近期,丸美发表了一项关于“酿酒酵母与植物乳杆菌”双菌共发酵“海稻”的研究,旨在富集海稻中的植酸并探索其美白功效。值得注意的是,丸美小红笔升级版中使用了一款名为“焕亮粏”的原料(INCI名:酵母菌/大米发酵产物滤液、曲霉发酵产物、丁二醇),其前半部分的酵母/大米发酵成分与该研究中的海稻发酵技术具有一定的相关性。
植酸(Phytic Acid),又称肌醇六磷酸(IP6),是化妆品中的经典原料,常规应用多作为螯合剂。而丸美的最新研究则将其作为核心美白原料进行了深入探究。以下为该文献的详细解读:
文献深度解读:双菌共发酵海稻的美白抗氧机制
研究背景与目的
植酸是海稻的重要活性物质,含量高达普通大米的30倍。然而,植物体内的植酸多以盐复合形态存在,生物利用率低。本研究利用酿酒酵母与植物乳杆菌双向共发酵技术,通过微生物胞内酶体系催化,高效释放海稻中的植酸及多酚、黄酮等活性分子。研究旨在通过响应面法优化共发酵工艺,最大化植酸得率,并利用小鼠B16黑色素瘤细胞模型评价发酵滤液的体外美白功效,从PI3K/AKT/GSK3β/MITF信号通路解析其抑制黑色素合成的分子机制,为海稻高值化利用及绿色化妆品原料开发提供理论依据。
实验材料与工艺优化
实验选用酿酒酵母SC与植物乳杆菌LP,以海稻86为原料。采用响应面法优化发酵工艺,以酵母接种量、乳杆菌接种量和发酵时间为自变量,植酸含量为响应值。同时,通过DPPH和ABTS自由基清除实验评价体外抗氧化活性;利用CCK-8法筛选安全细胞浓度,并测定黑色素抑制率;通过RT-qPCR和Western blot检测PI3K/AKT/GSK3β/MITF通路相关基因与蛋白的表达。
研究结果与数据分析
1. 发酵工艺优化:模型预测最优条件为酵母接种4.5%、乳杆菌6.0%、发酵18h。验证实验植酸含量达576.61 μg/mL,与预测高度吻合。发酵液pH值为3.82,富含总酚、总黄酮及乳酸等有机酸。
2. 抗氧化活性:发酵滤液(SRF)展现出强效的自由基清除能力。50% SRF对DPPH和ABTS的清除率分别达92.56%和93.18%,效果与维生素C相当,表明其抗氧化活性源自植酸、多酚与黄酮的协同作用。
3. 细胞实验与美白功效:SRF在1.25%-20%浓度区间可促进B16细胞增殖,40%以上产生毒性。在安全浓度下,0.5%和1.0% SRF的黑色素抑制效果显著优于3mM α-熊果苷阳性对照(p<0.001)。
4. 分子机制:SRF显著下调AKT1、TYR、TRP-1、TRP-2的mRNA转录;提高GSK-3β磷酸化,降低MITF磷酸化,进而下调TYR和TRP-1蛋白表达。证明其通过调控PI3K/AKT/GSK3β/MITF信号轴实现美白。
讨论与结论
本研究证实,酵母与乳酸菌共发酵可有效避免单一乳酸菌过度酸化的问题,协同释放海稻中的植酸及多种活性物质。所得发酵滤液兼具卓越的抗氧化与美白双重功效。作为一种绿色化妆品原料,海稻发酵工艺有机溶剂消耗低,且有助于推动盐碱地作物的高附加值利用。
综上所述,酿酒酵母与植物乳杆菌共发酵海稻工艺稳定可靠;海稻发酵滤液抗氧化能力媲美维生素C;在安全浓度下,其美白效果显著优于α-熊果苷;其分子机制明确为调控PI3K/AKT/GSK3β/MITF信号通路。该产物具备成为新型绿色美白化妆品原料的巨大潜力。
参考文献信息
文章标题:Optimization of Co-Fermentation Conditions for Sea Rice by Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum and the Whitening Mechanism of Fermented Filtrate via the PI3K/AKT/GSK3β/MITF Pathway
期刊:Fermentation (2026, 12(9), 430)
DOI:10.3390/fermentation12090430
作者:Qiting Wu, Jiarui Zhao, Huirong Zhu, Yunle Liu, Chaowan Guo, Lin Ye
作者单位:广东丸美生物技术股份有限公司、华南农业大学食品学院、BIOST Pharmaceuticals、广东药科大学

