“美”“白”會談
——黑色素的故事

張雨茹，徐駿，李萬梅

杭州師范大學材料與化學化工學院，杭州 311121

正值炎炎烈日，小美抬起胳膊擋住臉，哭著跑到白博士的實驗室。“白博士，白博士，快幫幫我，過了一個夏天我越來越黑了，怎么辦？嗚嗚嗚！”

白博士正專注于實驗，被突如其來的哭聲擾亂了心神，仔細思考了一下告訴小美：“想要變白就要抓住讓你變黑的主要‘元兇’。”

小美擦了擦眼淚，問道：“是黑色素嗎？它是使我皮膚表層形成黑斑的主要因素嗎？”

白博士微微笑了笑說：“沒錯，其實我們傳統意義上所說的皮膚美白，就是圍繞著抑制黑色素的形成、轉運和加速黑色素的脫落而展開的。它由酪氨酸經過一系列反應后形成，它的形成和離去都是漫長的過程[1]。”

“所以想要變白，就要先了解有關‘黑色素’的故事。”小美邊說邊抬起手看了看剛剛被曬得紅紅的胳膊，“博士你快給我講一講吧！”

白博士說：“好，讓我們一起打贏這場掃‘黑’決戰吧！”

1 論黑色素的一生

“那我先給你講講黑色素的產生過程吧。如圖1所示，首先第一步就是酪氨酸被酶催化，生成多巴。之后，多巴會被氧化生成多巴醌，這是初級黑色素。這些過程都離不開體內各種酶的參與，尤其是酪氨酸酶的催化。隨著酪氨酸酶的翻譯和后續加工，它被運輸到專門的細胞器中，黑色素在其中被合成。這些生成的黑色素會運轉至細胞外并上行至角質層，導致皮膚變黑，最后又會隨角質層脫落[2]。”白博士捋了捋自己的白胡子說道。

圖1 黑色素生成過程示意圖

聽到最后一句，小美可坐不住了。“所以說黑色素會自己消失脫落嗎？那要多久才可以變白呀？”

“一般黑色素的代謝周期是 28 天，也就是說，如果被紫外線曬黑之后不用任何美白產品，也不再被任何紫外線照射，皮膚自我恢復期大概是 28 天，這也是人們度過一個冬天又會變白的原因。”

小美很生氣！“它居然要在我的身體里存在一個月！為什么要存在這種討厭的東西！”

白博士突然轉過身嚴肅地對小美說：“未知全貌切勿輕易評價它，黑色素其實‘本性純良’。”

“什么？黑色素害我變黑，它肯定不安好心，又為什么要說它本性純良呢？”小美不可置信地跺了跺腳。

白博士笑了笑說：“在日常生活中，我們大家都知道太陽照射是黑色素增多的主要原因，但是大家不知道的是，太陽光照在身上暖暖的，但是陽光中的紫外線會損害細胞中的脫氧核糖核酸，它又被人們稱作DNA，是人體正常發育和運作必需的一種生物大分子[3]。不僅如此，若是長期照射紫外線，會使人體肌膚老化，不僅會引發各種皮膚病，更嚴重的還會導致人體體內惡性基因突變。為什么我要說黑色素本性純良呢，因為在這個關鍵時刻，黑色素會被相應地釋放出來，有效地吸收紫外線能量，它防止我們的DNA受到損傷，從而減少紫外線對我們人體造成的傷害。所以你看，黑色素可為我們的健康做出了極大的貢獻呢。”

小美望了望窗外的太陽恍然大悟：“原來是這樣啊，是我了解得太少，誤會了‘黑色素’。”說完她愧疚地低下了頭。

2 掃黑決戰

“雖說黑色素有代謝周期，但是我們很難保證在黑色素代謝的28天里我們的身體不會產生新的黑色素，所以想要變白一般還是要用美白產品。”

小美馬上點頭附和道：“嗯嗯，我最近用的一款‘白白水’效果可好了，每次只要一涂它就會立刻變白呢。”

白博士皺起眉頭。“快扔掉它，這種產品不是物理掩蓋就是含有違禁成分，黑色素的生成和去除都是一個漫長的周期，安全美白可是一場持久戰。為了保證安全，美白成分可都是有嚴格的含量限制，一旦過量，會對肌膚甚至人體造成不可逆轉的影響。”

小美聽完有些后怕，“現在的黑心商人可真是越來越多，白博士你快具體講講這些美白成分，讓我以后能夠掌握一些基本知識，火眼金睛鑒黑心。”

白博士說：“美白成分通過不同的機制抑制黑色素的生物合成。我可以根據黑色素形成的過程以及脫落代謝的過程，將不同的美白成分簡單概述一下。”

“我記得！第一步是酪氨酸被酪氨酸酶催化！”小美已經迫不及待。

白博士欣慰地點了點頭，“對！酪氨酸酶作用于黑色素生成途徑的速率限制步驟，此外，酪氨酸酶抑制劑對黑色素生成具有高度特異性，降低了副作用。因此，酪氨酸酶抑制劑是目前市場上最有效和最常用的皮膚美白劑。這類美白成分比如熊果苷(Arbutin)，它的構象與酪氨酸(Tyrosine)相似，可以把這個過程想象為它會和酪氨酸一起‘搶座位’，從而讓酪氨酸無法繼續參與黑色素的合成[4]。還有名為曲酸(Kojic acid)的一種成分，它可以抑制酪氨酸酶的合成過程，黑色素的形成也會因此被抑制。”白博士說完就在黑板上畫出了這些成分的分子結構(圖2)。

圖2 酪氨酸(左)、熊果苷(中)和曲酸(右)的分子結構

“這兩種成分我都聽說過，我現在就去實驗室里找找看。”小美聽完就準備起身。

這個時候白博士阻止了小美，“不要著急，雖然熊果苷的美白作用可以降低細胞酪氨酸酶活性而不改變細胞的生存能力，能夠有效地減少黑色素形成，但是安全問題是重中之重。化妝品中作為美白成分它的最高含量被限制在7%，因為熊果苷具有光敏性，濃度過高有一定的安全風險。還有曲酸，如果它含量過高，會引起紅斑、刺痛、接觸性濕疹等副作用，因此，作為化妝品美白成分，它的含量被限制在2%以內。”

“這樣啊，我該改改自己的急性子了。”小美害羞地撓了撓頭。

“除了剛剛說的兩種常見的例子之外，還有很多其他通過抑制酪氨酸活性減少黑色素產生的方式。那么我考考你，你知道下一步是什么嗎？”

“嗯……我想想……是氧化形成多巴。”

“對啦！所以要‘消滅’黑色素，我們還可以做的就是還原它的中間產物。要阻礙其中的氧化過程，可以用比如維 C 這樣很好的抗氧化劑……[5]”

小美邊聽邊喃喃自語：“怪不得媽媽總說每天喝檸檬水會有助于美白。”

“……但是維C很不穩定，容易被氧化，直接添加進精華很可能直接被氧化得一點不剩，上臉時也就一點用也沒有了。為了穩定產品里的維 C，市場上的美白產品通常有三個方案：使用特殊的配方工藝，使用穩定的維生素 C 衍生物，以及使用能夠保持活性的粉狀維生素C[6]。”白博士接著說。

小美看了看自己做的筆記，抬起頭又問博士：“那要是黑色素已經形成了呢？還可以消除掉它嗎？”

白博士回答道：“針對已經形成的黑色素，一方面要抑制黑色素轉運到表皮角質細胞，煙酰胺又稱作維生素B3，是少數通過阻礙已形成的黑色素運輸到表皮來美白的，所以有很多人反應停用之后會出現‘返黑’，就是因為黑色素其實已經產生了，只是暫時阻止了將其轉運到角質層而已。”

在白博士的指導下，小美畫出了煙酰胺的分子結構(圖3)。小美皺起了眉頭看向白博士：“怎么煙酰胺聽起來好像沒有很強的實力呀？”

圖3 煙酰胺的分子結構

白博士被小美的表情逗笑：“哈哈！恰恰相反，煙酰胺其實是一個護膚的萬能成分。它不僅有抗炎和減少自由基傷害的作用，還可以加速人體表皮角質細胞的代謝，從而使黑色素加速脫落。但是由于它含有雜質煙酸，一般添加量不超過5%，以防止煙酸殘留對人體造成的皮膚刺激性[7]。”

小美一邊繼續低頭做著筆記，一邊不忘接著問白博士：“那另一方面呢？另一方面是什么？”

白博士接著說道：“另一方面是加速黑色素的脫落，讓黑色素能更快地被代謝掉，這樣皮膚就能更早地白回來。果酸和水楊酸在生活中被很多人用來煥膚，從而使得老化角質層脫落，到達角質層的黑色素也會隨之離去[8]。不僅如此，它還能夠加速人體角質細胞及少量上層表皮細胞的更新。”

小美聽完問道：“對了，如果我每天用它去除角質層，這樣不就可以有效防止黑色素留在皮膚表面了嗎?”

白博士搖搖頭說：“萬萬不可！角質層就像我們皮膚的保護殼，它的脫落會使我們的肌膚變得敏感，若是過度去除角質層會使皮膚瘙癢和紅腫，所以果酸和水楊酸一般僅會作為輔助成分添加到美白配方中。”

“原來是這樣啊，美白安全可真是一點兒也不能馬虎。”小美聽完得到了自己滿意的答案，仔細地做好筆記。

3 “美”“白”會談

白博士看了看小美的筆記本問道：“聽完我講的這些，你了解黑色素的基本形成過程了嗎？”

小美開心地點著頭回答：“嗯嗯，謝謝白博士啦！”

“因為它的生成過程有多種酶參與，所以除了紫外線照射，內分泌失調也是黑色素生成的主要原因之一。了解到黑色素相關知識是第一步，更重要的是要注意防曬、飲食還有衛生等生活細節。其實每一種膚色都很美，最重要的是要保持一個健康的身體。”說完白博士端起了身旁的水杯。

小美也立刻端起旁邊的水杯和白博士碰杯：“我明白啦，為這次小美和白博士的‘美’‘白’會談圓滿結束干杯！”