隨著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，被稱為“美麗經(jīng)濟(jì)”的中國化妝品產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了巨大發(fā)展。作為全世界最大的化妝品新興市場(chǎng)，從2000年開始，中國化妝品市場(chǎng)已經(jīng)有雅詩蘭黛、歐萊雅、蘭蔻、資生堂、SK-II、雅漾等多個(gè)外資品牌涌入。
目前，一些天然（或非天然）的生物活性分子在化妝品行業(yè)受到廣泛關(guān)注，并作為重要的活性添加劑用于各類產(chǎn)品中。由于其特殊的生物學(xué)性質(zhì)，糖苷類化合物一直作為化妝品行業(yè)的有效成分添加劑。作為細(xì)胞激活劑，糖苷類生物分子可以增加細(xì)胞活力和新陳代謝，增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力，同時(shí)具有一些醫(yī)療和保健功效。
甘油葡萄糖苷的功效
甘油葡萄糖苷（GG）是一種具有生物活性的糖苷類化合物，由一分子的甘油和葡萄糖以糖苷鍵的形式結(jié)合而成。作為化妝品的高效保濕劑，GG是一種分子量比透明質(zhì)酸（玻尿酸）都小5000倍的新型保濕因子。理化性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，GG的甜度是蔗糖的0.55倍，具有高耐熱性、低熱色性、低吸濕性、高持水性以及低美拉德反應(yīng)性等特點(diǎn)。生物學(xué)上認(rèn)為，GG是微生物在脅迫條件下自發(fā)合成的一種滲透保護(hù)物質(zhì)，可以保護(hù)細(xì)胞抵御高滲透壓、高溫、干旱以及紫外線等惡劣的環(huán)境。
研究發(fā)現(xiàn)，GG具有保濕、抗氧化功能，比透明質(zhì)酸的鎖水保濕力、修復(fù)能力更強(qiáng)。在一些日本的傳統(tǒng)發(fā)酵食品（如清酒、味噌、米醂）中也發(fā)現(xiàn)含有活性成分GG。由于其具有低吸水性和高保濕性的特點(diǎn)，GG既能用于日常的肌膚護(hù)理（強(qiáng)效保濕、抗衰老、細(xì)胞修復(fù)），又能夠用于衰老性、敏感性、濕疹性問題皮膚的修復(fù)和治療。
甘油葡萄糖苷的應(yīng)用
研究發(fā)現(xiàn)，GG是一種α-葡萄糖苷酶的抑制劑，有助于大分子的穩(wěn)定，抑制脂肪細(xì)胞內(nèi)中性脂的累積；而且還具有抗過敏及抗癌等重要生理功能。因此GG在相關(guān)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力，尤其在化妝品和醫(yī)藥行業(yè)。
化妝品行業(yè)：主要用于保濕、細(xì)胞修復(fù)、抗衰老。
(1) 保濕性能：GG能夠保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定，鎖住水分，具有與透明質(zhì)酸類似的鎖水力，而且其制成的化妝品膚感不粘膩。
(2) 細(xì)胞修復(fù)功能：GG能夠提高細(xì)胞氧化性以及增強(qiáng)細(xì)胞活力，使細(xì)胞的新陳代謝明顯加快，ATP增加，激活細(xì)胞再生。
(3) 抗衰老功效：GG能夠加速老化細(xì)胞中I型膠原蛋白前體的生成，從而減緩纖維細(xì)胞的老化進(jìn)程，提升老化細(xì)胞中膠原蛋白的生成量。
醫(yī)藥行業(yè)：抗紅疹性能、預(yù)防齲齒、大分子穩(wěn)定劑。
(1) 抗紅疹性能：GG能夠減輕皮膚發(fā)紅（抗紅疹）性能，預(yù)防紫外線的傷害。
(2) 預(yù)防齲齒：在GG存在的條件下，人唾液中的口腔細(xì)菌不會(huì)產(chǎn)生酸，表現(xiàn)出非致齲性。
(3) GG是一種大分子穩(wěn)定劑，可用于蛋白質(zhì)藥物等的長(zhǎng)期保存。
此外，GG還能夠促進(jìn)傷口愈合和組織修復(fù)。相關(guān)研究證實(shí)，GG能誘導(dǎo)生長(zhǎng)因子TGF-beta1（一種已知的參與傷口愈合的細(xì)胞因子）和FGF7（一種成纖維細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子）的表達(dá)，從而引發(fā)真皮細(xì)胞的增殖。
甘油葡萄糖苷的生物活性
那么，為什么GG會(huì)具有如此的生物學(xué)功效呢？據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，GG是神奇沙漠植物不死草（密羅木）的主要活性成分。作為一種壓力防護(hù)分子，GG可以保護(hù)細(xì)胞免受高滲透壓、高溫、干旱以及紫外線等惡劣環(huán)境的破壞。GG能保護(hù)植物結(jié)構(gòu)活性，缺水時(shí)，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)滲透壓，減少水分流失，保護(hù)植物不會(huì)被完全干燥；下雨時(shí)，GG激活不死草的細(xì)胞功能，快速進(jìn)行細(xì)胞修復(fù)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，GG是目前國際奢侈護(hù)膚品牌常用的精華活性成分之一。GG可以提升肌膚的保濕性、彈性及細(xì)膩性，修復(fù)受損肌膚，增強(qiáng)肌膚防御力，煥發(fā)青春容顏。此外，GG可以有效得激活肌膚表層的水通道蛋白（AQP3），維持細(xì)胞滲透平衡，為肌膚細(xì)胞補(bǔ)充必需水分。
甘油葡萄糖苷的生產(chǎn)
研究表明，利用微藻或藍(lán)細(xì)菌等生物可以生產(chǎn)GG，從而實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到GG的生物轉(zhuǎn)化。然而，微藻細(xì)胞的采收、GG的萃取、純化等仍然存在采收成本高、低收率等問題。為此，相關(guān)研究人員通過合成生物學(xué)的手段對(duì)藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行基因工程改造，構(gòu)建微生物細(xì)胞“工廠”，降低藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞外滲透壓（低滲脅迫）方式，從而實(shí)現(xiàn)了胞內(nèi)GG的有效釋放。令人失望的是，生產(chǎn)過程24天，GG的產(chǎn)量?jī)H為1 g/L，仍然無法滿足需求。而化學(xué)合成的甘油葡萄糖苷結(jié)構(gòu)與天然來源的不同，且不符合未來發(fā)展趨勢(shì)。
南京先進(jìn)生物技術(shù)和生命科學(xué)研究院研發(fā)的生物法制備甘油葡萄糖苷技術(shù)取得突破性進(jìn)展，其生產(chǎn)過程僅為1天，而GG的產(chǎn)量大幅提高了幾百倍。依托于該技術(shù)的GG生物發(fā)酵工藝，工作人員研發(fā)出含有GG的闕翡菁潤(rùn)補(bǔ)水煥膚面膜，并已進(jìn)入市場(chǎng)推廣階段。通常，GG作為常用的化妝品活性成分之一，一般在防曬隔離霜、保濕霜、精華液、爽膚水（乳）等化妝品中添加，而技術(shù)人員直接將高濃度的GG（10%）添加于面膜中，從而加快肌膚煥新速度，改善干燥皮膚，并對(duì)皮膚進(jìn)行水潤(rùn)修復(fù)、持續(xù)保濕。