裂裥菌素在《已使用化妆品原料目录》Ⅰ中的序号为 4326,INCI 名称为 SCHIZOPHYLLAN。它是由裂褶菌发酵产生的胞外多糖,属于 β-葡聚糖家族,但它有一个在同类中相当突出的结构标签:规则的三螺旋构象。这个结构既是它的身份特征,也是它在工艺与配方上的硬约束——理解它,比记住任何功效宣称都重要。此外,裂裥菌素有一段医药研究的历史背景,这段背景既说明了它的研究深度,也埋下了一个在化妆品宣称上必须避开的雷区。
一、它是什么:来自裂褶菌的胞外多糖
裂褶菌是一类广泛分布的大型真菌,属于担子菌。它在液体培养中会将多糖分泌到培养基中,即胞外多糖,经分离纯化后得到裂裥菌素,也称裂褶菌多糖。
从化学结构看,它的主链是 β-(1,3) 连接的 D-葡萄糖,并且每隔一定数量的主链残基带有一个 β-(1,6) 连接的葡萄糖分支。与酵母 β-葡聚糖相比,裂裥菌素的分支结构更为规整——这种规整性正是它能够形成稳定高级结构的前提。分子量通常在数十万至数百万道尔顿区间。
作为胞外多糖,它的一个生产上的优势是不需要破壁提取:产物分泌到培养液中,分离纯化路径相对直接,这有利于控制杂质水平与批次一致性。
二、三螺旋:结构标签与身份特征
在水溶液中,裂裥菌素分子以三螺旋构象存在——三条多糖链相互缠绕形成稳定的螺旋结构,靠链间氢键维系。这是它与许多其他 β-葡聚糖的关键区别,也是文献中讨论它时几乎必提的特征。
三螺旋结构带来几个直接后果。
其一是分子刚性高、流体力学体积大。这使得它在较低浓度下就能建立相当高的黏度,溶液表现出明显的假塑性——与黄原胶类似,静置时黏稠、剪切下变稀。这让它同时具备流变调节能力,而不只是一个活性成分。
其二是结构的可逆转变。在碱性条件、高温或特定有机溶剂存在下,三螺旋会解旋为单链;条件恢复后,单链可以部分重新缔合回三螺旋。这个行为在研究中常被用来确认构象,但在生产中意味着:pH 与温度不是可以随意设定的工艺参数。
三、解旋与复性:工艺上的硬约束
这是配方与生产环节最需要留意的一点。
三螺旋在较高 pH 条件下会解旋。文献中常用的解旋条件为较强碱性环境,中和后单链可部分复性。温度方面,升高温度同样会破坏链间氢键,导致螺旋解体。此外,某些有机溶剂(如二甲基亚砜)也会引起解旋。
由此产生的实际影响有三条。
| 变量 | 可能后果 | 应对建议 |
| 高 pH 条件 | 三螺旋解旋,黏度下降,构象改变 | 避免在强碱体系中加工,控制配方最终 pH |
| 高温处理 | 链间氢键破坏,螺旋解体 | 明确温度上限,避免长时间高温 |
| 强极性有机溶剂 | 构象改变 | 在含这类溶剂的体系中验证相容性 |
需要强调的是,解旋本身并不必然等于「失效」——单链形式同样具有一定的生物活性与保湿能力,只是溶液行为与结构特征发生了变化。问题在于:如果产品的设计与宣称建立在三螺旋构象之上,那么工艺就必须保证构象在成品中仍然保持。这一点应当在设计阶段就明确,而不是等产品出问题了再追溯。
验证构象的常用手段包括刚果红结合实验、核磁共振与特性黏度测定等。采购高规格原料时,可以要求供应商提供构象相关的数据,而不只是分子量和纯度。
四、流变特性:被低估的第二功能
多数人把裂裥菌素当作活性成分看待,其实它在配方中还承担着一个相当称职的流变角色。
由于分子刚性高,它在水溶液中的增稠效率可观,低浓度即可建立较高黏度,且溶液透明度通常较好。相比部分合成增稠剂,它的耐盐性与耐热性表现也较为可观。对于希望减少胶质种类、简化成分表的配方,这是一个可以利用的特性。
但也要看到反面:高黏度意味着添加量受限。如果为了追求某一功效而提高添加量,可能先遇到肤感与工艺上的瓶颈——黏腻感、分散困难、灌装受限。因此它更适合「活性与流变兼顾」的定位,而不是单纯靠堆量。
五、与另外两类 β-葡聚糖的对比
| 类型 | 连接方式 | 高级构象 | 溶解性 |
| 裂裥菌素 | β-(1,3) 主链,规整 β-(1,6) 分支 | 三螺旋 | 水溶性较好 |
| 酵母 β-葡聚糖 | β-(1,3) 主链,β-(1,6) 分支 | 以颗粒或不溶形态为主 | 天然形态不溶 |
| 燕麦 β-葡聚糖 | β-(1,3)(1,4) 混合连接,线性 | 无三螺旋 | 水溶性较好 |
三者的物质基础差别很大,不能因为都叫「β-葡聚糖」就互相替换或共用一套宣称逻辑。燕麦型以 (1,4) 键为主、结构线性,不具备三螺旋;酵母型多数以不溶颗粒形态存在,需要衍生化或分散处理才能进入水相;裂裥菌素则天然水溶且构象明确。选型前先确认来源与结构,是最基本的动作。
六、医药研究背景,以及必须避开的宣称雷区
裂裥菌素在医药领域有一段不容忽视的研究历史。它曾作为免疫调节方向的研究对象被系统开发,在部分国家有过作为肿瘤治疗辅助用药的研究与应用记录。这段历史说明它的研究深度远高于多数化妆品原料,也是它在 β-葡聚糖家族中地位特殊的原因。
但这段背景在化妆品语境下是一个需要谨慎处理的资产。
必须明确的是:在中国化妆品监管框架下,涉及免疫调节、抗肿瘤或任何暗示医疗作用的表述都属于禁止或高度敏感的范畴,不能作为产品宣称。原料曾经被研究过的方向,不等于产品可以宣称的方向。把医药研究背景写进产品文案,无论以何种措辞包装,风险都很高。
稳妥的做法是严格围绕化妆品允许的宣称范畴展开:保湿、舒缓、成膜、肤感改善等,并以《化妆品功效宣称评价规范》要求的评价结果作为支撑。原料的历史研究可以作为内部理解其机理的参考,不应出现在对外沟通中。
七、选型应索取的六项参数
建议至少索取:分子量分布及测定方法(不同方法结果差异较大)、分支度或结构确证数据、三螺旋构象的确认方法与结果、纯度与杂质谱(残留蛋白、色素、灰分、微生物指标)、黏度规格及测定条件、以及溶液透明度与色度。缺少前三项,就无法把裂裥菌素与其他 β-葡聚糖区分开,也就无法解释价格差异。
八、配方层面的三个注意点
分散。高分子量多糖直接投入水中极易结团,形成外湿内干的团块。建议预分散或采用高速分散工艺,并在小试阶段就确定溶解程序,避免放大时出现问题。
配伍。作为高分子,它与阳离子成分、高电解质体系共存时可能出现相容性问题或搓泥现象。进行了多层叠加使用场景的测试,比事后补救更省事。
防腐。它是多糖,是微生物可利用的碳源。在配方设计中应与其他糖类一并纳入防腐有效性验证的考虑范围,不能沿用低糖体系的经验。
优科观察:裂裥菌素这类「结构明确但工艺挑剔」的原料,最常出现的问题不是原料本身不好,而是设计与工艺没有围绕它的结构特性展开——三螺旋需要 pH 与温度的配合,高分子需要分散与配伍的适配。优科生物在评价真菌来源多糖时,会把构象确认与工艺窗口两项列在与活性同等重要的位置。β-葡聚糖的来源谱系与选型逻辑提供了类别层面的框架,可与本文的单品视角对照。了解优科生物的原料筛选与技术支持。
常见问题解答
裂裥菌素和普通 β-葡聚糖有什么区别?
主要区别在结构与构象。裂裥菌素为 β-(1,3) 主链带规整的 β-(1,6) 分支,在水溶液中形成稳定的三螺旋构象,且天然水溶。酵母 β-葡聚糖天然形态多为不溶颗粒,燕麦 β-葡聚糖为 β-(1,3)(1,4) 混合连接的线性分子、无三螺旋。三者物质基础不同,不能互相替换。
三螺旋结构在什么条件下会被破坏?
三螺旋靠链间氢键维系,在较强碱性条件、较高温度以及某些强极性有机溶剂存在下会解旋为单链。若产品的设计与宣称建立在三螺旋构象之上,工艺设计就必须保证构象在成品中仍然保持,应明确 pH 与温度上限。
三螺旋解旋后原料就失效了吗?
不一定。单链形式同样具有一定的生物活性与保湿能力,只是溶液行为与结构特征发生了变化,黏度通常会下降。关键判断在于产品的设计与宣称是否建立在三螺旋构象之上,如果是,就必须在成品中验证构象是否保持。
可以宣称裂裥菌素具有免疫调节作用吗?
不可以。裂裥菌素虽在医药领域有免疫调节方向的研究历史,但在中国化妆品监管框架下,涉及免疫调节、抗肿瘤或暗示医疗作用的表述属于禁止或高度敏感范畴。原料被研究过的方向不等于产品可宣称的方向,应严格围绕保湿、舒缓、成膜等允许范畴展开。
裂裥菌素可以当作增稠剂使用吗?
它具备相当的增稠能力。三螺旋构象使其分子刚性高、流体力学体积大,低浓度即可建立较高黏度,且溶液透明度较好。但它是多糖,是微生物碳源,配伍时还需考虑与阳离子成分、高电解质体系的相容性以及防腐有效性。
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 4326 裂裥菌素)
- 国家药品监督管理局.《化妆品功效宣称评价规范》
- Rau U.Biopolymers for cosmetics and pharmaceuticals from biotechnology[J].Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology,2004,20:1–5
- 蒋敏,史劲松,李峰,等.化妆品用特色植物资源的生物发酵研究与应用[J].中国日化科技,2025(1):079–085
- 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