出品：科普中国
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俗话说，一白遮百丑。白嫩的肤色看上去确实要比蜡黄的肤色更能凸显女性的气质和魅力。即使女性五官存在瑕疵，如果肤色白皙，也会看上去更加漂亮。所以从古至今，美白一直以来都被黄色人种（特别是东亚女性）所追求。
本文将从科学角度解释美白的原理，并对目前市场上流行的一些美白用品的安全性和有效性进行分析。
美白是指，色素沉淀变少，光的反射量增多，皮肤呈现光泽鲜艳的状态。准确来说，美白不是直接让皮肤变白，而是防止皮肤变黑。
皮肤为什么会变黑？
引起皮肤变黑的原因是黑色素在皮肤中沉淀。那么为什么皮肤会产生黑色素呢？当皮肤受到过量紫外线、压力、食品添加剂、抽烟等刺激后，产生活性氧，黑色素是为了保护皮肤免受过量活性氧的侵害而产生，其作用原本是皮肤的保护伞。
皮肤形成黑色素的机制
既然提到了皮肤，这里不妨给大家说一下。
皮肤分为表皮层和真皮层。厚度仅有0.1-0.3毫米的表皮层，又分为四层，从上到下分别为角质层，颗粒层，棘层和基底层。约每36个基底层细胞中就分布着一个黑色素细胞。
皮肤结构
再仔细了解一下黑色素的生成过程，可分为四个部分：
1）当皮肤受到紫外线、摩擦、压力、激素等外界刺激时，向黑色素细胞发出合成黑色素的指令。
2）黑色素细胞中，酪氨酸酶被活化，进而产生黑色素，黑色素在细胞中的黑素小胞体中蓄积。
3）这些黑素小胞体通过黑色素细胞的树状突起再移动到皮肤棘层的角化细胞中，阻止紫外线等外界因素引起更严重的细胞DNA损伤，起到保护细胞核的作用。
4）表皮细胞通过分裂、挤压最后变化成没有细胞核的角质，将黑色素排出。黑色素从形成到排出，这个新陈代谢的周期大约需要28天。
黑色素的过度增加，就会导致皮肤呈现出色素沉着的现象，这并不是人们所希望的结果。然而，随着年龄增长，以及受到太阳光中紫外线的过度照射，又或者因为现代生活造成的新陈代谢紊乱等原因，即使经过了这个28天的新陈代谢周期，也不能完全除去皮肤中的黑色素。它积蓄在皮肤中，从而引起皮肤发黄、斑点等问题。
引起皮肤新陈代谢紊乱的因素包括压力大，荷尔蒙紊乱，睡眠不足，年龄增长，长年化妆，营养不均衡等等。
黑色素生成的四个过程
美白产品的有效成分
因此要想美白，需要做的就是，对上述四个过程进行干预，抑制黑色素的生成，促进皮肤中黑色素的排出。目前已经被认可的美白有效成分集中作用于黑色素的合成过程，即抑制酪氨酸酶的作用。
酪氨酸酶仅由黑色素细胞产生，它在细胞的内质网和高尔基体生成后，再转运到黑素小体中，在那里合成黑色素。酪氨酸酶是黑色素形成过程中的关键酶，因此，直接抑制酪氨酸酶的催化活性可以有效地抑制黑色素生成。
市售的大多数化妆品或皮肤增白剂都是酪氨酸酶抑制剂，以往的各种文献也证实了这些抑制剂可以减少细胞中的黑色素的生成。如氢醌（HQ），熊果苷，曲酸壬二酸，L-抗坏血酸（维生素C），鞣花酸，氨甲环酸已被用作皮肤美白剂，但这些物质都具有一些缺点。
氢醌HQ对哺乳动物细胞具有潜在的致突变作用，它与许多不良反应相关，包括接触性皮炎、刺激性、短暂性红斑、烧灼、刺痛感、白内障以及指甲长斑点。
熊果苷是氢醌的前药，是天然产物，它可以通过抑制酪氨酸酶作用从而降低或抑制黑色素合成。然而，天然形式的熊果苷在化学上是不稳定的，并且它的代谢产物为前文所述的氢醌，因此也存在一定的副作用，例如对骨髓具有潜在的毒性。
化妆品中的曲酸因为其致癌性和储存期间的不稳定性，用途受到限制。L-抗坏血酸对热敏感，易于降解。鞣花酸是不溶的，因而生物利用差。而氨甲环酸对黑色素影响仍未确定。因此，这些物质的使用有严格的限量标准（参考文献1）。
酪氨酸酶抑制剂，除了可以美白，治疗色素沉着以外，还常被用于防止水果、海鲜的黑变等，从而起到食品保鲜剂的作用。由此科学家们也不厌其烦地开发和验证各种酪氨酸酶抑制剂，包括通过有机化学手段合成的物质，也包括从天然植物中分离提取的物质（参考文献2）。
酪氨酸酶抑制剂的种类有近百种，在这里不能做一一解释。我们仅选择几种市面上常见的美白成分做简单的介绍。下图中是中国台湾地区“卫福部”核准用于化妆品、保养品的美白成分。
值得一提的是洋甘菊萃取物，经日本化妆品巨头花王证实，洋甘菊萃取物ET可以控制角化细胞发出生产黑色素的指令。
另一种成分——杜鹃花醇4-(4-hydoroxyphenyl)-2-butanol，简称4-HPB，2008年被日本认可并公告为有效美白成分，限量为2%，超过这个浓度它就会和酪氨酸酶反应，产生有毒代谢物质，造成黑色素细胞受损死亡，由于它的含量使用不当，这导致了日本佳娜宝的美白风波，2013年它被台湾禁用。
也就是说，从药理学的角度分析，美白化妆品应该能起到一定效果，如果配合防晒一起用，有望达到美白的效果。
当你拿到一款美白化妆品时，不妨注意一下它的成分，配方中包含上述物质的化妆品理论上可以抑制黑色素生成，从而实现肌肤美白的效果。
然而，作为大众，我们没有办法知晓的是，美白有效成分在其中的添加量，这个只能寄希望于化妆品制造商严格遵从相关行业条例的规定了。再者，含有有效美白成分的化妆品，可能需要坚持用2-3个月才会有效果，毕竟黑色素的代谢周期就长达一个月了。
口服美白保健品的效果
对于皮肤而言，比起外用，内服美白保健品效果就相对要弱一些。这是因为通过口服，保健品被人体吸收再通过血液循环到达皮肤，需要较长时间。同时这些有效成分到达皮肤的量，也由于身体代谢，减少了半数甚至更多。
相比中国的保健品，大家更倾向于外国的产品，其中比较有名的是日本高端化妆品公司POLA出品的美白丸。这里我们尝试对这个产品的有效成分做一些剖析。
美白丸各种成分的作用（图片虽来源于网络，作为食品专业出身的笔者核对后发现，解释很详细，在这里作为引用图片）
上图是美白丸的全部成分，其中起主要美白作用的是：哈密瓜抽出物和印度松树干的提取物。POLA的研究人员从保质期持久、不容易腐烂的哈密瓜中提取了抗氧化酶。放置12天后，受到挫伤的哈密瓜生命力远远强于普通哈密瓜。（这个试验是POLA官网上介绍的）
图片来自POLA官网
看起来这种哈密瓜中的抗氧化酶确实有防止受伤瓜体进一步氧化腐败的神奇功效，这个实验的结论可能会唬住很多没有经受过严格科学训练的普通人。
没错，从药理学角度而言，抗氧化剂确实可以中和紫外线等外界刺激引起的活性氧，以减缓皮肤的老化，但是请注意：即便这种哈密瓜抗氧化酶和美白相关，目前它仍不属于公认的有效美白成分，其是否真能抑制黑色素的生成，尚且没有相关的科学研究予以佐证。
POLA美白丸另一个活性成分，印度松树皮的抽取成分，就是其公司的专利布朗醇，布朗醇的作用也被2012年日本食品科学工学学会证实过。体外试验中，当它直接作用于黑色素细胞时，布朗醇EX抑制了69%的黑色素生成，和较强的蛋白酶抑制剂传明酸Tranexamic Acid相比，美白效果是后者的约70倍。同时实验显示，布朗醇EX对酪氨酸酶也有抑制作用。直接作用人时，晒黑后1-2周的肌肤，持续使用两周布朗醇后，色素沉淀降低了63%。
黑色素抑制率的图（红色为美白丸的美白成分，蓝色为傅明酸）
美白丸的这两种有效成分，因为属于公司专利，笔者查不到除了POLA公司提供的资料以外的任何学术资料。查阅国内以及日本群众使用POLA后的各种感想，与所有来自保健品用户的评价一样，结果褒贬不一。
美白丸的产品标识为“特許取得健康食品”，即取得了专利的健康食品，既然是健康食品，也就是说，其应具有一定的功能性，在试管试验和动物实验中取得了一定的效果。但是如果作为一种药物，其对人类的有效性和安全性，并没有得到国家的审查和认可。
作为爱美的女性，如果你不是孕妇，哺乳妈妈，或你没有正在服用其他药物的话，除了过敏，服用美白丸应该不会有太大的副作用，毕竟它只是一种食品而非药物。至于其宣称的美白功能是否有效，就很难有确切定论了。
日本关于保健用品分类的规定和标识
想美白，你需要知道这些
通过这篇文章，相信您对美白有了更进一步的了解。如果想让皮肤变得“白”，首先你必须做好防紫外线的日常护理，因为紫外线是造成皮肤变黑的最重要因素。涂防晒霜，使用遮阳伞等都是有效的防晒手段。
其次，在高节奏的现代社会中，你应该规律作息，保持身心健康。再次，选择信誉度较高的美白化妆品，理论上能对美白起到一定作用。最后，你可以尝试口服美白保健品，但是它的功效难以保证。
最后，希望每位爱美的女性，都可以自信满满地说：“我们白着呢”。
图片来自网络
参考文献
1，陈清西,林建峰,宋康康。酪氨酸酶抑制剂的研究进展。厦门大学学报(自然科学版。2007， 46（2）
2．Pillaiyar T1, Manickam M2, Namasivayam V1.Skin whitening agents: medicinal chemistry perspective of tyrosinase inhibitors.J Enzyme Inhib Med Chem. 2017 Dec;32(1):403-425. doi: 10.1080/14756366.2016.1256882.
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