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研究生:康永岳
研究生(外文):Yong-Yue Kang
論文名稱:龍鬚菜抽取物之抗氧化功效與添加於化妝品之功效評估
論文名稱(外文):The effects of Gracilaria tenuistipita extracts on antioxidant capacity and on the functional properties in skin-care products
指導教授:江啟銘江啟銘引用關係
指導教授(外文):Chi-Ming Jiang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄海洋科技大學
系所名稱:水產食品科學研究所
學門:生命科學學門
學類:生物學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:142
中文關鍵詞:龍鬚菜多醣抗氧化保水凍膜
外文關鍵詞:Gracilaria lemaneiformispolysaccharidesanti-oxidationhydrationgel products
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龍鬚菜又名巧味芽,目前在台灣主要用來養殖九孔。由於龍鬚菜中含有大量的多醣及藻色素,具有很好的保濕性及抗氧化效果,甚至具有美白效果,若製成化妝保養品應該具有相當的潛力。傳統製程通常都是只有抽取龍鬚菜中的某一成分加以利用,而本研究則是以全藻利用的方式,依序萃取龍鬚菜中具有生理活性之成分,最後再將這些有效成分依適當比例添加製成果凍敷膜保養品。
研究結果顯示,在龍鬚菜的各萃出成分中DPPH清除自由基能力測定及還原力測定中以藻色素粗抽物的清除能力最佳,於高濃度(25mg/mL)時之抑制率可達82.1%及還原力吸光值可達2.365,次之為藻多醣,最後則為藻蛋白粗抽物。另外,在去氧核糖破壞程度試驗中,則以藻多醣能力最佳,藻蛋白粗抽物次之,最後則為藻色素粗抽物。抑制酪胺酸酶活性試驗則以藻色素粗抽物最佳,藻蛋白粗抽物次之,最後則為藻多醣。
本實驗除了測定龍鬚菜的各萃出成分的抗氧化能力及美白試驗外,進一步將具有生理活性的成分添加至面膜基材後製成果凍敷膜,將三種含或不含龍鬚菜抽取物之配方敷膜進行安定性試驗,研究結果顯示,經高溫恆溫(50℃)、超音波震盪5分鐘及離心30分鐘皆不會有分離的現象產生。經儲存一個月之pH值皆沒有明顯的變化,pH值維持於4.8~6.0。於安全性試驗,結果顯示,果凍敷膜產品不會造成皮膚紅腫過敏的現象。另外,保水性試驗,塗抹含龍鬚菜抽取物之果凍敷膜較不含龍鬚菜抽取物之果凍敷保水性要好。
The Gracilaria lemaneiformis is the major feeds for artificially cultivation of Taiwanese abalone (Haliotis diversicolor) in Taiwan , however, is rich in polysaccharides and algae pigments, which exhibit great hydration, anti-oxidation and even brightening effects to make it the potential utility for cosmetic application. In our study, the different extracting procedures for whole algae body to isolate various active components rather than single one can compose the optimal formula.
The results have shown that the extract of algae pigments at 25mg/mL exist the best clearance capacity up to the extent of 82.1%, and that, the second one is the extract of algae polysaccharide and the third one is the algae proteins. After the determination of the clearance capacity, anti-oxidation ability and brightening effect, the most optimal formula was obtained to develop the jelly facial mask.
The three types of combination of optimal formula in algae and basal materials for facial mask were underwent high temperature at 50℃, centrifugation for 30 minutes and sonic vibration over 5 minutes to test whether the synersis occurred . The observation over longer term at pH 4.8 to 6.0 kept stable status can confirm the stability in our products. The greater hydration ability in algae also shown the feasible to application of Gracilaria lemaneiformi.
中文摘要............................................................................................................I
英文摘要...........................................................................................................II
縮寫表..............................................................................................................III
目錄.............................................................................................................IV
表目錄.............................................................................................................XI
圖目錄............................................................................................................XII
附圖目錄........................................................................................................XV
附表目錄......................................................................................................XVI
壹、前言..............................................................................................................1
貳、文獻回顧......................................................................................................4
一、 海藻簡介..........................................................................................4
二、 龍鬚菜之簡介..................................................................................5
三、 海藻多醣..........................................................................................6
四、 龍鬚菜多醣生理活性......................................................................8
五、 藻蛋白..............................................................................................8
六、 藻類色素..........................................................................................9
七、 抗氧化之介紹................................................................................12
(一) 自由基與活性氧之簡介........................................................12
(二) 活性氧分類與簡介................................................................12
1.超氧自由基........................................................................12
2.脂質過氧化自由基...........................................................13
3.氫氧自由基.......................................................................13
4.過氧化氫...........................................................................13
(三)自由基與老化...............................................................................13
(四)抗氧化(Antioxidation)系統..........................................................14
1.酵素型(Enzymatic)清除ROS...................................................14
(1)超氧歧化酶………………………………………………..14
(2)麩胱甘肽氧化酶…………………………………………..15
(3)觸酶………………………………………………..............15
2.非酵素型(Nonenzymatic)清除ROS………………………….15
(1)維生素C…………………………………………………...15
(2)維生素E…………………………………………………...16
(3)輔酶Q10…………………………………………………...17
八、皮膚簡介……………………………………………………...........18
(一)皮膚與老化…………………………………………………..20
九、皮膚黑色素形成簡介………………………………………………21
(一)皮膚與黑色素…………………………………………………21
(二)酪胺酸酶之簡介………………………………………………23
(三)影響酪胺酸酶氧化的因素……………………………………24
1.化學因素影響………………………………………………..24
(1)金屬………………………………………………………24
(2)硫氫化合物………………………………………………24
(3)還原劑……………………………………………………25
(4)苯丙胺酸競爭抑制作用…………………………………25
2.物理因素之影響………………………………………………25
(1)溫度………………………………………………………..25
(2)pH值………………………………………………………25
(3)放射線……………………………………………………..25
十、黑色素與UV………………………………………………………26
十一、美白簡介…………………………………………………….......27
(一)美白的機轉……………………………………………………27
十二、保水性之簡介……………………………………………………29
十三、國內化妝品市場趨勢……………………………………………30
貳、研究目的………………………………………………………………..31
參、 實驗架構...............................................................................................32
肆、 實驗材料與方法...................................................................................33
一、 實驗材料與藥品…………………………………………………33
(一) 實驗材料……………………………………………………33
1.化學試藥…………………………………………………33
2.果凍敷膜之試藥………………………………………....34
(二) 試藥與儀器…………………………………………………34
二、 實驗方法…………………………………………………………36
(一) 龍鬚菜樣品前處理………………………………………...36
(二) 龍鬚菜樣品置備…………………………………………...36
(三) 龍鬚菜藻蛋白之萃取……………………………………...36
(四) 龍鬚菜藻色素之萃取………………………………………36
(五) 龍鬚菜藻多醣之萃取………………………………............37
(六) 龍鬚菜低聚合度多醣之置備……………………………....37
(七) 一般成分分析……………………………...........................38
1.水分含量測定…………………………….......................38
2.灰分含量測定…………………………….......................38
3.粗蛋白含量測定……………………………...................39
4.粗脂肪含量測定……………………………...................41
5.碳水化合物含量測定……………………………...........41
(八) 精確之一般成分析………………………………………...43
1.蛋白質含量測定………………………………………...43
2.總醣測定…………………………………………...........44
(九) 抗氧化試驗………………………………………………..45
1.DPPH自由基捕捉能力測定……………………………45
2.還原力之測定……………………………………...........46
3.去氧核糖氧化測定……………………………………...47
4.總酚含量測定……………………………………...........48
(十) 美白試驗……………………………………………………50
1.抑制酪胺酸酶活性測定…………………………………50
2.還原銅離子能力測定……………………………………50
3.還原Dopaquinone能力測定……………………………51
(十一)果凍敷膜配方…………………………………………..52
1.天然龍鬚菜配方………………………………………...52
2.天然商業配方(三仙膠)…………………………….53
3.商業配方(Carbopol 940)……………………………54
(十二)果凍敷膜產品之安定性測試………………………….55
1.高溫恆溫試驗……………………………………….55
2.離心機分離試驗……………………………………55
3.超音波震盪試驗…………………………………….55
4.果凍敷膜儲存期間pH值之變化………………..........55
(十三)果凍敷膜有效性測定……………………………………56
1.皮膚保水力in vivo之測定……………………………56
(十四)果凍敷膜安全性測定…………………………………..56
1.貼布試驗………………………………………………56
(十五)色差之測量……………………………………………..57
(十六)黏度測定………………………………………………..57
伍、 結果與討論…………………………………………………………...58
一、 龍鬚菜一般成分分析……………………………………………58
二、 龍鬚菜抽取物之粗回收率及精確回收率………………………58
三、 抗氧化的體外試驗………………………………………………58
(一) 龍鬚菜萃取物對自由基清除效果…………………………58
(二) 還原力結果分析……………………………………………60
(三) 去氧核糖氧化結果分析……………………………………61
(四) 總酚含量測定分析…………………………………………62
四、 美白試驗…………………………………………………………63
1.細胞外酪胺酸酶活性抑制分析………………………….63
2. 還原銅離子能力測定結果分析…………………………64
3. 還原dopaquinone能力結果分析……………………….65
五、 安定性試驗結果分析……………………………………………66
六、 安全性試驗結果分析……………………………………………66
七、 保水性試驗結果分析……………………………………………66
八、 色度測定結果分析………………………………………………68
九、 黏度測定結果分析………………………………………………69
陸、 結論………………………………………………………………….70
參考文獻……………………………………………………………………72
附錄…………………………………………………………………………120











表目錄
表一、龍鬚菜藻體一般成分分析。…………………………………………..81
表二、龍鬚菜抽取物之粗抽取率及精確回收率。………………………..82
表三、龍鬚菜各抽取物之總酚含量。……………………………………..83
表四、不含龍鬚菜抽取物敷膜與含龍鬚菜抽取物敷膜之安定性(高溫恆溫試驗)結果。…………………………………………………………84
表五、不含龍鬚菜抽取物敷膜與含龍鬚菜抽取物敷膜之安定性(離心試驗)結果。…………………………………………………………………85
表六、不含龍鬚菜抽取物敷膜與含龍鬚菜抽取物敷膜之安定性(超音波震盪)結果。…………………………………………………………...86
表七、不含龍鬚菜抽取物敷膜與含龍鬚菜抽取物敷膜之安定性(pH值)變化結果。…………………………………………………………..87
表八、不含龍鬚菜抽取物敷膜與含龍鬚菜抽取物敷膜之安全性結果。…………………………………………………………………88
表九、不同配方敷膜產品之色差分析結果。……………………………89
表十、不同配方敷膜產品之黏度分析結果。……………………………..90



圖目錄
圖一、以PBS萃取龍鬚菜蛋白在不同濃度下與BHT對DPPH捕捉能力。……………………………………………………………………91
圖二、以95%酒精萃取龍鬚菜色素在不同濃度下與BHT對DPPH捕捉能力。…………………………………………………………………..92
圖三、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下與 BHT對DPPH捕捉能力。…………………………………………………………….93
圖四、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下與BHT對DPPH捕捉能力。……………………………………………………………94
圖五、以PBS萃取龍鬚菜蛋白在不同濃度下與維生素C 之還原能力。…………………………………………………………………95
圖六、以95%酒精萃取龍鬚菜色素在不同濃度下與維生素C之還原能力。…………………………………………………………….96
圖七、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下與維生素C之還原能力。……………………………………………………………..97
圖八、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下與維生素C之還原能力。……………………………………………………………..98
圖九、以PBS萃取龍鬚菜蛋白在不同濃度下對去氧核醣破壞之影響。………………………………………………………………..99
圖十、以95%酒精萃取龍鬚菜色素在不同濃度下對去氧核醣破壞之影響。………………………………………………………………….100
圖十一、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下對去氧核醣破壞之影響。……………………………………………………………..101
圖十二、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下對去氧核醣破壞之影響。……………………………………………………………..102
圖十三、以PBS萃取龍鬚菜蛋白在不同濃度下與維生素C對抑制酪胺酸酶活性之抑制率。………………………………………………103
圖十四、以95%酒精萃取龍鬚菜色素在不同濃度下與維生素C對抑制酪胺酸酶活性之抑制率。…………………………………………104
圖十五、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下與維生素C對抑制酪胺酸酶活性之抑制率。……………………………………..105
圖十六、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下與維生素C對抑制酪胺酸酶活性之抑制率。…………………………………….106
圖十七、以PBS萃取藻蛋白粗抽物在不同濃度下之還原銅離子能力。……………………………………………………………….107
圖十八、以95%酒精萃取藻色素相關粗抽物在不同濃度下之還原銅離子
能力。…………………………………………………………..108
圖十九、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下之還原銅離子能力。………………………………………………………………..109
圖二十、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下之還原銅離子能力。………………………………………………………………..110
圖二十一、以PBS萃取藻蛋白粗抽物在不同濃度下之還原dopaquinone
能力。………………………………………………………....111
圖二十二、以95%酒精萃取藻色素相關抽取物在不同濃度下之還原dopaquinone能力。……………………………………………….112
圖二十三、以熱水萃取龍鬚菜多醣(大分子)在不同濃度下之還原
Dopaquinone能力。…………………………………………113
圖二十四、以熱水萃取龍鬚菜多醣(小分子)在不同濃度下之還原
Dopaquinone能力。…………………………………………114
圖二十五、塗抹不含及含龍鬚菜抽取物所製得之天然配方果凍敷膜產品對皮膚保水隨時間變化之情形。………………………………115
圖二十六、塗抹不含及含龍鬚菜抽取物所製得之天然商業配方(三仙膠)果凍敷膜產品對皮膚保水隨時間變化之情形。……………116
圖二十七、塗抹不含及含龍鬚菜抽取物所製得之商業配方(Carbopol)果凍敷膜產品對皮膚保水隨時間變化之情形。………………117
圖二十八、塗抹龍鬚菜抽取物所製得之各種果凍敷膜產品對皮膚保水隨時間變化之情形。………………………………………………118
附圖目錄
附圖一、洋菜膠之化學結構…………………………………………………..7
附圖二、藻膽素之化學結構…………………………………………………9
附圖三、藻蛋白之化學結構…………………………………………………9
附圖四、葉黃素之化學結構…………………………………………………11
附圖五、玉米黃質之化學結構………………………………………………11
附圖六、維生素C之化學結構………………………………………………16
附圖七、維生素E之化學結構…………………………………………….16
附圖八、泛醌(CoQ10)之化學結構……………………………………..17
附圖九、皮膚解剖圖………………………………………………………..18
附圖十、皮膚表皮構造圖…………………………………………………..19
附圖十一、黑色素形成機制………………………………………………..22
附圖十二、酪胺酸酶化學結構……………………………………………..23
附圖十三、半微量凱氏氮蒸餾裝置………………………………………..39
附圖十四、BSA標準曲線………………………………………………….43
附圖十五、Dextrose標準曲線………………………………………..........45
附圖十六、Gallic acid標準曲線…………………………………………...49
附圖十七、貼布試驗之圖片……….............................................................56

附表目錄
附表一、自然老化與光老化的區分………………………………………...20
附表二、衛生署公告美白成分及其使用量………………………………...28
附表三、皮膚反應評價表…………………………………………………..119
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