温和洗护配方的三条原料线:氨基酸表面活性剂、生物防腐剂与发酵物

2026年温和洗护配方的原料替换思路解析:清洁段用氨基酸型表面活性剂(酰基谷氨酸盐、甘氨酸盐、肌氨酸盐、丙氨酸盐),防腐段用月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐与ε-聚赖氨酸等氨基酸类生物防腐剂,功效段用青梅叶、茶叶、石榴等发酵植物活性物补足控油舒缓方向。本文梳理三段代表原料、文献支撑与配伍验证要点,说明表活体系变化对防腐剂有效浓度与清洁表现的影响,为洗护产品立项与配方师提供可落地的选型依据。

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温和洗护配方的三条原料线:氨基酸表面活性剂、生物防腐剂与发酵物

核心结论:洗护配方里的「温和」,本质是把三个位置的传统原料换掉:清洁段用氨基酸型表面活性剂(酰基谷氨酸盐、甘氨酸盐、肌氨酸盐、丙氨酸盐)替代强刺激性表活;防腐段用氨基酸类生物防腐剂(月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐、ε-聚赖氨酸)替代部分化学防腐;功效段用发酵植物活性物补上控油、舒缓、头皮护理方向的功效支撑。三段各自都有成熟的原料与文献案例,难点不在单点替换,而在三段同时换掉后配方骨架能否成立。

这个思路有两条独立的文献支撑。一条来自 2025 年《合成生物学》期刊对氨基酸衍生物的系统综述(天津科技大学,伊进行等),其中把氨基酸型表面活性剂与氨基酸类生物防腐剂作为化妆品原料的两个独立应用方向详细梳理;另一条来自 2024 年《现代食品科技》期刊对植物发酵活性物的综述(江南大学与广州悦荟,余霞等),其中「天然草本洗护」被单列为植物发酵的一个重要应用方向。

温和洗护配方的三类功能原料:氨基酸型表面活性剂、氨基酸类生物防腐剂、发酵植物活性物

图 1 温和洗护配方的三类功能原料与各自的代表原料。图源:根据伊进行等(《合成生物学》2025)与余霞等(《现代食品科技》2024)整理。

一、洗护配方的「温和」到底换掉的是什么

化学合成的洗发水用洗涤剂,例如对羟基苯甲酸酯类防腐剂与十二烷基硫酸钠类表活,长期使用会损害头发与头皮屏障,因此在以植物发酵物替代化学洗涤剂的配方方向上,刺激性更低的原料正在获得更多关注。这类替换不是把配方做「淡」,而是把每个功能位换成作用机理不同、刺激谱更窄的原料。

具体来说,清洁位的关键是降低对角质层脂质的过度脱除与对角蛋白的变性作用;防腐位的关键是在保证抑菌能力的前提下减少对皮肤屏障的扰动;功效位的关键则是让洗护产品不再只是「洗干净」,而是能在冲洗型使用场景下留下可交付的护理价值。三段叠加起来,就是「温和洗护」的完整定义。

二、清洁段:氨基酸型表面活性剂的四个常用品类

氨基酸与疏水物质反应生成的表面活性物质统称为氨基酸型表面活性剂。这一大类原料的共同优势是:表面活性好、安全性高、温和、可生物降解,并具备一定抑菌性;同时受硬水影响小、不脱脂、接近中性,不易刺激皮肤和眼睛。正因如此,它已广泛用于洗面奶、沐浴露与洗发水,并形成了以氨基酸作为主要清洁剂的绿色日化产品体系。

用于个人清洁的氨基酸型表面活性剂主要包括四类:酰基谷氨酸盐、甘氨酸盐、肌氨酸盐和丙氨酸盐。它们在洗感上各有偏向——酰基谷氨酸盐的 pH 适应性更宽、泡沫细腻;甘氨酸盐泡沫丰富绵密、洗后不紧绷,是面部清洁与沐浴产品中的常见选择,例如 N-椰油酰甘氨酸钾;肌氨酸盐起泡快、耐硬水,例如月桂酰肌氨酸钠;丙氨酸盐刺激性低,例如 N-月桂酰丙氨酸钠,适合面部清洁与敏感肌方向。此外,甲基月桂酰基牛磺酸钠也属于常用的氨基酸型表活体系。

氨基酸型表面活性剂的四个常用品类与代表原料

图 2 氨基酸型表面活性剂的四个常用品类及其代表原料与洗感特点。图源:根据伊进行等,《合成生物学》2025,6(2):254-289 整理。

在洗发产品中,氨基酸型表活常与十二烷基醚硫酸盐一起使用,一方面兼顾发泡与去污性能,另一方面降低整体刺激性;同时它本身具备的抑菌性有助于头发保持柔软。配方端的取舍点在于:氨基酸型表活的起泡速度与泡沫稳定性对体系 pH 与增稠体系更敏感,在替换主表活时需要同步调整增稠与流变体系,否则容易出现洗感与挂壁性能的落差。

三、防腐段:氨基酸类生物防腐剂的两条路线

氨基酸衍生物在化妆品中的另一个重要用途,是作为生物防腐剂使用。文献中给出两条性质不同的路线。

路线一:月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(LAE)。它是一种新型抑菌剂,作用机制是通过影响细菌细胞膜内带负电荷的膜蛋白与酶促反应机制,改变细胞膜通透性,从而抑制微生物生长或使其失活。文献指出,它对细菌、酵母菌与霉菌均具有较强抑菌效果,属于广谱型选择。

路线二:ε-聚赖氨酸。它是以赖氨酸为单体聚合而成的天然聚合物,优点是广谱抑菌、安全无毒、水溶性好、热稳定性强、配伍性优,因此作为生物防腐剂在化妆品中应用广泛。其分子结构自带多个氨基,水溶性优于许多传统防腐活性物,在透明体系与高水含量配方中更容易发挥。

需要强调的是,生物防腐剂不是「不用做挑战试验」的通行证。防腐体系的成立与否,仍要通过防腐挑战试验验证,并且要考虑配方中其他原料带来的抑菌贡献或干扰。相关的方法论可延伸阅读发酵原料在无防腐配方中的应用策略

四、功效段:发酵植物活性物能给洗护补什么

洗护产品的功效挑战在于接触时间短、且大多会被冲洗掉,因此发酵植物活性物的价值主要体现在「清洁过程中的温和护理」与「冲洗后残留活性」两处。文献中已有较完整的案例链。

案例一:青梅叶与植物乳杆菌的草本洗护基料。以青梅叶(Cyclea peltata)提取物为洗发水基础材料,通过植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)发酵后,用发酵产物配制洗发水成分,再根据感官和理化评价确定最佳配方。文献指出,这种草本去屑洗发水可以克服化学洗发水造成的头皮干燥与刺激问题,且无需添加化学防腐剂。进一步地,将青梅叶发酵物与硝酸银混合制备纳米银颗粒,还能避免对头发角质层的损害。这是把发酵产物直接用作洗护基料、并连带解决防腐问题的完整样本。

以青梅叶为例的发酵草本洗护开发路径四步流程

图 3 以青梅叶为例的发酵草本洗护开发路径:原料与菌株、发酵制基料、配方与评价、可交付结果。图源:根据余霞等,《现代食品科技》2024,40(3):373-378 整理。

案例二:发酵大豆的抑菌与舒缓潜力。用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)B1 分别发酵黄豆、黑豆、青仁黑豆与小黑豆制备不同的大豆发酵酱,结果显示黑豆酱、青仁黑豆酱与小黑豆酱中均有较高的大豆黄素含量;此外,黑豆酱在发酵早期阶段产生的花青素具有抑菌效果。这类发酵组分在洗护产品中具备应用潜力。

案例三:石榴发酵提取物的人体指标改善。石榴经酿酒酵母与植物乳杆菌协同发酵后,其发酵提取物对 DPPH 与 NO 自由基具有较强清除活性;人体使用结果显示,皮肤的水分、亮度、弹性、色斑、紫外线斑与胶原密度均优于使用前(P<0.05)。需要明确其证据层级:这是人体使用试验的指标改善结果,属于原料端研究结论,不能直接外推为终端洗护产品的功效宣称。

案例四:茶叶发酵物与提亮方向。茶叶富含多酚,其中儿茶酚衍生物是酪氨酸酶抑制剂。研究显示红茶、绿茶与白茶的水提取物均能通过降低酪氨酸酶活性与蛋白表达来抑制黑色素生成,而发酵作用可增加这类儿茶酚衍生物的产生,因此茶叶发酵物可开发为皮肤增白方向的原料。若用于洗护体系,通常需要配合驻留条件或与其他功效成分复配才能形成可宣称的证据基础。

优科观察:洗护配方的三段替换中,最容易出问题的不是原料本身,而是三段之间的相互影响——表活体系改变会影响防腐剂在体系中的分配与有效浓度,发酵物中的多糖与蛋白又会改变体系黏度与表活临界胶束浓度,进而反过来影响清洁力与残留。这意味着温和洗护产品开发的核心工作量在配方验证,而不在原料采购。优科生物在发酵原料体系之外同时提供定制发酵开发与应用支持,正是为了把「原料指标」与「配方表现」放在同一个验证闭环里;关于表活体系下如何保留活性物,可延伸阅读植物发酵类洁面开品方案中的表活体系设计

五、把三段拼起来:配方骨架与配伍要点

下表把三段的代表原料与配伍注意点集中列出,便于立项时逐项核对。

功能段代表原料文献支撑的作用方向配伍与验证要点
清洁段椰油酰谷氨酸钠、N-椰油酰甘氨酸钾、月桂酰肌氨酸钠、N-月桂酰丙氨酸钠温和清洁;泡沫细腻;受硬水影响小;不脱脂,接近中性与硫酸盐表活复配可兼顾洗感与低刺激;替换主表活需同步调整增稠与流变体系
防腐段月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(LAE)、ε-聚赖氨酸广谱抑菌;水溶性好、热稳定性强、配伍性优仍须通过防腐挑战试验验证;需评估表活体系对防腐剂分配的影响
功效段青梅叶发酵物、茶叶发酵物、发酵大豆、石榴发酵提取物控油、舒缓、头皮护理与提亮方向的功效支撑发酵物中多糖与蛋白会改变体系黏度与表活行为,需实测清洁力与残留

表 1 温和洗护配方三段原料的功能定位与配伍验证要点。资料来源:伊进行等,《合成生物学》2025,6(2):254-289;余霞等,《现代食品科技》2024,40(3):373-378。

植物发酵在美妆中起作用的四条机制示意图

图 4 植物发酵在美妆中起作用的四条机制:促进活性物释放、生成新的活性衍生物、增强并拓展功效、降低毒副作用。图源:根据余霞等,《现代食品科技》2024,40(3):373-378 整理。

把这四条机制落到具体案例上,可以按功效方向整理成一张对照表。下表汇总了文献中 25 组「菌株—底物—活性物」组合,便于立项时按目标功效方向检索可参考的技术路径。

功效方向菌株原料底物发酵活性物
抑制酪氨酸酶与黑色素生成茶叶儿茶酚衍生物
抑制酪氨酸酶与黑色素生成裂蹄木层孔菌、红曲霉甘草、楮实、当归、白术、茯苓、桑叶、白芍、紫草发酵液
抑制酪氨酸酶与黑色素生成裂蹄木层孔菌甘草、构树、当归、白术、茯苓、桑白皮、白花牡丹、厚朴发酵液
抑制酪氨酸酶与黑色素生成鼠李糖乳杆菌白术、芍药、白及、茯苓、白鲜、白蔹、蒺藜发酵液
抑制酪氨酸酶与黑色素生成药酒Jubak 乙酸乙酯萃取部分
抑制酪氨酸酶与黑色素生成滇红蔷薇发酵液
抑制酪氨酸酶与黑色素生成黄酒酵母红景天发酵原浆
抑制酪氨酸酶与黑色素生成酿酒酵母、植物乳杆菌石榴发酵提取物
抗氧化与延缓皮肤老化无色杆菌红曲、螺旋藻、落叶松、蔷薇、桂皮、藤黄果、仙人掌、山楂、菜豆生物表面活性物质
抗氧化与延缓皮肤老化蝉拟青霉黄芪发酵产物
抗氧化与延缓皮肤老化黄酒酵母红景天发酵原浆
抗氧化与延缓皮肤老化酵母枸杞枸杞多糖
抗氧化与延缓皮肤老化嗜酸乳杆菌巴拉圭冬青叶发酵提取物
抗氧化与延缓皮肤老化酿酒酵母、植物乳杆菌石榴发酵提取物
促进胶原与透明质酸合成短双歧杆菌葛根大豆黄素和染料木黄酮
促进胶原与透明质酸合成产 β-葡萄糖苷酶的裂殖菌陈皮柚皮素和橙皮素
促进胶原与透明质酸合成康普茶黄酮
促进胶原与透明质酸合成乳酸菌独眼菊发酵提取物
舒缓与耐受方向灵芝人参人参皂苷 Rd 和 Rh2
舒缓与耐受方向益生菌苍术、马尾草和长丝桃发酵提取物
舒缓与耐受方向灰树花菌丝 HB0071甘草黄酮苷元
舒缓与耐受方向米曲霉白芷根发酵提取物
舒缓与耐受方向产朊假丝酵母菌棕色海藻发酵提取物
天然草本洗护及其他作用植物乳杆菌青梅叶发酵提取物
天然草本洗护及其他作用地衣芽孢杆菌 B1大豆大豆发酵酱

表 2 植物发酵活性物及其功能(按功效方向归类,共 25 组菌株-底物-活性物组合)。资料来源:余霞,胡家逢,黄晓东,等.植物发酵活性物在美妆中应用研究进展[J].现代食品科技,2024,40(3):373-378 表 1。原表第五类功效栏标注的表述属于不得直接使用的药理语境词汇,本表已按舒缓与耐受方向归类;落地时应按相应功效评价方法建立证据。

六、合规与宣称要点

第一,原料身份要落到目录。氨基酸型表面活性剂与氨基酸类生物防腐剂在《已使用化妆品原料目录》中均有对应的条目名称,立项时应按目录中的规范名称与 INCI 名逐项核对,确保备案信息与目录名称完全对应。清洗类产品与驻留类产品的原料使用要求不同,需按实际用途选择。

第二,宣称要回到化妆品语言。不得直接搬用的表述包括抗过敏、抗炎症等来自药理与体外研究语境的活性描述;洗护产品的宣称应落在清洁、控油、舒缓、去屑、头皮护理等已明确的功效类别上,并通过相应的功效评价方法建立证据。

第三,发酵物的批次一致性要写入验收指标。植物发酵产物的成分谱受底物产地、采收季节与发酵终点控制影响,验收时不应只看单一指标(如总多酚含量),而应同时约定标志性成分、pH、固形物与微生物限度,并对连续批次做一致性比对。

第四,功效与证据层级要对应。体外与细胞试验只能支撑机理方向的表述,人体使用试验的指标改善结果可以支撑对应的功效方向,但两者在宣称中的强度不同,需要分别标注。

常见问题解答

氨基酸型表面活性剂主要有哪些品类,怎么区分?

个人清洁中常用四类:酰基谷氨酸盐(pH 适应性好、泡沫细腻)、甘氨酸盐(泡沫丰富绵密、洗后不紧绷,如 N-椰油酰甘氨酸钾)、肌氨酸盐(起泡快、耐硬水,如月桂酰肌氨酸钠)、丙氨酸盐(刺激性低,如 N-月桂酰丙氨酸钠)。四者命名规则一致,都是氨基酸的氨基与脂肪酸酰基结合形成酰基氨基酸盐。

氨基酸类生物防腐剂有哪些,作用原理是什么?

主要有两条路线。月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(LAE)通过影响细菌细胞膜内带负电荷的膜蛋白与酶促反应机制,改变细胞膜通透性,从而抑制微生物生长或使其失活,对细菌、酵母菌与霉菌均有较强抑菌效果;ε-聚赖氨酸是以赖氨酸为单体的天然聚合物,具有广谱抑菌、水溶性好、热稳定性强、配伍性优的特点。两者都仍需通过防腐挑战试验验证体系有效性。

发酵物真的能替代洗护配方中的化学防腐剂吗?

文献中已有案例:以青梅叶提取物为洗发水基础材料、经植物乳杆菌发酵后配制洗发水,根据感官与理化评价确定最佳配方,该草本去屑洗发配方可以克服化学洗发水造成的头皮干燥与刺激问题,且无需添加化学防腐剂。但这属于该体系条件下的研究结果,是否可复制到其他配方,仍需按各自的防腐挑战试验结论判断。

把主表活换成氨基酸型表活,需要注意什么?

三件事需要同步验证。一是增稠与流变体系,氨基酸型表活的起泡速度与泡沫稳定性对体系 pH 更敏感;二是防腐体系,表活种类变化会改变防腐剂在体系中的分配与有效浓度;三是功效成分的保留,发酵物中的多糖与蛋白会改变体系黏度与表活行为,需实测清洁力与残留。文献中常保留部分十二烷基醚硫酸盐与氨基酸型表活复配,正是为了兼顾洗感与低刺激。

洗护产品里的发酵植物活性物能宣称哪些功效?

宣称应落在清洁、控油、舒缓、去屑、头皮护理、提亮等已明确的功效类别上,并按相应功效评价方法建立证据。不得直接作为化妆品功效宣称的,是抗过敏、抗炎症等来自药理与体外研究语境的词汇。使用人体使用试验得到的指标改善结果时(如石榴发酵提取物的水分、弹性、色斑等指标),应标明其证据层级,且不得外推为其他配方体系的功效。

参考资料

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  • 伊进行,唐宇琳,李春雨,等.氨基酸衍生物在化妆品中的应用及其生物合成研究进展[J].合成生物学,2025,6(2):254-289.
  • SARIPALLA D D, KHOKHANI N D, KAMATH A, et al. Organoleptic and physicochemical properties of natural-based herbal shampoo formulations with Cyclea peltata as a key ingredient[J]. Journal of Cosmetic Dermatology, 2022, 21(4): 1666-1674.
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优科生物:温和洗护不是单一原料的替换,而是清洁、防腐、功效三段的同步重构,真正的难点在于三段换掉之后配方骨架仍然成立——表活体系会影响防腐剂的有效浓度,发酵物中的多糖与蛋白又会改变体系黏度与清洁表现。优科生物依托微生物发酵与植物发酵技术平台,为化妆品企业提供创新原料、定制发酵开发与应用支持,覆盖从需求定义、菌种与底物选择到中试放大与产业化交付的全链路。了解技术与服务
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