一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法和应用与流程
本发明涉及化妆品,更具体地说,本发明涉及一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法和应用。
背景技术:
1、红叶藻提取物富含红藻糖苷及含硫多糖,具有保湿及抗衰老活性,但这类物质普遍分子量较大,人体皮肤难以有效吸收,导致其实际生物利用度受限;胶原蛋白作为皮肤基质的重要组成成分,同样因其大分子结构而难以穿透角质层,现有技术多依赖预先酶解或简单发酵降解,但降解产物仍多为无明确递送载体的简单混合物,活性成分的稳定性与靶向渗透性未能得到根本改善。
2、现有技术中,虽已有将红叶藻提取物与胶原共同接种乳酸杆菌进行发酵的报道,但其技术思路仍停留在利用发酵过程实现大分子降解的单一功能层面,所得产物本质上为降解后活性物的物理混合体系;该类技术并未将发酵体系作为生物合成反应器加以利用,无法在降解的同时原位生成高附加值活性物;亦未将发酵降解产物作为载体构建单元加以设计,无法利用其两亲性结构实现活性物的包封与递送;因此,现有发酵技术未能突破“降解即终点”的局限,无法在同一工艺中同步解决大分子转化、活性物增效及递送载体构建的协同问题,导致抗衰功效的提升仍依赖于外源活性物的简单叠加,工艺环节分散且难以形成内在协同。
3、因此,亟需开发一种发酵策略,将红叶藻与胶原的协同降解、高活性物质的定向生物合成以及纳米载体的原位自组装整合为连续的一步法工艺,从而提出一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法和应用,克服现有技术中发酵功能单一、产物协同性不足及递送效率低下的缺陷。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法和应用,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,包括以下步骤:
3、(1)红叶藻提取物制备:将红叶藻洗净除杂、干燥、粉碎后,按料液比8-20:100(w/w)与去离子水混合,煮沸30-60min,浓缩至浓缩比为5-15:1(v/v),冷却至室温后加入95%乙醇,所述95%乙醇与浓缩液的体积比为1-3:1,搅拌均匀后静置过夜,过滤得红叶藻提取物;
4、(2)协同发酵培养:将步骤(1)所得红叶藻提取物按10-30:100(w/w)溶于去离子水,与培养基一同加入发酵罐中,所述培养基每升包含:葡萄糖12-14g、牛肉蛋白胨9-10g、kcl 5-7g、硝酸铵3.5-5g、kh2po41-2g、mgso4·7h2o 0.3-0.4g、胶原0.1-10g、l-组氨酸0.5-2g、l-半胱氨酸0.3-1g、植物鞘氨醇0.1-0.5g、c16-c18脂肪酸0.1-0.3g;调节ph至6.0-7.0,灭菌后接种活化后的乳酸杆菌,于温度35-38℃、转速125-150rpm条件下发酵48h;发酵过程中,乳酸杆菌原位合成麦角硫因和神经酰胺,同时红叶藻提取物中的大分子多糖与胶原被降解为小分子红藻寡糖和胶原肽,所述红藻寡糖、胶原肽与神经酰胺在发酵体系中自组装形成纳米载体;
5、(3)纯化与纳米载体稳定化:将步骤(2)所得发酵液于80-100℃高温灭菌,冷却至室温后过滤,滤液经高压均质处理,再经截留分子量为10kda的超滤膜分离收集纳米载体组分,即得发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物。
6、优选地,所述步骤(1)中红叶藻粉碎物与去离子水的料液比为15:100(w/w),所述浓缩比为10:1(v/v),所述95%乙醇与浓缩液的体积比为2:1。
7、优选地,所述步骤(2)中红叶藻提取物与去离子水的溶解比例为15-25:100(w/w);所述l-组氨酸的添加量为0.8-1.5g/l,所述l-半胱氨酸的添加量为0.5-0.8g/l,所述植物鞘氨醇的添加量为0.2-0.4g/l,所述c16-c18脂肪酸的添加量为0.15-0.25g/l。
8、优选地,所述步骤(2)中胶原选自天然胶原、可溶性胶原、水解胶原、原胶原、重组人源化胶原蛋白中的一种或几种组合;所述乳酸杆菌选自嗜酸性乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌中的一种或几种组合;所述c16-c18脂肪酸选自棕榈酸、油酸中的一种或两种组合。
9、优选地,所述步骤(2)中发酵的条件为:温度37℃、转速145rpm、发酵时间48h。
10、优选地,所述步骤(3)中高压均质的压力为500-800bar,循环次数为3-5次;所述超滤前还包括离心步骤,离心转速为2000-4000rpm,时间为10-20min。
11、优选地,所述步骤(3)中高温灭菌的温度为85-90℃;所述纳米复合物的纳米载体粒径为50-200nm。
12、一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物,由上述的方法制备得到,所述纳米复合物包含麦角硫因、神经酰胺、红藻寡糖及胶原肽,所述红藻寡糖、胶原肽与神经酰胺通过自组装形成粒径为50-200nm的纳米载体结构。
13、优选地,所述麦角硫因被包封于所述纳米载体内部,所述胶原肽分布于所述纳米载体表面。
14、上述的发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物在制备化妆品中的应用,所述化妆品包括精华、面霜、乳液、面膜或爽肤水,所述发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物作为抗衰修护功效成分添加,添加量为0.1-10wt%。
15、本发明的技术效果和优点:
16、1、通过将红叶藻提取物制备、乳酸杆菌协同发酵、麦角硫因与神经酰胺原位生物合成、以及纳米载体自组装整合为连续的一步法工艺,克服了现有技术中麦角硫因和神经酰胺需分别经化学合成或外源添加、再与载体材料分步复配所导致的工艺繁琐、成本高昂及批次稳定性差的缺陷;通过以胶原作为补充氮源兼共发酵底物,在单一发酵体系中同步实现红叶藻大分子多糖与胶原的协同降解,以及前体物向活性成分的定向原位转化,反应条件温和可控,显著简化了抗衰修护活性物的制备流程;
17、2、通过纳米复合物中发酵降解产生的红藻寡糖与胶原肽具有天然两亲性,可作为生物表面活性剂与神经酰胺在发酵液中原位自组装形成纳米载体,并将代谢合成的麦角硫因包封于载体内部,形成具有核壳结构的天然递送体系,不仅大大提高了麦角硫因的贮存稳定性,有效抑制其光降解与热降解,而且通过纳米载体表面胶原肽的分布修饰,协同增强活性成分向皮肤角质层的渗透与靶向滞留能力,从而有效解决了大分子多糖及胶原难以被皮肤吸收、以及活性物易失活的技术瓶颈;
18、3、通过发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物作为化妆品功效成分应用,兼具保湿、抗氧化及屏障修护多重功效,麦角硫因与神经酰胺在发酵过程中通过代谢偶联与结构自组装形成深度协同的增效体系,使抗衰修护效果显著优于各单一活性物或简单复配体系,能够为熟龄肌肤的细纹改善、弹性提升及屏障功能修护提供协同强化作用。
1.一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中红叶藻粉碎物与去离子水的料液比为15:100(w/w),所述浓缩比为10:1(v/v),所述95%乙醇与浓缩液的体积比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中红叶藻提取物与去离子水的溶解比例为15-25:100(w/w);所述l-组氨酸的添加量为0.8-1.5g/l,所述l-半胱氨酸的添加量为0.5-0.8g/l,所述植物鞘氨醇的添加量为0.2-0.4g/l,所述c16-c18脂肪酸的添加量为0.15-0.25g/l。
4.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中胶原选自天然胶原、可溶性胶原、水解胶原、原胶原、重组人源化胶原蛋白中的一种或几种组合;所述乳酸杆菌选自嗜酸性乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌中的一种或几种组合;所述c16-c18脂肪酸选自棕榈酸、油酸中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中发酵的条件为:温度37℃、转速145rpm、发酵时间48h。
6.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中高压均质的压力为500-800bar,循环次数为3-5次;所述超滤前还包括离心步骤,离心转速为2000-4000rpm,时间为10-20min。
7.根据权利要求1所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中高温灭菌的温度为85-90℃;所述纳米复合物的纳米载体粒径为50-200nm。
8.一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物,其特征在于,由权利要求1至7中任一项所述的方法制备得到,所述纳米复合物包含麦角硫因、神经酰胺、红藻寡糖及胶原肽,所述红藻寡糖、胶原肽与神经酰胺通过自组装形成粒径为50-200nm的纳米载体结构。
9.根据权利要求8所述的一种发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物,其特征在于:所述麦角硫因被包封于所述纳米载体内部,所述胶原肽分布于所述纳米载体表面。
10.权利要求8所述的发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物在制备化妆品中的应用,其特征在于:所述化妆品包括精华、面霜、乳液、面膜或爽肤水,所述发酵红叶藻抗衰修护纳米复合物作为抗衰修护功效成分添加,添加量为0.1-10wt%。
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