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從酸到維生素A到C——護膚品背后的科學是什么?

2022-09-11 17:05 作者:黃先生斜杠青年  | 我要投稿

我是斜杠青年,一個不務正業(yè)的“雜食性”學者!


來源:蓋蒂圖片社


我們中的許多人盯著護膚品的包裝,想知道標簽上印著那個奇怪的化學詞到底有什么作用。讓我們進入護膚品中一些常見活性成分背后的科學。

“活性成分”是我們從科學研究中知道的對皮膚有生物影響的化合物。希望在進入商店或“網(wǎng)購”之前,在進行的護膚選擇時,你可以更好地了解情況。

首先,關于皮膚。

皮膚是身體最大的器官。它起到水和病原體的屏障作用,并保護我們重要的粘性碎片免受紫外線和化學物質的傷害。皮膚由三層組成:表皮、真皮和皮下。

最深的一層,皮下,主要儲存脂肪,并包含結締組織,以附著在肌肉和骨骼上。

真皮是皮膚的中間層,約占皮膚厚度的90%;在那里你可以找到毛囊、血管、汗腺和結締組織,以及彈性蛋白和膠原蛋白。彈性蛋白對于保持皮膚柔韌性和幫助拉伸皮膚恢復形狀很重要,而膠原蛋白則提供支撐皮膚并使其緊致。

皮膚層的結構解剖圖。來源:蓋蒂圖片社


表皮是皮膚的頂層,表皮的最外層稱為角質層。它由一層層被稱為角質細胞的死皮細胞以及蛋白質角蛋白組成,這些蛋白也構成你的頭發(fā)和指甲。

下面是表皮的基底層。在這個層中,會發(fā)生一個稱為皮膚細胞周轉的過程,即新的皮膚細胞增殖,并在上面剝落時被推以取代死細胞。

平均而言,表皮需要40-56天才能完全周轉,但隨著年齡的增長,這個時間線會延長,并影響皮膚的外觀。

讓我們談談護膚品中的酸

Α和β羥基酸——通??s寫為AHA和BHA——是用作化學去角質劑的弱酸。

具有結構和化學式以及分子模型的α羥基酸。來源:科學共享圖庫


他們名字中的“羥基”是指由氧和氫組成的酒精基團,而酸指的是羧酸基團。這兩組相距多遠決定了分子是α還是β羥基酸。因此,如果它們在分子上相距一個碳,那么它是一個AHA,如果它們相距兩個碳,那么它是一個BHA。

AHA通過松開角質層中死皮細胞之間的化學鍵來去角質,這很有用,因為隨著年齡的增長,你的皮膚細胞周轉率會繼續(xù)放緩。這種細胞切除有幫助,因為如果皮膚太厚,它可能會看起來暗淡和不均勻。

護膚品中最常見的AHA包括乙醇酸、乳酸、酒石酸和檸檬酸。它們的有效性取決于pH值、濃度和暴露持續(xù)時間。一般來說,低于10-15%的濃度被認為適合在家里使用。


水楊酸結構、化學式和分子3D模型。來源:科學共享圖庫

AHA是親水性的,這意味著它們?nèi)芙庠谒?,而水楊酸等BHA是疏水或油溶性的。這使得BHA非常適合進入和清除被油性細胞和皮脂堵塞的毛孔,以及一般去角質。

這些酸的副作用可能包括刺激和灼熱感,它們還使皮膚對紫外線更敏感——因此,如果你計劃使用防曬霜,請務必涂抹防曬霜。


維生素C

護膚品中使用了相當多的重要維生素。這些化合物對正常的細胞功能至關重要,但我們要么自己制造得不夠,要么根本無法制造它們。

維生素C是人類皮膚中最豐富的抗氧化劑,其生物活性和研究最充分的形式是L-抗壞血酸。

太陽輻射、污染和吸煙等不同環(huán)境因素可以通過形成所謂的“活性氧”或“自由基”來加速對皮膚的損害。這些有害分子可能會對細胞內(nèi)的蛋白質和DNA造成損害,但維生素C等抗氧化劑通過放棄一些自己的電子來中和這些自由基。

維生素B3

通常被稱為煙酰胺,是護膚品中常見的另一種維生素。煙酰胺是一種前體,在體內(nèi)轉化為輔因子NADH和NADPH。許多生化反應中的酶需要這些輔助分子才能起作用,但它們在皮膚細胞中的水平會隨著年齡的增長而下降。

有證據(jù)表明,煙酰胺可以增加皮膚成纖維細胞中NADH的濃度。由于NADH和NADPH參與皮膚中的許多反應,煙酰胺有可能影響各種代謝途徑,以及依賴它們的皮膚功能。

維生素A

你可能更熟悉不同形式的維生素A的名稱,如視黃醇和 tretinoin,但維生素A的衍生物通常被稱為維甲酸。自1955年以來,已經(jīng)合成了2000多種維生素A衍生物,自20世紀70年代以來,維甲酸用于治療粉刺。

維甲酸是各種不同細胞過程的知名影響者。維生素A是美國食品藥品監(jiān)督管理局批準的第一種維生素作為抗皺劑。

除其他事項外,維甲酸抑制導致膠原蛋白分解的酶家族。

它還刺激成纖維細胞和角質細胞細胞的產(chǎn)生。受刺激的成纖維細胞產(chǎn)生更多的膠原蛋白,使真皮豐滿,增加角質細胞增殖的速度導致死角質細胞脫落。這增加了細胞的周轉率,并導致皮膚表面紋理更光滑。

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