β-葡聚糖在《已使用化妆品原料目录》Ⅰ中的序号为 1010,INCI 名称为 BETA-GLUCAN。围绕它的沟通存在一个普遍问题:把「β-葡聚糖」当作一种确定的物质来谈。实际上它是一大类由葡萄糖以 β-糖苷键连接而成的聚合物总称,来自酵母、燕麦、真菌、细菌的产物在连接方式、分支结构、分子量与高级构象上差异巨大,而这些结构差异会一路传导到受体识别与生物活性上。来源不同,就是不同的原料。本文按「来源—结构—受体—证据」这条链把选型逻辑讲清楚。
一、四类来源,四种连接方式
判断一个 β-葡聚糖属于哪一类,第一个要问的是主链的连接位置与是否存在分支。
| 来源 | 主链与分支 | 溶解性特征 |
| 酵母与真菌 | β-(1,3) 主链,带 β-(1,6) 分支 | 天然形态不溶于水,呈颗粒状 |
| 谷物(燕麦、大麦) | β-(1,3)(1,4) 混合连接,线性无分支 | 水溶性相对较好 |
| 细菌(如凝胶多糖) | 线性 β-(1,3),无分支 | 不溶于水,加热可成凝胶 |
| 部分藻类 | 线性 β-(1,3) | 以颗粒形式存在 |
酵母与大型真菌来源的 β-葡聚糖以 β-(1,3) 为主链,并带有 β-(1,6) 分支。裂褶菌产生的裂褶菌素是这类中的典型,其分支结构规整,可形成稳定的三螺旋构象。谷物来源的则完全不同:燕麦与大麦 β-葡聚糖是 β-(1,3) 与 β-(1,4) 混合连接的线性分子,没有分支。正是 (1,3) 键周期性地打断连续的 (1,4) 链,破坏了纤维素的紧密堆积结构,使它获得水溶性。
这个结构差异不是学术细节。酵母型与燕麦型在受体识别、免疫活性与配方行为上表现不同,把它们当作同一种成分互相替换,是选型的第一个坑。
二、结构决定受体
β-葡聚糖在免疫学上被研究的起点,是它作为真菌细胞壁组分的模式识别特性。宿主有一类模式识别受体专门识别它,主要包括以下几种。
Dectin-1 是研究最充分的一个,主要识别 β-(1,3) 葡聚糖,其识别效率与链长及分支结构有关。CR3(补体受体 3)也被报道参与识别。部分研究提示 TLR2 与 TLR6 可能参与信号通路。这些受体主要表达在巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞等免疫细胞上,在皮肤中对应的是朗格汉斯细胞等抗原呈递细胞。
这里有一条必须说清的边界:受体层面的识别能力,与最终在人体皮肤上产生可测量的功效之间,隔着靶细胞分布、暴露浓度、递送层次等多个环节。受体结合是机理起点,不是功效结论。
另一个需要谨慎对待的问题是燕麦型与 Dectin-1 的亲和性。由于燕麦 β-葡聚糖的连接方式以 (1,4) 为主、(1,3) 键稀疏,它与主要识别 β-(1,3) 的受体之间的结合能力一直存在讨论与争议,不同研究结论并不一致。在缺乏一致结论的情况下,不应把酵母型的研究结论直接套用到燕麦型上。
三、三个决定活性的结构参数
分子量
β-葡聚糖的分子量跨度极大,从数千到数百万道尔顿都有。这里存在一个明确的两难:较高分子量通常对应更强的受体激活能力与更好的成膜性,但溶解性差、黏度大、肤感厚重;降低分子量可以改善溶解度与使用感,却可能削弱受体识别能力。这不是可以两全的参数,选型时必须先确定诉求落在哪一端。
分支度
分支度指主链上分支点的比例,对酵母与真菌型而言主要是 β-(1,6) 分支的密度。分支度影响分子的空间构象与受体结合能力,也是不同厂家同源原料之间存在差异的主要来源之一。它不像分子量那样容易测定,因此在供应商资料中常被略过,但对活性影响不小。
高级构象
部分 β-葡聚糖可形成三螺旋结构,典型如裂褶菌素。三螺旋在碱性条件或高温下会解旋为单链,条件恢复后可部分复性。三螺旋与单链在生物活性与溶液行为上表现不同。这个参数的实际意义在于工艺:如果原料的三螺旋结构是其活性基础,那么配方中的 pH 条件与加热历史就成为关键变量,而这一点在常规工艺设计中容易被忽略。
四、溶解度:配方里最大的约束
天然形态的酵母 β-葡聚糖是不溶于水的颗粒。这个性质决定了它在配方中的几种可能角色:以微粒形式悬浮、作为缓释载体、或者必须先经过增溶处理。
提高水溶性的路径主要有三条。一是化学衍生化,如羧甲基化、磷酸化、硫酸化,引入带电基团后溶解度显著改善。二是酶解或水解降低分子量。三是物理分散,如高压均质、超声处理制备纳米分散体。
这里有一个必须警惕的命名问题:化学衍生化会改变物质的化学身份,其 INCI 名称也应随之改变。举例来说,目录中另有葡聚糖羟丙基三甲基氯化铵(序号 5109),它是葡聚糖的阳离子衍生物,与 β-葡聚糖不是同一条目。把衍生化产物仍称为「β-葡聚糖」进行宣称,在成分标识与备案资料上都会带来麻烦。选型时应索取完整的结构确证资料,确认 INCI 名称与实际物质一致。
相比之下,燕麦 β-葡聚糖天然水溶性较好,这是它在化妆品中应用更广的原因之一。但要记住前面说过的:它与酵母型的物质基础不同,不能因为溶解度好就认为它同时具备酵母型的全部活性特征。
五、证据分级:四个方向,强度不同
| 功效方向 | 证据状况 | 可支撑的宣称层级 |
| 屏障修护 | 相对最扎实,有人体研究支持 | 保湿、修护,需按规范评价 |
| 舒缓 | 有一定人体证据,质量参差 | 需结合具体评价结果 |
| 成膜与肤感 | 物理性质明确 | 即时效果可描述 |
| 免疫调节 | 体外与动物证据多,人体皮肤端薄弱 | 在中国法规下不宜作功效宣称 |
屏障修护是化妆品语境下最站得住的方向。这与其成膜性、保湿能力以及部分人体研究结果有关,也是目前多数含 β-葡聚糖产品的主流定位。舒缓方向有研究支持,但样本量与研究质量差异较大,需具体评价具体判断。
需要特别指出的是免疫调节。β-葡聚糖在免疫学文献中的研究积累确实丰富,但这些证据主要集中在体外细胞与动物模型。更重要的是,在中国化妆品法规框架下,涉及免疫调节的表述属于高风险区域,不宜作为产品功效宣称。这类机理应作为内部理解,而不是对外沟通的内容。
六、选型时应索取的七项参数
采购 β-葡聚糖时,只有「纯度」与「含量」两项信息是不够的。建议至少索取以下内容:来源物种(酵母、燕麦、真菌、细菌)、主链连接方式与分支度、分子量分布而非单一均值、溶解形态(颗粒、粉末、水溶液)、杂质谱(残留蛋白、甘露聚糖、灰分、微生物指标)、色泽与气味的批次范围、以及结构确证方法与图谱。缺少前三项,几乎无法判断两个报价差异巨大的原料究竟差在哪。
这也是同源 β-葡聚糖价格差距明显的主要原因:来源、分子量与分支度的组合决定了活性和工艺难度,而这几项恰恰是规格书中最常被简化的部分。
七、哪些宣称站不住
第一,宣称「增强皮肤免疫力」或类似表述。这既超出证据支撑,也触及化妆品宣称的禁区。
第二,把巨噬细胞激活、细胞因子释放等体外结果直接写成人体功效。这是机理证据向功效宣称的越级。
第三,用「β-葡聚糖」泛称掩盖来源差异。酵母型与燕麦型应用到同一宣称下,属于以偏概全。
第四,把成膜带来的即时紧致感描述为抗皱功效。即时物理效果与长期结构改善是两回事。
第五,用口服燕麦 β-葡聚糖在食品领域的健康声称推导外用功效。食品健康声称有独立的审批路径与评价终点,与化妆品外用功效不能互推。
优科观察:β-葡聚糖是典型的「结构细分决定价值」的原料。优科生物在评估这类多糖时,会坚持要求来源、连接方式、分子量分布与分支度四项齐全,缺一项就不做同价位比较——因为缺的那一项,往往正是报价差异的真实来源。酵母 β-葡聚糖的发酵工艺、纯化标准与屏障修护机理提供了单一来源路线的深度展开,可与本文的类型学框架对照使用。了解优科生物的原料筛选与技术支持。
常见问题解答
酵母 β-葡聚糖和燕麦 β-葡聚糖可以互相替换吗?
不建议。酵母型以 β-(1,3) 为主链并带 β-(1,6) 分支,燕麦型是 β-(1,3)(1,4) 混合连接的线性分子、无分支。两者在受体识别特征、免疫活性与溶解行为上都有差别,属于不同的物质基础,不能直接替换。
β-葡聚糖的分子量越大越好吗?
不是。高分子量通常对应更强的受体激活能力与成膜性,但溶解性差、黏度高、肤感厚重;降低分子量可改善溶解与使用感,却可能削弱活性。这是明确的两难取舍,应先确定诉求落在哪一端再选型。
为什么有的 β-葡聚糖不溶于水?
天然形态的酵母与细菌来源 β-葡聚糖多为不溶性的颗粒。改善溶解度的路径包括化学衍生化、酶解降分子量以及高压均质等物理分散。需注意化学衍生化会改变物质的化学身份与 INCI 名称,不能仍以 β-葡聚糖的名义宣称。
β-葡聚糖可以宣称增强皮肤免疫力吗?
不可以。相关机理研究主要集中在体外细胞与动物模型,人体皮肤端证据薄弱;更重要的是,涉及免疫调节的表述在中国化妆品法规框架下属于高风险区域,不宜作为产品功效宣称。
采购时应该向供应商索取哪些参数?
至少七项:来源物种、主链连接方式与分支度、分子量分布、溶解形态、杂质谱(残留蛋白、甘露聚糖、灰分、微生物指标)、色泽气味的批次范围、以及结构确证方法与图谱。只有纯度和含量两项信息不足以判断不同报价原料的实际差异。
参考资料
- 国家药品监督管理局.《已使用化妆品原料目录》Ⅰ(序号 1010 β-葡聚糖;序号 5109 葡聚糖羟丙基三甲基氯化铵)
- Brown G D,Gordon S.Immune recognition:a new receptor for beta-glucans[J].Nature,2001,413(6851):36–37.DOI 10.1038/35092620
- 国家药品监督管理局.《化妆品功效宣称评价规范》
- 左一萌,张姣姣,连佳长.酿酒酵母使能技术在化妆品原料合成中的应用[J].合成生物学,2025,6(2):233–253.DOI 10.12211/2096-8280.2024-070
- 王茜,何聪芬,于笑乾,等.中国化妆品发酵原料应用及安全监管现状[J].环境卫生学杂志,2022,12(6):436–442.DOI 10.13421/j.cnki.hjwsxzz.2022.06.007