综述：增强微藻生物活性化合物提取的新兴提取技术最新进展——面向化妆品应用的概述

《International Journal of Cosmetic Science》：Recent advances of emergent extraction technologies to enhance bioactive compounds extraction of microalgae—An overview towards application in cosmetics

本综述系统梳理了脉冲电场(PEF)、超临界CO2(SCCO2)和超声波(UAE)等新兴提取技术，如何高效获取微藻中的蛋白质、多糖、色素等高价值活性成分。通过对比传统方法，重点分析了这些绿色技术在提升化妆品用成分提取效率、保持生物活性方面的突破性优势，为开发抗衰老、光防护等功效化妆品提供了新思路。

　　

微藻作为生物活性化合物的宝库，在化妆品领域展现出巨大潜力。这些水生微生物富含蛋白质、多糖、脂质、色素（如类胡萝卜素、藻胆蛋白）、维生素和矿物质，具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种功效，适用于抗衰老、防晒、皮肤修复等化妆品配方。

微藻在化妆品中的应用

微藻中的生物活性成分因其独特的护肤功效而被广泛关注。蛋白水解物中的活性肽易于皮肤渗透，可诱导皮肤细胞外基质(ECM)生成；多糖类成分凭借其黏度特性可作为增稠剂，同时具备免疫调节功能；脂质成分中的多不饱和脂肪酸(PUFA)表现出抗炎特性，而色素成分如β-胡萝卜素、岩藻黄质、虾青素等则是天然的抗氧化剂。值得注意的是，不同微藻物种各具特色：小球藻(Chlorella vulgaris)富含蛋白质和维生素，可用于抗皱和修复产品；杜氏盐藻(Dunaliella salina)是β-胡萝卜素的优质来源；雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)则以其高含量的虾青素著称。

（非）热新兴提取技术获取生物活性化合物

电基技术

脉冲电场(PEF)技术通过短时高压电脉冲使细胞膜透化，实现目标成分的高效提取。研究表明，PEF处理小球藻可使其叶黄素和叶绿素提取率分别提高2.2倍和5.2倍。高压电放电(HVED)技术则通过等离子体冲击波破坏细胞结构，适用于水溶性蛋白和离子成分的提取。而适度电场(MEF)和欧姆加热(OH)技术则通过电场效应促进溶质传递，在40-50°C条件下即可实现类胡萝卜素的高效提取。

压力基技术

加压液体提取(PLE)技术在高温高压条件下进行，能显著提高提取效率。例如，采用90%乙醇在1500 psi和80°C条件下从等鞭金藻(Isochrysis)中提取脂质，回收率可达92.17%。高压均质(HPH)技术通过强烈的机械作用实现细胞破碎，但能耗较高。超临界CO₂萃取(SCCO₂)技术因其绿色环保的特性备受关注，特别适用于脂溶性成分的提取，如从微藻中提取类胡萝卜素和脂肪酸。

声基技术

超声波辅助提取(UAE)技术利用空化效应破坏细胞结构，显著提高提取效率。研究表明，UAE处理可使微藻中多酚类物质的提取率提高35%，且能在低温条件下进行，有利于热敏性成分的保留。该技术还具有溶剂用量少、提取时间短等优势，在化妆品成分提取中展现出良好应用前景。

提取方法对微藻提取物功能特性的影响

不同提取方法对微藻活性成分的功能特性具有重要影响。UAE提取的碳水化合物组分其DPPH自由基清除活性比热水提取法提高约35%。PEF技术能选择性保留抗氧化活性成分的功能完整性。SCCO₂提取物在抗氧化活性方面优于传统乙醇提取法。提取物的分子量分布直接影响皮肤渗透性，这对化妆品配方设计至关重要。

新兴提取技术的可持续性评估

虽然新兴提取技术常被称为绿色方法，但其可持续性需综合考虑能耗、生命周期影响等因素。电基技术中，PEF能耗相对较低（50-100 kJ/kg），而HVED能耗较高（13-53 kJ/kg）。UAE技术可减少40%的温室气体排放。SCCO₂萃取虽然环保，但提取率较低会影响整体可持续性。因此，需要结合具体工艺条件来评估各项技术的绿色程度。

结论

新兴提取技术在提升微藻活性成分的提取效率和保持生物活性方面展现出显著优势。通过多种技术的组合应用，以及针对特定成分和用途的工艺优化，将推动微藻在化妆品领域的更广泛应用。未来研究应注重功能特性评价、工艺放大和产业化应用，从而充分发挥微藻作为可持续化妆品原料来源的潜力。