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化妆品原料安全性评价和功效性评价方法:斑马鱼试验的应用
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  • 2025-01-17

  化妆品的特性包括安全性、稳定性、使用性和功效性。随着消费者消费观念的逐渐理性化,市场对化妆品的安全性和功效性的要求越来越高,使得产品安全性和功效性的评价显得尤其重要。目前化妆品的评价模型主要有两大类:以细胞、组织为对象的体外评价模型以及动物和人体评价模型。其中,动物评价是以实验动物为研究对象进行科学试验,是细胞与人体评价之间的过渡,具有非常重要的意义。通常使用的实验动物有小鼠、大鼠和家免等,但哺乳动物存在周期长、繁殖慢、费用高及操作复杂等问题,故不能满足对大量外源物质评价的需求。斑马鱼是常用的脊椎模式生物,具有哺乳动物无可比拟的优点,在化妆品评价方面有很高的科研价值和广泛的应用前景。目前,国内外关于斑马鱼在化妆品中应用的报道主要集中在化妆品成分安全性评价和防晒美白物质的功效评价。



  作为第三方检测中心,中科测试机构拥有CMA和CNAS认证检测资质,检测设备齐全,数据科学可靠,可出具国家认可的化妆品原料安全性评价报告。


  化妆品原料安全性评价


  化妆品种类日益丰富,产品中添加的成分也越来越复杂,其对皮肤可能产生的安全风险也在不断升高,如接触性皮炎、皮肤色素异常、痤疮及毛发损害等。斑马鱼的胚胎透明、柔软,使外源物质的吸收容易,暴露方式简单,外源物质可直接溶于培养水体或注射至胚胎中。同时,斑马鱼胚胎具有较强的生物敏感性,毒性物质易使其致畸或死亡,且不同致畸部位的敏感性不同。因此,斑马鱼以其独特的优势已经越来越多地用于动植物提取物、抗菌剂、防晒剂以及纳米粒子等化妆品成分安全性的评价中。


  Tsay 等四以斑马鱼胚胎为模型研究了常用抗菌剂苯甲酸钠对胚胎的毒性和致畸性。通过研究发现,当苯甲酸钠浓度较低时(1mg/kg~1000mg/kg),斑马鱼胚胎100%存活,而随着浓度增加,斑马鱼胚胎的致死率上升,并测得LD50为1400m/gkg~1500m/gkg。实验利用特异性单克隆抗体F59、Znp1和a6F标记的方法检测肌纤维、运动轴突和前肾等形态学变化,结果发现,苯甲酸钠可以引起斑马鱼致畸,主要表现为肠道异常、肾畸形、孵化腺缺陷及围心囊水肿等。


  Bl ü thgen等利用斑马鱼检测了广泛应用于防晒油、洗发剂及面霜等化妆品中的紫外防晒剂奥克立林的生物体内积累和分子效应,并通过转录组学的方法分析显示,奥克立林可能对血细胞生成、血液流动、血管形成、器官生成以及内分泌系统造成影响。


  防晒剂功效性评价


  防晒化妆品的主要功效是保护皮肤免受过量紫外线造成的损伤,以及对抗晒斑、变黑和肌肤光老化等。目前,防晒化妆品成分的紫外线防护效果检测主要采用仪器对受试人群评价的方法。斑马鱼的鱼鳍在过量紫外线照射下会呈现受损状态,同时,斑马鱼胚胎对外界环境刺激反应非常敏感,过量紫外线照射会使胚胎发育畸形,甚至造成胚胎死亡。因此,斑马鱼可以很好的用于检测化妆品成分对紫外线的抵抗作用,进而评价化妆品的防晒功效。


  闫永健等通过使用斑马鱼原肠期胚胎为模型,研究了葡萄籽原花青素(GSP)对UVB照射斑马鱼生长发育的保护作用,发现当UVB照射3min以上,斑马鱼胚胎的死亡率和致畸率都会随着辐射强度和照射时间的增加而增加。当对斑马鱼胚胎的卵黄中注人GSP后,死亡率和致畸率明显降低,表明GSP对斑马鱼的UVB损伤具有明显的保护作用。


  祛斑美白原料功效性评价


  黑色素的形成、转移和沉积机制是去斑美白化妆品开发的重点之一,斑马鱼身体表面本身有黑色素沉淀,可直接用于黑色素抑制效应的评价,从而大大简化实验过程。


  李春启等发现舒洛地尔可以有效地抑制黑色素形成,并能彻底分解黑色素使之不可恢复,具有诱导黑色素细胞凋亡的能力,有可能起到彻底的去斑美白效果。实验使用斑马鱼对不同浓度舒洛地尔的黑色素抑制效应进行评价,发现舒洛地尔对斑马鱼黑色素的抑制效应呈现浓度梯度变化,其中10μmol/L舒洛地尔能有效地抑制斑马鱼黑色素的形成。进一步研究表明,舒洛地尔可以与赋形剂按照不同的比例混合制成不同类型的去斑化妆品。


  Xu等研究了熊果苷的衍生物—6-0-咖啡酰基熊果苷的黑色素抑制效应,并用斑马鱼模型进行了体内功效评价,结果发现在相同浓度下,6-0-咖啡酰基熊果苷具有比熊果苷更强的黑色素抑制效应,且具有更低的毒性。