头屑令人烦恼,哪些植物抑菌成分对头皮屑有抑制作用?

在日常生活中,你是否有过头屑的困扰?如果你也备受头皮屑的困头屑是头皮角质细胞过度增生而引起的大量脱屑现象,已经成为现代社会困扰人们常见问题,且难以根除。产生头皮屑的主要原因是马拉色菌的过度增殖。马拉色菌通过代谢皮脂中的脂质产生不饱和脂肪酸从而引发炎症反应。

传统去屑剂存在有副作用、耐药性以及环境污染等问题,而植物来源的去屑成分具有来源广、副作用小、价格低、较少出现耐药、适合于长期及预防性应用的这些特点,使研究开发植物来源的去屑产品具有良好的前景。

一、头皮屑产生的原因

头皮屑是一种常见问题,全世界约有50%的成年人受到头皮屑的影响,男性也比女性更普遍。头皮屑开始于青春期,在大约20岁时达到发病率和严重程度的峰值,在超过50岁的人群中变得较少流行。头皮屑一般是指头皮上或头发里出现的薄片状鳞屑,并且经常伴有瘙痒。

头皮屑是一团脱落的角质细胞,他们彼此之间保持较大的凝聚力并从角质层表面脱离。头皮屑的范围较难定义,因为头皮屑与脂溢性皮炎以及其它引起脱屑的皮肤病的界定并不清晰。

很多学者认为头皮屑和脂溢性皮炎是同一疾病的不同阶段,头皮屑是脂溢性皮炎的轻症表现,不伴有特应性皮炎、银屑病以及其他的皮肤病,通常呈较小的干燥鳞片,而脂溢性皮炎是一种通常会超出头皮范围的更具炎症性的疾病,脱落的皮屑较大,粘着性高,也较为油腻。

目前学术界认为有3个主要因素决定了头皮屑的形成:马拉色菌增殖、头皮脂质分泌和个体易感性。这3个因素是相互关联的,它们决定了头皮屑的形成时间和表现形式。关于头皮屑的研究,目前较多的研究方向集中在马拉色菌的致病性研究上。

对于马拉色菌如何引起头皮屑的问题,大多数学者认为,马拉色菌源性磷脂酶和脂肪酶引起的不饱和脂肪酸聚集是引发炎症反应的关键。

在体外实验中证明,糠秕马拉色菌可以产生磷脂酶A2,认为马拉色菌属可能通过分泌磷脂酶A2来催化水解三酰甘油,产生花生四烯酸,且该催化作用可能通过类花生酸通路间接引发炎症反应。

同时,马拉色菌源性脂肪酶降解皮脂中的甘油三酯,甘油三酯被水解为不饱和脂肪酸,由此引发炎症反应。

二、马拉色菌的致病机理

马拉色菌是一种普遍存在的单细胞担子菌酵母,是动物和人类皮肤真菌菌群的组成部分,可导致机会性感染,引起各种马拉色菌属皮肤病。马拉色菌属目前世界公认的有7个菌种。

通过电子显微镜研究,马拉色菌细胞有厚且多层的细胞壁结构,由几丁质和极高水平的脂质组成,脂质含量比白念珠菌和酿酒酵母高得多。它的细胞表面疏水性(CSH)已被认为是导致耐药性和炎症发展的主要因素。马拉色菌在皮脂丰富的区域增殖,如头皮和其他脂溢性区域。

除厚皮马拉色菌外,所有的马拉色菌都需要脂肪酸作为碳源生存。由于不能合成C14、C16饱和脂肪酸,马拉色菌通过从马拉色菌基因组转录的脂肪酶和磷脂酶水解皮脂中的甘油三酯来获得必需的脂质。

马拉色菌是目前已知的唯一一种缺乏脂肪酸合成酶基因的皮肤共生真菌。马拉色菌通过单极出芽生殖,挤出的芽与母细胞之间由隔膜隔开,形成衣领状的连续的疤痕。

三、头皮屑的治疗方法

常用的去屑产品中的去屑剂主要有三类:角质剥脱剂,细胞生长抑制剂和抗真菌制剂。角质剥脱剂如水杨酸、硫磺和煤焦油,具有一定程度的剥脱角质的作用,但此类产品气味较差,刺激性强,长期使用会对角质层造成损伤。

细胞生长抑制剂通过降低角质层细胞的更替速度改善角质化和脱屑症状,如二硫化硒,但其存在异味,用后使发质干涩,对于皮肤敏感者容易引起炎症反应。

目前用于去屑止痒的产品多添加抗真菌制剂。唑类真菌抑制剂主要通过靶向ERG11基因编码的14'-羊毛甾醇脱甲基酶作用于麦角固醇生物合成,从而抑制羊毛甾醇转变为麦角固醇。

使用唑类抗真菌制剂导致的麦角固醇生物合成减少会破坏液泡ATP酶的功能,从而破坏了细胞膜的完整性和通透性,导致液泡酸化和离子动态平衡受到破坏。

ZPT使马拉色菌细胞内锌水平显著提高,细胞锌的增加导致了SOD2基因的显著下调,从而破坏了Fe-S簇蛋白的合成,导致了线粒体功能障碍,从而诱导马拉色菌凋亡。

这些问题的存在使得以上药物的应用有一定的局限性。近年来,随着环保、低碳、绿色和天然趋势的流行,植物来源的去屑产品成为研究的热点,并越来越受到人们的关注和喜爱。

副作用小、来源广、价格低廉、较少出现耐药性,适合于长期及预防性应用的这些特点,使研究开发植物来源的去屑产品具有良好的前景。

但由于植物提取物颜色深、气味重,并且成分复杂,其作用机制也不甚清晰,因此利用现代化的技术、工艺从天然植物中分离出有效的抗真菌成分,幷研究其作用机理是新药开发的方向。

四、植物抑菌成分与作用机制

具有抗菌性能的次生代谢产物大多数属于化学基团,即酚类、萜烯类、生物碱类和多肽类,对引起疾病的微生物具有多种作用机制。具有抗菌性能的植物化学物质可分为以下四大类:

  1. 酚类,这是在植物界中分布最广泛的次生代谢产物。酚类化合物包含一个或多个直接与芳烃链相连的羟基,通常使用化学成分、羟基数、碳骨架上取代基数量等参数对酚类化合物进行分类。
  2. 萜烯类,它们是聚合的异戊二烯衍生物,其合成过程是通过以乙酸盐为起始单元的甲羟戊酸途径进行的。各种萜烯的分类基于其所含异戊二烯单元(C5)的数量。当萜烯含有一些的其他元素(通常为氧)时被称为萜类。

  1. 生物碱,即含氮的碱性有机化合物。除了碳、氢和氮,一些生物碱还可能含有氧、硫,很少含有氯、溴和磷等其他元素。生物碱和其他含氮的天然物质如氨基酸、核苷酸和胺之间没有明显的区别。
  2. 抗菌肽,植物抗菌肽是由不同植物产生的一组小分子蛋白质,是其防御机制的一部分。多数AMPs是含有10~60个氨基酸的多肽,其分子量范围为2~13kDa,通常是带螺旋结构的带正电荷的蛋白质。

由于植物化学物质存在巨大的化学多样性,这些化合物的作用机理尚不完全清楚。在已进行的各种研究的基础上,似乎不同的植物化学物质针对不同的组织水平,如分子水平,细胞水平以及生物膜水平等。

植物化学物质所表现出的作用机制的多样性有希望解决在引起传染病的病原体中经常发生的抗生素耐药性问题。

在分子水平上,各种抗微生物植物化学物质与作用位点上存在的不同生物分子发生反应,在化学和物理上对其进行修饰,使它们部分或全部丧失生物功能。在此类反应过程中,植物化学物质或其生物活性产物通过共价或非共价键与各种生物分子(如蛋白质和核酸)结合。

这些活性化合物包含一些非常活泼的基团,例如醛基和巯基,环氧化物,具有烯键构型的双键以及其结构中的三键,可以与蛋白质和微生物的DNA形成共价键。

蛋白质是细胞的功能单位,并在细胞中起重要作用,例如酶,受体,转录因子,离子通道转运蛋白或细胞骨架蛋白质。因此,任何一种抗微生物植物化合物对细胞蛋白质结构的改变,无疑都会对发生变化的生物体的生存产生不利影响。

与共价相互作用相似,非共价相互作用也会改变蛋白质的结构,例如,含有一个至多个羟基的酚类化合物可与蛋白质中的负电性原子形成氢键。

此外,酚类化合物可以在正常的生理条件下部分解离为带负电荷的酚酸根离子,并与蛋白质的带正电荷的氨基酸残基形成离子键,并影响蛋白质的结构和功能特性。

活性氧(ROS)是一组高活性和不稳定的化学形式的氧,它可以和一系列生物分子发生反应,如果在合成的早期不加以抑制,还可能引起多种疾病甚至诱导细胞凋亡。

一方面,许多植物化学物质(例如酚类化合物)具有通过其较高的抗氧化特性来减少ROS产生的能力,另一方面,一些植物化学物质会诱导ROS的生成。

有研究表明ROS的过量产生导致严重的氧化应激,致使核酸损伤、脂质中多不饱和脂肪酸的氧化和蛋白质中氨基酸的氧化。据报道,几种诱导细胞凋亡的植物化学物质在细胞凋亡期间会产生大量的羟基自由基。

五、结语

本文旨在开发出一种植物来源的天然去屑成分,通过抗马拉色菌药敏试验筛选出丁香酚,并研究了丁香酚联用传统去屑剂的抗菌活性以及丁香酚的抑菌机制,丁香酚对M.furfur具有较好的抗菌活性,与传统去屑剂联用具有更好的抑菌效果。

并且丁香酚在细胞水平和人体都有较好的安全性,具有在去屑产品中使用的潜力。丁香酚对M.furfur的杀菌机制涉及破坏细胞壁和细胞内部的膜结构。

虽然本文为丁香酚在去屑产品中的应用提供了一定的理论依据,但还缺乏产品试用以及功效评价,对马拉色菌的作用机制也需要更深入的研究。

以上就是本文的全部内容,感谢你的认真阅读,如果你有想要补充的内容,欢迎在评论区告诉我们。

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页面更新:2024-02-19

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