了O-糖苷键的断裂。相关的苷元,如自由的scopoletin或黄酮苷元,从庞大的亲水糖苷中生物转化而来。被动扩散遵循Fick第一定律,由此产生的苷元具有较低的分子量和最佳的亲脂性。发酵提取物在HaCaT细胞中的抗氧化活性比未发酵的提取物更强,作为促进细胞吸收的生物替代品。真菌转化引起的亲脂性调节增强了皮肤的渗透性。除了简单的水解之外,真菌发酵还提供了一种直接影响渗透性的结构改变机制。天然萜类通常含有限制其与皮肤脂质双层兼容性的功能基团。真菌菌丝的酶促能力可以修改这些支架,可能是通过羟基化或甲基化,创造出更疏水的代谢物。由于这种极性变化,发酵化学品可以更容易地进入皮肤的细胞间脂质基质,从而更深入地渗透到活表皮中,那里有炎症介质如NF-κB。生物表面活性剂在发酵植物递送系统中的作用对于改善皮肤渗透性具有重要意义。使用Oji复合物和Candida bombicola发酵的麦卢卡油的研究揭示了一种独特而极其复杂的机制。这种生物过程在原位产生sophorolipids(SLs),而传统的提取技术依赖于溶剂扩散。这些 glycolipid 生物表面活性剂作为一种绿色递送方法。在非发酵组合中,草药活性成分和油以不同的相存在,相互作用很少。但在发酵过程中,SLs形成了可以包含亲水性和疏水性植物成分的胶束结构。这种胶束包封提高了活性成分的溶解度并降低了界面张力。此外,生物表面活性剂已知可以与角质层脂质相互作用,造成屏障功能的暂时性和可逆性破坏,显著增强了封装活性成分向真皮的传递。配方的物理化学环境也显著影响了屏障渗透性的化学松弛和酸化。柑橘(Citrus grandis)果皮自发发酵产生pH范围为3.2–3.8的滤液,富含乳酸和柠檬酸等有机酸。这种酸性环境促进了轻微的角质溶解作用,与非发酵水提取物的中性pH相反。发酵滤液通过减少角质细胞间的粘合力有效地“松动”了皮肤外层的固体结构。除了促进皮肤更新外,这种方法还产生了微通道,使得其他生物活性物质(如naringin)的渗透更加高效。这些结果表明,无论是通过酵母生物合成还是微生物发酵(乳酸菌和真菌菌丝),生物工艺技术都能有效增强植物来源物质的药理特性。目前,生物化妆品的重点主要是局部应用,而不是使用发酵技术的细胞水平干预。当前的研究表明,利用乳酸菌和酵母等微生物的生物增强技术可以提高酚类化学物质的生物利用度,这对皮肤防御至关重要。五味子和石榴皮的发酵显示出显著降低细胞内氧化应激的能力。当人类HaCaT角质形成细胞暴露于过氧化氢时,这种发酵的副产品对自由基具有强效作用,保护DNA免受可能导致提前衰老或光老化的损害。此外,关于从酵母中生产Cannabigerol的研究产生了意想不到的新结果。其抗氧化效果优于维生素C,在减少皮肤成纤维细胞中的活性氧方面表现突出。发酵果皮具有高达36.5的防晒系数(SPF),这表明天然材料能够在物理和生理上保护自己免受紫外线辐射。这说明了天然材料抵御紫外线辐射的能力。虽然皮肤色素沉着是一种天然的防御机制,但过度色素沉着通常表示长时间氧化应激导致的黑素细胞失调。关于柑橘叶和石榴果的发酵研究表明,抗氧化活性与抑制皮肤黑色素生成之间存在关联。自由基经常刺激黑色素合成的主要催化剂酪氨酸酶。在最佳发酵方法中,例如15天的诺尼果发酵中,多酚和黄酮类的浓度显著升高。这些生物活性化学物质的浓度增加使环境变得更加还原性,消除了引起色素沉着的自由基,并间接阻止了酪氨酸酶的酶促级联反应。因此,由于皮肤氧化平衡的恢复,面部皮肤色调变得更加均匀和有光泽。生物化妆品为痤疮和皮炎等炎症性皮肤病提供了针对性的治疗,减少了长期使用皮质类固醇的不良反应。一项关于Ganoderma真菌菌丝发酵Chamaecyparis obtusa叶提取物的研究表明了一种复杂的化学途径。这种机制通过阻断NF-κB的核转运和抑制STAT信号通路来有效阻止炎症。Cannabigerol在两个显著的作用中表现良好:首先,它抑制了Cutibacterium acnes细菌的增殖;其次,它阻止了免疫细胞在细菌反应中产生的促炎细胞因子IL-1β和TNF-α的激增。临床证据表明,基于Cannabigerol的血清可以减少患者的红斑。这标志着痤疮治疗的一个新时代,强调调节皮肤的免疫反应并特异性针对细菌。尽管发酵通常能增强植物来源化合物的生物活性,但并非所有研究都报告了一致的改进。实验设计、微生物菌株和底物组成的差异导致了研究结果的不同。这些不一致性强调了仔细评估个别发现的重要性,而不是得出泛化结论。尽管报道了生物活性的提升,但研究结果并不完全一致。微生物菌株、发酵时间和底物组成的变化导致了结果的差异。虽然一些研究表明抗氧化和抗炎活性有显著提升,但其他研究则报告了中等或条件依赖的效果。总体而言,现有证据表明发酵效果高度依赖于具体情境,需要仔细优化。这项工作的发现验证了通过微生物发酵进行生物转化不仅仅是一种保存方法,而是一种重要的分子工程方法,用于提高植物化学物质的生物利用度。这项研究表明,高摩尔质量复杂糖苷的化学组成明显向更简单、生物活性更强的苷元形式转变。在石榴皮(Punica granatum)外果皮的发酵中使用Lactobacillus paracasei等菌株,一致地提高了整体多酚含量。这一过程由β-葡萄糖苷酶促进,它切割糖苷键,从而激活皮肤受体靶点的分子。真核系统的优势也体现在G. applanatum在各种C. obtuse底物上的应用中,与原核系统相比。丝状真菌具有更广泛的酶谱,能够修饰亲脂性功能基团,从而增强化合物对角质层脂质基质的亲和力。这种技术符合现代药物设计的原则,强调通过改善小分子来提高组织渗透性。这些发酵物质的治疗效果得益于分子信号通路,通过抑制NF-κB和MAPK来影响皮肤炎症。一种由九种草药混合发酵得到的蒸馏物显示出在保护皮肤免受UVB辐射方面的增强效果,防止了MMP-1介导的胶原蛋白降解。结果表明,发酵过程可以生成具有光保护和抗衰老作用的次级代谢物。此外,代谢改变的S. cerevisiae酵母实现了CBG的从头合成,解决了植物原材料变化相关的问题。CBG是一种生物合成产物,在体外表现出抗炎特性,展示了细胞技术作为高纯度化学物质来源的潜力。利用C. bombicola原位生产sophorolipids生物表面活性剂是对现有研究最具突破性的贡献之一,增强了两亲性化合物的自然渗透。这种方法降低了表面张力,并可逆地改变了角质层中的细胞间脂质排列,促进了活性化合物向更深表皮层的渗透。整个发酵过程中的pH管理进一步证实了渗透性的增强。调整pH至皮肤的生理酸性范围可以保持皮肤屏障的完整性,并促进酚类化合物以非离子状态扩散。通过糖基化降低分子量,结合生物表面活性剂提供的渗透性改善,形成了一种最适合局部治疗的光药动力学协同效应。引用109:产品开发研究从粗提物转向了发酵活性成分,从而提高了安全性。引用110:对HaCaT细胞和人类皮肤纤维母细胞的细胞毒性测试表明,生物转化通常可以减少天然植物中某些化学物质引起的刺激。尽管如此,体外证据显示其具有类似于药物的治疗潜力,例如CBG对痤疮的作用以及Rosa spp.对酪氨酸酶的抑制作用。引用111:符合FDA标准需要区分关于改善皮肤结构和外观改善的声明。引用112:尽管分子机制表明有显著的酶抑制作用,但现有的商业化技术更倾向于将其归类为功能性化妆品或药妆品。引用113:这项研究为开发一种临床有效、物理化学稳定且适合长期用于生物化妆品配方的活性成分递送系统提供了科学基础。引用114:尽管有详细的机制见解,但这些发现的实际应用价值仍有限。大多数研究依赖于体外模型,这些模型可能无法完全反映人类皮肤的复杂生物反应。引用115:因此,通过体内和临床研究进一步验证发酵植物化学物质的实际应用至关重要。从实验室规模向工业规模的转变需要严格标准化发酵技术,以确保批次间的一致性。在生物化妆品领域,这项技术正从传统的开放罐发酵转向完全受监管的生物反应器发酵。引用116:利用酵母S. cerevisiae从头生产CBG体现了产业化,其中优化了通气率、温度和原料供应等因素,以提高所需代谢物的产量,而不受季节性或植物遗传变异的影响。液体草药发酵(LHF)的可扩展性包括优化上游处理,如确定合适的接种浓度和底物比例。使用C. bombicola提取 sophorolipids 表明行业正在将载体材料和活性成分的生产整合到一个生物过程中,从而提高可持续化妆品领域的成本和能源效率。然而,发酵产品的下游处理面临复杂的技术挑战。主要挑战是消除剩余的微生物生物质和不希望存在的次要代谢物,这些物质可能会影响产品的感官特性(颜色和气味)。膜过滤和蒸馏技术对于生成清澈且感官稳定的滤液至关重要,同时保持其活性成分的完整性。引用117:此外,在复杂的发酵基质中标准化活性化合物的浓度是一个监管问题。发酵产物是一种动态组合,需要识别某些生物标志物(如槲皮素或苷元浓度)作为质量控制标准。活性化学物质在纯化过程中的氧化敏感性要求实施封装技术或添加天然抗氧化剂,以保持其在到达消费者手中的有效性。引用118:基于发酵的生物化妆品的安全性通过体外和全面的临床评估进行评估。原始研究发现表明,对HaCaT细胞和皮肤纤维母细胞的细胞毒性测试一致显示,某些剂量的发酵提取物不会影响细胞活力。对生物合成的CBG进行的临床评估(包括在人类参与者上进行48小时贴片测试)证实该物质无刺激性和不过敏性。引用119:长期使用需要评估皮肤屏障的完整性。如果pH值未调整到皮肤的缓冲能力,发酵产生的高浓度有机酸可能导致角质层变薄。为防止相分离或可能导致有害副产品的化学降解,进行物理化学稳定性研究(包括在极端温度下的加速稳定性测试)是必要的。引用120:人类重复刺激贴片测试(HRIPT)旨在减少由于特定酚类化学物质积累而导致的持续不良影响的风险。对Rosa spp.和M. centifolia发酵滤液的研究表明,生物转化经常通过改变蛋白质和萜类化合物的酶结构来消除原始植物中可能存在的过敏原。引用121:然而,需要注意防止潜在的机会性微生物感染。尽管如此,监测对于防止潜在的机会性微生物感染是必要的。引用122:因此,必须精心设计适当的保存方法,以确保产品在保质期内的微生物安全性。引用123:在皮肤活性化合物合成中应用发酵技术代表了化妆品制药领域的一个显著进展。引用124:通过整合传统草药知识与现代生物加工技术,可以生产出具有高分子靶点精确度、良好皮肤渗透性和临床验证的安全性的治疗剂。当前证据的一个关键限制是缺乏研究之间的直接可比性。微生物系统、发酵参数和植物底物的差异使得难以得出标准化结论。例如,乳酸菌介导的发酵一致增强了多酚的释放,而真菌发酵似乎在修饰亲脂化合物方面更为有效。这表明发酵结果并非普遍适用,应在特定的实验背景下解释。

当前挑战与安全性:产品的稳定性和发酵气味是与生物转化过程相关的物理和化学特性。对Noni果实的研究表明,发酵过程会改变其成分的化学组成,导致pH值下降和酸度增加,从而产生独特的酸味。这些变化表明活性分子的出现而不仅仅是副作用。这种化学环境的改变增强了最终产品的稳定性。关于石榴皮和五味子的研究表明,发酵可以有效保存和增强抗氧化潜力和酚类成分,比传统的水提取技术更有效。此外,使用酵母生物合成CBG相对于依赖作物收成(受变异性影响)提供了更大的供应稳定性,从而保持最终产品的一致质量。这对原材料的可用性是一个优势。发酵对于皮肤安全性至关重要,因为它减少了刺激风险并提高了物质与人体皮肤的生物相容性。发酵可以消除某些植物提取物的细胞毒性,C. obtuse提取物在真菌菌丝发酵过程中保护细胞免受标准乙醇提取的影响。对含有Cannabigerol的发酵血清的临床研究表明,它既不会引起刺激,也不会促进因接触刺激性化学物质(如SLS)而造成的皮肤损伤的修复。发酵过程将活性成分转化为更适应皮肤的形态,使其适用于非常敏感的皮肤。引用125:然而,将该技术应用于该行业面临几个复杂的工业挑战。主要问题是可扩展性和成本效益。由于直接从植物中提取稀有化学物质的经济不切实际,行业正在转向生物过程工程,包括使用更易扩展的酵母。这需要大量的初始技术投资。此外,优化过程还存在技术挑战。参数(如温度、时间和接种量)必须通过响应面方法等统计技术精确确定。这是因为微小错误可能会影响产品质量。另一方面,有机废物(如果皮)应转化为有价值的资源。这意味着这种发酵产品可以被视为传统加工产品和现代验证的化妆品或治疗产品。对所包含研究的比较评估突显了发酵结果取决于微生物系统和过程参数的变异性。乳酸菌介导的发酵似乎通过酶水解一致增强了多酚的生物利用度,而真菌发酵可能会引起更广泛的结构改变,从而提高亲脂性。这些差异表明微生物选择是发酵产品药理学特性的关键决定因素。尽管有这些有希望的发现,但并非所有研究都报告了发酵后的持续改进。在某些情况下,仅观察到中等或条件依赖的效应,表明发酵并不普遍增强生物活性。这种变异性强调了过程标准化和仔细优化发酵条件的重要性。

研究的局限性:尽管本综述提供了关于发酵植物基植物成分在生物化妆品中潜力的全面见解,但在解释结果时应考虑几个限制。定性综合的范围有限,植物种类、发酵方法、微生物菌株和评估模型的显著异质性限制了研究之间的直接比较。如表2所示,这些限制是在符合纳入标准的5篇文章中发现的。重要的是,这些限制并不反映所包含研究的质量,而是突显了当前文献中的空白。未来的研究需要采用标准化的方法和更全面的实验设计,以加强基于发酵植物的生物化妆品应用的科学基础和转化潜力。在解释这些发现时应考虑几个限制。首先,只有五项研究符合纳入标准,反映了专门针对皮肤应用中的发酵驱动的植物化学转化的研究有限。其次,大多数纳入的研究基于体外模型,可能无法完全反映临床条件。第三,微生物菌株、发酵条件和植物底物的变异性限制了结果的可比性。这些限制突显了需要标准化方法和设计良好的临床研究。表2:所包含研究中的已知限制和研究空白。

未来展望:美容和制药行业目前正在经历重大的范式转变。这一转变从传统的提取技术转向更复杂的生物过程工程。关于利用酵母生产Cannabigerol的研究表明,未来的活性化合物生产将不再依赖于农业改良和季节性作物的收获。行业将转向以微生物发酵为基础的移动工厂。这些工厂可以确保工业可扩展性、优异的纯度和产品一致性,不受外部因素影响。这标志着一个新的时代,在这个时代,生物制造将成为解决罕见植物化学原料短缺和成本增加的重要手段。未来,原材料供应链将强调可持续性和循环经济。研究表明,石榴皮、香蕉和葡萄柚等果皮废弃物可以用来生成具有抗氧化和光保护特性的生物活性化学物质。未来,美容和食品行业将逐渐融合,将残余生物质转化为有价值的酶促发酵资源。这种方法不仅解决了环境问题,而且非常经济。此外,科学验证和毒理学调节将使新的标准取代传统的经验性声明成为可能。研究表明,菌丝发酵可以保留硬木提取物(如C. obtuse)的抗炎特性,同时减少其细胞毒性。这有助于创造与人体皮肤组织高度生物相容的新药物。未来的产品开发将基于证据驱动的医学方法。这种方法将通过精确的统计技术(包括响应面方法)优化发酵参数,而标准化的临床研究对于确保现代皮肤解决方案的有效性和安全性至关重要。

结论:本综述强调,发酵是一种有前景的生物技术策略,可以提高植物源植物化学物质在药妆皮肤学中的功能表现,主要通过改善其生物利用度、皮肤渗透性和物理化学稳定性。本综述综合的证据表明,发酵可能提高抗氧化能力、抗炎活性和酪氨酸酶抑制作用,这些都与氧化应激途径和炎症介质(包括SOD、CAT、IL-6和TNF-α)的调节有关。这些发现与讨论的机制见解一致,特别是酶促脱糖作用、亲脂性调节和生物表面活性剂介导的皮肤角质层渗透性改善的作用。然而,如结果和讨论部分所强调的,目前的证据基础主要来自体外研究,体内研究有限,微生物菌株、发酵条件和植物底物的变异性很大。这种变异性限制了结果的直接可比性,并限制了其转化应用的可能性,表明发酵结果取决于具体背景而非普遍适用。从临床和工业的角度来看,发酵为开发更安全、更稳定和功能优化的生物化妆品成分提供了有价值的方法。该技术的应用有助于开发针对氧化应激相关皮肤问题的产品,如光老化和色素沉着问题,同时也能符合可持续性原则和可扩展的生产流程。未来的研究应优先考虑发酵工艺的标准化,包括微生物选择、底物组成和加工参数;确定可靠的生物活性标记物以进行质量控制;整合先进的体外、体内和临床模型来验证产品的皮肤疗效;并解决与产品一致性、安全性和商业化相关的监管难题。解决这些方面将对于弥合实验发现与实际化妆品应用之间的差距至关重要。

披露
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这些关系可能会影响本文所述的 work。

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