下一世代「天然+永續」的防曬劑(光保護劑)成分──海藻萃取？@MSMF 知識PART

生活於海岸潮間帶的藻類，每天遭受：強烈陽光(UV)曝曬+高鹽度海水浸泡──演化出獨特「防曬/光保護-分子」幫助生存。因此...

做好「防曬」是降低皮膚癌風險的良好對策

但是有研究發現：目前常用的防曬劑成分，可能傷害自然環境──例如造成海洋珊瑚礁白化(死亡)。所以美國夏威夷州更直接立法：禁售含有紫外線吸收劑成分Oxybenzone與Octinoxate的防曬品──以保護珊瑚礁生態。(將於2021年正式實施)
(參→保護珊瑚礁-夏威夷立法禁用2種防曬劑 @MSMF 資訊PART)

可是限制這些防曬劑成分的使用，將大大衝擊目前既有防曬品「配方」的組成──畢竟，光就上述兩成分來看，就佔據市場70%↑的防曬產品──有哪些防曬成分可以適當取代？維持「防曬效力」，同時保持「安全性＆配方安定性」，並且能滿足消費者的「使用舒適性(不黏膩/厚重/死白......等)」，都還要重新加以測試/驗證。

因此夏威夷的防曬劑-禁用令，是好是壞？還有待未來的觀察結果！
(好的方面：海洋友善，避免珊瑚礁死亡──影響海洋-漁業/旅遊-經濟效益。)
(壞的方面：美國皮膚科學會認為這限制令，會更加深皮膚癌罹患風險──尤其夏威夷州本身，黑色素瘤-致死率，已經「高於-全美平均30%」情況下。)

防曬劑-未來新方向

不過，不管未來法規會如何演變？尋找新一代的紫外線吸收劑(防曬成分)是勢在必行的──尤其最好能同時兼顧「有效+安全+天然+永續」的要求。

因此，轉向「自然界」搜尋「天然-防曬/光保護劑-成分」便成為化妝保養品業界，原料開發研究的新方向。例如：篩選「次級植物代謝產物(secondary plant metabolites, SPM)」──畢竟植物在暴露於太陽光數億年後，已發展出利用SPM，來將太陽(UV)光能，轉換成對自己有利的能量供給。
(參→防曬新未來──純天然植物防曬成分SPMs @MSMF知識 PART)

而其中生活於海岸潮間帶(＝惡劣環境：退潮時-陽光UV強烈照射、高熱、脫水；漲潮時-高鹽濃度海水浸泡、滲透壓變化、溫降；漲退潮之間-海浪拍打...等)的「藻類」──因其生長快速，加上全球-海洋區域佔70%，資源豐富──因而「海洋-藻類」便成為「天然-防曬/光保護劑-成分」的可靠來源首選。

來自「海藻」的防曬/光保護劑-成分

根據《Photoprotective Substances Derived from Marine Algae》文獻回顧報告，海藻中具備「紫外線吸收/光保護力」的成分，包含有：

●硫酸多醣(Sulfated Polysaccharides)

不同的海藻來源，其硫酸多醣會略有差異──例如常見的卡拉膠(carrageenan, 又稱鹿角菜膠、角叉菜膠)，就分有：κ(kappa)、ι (iota)及 λ (lambda)三型──這些膠體，已廣泛應用於食品業，作為增稠/穩定劑使用。

研究發現，對UVB照射的「人類角質形成細胞(HaCaT)」具有保護作用，能有效降低UVB誘導的ROS，避免細胞自我凋亡(apoptosis)發生。

另外在褐藻糖膠(從褐藻中分離出的最常見的硫酸化多醣)，被發現具有：抑制基質金屬蛋白酶-1(MMP-1)的作用──MMP-1與UV照射後-皮膚膠原蛋白損傷＆光老化現象-有高度相關。

●類胡蘿蔔素(Carotenoids)

類胡蘿蔔素是自然界中的天然色素──主要能吸收"藍~綠-光波段"的太陽光譜，然後將能量轉移到葉綠素──在所有光合生物(包括植物，藻類和藍綠藻)和一些非光合古菌，細菌，真菌和動物中均有存在。

許多研究報告說：不管是陸生或海洋植物──當UVB照射量增加，觀察到其內的類胡蘿蔔素也會跟著累積增長──顯然，類胡蘿蔔素參與了植物的UV防護機制。

另外，從細胞＆小鼠實驗中也有發現：這「類胡蘿蔔素」成分，能有效幫助清除ROS──對生物體的光保護作用有正面效益。

●類蕈孢素胺基酸 (Mycosporine Like Amino Acids, MAAs)
MAAs是種水溶性小分子(分子量＜400Da)，在310~362nm的UV光譜中，具有最大吸收值──目前發現的MAAs已超過30種不同的化學結構，被認為是「自然界中"最強"的UVA吸收化合物」，能將"UV光能"傳換成"熱能"釋放。

這類分子廣泛分布在：藍綠藻、浮游植物、地衣、柳珊瑚、海綿、蝦、海膽、海星、蛤、海鞘和海藻中──由於多在微小生物體中找到，也有人將其暱稱為「微生物防曬劑」，雖然其功能並非局限於防曬。
(參→https://en.wikipedia.org/wiki/Mycosporine-like_amino_acid)

有研究指出：使用乳霜「含0.005%微脂體(liposome)包覆的porphyra-334(MAAs的一種，最高吸收峰334nm)」vs.「含有1%UVA＆4％UVB的合成紫外線吸收劑」的乳霜──其「UV誘導過氧化-保護力」幾乎一樣。
(參→UV-A sunscreen from red algae for protection against premature skin aging)

顯然MAAs能夠──將有害的紫外線，轉換成熱量，分散散發到周圍，避免形成"光反應性產物」，同時也能提供抗氧化作用──來保護生物個體。

●多酚類化合物(Polyphenolic Compounds)
多酚類化合物，是具有多重生物功能的次級代謝產物(SPM)之一。根據"酚環"的數量和結合的形式不同──海藻中主要有：酚酸(phenolic acids)、類黃酮(flavonoids)和單寧(tannins)等三種化合物結構。

多酚類化合物本身，就是強力「抗氧化劑」──因此能有效防範UV誘導的ROS傷害；另外研究也證實：其能幫助抑制MMP-1生成，進一步避免「光老化」現象出現，提供「光保護作用」。

天然-海藻(來源)防曬/光保護劑-成分──未來挑戰

雖然「海藻(來源)-防曬/光保護劑」的前景非常看好──全球70%屬海洋、來源豐富；又符合綠色環保、永續發展概念。

但是面臨的挑戰也不小：首先「萃取技術」該選用哪種萃取法？使用何種溶劑？如何純化？能符合經濟效益嗎？......等──都還需要更多的投入，才能知道。

再來，「海藻(來源)-防曬/光保護劑」的安全性＆有效性？也需要更多的配方測試/篩選，才能有辦法提供市場可靠/實用的防曬品。

另外，為避免自然環境遭受衝擊──「海藻-培養/養殖技術」的開發，勢再必行──要繁衍哪種海藻？如何培養/養殖？成本高低？......等考量，都還存在很大的空白區塊。

MSMF觀點：

就現階段來說：要完全免除化學合成-防曬劑的使用，改以「全天然-防曬劑」配方(雖然這有著更被看好的「市場前景」行銷熱賣點)，但對「防曬──有效過濾or阻擋-UV光」而言，仍難以滿足，取而代之！

畢竟「工業化-產品」之所以能打敗「農業-產品」──就在於其能提供「大量+便宜+一致性高」的同等品質產物──尤其對大家(製造商/消費者)來說，"價格"因素很關鍵！

而萃取自「海藻」的成分，會不會也如同一般農作物──容易遭受季節/天氣/溫度......等因素的干擾──導致內在活性成分，組成含量不一；或甚至直接-減產/停產──這些往往會使化妝保養品製造商，變得不愛用此類原料，以避免面臨缺貨/斷貨-危機，或品質(規格)高低不一，難以掌控的風險──結果：於是漸漸沒人買，就沒人萃取，就沒人願意摘採/養殖等。「天然+永續」的防曬劑(光保護劑)原料(成分)，難以發展。

不過，相信只要能克服「篩選→養殖→萃取→成本效益」等技術問題，未來「純天然-防護產品」將能出現貨架上──至少科學界已邁開步伐，領頭往前走了，不是嗎？

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