基本信息
- 项目名称：
- 坛紫菜提取物抗紫外线能力的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 希望通过该项目的研究，利用坛紫菜的优良性质改善市场上防晒霜的品质，扩大坛紫菜的养殖效益，带动海藻养殖产业向多元化和深加工方面转变，带动当地乃至我省沿岸海洋经济的发展。增强海洋开发利用能力，合理开发利用海洋资源。为我省旨在建设海洋经济强省的目标贡献一份力量，同时改变温州,乃至我省沿岸海藻养殖产业模式单一的情况，早日实现浙江省“海洋经济发展示范区”的定位目标。
- 详细介绍：
- 依据我国十二•五规划和浙江海洋经济强省建设规划的目标，结合我省沿岸海藻养殖的特点，选用温州沿岸广泛养殖的坛紫菜作为实验材料，对其进行研究。目的是希望通过该项目的研究，利用坛紫菜的优良性质改善市场上防晒霜的品质，扩大坛紫菜的养殖效益，带动海藻养殖产业向多元化和深加工方面转变，带动当地乃至我省沿岸海洋经济的发展。加强海洋基础性、前瞻性、关键性技术研发，提高海洋科技水平，增强海洋开发利用能力，合理开发利用海洋资源。为我省旨在建设海洋经济强省的目标贡献一份力量，同时改变温州,乃至我省沿岸海藻养殖产业模式单一的情况，早日实现浙江省“海洋经济发展示范区”的定位目标。 本研究是利用坛紫菜含有三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs）,且该物质具有一个特性：可以有效地抵抗阳光紫外线对坛紫菜藻细胞的损伤。以此设计实验，寻找一个方便、快捷、经济的提取方法，提取MAAs，并将其应用于防晒化妆品生产。经过对MAAs的化学性质进行分析后，依据相似相溶原理，采用醇类对坛紫菜细胞中的MAAs进行提取，并采用旋转蒸发仪对提取液进行浓缩，最后经40度烘干至恒重，收集保存。随后检测提取物经过以上步骤提取后，是否依然具有良好的抵抗紫外线的能力。并将提取物依照防晒化妆品的配方，合成化妆品，与市购防晒霜进行比照，观察其防晒效果。 之所以要通过坛紫菜开发新的防晒产品，除了符合我省开发海洋、利用海洋的方针政策，同时还因为随着人类社会的快速发展，环境恶化问题也日益加剧，阳光当中紫外线强度逐年增加，紫外线引起的人类皮肤问题也日渐增多。依据气象组织的相关专家表示，相比2007年的情况，2008年9月13日臭氧空洞面积已经从2500万平方公里增加到2700万平方公里。随着臭氧空洞的加剧，人类皮肤癌的发病率也逐年增加，如2001年《药物与人》杂志刊出的一篇报道，就已经发现人类皮肤癌的发病率在逐年增加，且与太阳光波中的紫外线A波(UVA)和紫外线B波(UVB)有直接的关系。对于生活在地球上的生物，尤其是我们人类，不可避免的要受到太阳当中各种光波的影响，而太阳光波中可以达到地球表面的紫外线A波(UVA)和紫外线B波(UVB)，它们对皮肤伤害最大。前者能射入皮肤真皮层，损害肌肤弹性，造成皱纹和皮肤松弛，甚至诱发皮肤癌。后者主要作用于表皮层，令黑色素过量生成，是晒黑皮肤、产生色斑的关键原因。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：目的是希望通过该项目的研究，利用坛紫菜的优良性质改善市场上防晒霜的品质，带动当地乃至我省沿岸海洋经济的发展。 基本思路：本研究是利用坛紫菜含有三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs）,且该物质具有一个特性：可以有效地抵抗阳光紫外线对坛紫菜藻细胞的损伤。以此设计实验，寻找一个方便、快捷、经济的提取方法，提取MAAs，并将其应用于防晒化妆品生产。
科学性、先进性及独特之处
- 目前市场中的防晒产品存在诸多问题。且国内外对紫菜生态价值进行了研究，但迄今很少见该物质用于化妆品生产方面的研究。 选用坛紫菜作为研究材料，还经过以下分析。 其一，坛紫菜是温州沿岸广泛养殖的藻种，原材料易得。 其二，在众多的海产藻类中，坛紫菜细胞中三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs）的含量最高。 其三，三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs）对阳光中紫外线具有明显的吸收作用，且化学性质稳定。
应用价值和现实意义
- 选用坛紫菜细胞中提取出来的三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs）作为原材料生产防晒品： 首先，满足了化妆品市场对更加安全的防晒品的需求。 其次，对坛紫菜的深加工，既带动了温州沿岸坛紫菜的养殖业蓬勃发展，改善了固有的简单养殖的产业模式，促进了紫菜产业从简单的养殖向深加工转化。 再次，可以更安全和有效地减轻紫外线过量造成一系列对人体健康的影响。
学术论文摘要
- 本文分别用浓度为80%，90%和100%的甲醇提取坛紫菜的天然防晒物质，主要成分为三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs，mycosporine-like amino acids），并分析提取物的紫外线吸收能力和抗氧化能力。结果表明，采用80%的甲醇对坛紫菜进行提取，效果最好。坛紫菜的甲醇提取物在紫外线波段（ultraviolet radiation，UVR，280-400nm）具有明显的吸收峰，说明该提取物具有良好的紫外线吸收能力。将甲醇提取物与市购防晒乳（自然堂，SPF18）分别按1:5、1:10、1:20和1:30的比例混合后，坛紫菜提取物可以显著改良市购防晒乳的抗紫外线能力，其防晒系数（SPF，sun protection factor）分别增大到22、43、87和114。坛紫菜提取物对DPPH和羟自由基的清除率分别为12.82%和0.58%。因此，坛紫菜提取物可作为功效成分添加剂应用于防晒化妆品中。
获奖情况
- 题目为《坛紫菜甲醇提取物屏蔽紫外线能力的研究》的研究论文已于2011年1月24号被《浙江农业学报》正式录用（待刊中）。
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1、本实验选择的提取方法（醇类浸提——旋转蒸发浓缩——40oC恒温干燥保存数月），简易、方便快捷、对实验条件和仪器要求不高，成本较低，适合于批量提取MAAs，且该提取方法不影响MAAs抵抗紫外线的能力，最高提取比例可以达到5.77%（提取物重量：紫菜重量）。 2、用紫外-分光光度计（岛津公司）测量提取物的抵抗紫外线能力。 3、将市购防晒乳中按不同比例添加坛紫菜提取物，观察提取物对防晒乳抵抗紫外线能力的影响，同时观察坛紫菜提取物抵抗紫外线的能力是否收到化妆品中各种成分的影响。结果表明提取物大大提高了市购防晒乳抵抗紫外线的能力，并且坛紫菜提取物抵抗紫外线的能力不受化妆品中各种组分的影响。 4、按照《化妆品配方设计与生产工艺》的方法换算出混合物的SPF值（防晒系数），添加了坛紫菜提取物的防晒乳，其SPF值明显升高。 5、测定坛紫菜提取物的抗氧化能力的测定，结果表明坛紫菜提取物具有清除活性氧的能力，从而减少活性氧对皮肤的损伤，即延缓衰老。 主要文献如下： [1] 王章伟,陈锡威,陆春. 坛紫菜产品的研制 现代农业科技，2010,3:363-366 [2] 应苗苗，施文正，潘峰. 紫菜不同收割期营养成分的分析 浙江农业科学,2009,6:1227-1228 [3]《化妆品配方设计与生产工艺》p298-300 [4]刘立明，刘丽虹，宋功武，方光荣. 分光光度法测定Fenton反应产生的羟自由基 ［Ｊ］湖北大学学报（自然科学版），2002，12：326-328
同类课题研究水平概述
- 坛紫菜（Porphyrahaitanensis）属于红藻门（Rhodophyta）、红毛菜目（Bangiales）、红毛菜科（Bangiaceae）、紫菜属（Porphyra），是我国大部分沿海广泛养殖的一种重要的经济海藻，其味道鲜美、营养丰富，蛋白质含量高（可达20～35％），同时含有碘、多种维生素和无机盐类。紫菜还可以入药，具有防甲状腺肿大、降血脂、化痰软坚、清热利尿、补肾养心等功效。而浙江沿岸以坛紫菜的养殖为主。 有关紫菜的研究，主要集中在研究其生长、光合生理以及理化指标对环境的响应这几方面。而在探讨紫菜对阳光紫外线辐射响应的研究中发现，紫菜组织细胞内含有三苯甲咪唑类氨基酸（MAAs，mycosporine-like amino acids）复合物，该物质对阳光中紫外线（UVR）具有明显的吸收作用，从而降低了紫外线对细胞的损伤，使紫菜得到保护，而这一保护机制在多数海藻中都存在，但紫菜细胞中含有MAAs的量最高。MAAs的化学性质稳定，在pH3～10、温度-20℃～70℃和UVR的剂量高达3 Wm-2 的情况下，其化学性质依然非常稳定。尽管如此，但目前探讨MAAs用于防晒化妆品市场的研究则很少见。因此，本研究是利用坛紫菜含有MAAs的特性，设计实验，寻找一个方便、快捷、经济的提取方法，提取MAAs，并将其应用于防晒化妆品生产。提取物将可能为化妆品领域提供了一种新型、绿色环保的原材料。同时，坛紫菜是温州沿岸广泛养殖的藻种，原材料容易获得。该方案的研究和探索，如果成功，将有可能带动我省海藻养殖产业向多元化和深加工转型，带动当地经济的发展，符合我省建设海洋强省的发展规划目标。 本研究选用温州本地普遍养殖的坛紫菜作为实验材料，寻找提取细胞内MAAs的方便快捷方法，并对比分析其吸收紫外线的能力和制成化妆品后的防晒效果，用防晒系数（SPF，sun protection factor）衡量。并分析提取物的抗氧化能力。
