中国化妆品行业斑马鱼技术应用白皮书

发布时间:2023-9-01 | 杂志分类:其他
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中国化妆品行业斑马鱼技术应用白皮书

斑马鱼技术应用白皮书 44图1. 芦荟花提取物对LPS诱导斑马鱼体内活性氧(ROS)分泌的抑制作用不同的字母(A-B)表明各组之间存在显着差异(P <0.05)。图1. 芦笋汁对LPS诱导斑马鱼体内活性氧(ROS)分泌的抑制作用万庆家等[18]通过观察研究库拉索芦荟花提取物对斑马鱼体内ROS水平影响,测试库拉索芦荟花提取物的抗氧化功效,实验结果表明,芦荟花提取物在低浓度下对LPS刺激产生的ROS分泌量均具有显著的抑制作用,证明芦荟花提取物在化妆品应用中具备显著的抗氧化功效。芦笋已被收录于《已使用化妆品原料名称目录INCN》2015版中,作为化妆品原料,目前对芦笋的护肤功效研究主要集中在抗氧化方面。活性氧簇(ROS)存在于斑马鱼体内,是斑马鱼体内正常的代谢产物,能被特异性的染料检测出来,斑马鱼体内ROS检测模型检测ROS水平具有可靠、快速、高效、经济、高通量等优点,因此本研究选择该方法验证芦笋汁的抗氧化活性。万庆家等[19]通过观察芦笋汁对斑马鱼体内ROS水平影响,测试芦笋汁的抗氧化功效,实验结果表明,芦笋汁在低浓度下对LPS刺激产生的ROS分泌量均具有显著的抑制作用,研究证明芦笋... [收起]
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中国化妆品行业斑马鱼技术应用白皮书
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文本内容
第51页

斑马鱼技术应用白皮书 44

图1. 芦荟花提取物对LPS诱导斑马鱼体内活性氧(ROS)分泌的

抑制作用

不同的字母(A-B)表明各组之间存在显着差异(P <0.05)。

图1. 芦笋汁对LPS诱导斑马鱼体内活性氧(ROS)分泌的抑制作用

万庆家等[18]通过观察研究库拉索芦荟花提取物对斑马鱼体内ROS水平影响,测试库拉索芦荟花提

取物的抗氧化功效,实验结果表明,芦荟花提取物在低浓度下对LPS刺激产生的ROS分泌量均具有显

著的抑制作用,证明芦荟花提取物在化妆品应用中具备显著的抗氧化功效。

芦笋已被收录于《已使用化妆品原料名称目录INCN》2015版中,作为化妆品原料,目前对芦笋

的护肤功效研究主要集中在抗氧化方面。活性氧簇(ROS)存在于斑马鱼体内,是斑马鱼体内正常的

代谢产物,能被特异性的染料检测出来,斑马鱼体内ROS检测模型检测ROS水平具有可靠、快速、高

效、经济、高通量等优点,因此本研究选择该方法验证芦笋汁的抗氧化活性。万庆家等[19]通过观察芦

笋汁对斑马鱼体内ROS水平影响,测试芦笋汁的抗氧化功效,实验结果表明,芦笋汁在低浓度下对

LPS刺激产生的ROS分泌量均具有显著的抑制作用,研究证明芦笋汁在化妆品应用中具备显著的抗氧

化功效。

第52页

参考文献

[14]苏杉, 刘飞, 任敏, 等. 复方当归美肤面膜皮肤剌激性与过敏性试验研究[J]. 甘肃医药, 2018, 37(7):

644-645, 653.

[15]阮鸿洁, 石莹, 王超, 等. 基于试验条件优化的100种化妆品光毒性检测[J]. 环境与健康杂志, 2018,

35(8): 719-721.

[16] 中华人民共和国卫生部. 化妆品卫生规范[S]. 2007版. 北京: 军事医学科学出版社, 2007: 108-111.

[17] 万庆家, 廖海慧, 曾庆敏, 等. 大麻叶提取物的抗氧化功效研究[J]. 2021.

[18]万庆家, 于晓霞, 钱绍祥, 等. 库拉索芦荟花的抗氧化功效研究[J]. 广东化工, 2020, 47(9):2.

[19]万庆家, 黄云祥, 张浩, 等. 芦笋的抗氧化功效研究[J]. 广东化工, 2020, 47(4): 2.

斑马鱼模型在补水保湿功效评价方面也有重要的用途。一般传统保湿功效评价方法为用皮肤角质

仪测量面部不同部位皮肤含水率、用水分仪测量经皮失水率及用皮脂仪测量评估皮脂分泌量。仪器依

赖性强,对志愿者要求高。在这方面,斑马鱼表皮就表现出优良的性能,超出鱼皮的渗透压耐受范围

将会使斑马鱼产生脱水现象,尾部面积也会变小,因此通过高渗透溶液建立斑马鱼补水保湿诱导模型

后,可以用来评估化妆品的保湿功效。用荧光PCR手段检测相关基因如AQP3等的表达量可以评估化

妆品的补水保湿功效[20]。

斑马鱼皮肤结构与人皮肤结构相似,具有表皮层、真皮层和皮下组织[21]。补水保湿的功效评价通

常需要用干燥或失水的皮肤进行试验,斑马鱼虽为水生生物,但有文献资料[22]表明,斑马鱼表皮具有

一定的渗透压耐受范围,超过耐受范围将产生脱水现象,因此使用高渗透溶液可以建立斑马鱼补水保

湿的诱导模型。

王志华等[23]首先对斑马鱼胚胎进行高渗透压溶液处理诱导其失水收缩,建立保湿功效评价模型,

探究了糙米发酵滤液的补水保湿功效。结果显示,与空白对照组相比,模型对照组斑马鱼尾部面积明

显减小,表明斑马鱼补水保湿功效评价模型造模成功。样品处理组斑马鱼胚胎尾巴面积明显大于模型

组,其收缩抑制率为72±4%(P=0.043),这说明糙米发酵滤液可以防止因高渗透压引起的失水,具

有显著的补水保湿效果。

5.2.3 补水保湿功效评价

45 斑马鱼技术应用白皮书

第53页

斑马鱼技术应用白皮书 46

周示玉等[24]用氯化钠溶液处理斑马鱼,使其皮肤表面失水皱缩,建立补水保湿模型。结果显示,

与空白对照组相比,模型对照组斑马鱼尾部面积明显较少,提示斑马鱼补水保湿功效评价模型造模成

功。甘油葡糖苷的浓度为0.5、1.0和2.0mg.mL-1时,斑马鱼尾部面积分别为186279,181855和

193931像素,与模型对照组(167353像素)比较,P<0.001,对斑马鱼尾部的补水保湿功效分别

为91%,70%和128%。说明甘油葡糖苷具有补水保湿作用。

图1 BioyouthTM-Brice 糙米发酵滤液对斑马鱼尾部失水收缩的抑制效

果。A:测试结束时斑马鱼胚胎尾部面积表型图。B:斑马鱼尾巴面积及

面积缩小抑制率柱状图。比例尺:1mm。

图. 甘油葡糖苷促进补水保湿功效

第54页

参考文献

[20]王领. 植物活性成分在化妆品护肤领域的应用和发展[J]. 中国化妆品, 2021(8): 18-21.

[21]Cline, Abigail Feldman, Steven R. Zebrafish for modeling skin disorders [J]. Dermatology Online Journal,

2016, 22(8).

[22]Michelle H Connolly,Estefania Paredes,Peter Mazur.A preliminary study of osmotic dehydration in

zebrafish embryos:Implications for vitrification and ultra-fast laser warming[J].Cryobiology,2017,78(10):

106-109.

[23]王志华, 陈雪平, 任姝静, 等. 糙米发酵滤液的护肤功效研究[J]. 中国化妆品, 2022(8): 5.

[24]周示玉, 范嘉莹, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的护肤功效评价[J]. 广东化工, 2021(023): 048.

根据《化妆品分类规则和分类目录》[25]中的释义和说明,舒缓是指有助于改善皮肤刺激等状态的

一种功效。对于舒缓功效的评价,目前尚缺乏标准、统一的方法,目前实验室的舒缓功效评价方法多

以炎症为指标,如有研究[26]利用脂多糖诱导产生巨噬细胞RAW264.7,通过测定相关炎症因子的含量

评价化妆品原料的舒缓功效。目前应用广泛的斑马鱼炎症模型,是在荧光显微镜下观察皮肤炎症部位

的中性粒细胞或巨噬细胞的分布情况,采用图像处理软件统计其数量,进而评估舒缓功效[27]。

何健华等[28]以斑马鱼胚胎的自旋运动频率为指标,利用SDS作为造模剂构建斑马鱼刺激模型;分

别采用该模型和传统斑马鱼炎症模型对甘草酸二钾和黄芩素的舒缓功效和抗炎作用进行评价,以验证

斑马鱼刺激模型的可行性。同时利用斑马鱼刺激模型对α-红没药醇、丹皮酚、积雪草苷、原花青素和

4-叔丁基环己醇5种原料进行舒缓功效的评价筛选。结果表明,SDS浓度500 μmol/L对24 hpf斑马鱼

胚胎作用时间15 min的斑马鱼刺激模型,刺激性最强且重复性较好;应用该模型评价甘草酸二钾和黄

芩素的舒缓功效,与斑马鱼炎症模型的评价结果基本一致;α-红没药醇、丹皮酚、积雪草苷及原花青

素在斑马鱼刺激模型中表现出一定的舒缓功效。

周示玉等[30]利用SLS(十二烷基磺酸钠)刺激诱导斑马鱼产生皮肤表面炎症反应,建立舒缓功效

模型。结果发现,与空白对照组相比,模型对照组斑马鱼皮肤表面中性粒细胞数量明显增多,提示斑

5.2.4 抗炎舒缓功效评价

47 斑马鱼技术应用白皮书

第55页

参考文献

[25]国家药品监督管理局. 国家药监局关于发布《化妆品分类规则和分类目录》的公告(2021年第49号)

[EB/OL]. (2021-04-08) [2021-12-18]. https:∥www. nmpa. gov. cn/ xxgk/ ggtg / qtggtg / 20210409160151122. html.

[26]张晓娥, 李潇, 卢永波. “LPS——巨噬细胞”典型炎症模型评价化妆品抗炎舒敏功效的研究[C]∥中国

毒理学会. 2017(第三届)毒性测试替代方法与转化毒理学(国际)学术研讨会会议论文集. 2017:193-194.

[27]南京新环检测科技有限公司. 一种评价化妆品对皮肤炎症舒缓或修复功效的方法: CN202010874695.

1[P]. 2020-12-11.

[28]何健华, 郭清泉, 王雅馨, 等. 斑马鱼胚胎行为学在化妆品原料舒缓功效评价中的应用[J]. 轻工学报,

2022(003): 037.

[29]何林燕, 包萝艳, 曾庆敏, 等. 大麻叶提取物的抗炎功效研究[J]. 香料香精化妆品, 2021.

[30]周示玉, 范嘉莹, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的护肤功效评价[J]. 广东化工, 2021(023): 048.

[31]王志华, 陈雪平, 任姝静, 等. 糙米发酵滤液的护肤功效研究[J]. 中国化妆品, 2022(8): 5.

斑马鱼技术应用白皮书 48

马鱼舒缓模型建立成功。甘油葡糖苷浓度为1 mg·mL-1时,斑马鱼皮肤表面中性粒细胞数量与模型对

照组比较P<0.01,其对斑马鱼炎症消退率为58%。说明甘油葡糖苷具有舒缓作用。

王志华等[31]对斑马鱼胚胎进行CuSO4暴露诱导侧线区域神经丘细胞损伤导致中性粒细胞聚集,建

立舒缓功效评价模型,探究了糙米发酵滤液的舒缓功效。结果显示,经硫酸铜溶液处理后,模型组的

斑马鱼胚胎侧线区域具有较多的中性粒细胞聚集,而添加5g/L的糙米发酵滤液的试验组,侧线区域中

性粒细胞数目明显减少,抑制率为48±8%(P=0.00035),这说明糙米发酵滤液在该测试浓度下可以

显著抑制斑马鱼胚胎中性粒细胞聚集,具有显著的舒缓功效。

第56页

49 斑马鱼技术应用白皮书

在化妆品修复功效评价方面,斑马鱼成体组织、器官和鱼鳍均有可再生性,切断荧光标记斑马鱼

的尾鳍后,斑马鱼炎症模型在几个小时内即可建立,且尾鳍面积大易操作与观测,因此斑马鱼成体尾

鳍组织被广泛运用检测护肤品的修复功效[29]。

人参具有显著延缓衰老的作用,对皮肤老化、损伤以及皮肤病有一定的修复和治疗作用。许多国

际知名品牌都采用将人参皂苷中的固有人参皂苷转化为稀有人参皂苷的方法来提升产品效果,如韩国

雪花秀等。对护肤产品的皮肤修复作用进行评价分析,目前斑马鱼方法已经被证明是一种相对成熟可

靠的评价方法[32]。赵文婷等[33]采用植物乳杆菌对人参进行发酵,然后通过测定MTC值以及建立斑马鱼

组织再生模型评价适宜浓度下人参发酵滤液的修复作用。结果表明人参发酵滤液对斑马鱼尾鳍具有显

著的修复作用,证明其有潜在的皮肤修复功效,这一结果为人参发酵滤液在化妆品中的应用提供了支

撑。但人参发酵滤液的修复机理还需进一步展开研究。

王志华等[34]将斑马鱼尾鳍进行手术切除处理,建立修复功效评价模型。结果发现,与空白对照组

相比,样品处理组斑马鱼尾鳍长度(红色虚线与实线间距离)明显增大,糙米发酵滤液在该测试浓度

下对斑马鱼胚胎尾鳍修复促进率为17±2.4%(P=0.0023),说明该样品具有一定的皮肤修复功效。

周示玉等[35]将斑马鱼尾鳍进行手术切断处理,建立修复模型。结果显示,与空白对照组相比,模

型对照组斑马鱼尾鳍面积明显较少,提示斑马鱼修复功效评价模型造模成功。甘油葡糖苷的浓度为

0.5,1.0和2.0mg.mL-1时,斑马鱼尾鳍面积分别为62899,63680和67308像素,与模型对照组(

57894像素)比较,P<0.05,修复功效分别为20%,23%和37%。说明甘油葡糖苷具有修复作用。

5.2.5 皮肤修复功效评价

图. 甘油葡糖苷促进修复功效

第57页

参考文献

[29] 陈娇娇, 王涛, 王成蹊, 等.姜黄素对斑马鱼胚胎及幼鱼急性毒性的研究[J]. 深圳中西医结合杂志, 2017,

27(19): 194-199.

[32]付子昂, 李科斌. 斑马鱼尾鳍——理想的再生研究模型[J]. 生物技术世界, 2015(4): 154-154.

[33]赵文婷, 彭宁, 王欢, 等. 人参发酵滤液的皮肤修复作用[J]. 香料香精化妆品, 2021(6): 4.

[34]王志华, 陈雪平, 任姝静, 等. 糙米发酵滤液的护肤功效研究[J]. 中国化妆品, 2022(8): 5.

[35]周示玉, 范嘉莹, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的护肤功效评价[J]. 广东化工, 2021(023): 048.

斑马鱼技术应用白皮书 50

第58页

参考文献

[35]周示玉, 范嘉莹, 沈佳琪, 等. 甘油葡糖苷的护肤功效评价[J]. 广东化工, 2021(023): 048.

周示玉等[36]通过斑马鱼节间血管直径的扩张程度以及血流速度评价甘油葡糖苷促进微循环的功效

。甘油葡糖苷的浓度为1.0和2.0 mg.mL-1时,斑马鱼节间血管直径分别为8.36和8.86 μm与空白对

照组比较,P均<0.01,其改善微循环的功效分别为8%和14%。甘油葡糖苷的浓度为1.0 mg.mL-1和

2.0 mg.mL-1时,斑马鱼节间血液流速分别为454 μm/s和499 μm/s,与空白对照组比较,P<0.05

,其改善微循环的功效分别为31%和44%。

化妆品已成为人们生活中的必需品,安全性评价是化妆品开发过程中非常重要的一个环节。斑马

鱼具有传代时间短、饲养方便、价格低廉以及便于大规模筛选等优势,是一种有效、可靠、高通量的

模式生物。目前,对斑马鱼致死和致畸的统计结果可用于化妆品原料的安全性评价,呈现出良好的发

展优势和应用前景。

钟怡洲等[1]建立了斑马鱼胚胎急性毒性测试方法,与GB15193.3-2014 食品安全国家标准急性经

口毒性试验进行相关性验证,以及OECD TG 236斑马鱼胚胎急性毒性测试方法的验证报告数据进行可

比性分析。结果发现,斑马鱼胚胎急性毒性和小鼠急性经口毒性的测试结果相似度为67.9%,且另外

有28.6%的样品在斑马鱼胚胎急性毒性测试中更加灵敏。此外,斑马鱼胚胎急性毒性测试方法测得的

28种化学试剂的LC50值和GB15193.3-2014霍恩氏法小鼠急性经口毒性试验测得的小鼠经口LD50值

呈正相关,并且斑马鱼胚胎急性毒性测试方法还可测得其中18种保健食品和食品的LC50值。该研究

建立的斑马鱼胚胎急性毒性测试方法对18个化学品的测试结果的急性毒性分级和OECD TG 236验证报

告中的结果基本一致,且对6个化学品进行5个实验室平行试验结果显示方法重复性和重现性不亚于

OECD TG 236验证报告中的数据。结果表明,该研究斑马鱼胚胎急性毒性测试结果和国家标准

GB15193.3-2014小鼠急性经口毒性试验测得的结果显著正相关,和OECD TG 236标准方法具有很好

的可比性。

陈纪韬[2]以一款市面热销的磨砂洗面奶为研究对象,从中提取出微塑料颗粒,并确认它是聚乙烯

材料。结果发现,100目、500目的聚乙烯微塑料颗粒以及吸附了洗面奶的100目聚乙烯微塑料颗粒均

对红斑马鱼产生氧化应激损伤。当聚乙烯微塑料颗粒混入饲料中共同投喂时会对红斑马鱼造成更大的

5.2.6 改善微循环

5.2.7 安全性评价

51 斑马鱼技术应用白皮书

第59页

参考文献

[1]林莉, 徐世三, 钟怡洲, 等. 斑马鱼胚胎急性毒性和小鼠急性经口毒性测试方法的相关性研究[J]. 毒理学

杂志, 2021, 35(2): 5.

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4(5): 675-681.

[4] 韩利. 人工纳米氧化锌颗粒对牙鲆 FG 细胞和斑马鱼胚胎的毒性及其毒性作用机制[D]. 青岛: 中国海洋大

学, 2012.

斑马鱼技术应用白皮书 52

伤害。当移除水体中的污染物,经过3天的自净,红斑马鱼体内的抗氧化能力能够很好地恢复,但鳃

丝细胞的损伤需要更长的时间来恢复。暴露于聚乙烯微塑料环境下的红斑马鱼鳃、肠、肝的干重会稍

稍高于对照组。解剖以及傅里叶红外测试都发现红斑马鱼鳃肠中有不同程度的残留聚乙烯微塑料颗粒

王晓微等[3]以斑马鱼为模式生物,研究了不同浓度纳米二氧化硅和常规二氧化硅的水溶悬浮液对

斑马鱼胚胎发育的毒性效应。结果表明,常规二氧化硅对斑马鱼胚胎发育无明显毒性效应,而纳米二

氧化硅对斑马鱼胚胎发育具有剂量依赖性的抑制作用,可导致胚胎孵化率显著下降,死亡率显著上升

,以及幼鱼的多种畸形现象如脊柱弯曲、围心囊水肿、无胸鳍和短体长等。韩利[4]研究了3种不同粒径

(30 nm、80 nm~150 nm和2 μm)纳米ZnO颗粒对斑马鱼胚胎孵化率和致畸性的影响。结果表明3

种大小的纳米ZnO 颗粒对斑马鱼胚胎都具有明显的毒性,具体表现为导致斑马鱼胚胎产生畸形、死亡

并影响孵化率,且这种影响随着粒径的减小而增大。

第60页

第六章

斑马鱼技术在化妆品行业的应用情况

第61页

在我国,自上世纪90年代开始有研究者采用斑马鱼为模式动物开展有关研究工作,中国斑马鱼实

验室不仅在数量上增加迅速,其研究方向的发展也和国际同步,涉及斑马鱼研究的方方面面,目前国

内以斑马鱼为工具进行研究和应用的各种实验室和企业超过2000家,科研院所主要有清华大学、北京

大学、浙江大学、上海交通大学、复旦大学、同济大学、南开大学、南方医科大学、中国科学院水生

生物研究所、中科院海洋生物研究所、中国科学院生物化学与细胞生物学研究所、中国检疫检验科学

研究所、中国科学院生物发育研究所、中国环境科学研究院、环境保护部南京环境科学研究所、广东

省微生物研究所等,学术研究占比较多的有药物筛选、疾病模型、毒性评价、遗传学、发育生物学、

神经生物学、水产性状改良、环境水质监测、毒理学等方面。

利用斑马鱼技术进行化妆品评价的企业单位主要有杭州环特生物科技股份有限公司、水中银(国

际)生物科技有限公司、山东省科学院、广州鲁比生物科技有限公司、广州山海生物科技有限公司等

6.1 国内科研单位斑马鱼技术应用

6.2 国内企业单位斑马鱼技术应用

斑马鱼技术应用白皮书 54

杭州环特生物科技股份有限公司(Hunter ,简称环特生物)成立于2010年,一直聚焦于斑马鱼技

术的相关研究工作,有着深厚的技术积累和丰富的项目经验。目前,环特生物已经自主开发了50余项

化妆品功效和安全性测试方法,常规实验模型见表5,服务化妆品企业超过300家,其中包括行业的

众多知名品牌,如华熙生物、诺斯贝尔、贝泰妮、珀莱雅、欧诗漫、丸美、御泥坊等,在过去的

2021年累计接收测试样品达到900个,样品类型覆盖原料、配方及各种剂型的成品,为客户在原料研

究、配方筛查、功效验证等各个方面提供了有力的技术支持。

(1)杭州环特生物科技股份有限公司

第62页

抗皱

紧致

舒缓

补水保湿

温和无刺激

美白祛斑

提亮肤色

抗氧化

抗光老化

修护

抗衰老

功效

评价

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

胶原蛋白的表达

弹性蛋白的表达

神经信号的传导

炎症细胞的增值

炎症因子的表达

过敏反应标志物的监测

皮肤表面水合作用

水通道蛋白AQP3的表达

透明质酸合成酶的表达

炎症细胞的增值

黑色素的抑制

酪氨酸酶的活性

黑色素蛋白含量

氧化应激诱导的色素沉着

氧化应激诱导的ROS

紫外线诱导的皮肤损伤

组织再生能力

衰老相关酶的活性表达

/

/

冰乙酸

SLS

/

C48/80

氯化钠

/

/

/

/

/

/

甲萘醌

甲萘醌

UVB

断尾

/

col1a1a、col1a1b

eln1、eln2

总运动距离

中性粒细胞数量

IL-1α、IL-6、

IL-8、TNFα

类胰蛋白酶含量

局部皮肤面积

AQP3基因表达量

HAS3基因表达量

中性粒细胞数量

皮肤白度

酪氨酸酶活性

黑色素蛋白含量

皮肤亮度

ROS的荧光强度

晒伤部位恢复

损伤部位恢复

β-半乳糖苷酶、端粒酶、

SOD、GSH

序号 类别 实验模型 作用肌理 诱导剂 评价指标

表5.环特生物斑马鱼技术在化妆品中的应用

55 斑马鱼技术应用白皮书

第63页

急性毒性

刺激性

致敏性

雌激素检测

安全性

评价

19

20

21

22

胚胎存活率

炎症细胞的增值

过敏反应标志物的监测

雌激素受体的表达

/

/

/

/

LC50值

皮肤炎症细胞数量

类胰蛋白酶含量

荧光强度

序号 类别 实验模型 作用肌理 诱导剂 评价指标

斑马鱼技术应用白皮书 56

第64页

广州鲁比生物科技有限公司成立于2016年,是一家集研发、技术服务于一体,专注生命科学研究

和生物技术开发。鲁比生物以自主开发的斑马鱼模型作为核心支撑点,面向化妆品产业,针对性地开

发了十余种斑马鱼胚胎实验模型。涵盖抗炎舒缓、美白淡斑、修复、温和刺激性、抗氧化、舒缓、防

晒(晒后修复)、保湿、急性毒性等功效与安全评价,能够满足化妆品及其原料的检测需求,为企业

的新原料开发、配方设计和产品质量控制提供可靠的检测技术与服务。

(4)广州鲁比生物科技有限公司

57 斑马鱼技术应用白皮书

环特生物子公司广州环特智鱼优检生物科技有限公司将斑马鱼生物评价技术和基因编辑技术,在

化妆品的配方研发、原料筛选、生产质控、营销背书等多方面深入拓展技术应用场景,构筑优质平台

,有效提升粤港澳大湾区斑马鱼技术应用领域的专业服务质量,助力化妆品企业升级转型,赋能产业

链、创新链的高质量发展。

水中银(国际)生物科技有限公司(Vitargent,简称水中银),主要是利用鲭鳉鱼和斑马鱼胚

胎来进行日用品安全毒理测试,客户包括全球大型化妆及护肤品牌、食品企业、先进检测化验所及政

府部门。水中银将斑马鱼技术用于化妆品评价主要有美白祛斑功效检测、抗氧化及抗衰老功效测试、

抗炎.抗敏.祛痘功效测试、皮肤修复功效测试四大类。

(2)水中银(国际)生物科技有限公司

山东省科学院是省政府直属的事业单位,是山东省最大的综合性自然科学研究机构,属于省级公

益二类事业单位。山东省科学院生物研究所已形成生物传感器、斑马鱼药物筛选、微生物代谢分析、

酶工程、天然产物、微生物药物合成生物学、功能食品与特医食品等方向和专业化的研究团队,涉及

生物智能制造、工业发酵、健康医疗、食品加工、环境监测、药用微生物、生物肥料等多个产业领域

山东省科学院斑马鱼药物筛选平台主要利用斑马鱼评价化妆品的补水保湿功效、祛斑美白功效、

抗皱功效。

(3)山东省科学院

第65页

广州山海生物科技有限公司总部位于广州科学城国家级科技企业孵化器园区。是一家专注于斑马

鱼核心技术在大健康领域的推广与应用的科技服务企业。公司拥有受过专业严格训练的技术与分析人

员,核心团队具有十年的斑马鱼实验技术研发经验,致力于向包括生物医药、食品保健品、功能性化

妆品等领域提供全面的技术解决方案、专业的技术培训及技术服务。广州山海生物科技有限公司主要

利用斑马鱼评价化妆品的防断发功效、控油功效、补水保湿功效、祛斑美白功效、抗皱功效。

(5)广州山海生物科技有限公司

斑马鱼技术应用白皮书 58

第66页

第七章

斑马鱼技术在化妆品行业的应用价值

第67页

斑马鱼技术应用白皮书 60

随着化妆品新法规的落地,创新成了中国化妆品行业发展的核心驱动力。在这种大的行业背景下

,斑马鱼技术在化妆品行业中的应用价值主要体现在研发和检测两个维度。

从检测维度来说,斑马鱼技术提供了一种较为快速、高效且低成本的检测方法。斑马鱼技术可以

满足普通化妆品部分功效检测的需求,在人体功效实验的前期进行筛选,降低后期实验成本和压力,

缩短试验周期,保证特殊化妆品的人体功效实验需求可以得到较充分的满足,也有助于行业在法规过

渡期的平稳发展。

从研发维度来说,斑马鱼技术可提供功效机制或机理方面的技术支持,完善了现有的化妆品研发

技术体系,可与细胞模型、动物模型等进行配合和互补。产品研发环节充满了不确定性和失败风险,

化妆品研发机构需要根据产品定位、产品特点和研发阶段有针对性地选择合适的评价方法以达到最佳

的投入产出比。斑马鱼和细胞、离体组织、3D皮肤模型等技术方法在化妆品原料筛选、作用机理研究

、配方组合优化等方面能够发挥重要作用,而人体实验则在产品最终的安全性和功效测试上具有不可

替代性。

每一种测评方法都有自身的特质和优点,斑马鱼技术与其它各种检测评价技术的关系是协同和互

补的,一款优秀的产品也应该在研发的不同阶段采用了不用的测试评价方法才能开发出来,因此,未

来化妆品的检测评价应该是多种方法的统一和协作,各自发挥其在研发阶段的价值,而斑马鱼技术的

优点和特色对于激发行业的研发活力将产生积极的作用。

第68页

斑马鱼技术用于化妆品评价常见技术方案

第八章

第69页

护肤产品的美白功效最主要的作用通路是通过抑制酪氨酸酶的活性,从而减少黑色素的生成来实

现的。斑马鱼皮肤中的黑色素调控机制与人类高度保守,并且黑色素的生成速度快,在显微镜下能被

肉眼清晰的观察到,通过图像处理技术可以对护肤产品对黑色素减少的程度进行定量,从而实现美白

功效的评价。

将斑马鱼分成若干组,含正常对照组和供试品组。正常对照组不做处理,供试品组使用受试化妆

品,孵育一段时间后,对斑马鱼头部进行拍照,利用高级图像处理软件分析斑马鱼头部的黑色素信号

强度;将斑马鱼进行匀浆处理,分别提取其中的酪氨酸酶和黑色素蛋白,进行OD值测定,通过皮肤

黑色素信号强度、酪氨酸酶活性和黑色素蛋白的含量反映供试品的美白功效。

斑马鱼技术应用白皮书 62

8.1 美白功效评价

图1. 斑马鱼头部黑色素表型图

蓝色为分析区域

【实验方案】

1、皮肤黑色素信号强度

2、酪氨酸酶活性

3、黑色素蛋白含量

【评价指标】

1、斑马鱼头部黑色素:提供表型图

【结果展示】

第70页

63 斑马鱼技术应用白皮书

图2. 斑马鱼酪氨酸酶活力

图3. 斑马鱼黑色素蛋白含量

2、酪氨酸酶活性:提供柱状图

3、黑色素蛋白含量:提供柱状图

第71页

活性氧(ROS)是含氧的化学反应性化学物质。包括过氧化物,超氧化物,羟基自由基等。ROS

形成为氧的正常代谢的天然副产物,并且在细胞信号传导和体内平衡中具有重要作用。然而在紫外线

暴露期间,ROS水平会急剧增加。这可能会对细胞结构造成严重损害,这被称为氧化应激。甲萘醌能

产生活性氧自由基,当自由基产生量大于机体清除能力时就发生氧化应激反应,氧化应激时超氧化物

歧化酶( Superoxide dismutase,SOD) 活性降低。通过斑马鱼卵黄囊荧光强度、SOD活性评价供试

品抗氧化作用。

8.2 抗氧化功效评价

斑马鱼技术应用白皮书 64

1、将受测试斑马鱼分成若干组,含正常对照组、模型对照组和供试品组。其中正常对照组未经

任何处理,模型对照组和供试品组都加入等量的甲萘醌。供试品组在加入甲萘醌的同时加入一定浓度

的供试品。使用供试品一段时间后,对斑马鱼整体进行特异性荧光染色,观察斑马鱼卵黄囊活性氧自

由基产生情况。

2、将受测试斑马鱼分成若干组,含正常对照组、模型对照组和化妆品组。其中正常对照组未经

任何处理,模型对照组和化妆品组都加入等量的过氧化氢。化妆品组在加入过氧化氢的同时加入一定

浓度的化妆品。将斑马鱼匀浆取上清,用SOD ELISA试剂盒进行反应,应用多功能酶标仪分别测定各

实验组SOD含量。

【实验方案】

1、卵黄囊ROS荧光强度

2、SOD活性

【评价指标】

第72页

斑马鱼表皮具有一定的渗透压耐受范围,超过耐受范围将产生脱水现象,尾部面积也会变小,因

此使用高渗透溶液可以建立斑马鱼补水保湿的诱导模型。水通道蛋白(Aquaporin, AQP)广泛存在

于生物体的各组织部位,影响着生物体水代谢的过程。AQP3在表皮基底及棘突层的角质形成细胞质膜

中高度表达,并在这些质膜中作为水、甘油运输蛋白,促进皮肤水合作用。人类透明质酸合成酶(

HAS)是一类在透明质酸(HA)合成过程中发挥重要作用的酶,HAS3在表皮透明质酸的合成中起主

要作用。分析斑马鱼尾部面积,检测HAS3、AQP3基因表达量,在一定程度上可以评价供试品保湿作

用。

8.3 补水保湿功效评价

图1. 斑马鱼卵黄囊荧光表型图

蓝色为分析区域,绿色荧光代表氧自由基

1、斑马鱼卵黄囊表型

2、SOD活性柱状图(略)

【结果展示】

65 斑马鱼技术应用白皮书

第73页

将斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和供试品组。正常对照组不做处理,模型对

照组用氯化钠溶液处理,供试品组在用氯化钠处理的同时定量加入受试的化妆品。孵育一段时间后,

对斑马鱼进行拍照分析斑马鱼尾部面积,q-PCR试剂盒检测HAS3基因表达量、AQP3基因表达量,评

价供试品的保湿功效。

【实验方案】

1、斑马鱼尾部面积

2、HAS3基因表达量

3、AQP3基因表达量

【评价指标】

斑马鱼技术应用白皮书 66

图1. 斑马鱼尾部面积(红色区域为尾部面积)

1、斑马鱼尾部面积(表型图)

2、HAS3基因表达量、AQP3基因表达量为柱状图(略)

【结果展示】

第74页

暴露于生活环境中的皮肤,接触到有毒有害物质后可能引起一定程度的皮肤炎症,出现皮肤红肿

、瘙痒等现象。一些医美类化妆品除具有常规护肤功效外还能起到舒缓作用。通过斑马鱼技术能有效

评价供试品舒缓功效。

1、化妆品对皮肤的刺激表型主要表现为皮肤炎症,炎症早期主要表现为毛细血管扩张、通透性

亢进和水肿。十二烷基磺酸钠(SLS)是人体皮肤刺激物模型斑贴试验常见的阳性对照物,SLS刺激后

能诱发表皮炎症细胞浸润,刺激物进入斑马鱼体内,诱导炎症反应,中性粒细胞发生免疫应答,向皮

肤表皮迁移并聚集。

2、TNF-α在机体受到刺激时会大量产生,主要来自于活化的巨噬细胞、自然杀伤细胞和T淋巴细胞

;IL-6 能够促进中性粒细胞功能上调,促进和调节细胞因子、黏附分子以及一氧化氮等炎症介质分泌

;IL-8由单核细胞和血管内皮细胞分泌生成,炎症发生时其水平迅速升高。IL-1在炎症反应中传递信

息、激活以及调节免疫细胞、增殖与分化炎症其关键作用。若供试品具有能够降低TNF-α、IL-1、

IL-6、IL-8 等炎症因子水平的作用,则说明其具有舒缓的功效。

3、肥大细胞是类过敏反应的主要效应细胞,激活的肥大细胞数量与过敏程度相关,激活的肥大

细胞越多,过敏程度越严重。类胰蛋白酶(Tryptase)是肥大细胞内预先合成的中性蛋白酶,是含量最

多的介质,在肥大细胞中的储存和表达有高度的选择性。肥大细胞脱颗粒后,类胰蛋白酶会转化成具

有活性的构象并被释放到细胞外,Tryptase可作为肥大细胞脱颗粒的标志。

4、斑马鱼受到疼痛时会产生运动轨迹上的变化。通过测定斑马鱼运动轨迹作为伤害性感受阈的

测量指标。

8.4 抗炎舒缓功效评价

将受测试斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和供试品组。正常对照组不做处理,

模型对照组用SLS或C48/80处理,供试品组在用造模剂的同时添加受试化妆品。孵育一段时间后:

1、将斑马鱼整体放到荧光显微镜下拍照,统计皮肤表面中性粒细胞数量

2、利用q-PCR检测IL-6等基因相对表达量

3、利用酶标仪检测各组吸光度值(OD值),以OD值分析类胰蛋白酶含量

4、利用斑马鱼行为分析仪检测斑马鱼的运动距离,定量评价供试品的神经舒缓的效果

【实验方案】

67 斑马鱼技术应用白皮书

第75页

图1. 皮肤中性粒细胞表型图

黄色虚线区域为计算区域,绿色荧光点为中性粒细胞

1、皮肤中性粒细胞数量

【结果展示】

1、皮肤中性粒细胞数量

2、炎症因子IL-1α、IL-6、IL-8、TNFα基因表达量

3、过敏反应标志物(类胰蛋白酶)含量

4、神经舒缓-总运动距离

【评价指标】

斑马鱼技术应用白皮书 68

第76页

69 斑马鱼技术应用白皮书

图2. 斑马鱼IL-6基因相对表达量

图3. 类胰蛋白含量柱形图

图4. 斑马鱼运动轨迹图

2、炎症因子表达水平:提供柱状图

3、类胰蛋白酶含量:提供柱状图

4、神经舒缓(镇痛)-总运动距离(轨迹图、柱状图略)

第77页

斑马鱼技术应用白皮书 70

机械损伤将产生皮肤组织的结构性破坏,斑马鱼尾鳍具有强大的自我再生功能。切断尾鳍后,伤

口立即紧缩、上皮细胞覆盖,数小时内出现炎症反应,伤口处中性粒细胞的数量增多,转基因中性粒

细胞荧光斑马鱼的中性粒细胞可在荧光显微镜下被明显观察。因此可以通过尾鳍再生速度、伤口附近

的中性粒细胞数量评价供试品修复功效。

将斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和供试品组。正常对照组不做处理,模型对

照组和供试品组均采用手术方法定量切断尾鳍,从而完成造模处理,供试品组中添加一定浓度的受试

化妆品。避光孵育一段时间后,将各组斑马鱼在体视显微镜下拍照并保存图片,用高级图像分析软件

对斑马鱼尾鳍面积进行定量分析;用高级图像分析软件对斑马鱼尾鳍损伤部位的中性粒细胞进行计数

8.5 皮肤修复功效评价

图1. 斑马鱼尾鳍面积表型图

红色为分析区域

【实验方案】

1、组织再生-损伤部位修复

2、伤口愈合-损伤部位炎症细胞数量

【评价指标】

1、斑马鱼尾鳍面积

【结果展示】

第78页

71 斑马鱼技术应用白皮书

紫外线辐射是导致皮肤损伤和老化最主要的外源性环境因素,容易诱导诸如炎症反应、氧化应激

(当自由基产生量大于机体清除能力时就发生氧化应激反应,可能会对细胞结构造成严重损害)、

DNA损伤等生理作用,甚至破坏胶原蛋白、弹性蛋白的活性结构,外观上表现为肌肤的红肿、色素沉

着、松弛和细纹等。斑马鱼鱼鳍类似于人类的四肢,皮肤结构与人类相似,紫外线对斑马鱼的损伤将

导致一系列的有害生理作用,外观上表现为尾鳍的萎缩、面积减少。护肤产品在皮肤表面对紫外线的

有效吸收,将防止紫外线对皮肤造成损伤。

8.6 抗光老化功效评价

将斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组、化妆品组。正常对照组不做处理,模型对

照组和化妆品组分别进行紫外光多次照射,孵育一段时间后,三组斑马鱼分别进行尾鳍拍照处理,分

析斑马鱼尾鳍面积;对斑马鱼整体进行特异性荧光染色,观察斑马鱼卵黄囊活性氧自由基清除情况;

将斑马鱼整体放到荧光显微镜下拍照,统计皮肤表面中性粒细胞数量。通过斑马鱼尾鳍面积、卵黄囊

活性氧自由基清除情况、皮肤表面中性粒细胞数量来评价抗光老化功效。

【实验方案】

图2. 斑马鱼尾鳍中性粒细胞表型图

黄色虚线区域为计算区域,绿色荧光点为中性粒细胞

2、尾鳍损伤部位中性粒细胞、炎症因子的表达量(提供柱状图)

第79页

斑马鱼技术应用白皮书 72

1、晒伤部位恢复(尾鳍面积)

2、ROS清除率

3、皮肤表面中性粒细胞数量

【评价指标】

图1. 斑马鱼尾鳍损伤面积表型图

红色为分析区域

1、斑马鱼尾鳍面积 2、斑马鱼卵黄囊荧光强度

3、皮肤中性粒细胞数量(提供表形图,略)

【结果展示】

图2. 斑马鱼卵黄囊荧光表型图

黄色为分析区域,绿色荧光代表氧自由基

第80页

73 斑马鱼技术应用白皮书

弹性蛋白是皮肤组织中弹性纤维的主要成分,能为肌肤提供结构性支撑,与皮肤的紧致和弹性密

切相关。弹性蛋白的两种肽段分别由基因eln1、eln2编码,这两种基因的表达水平将影响皮肤紧致程

度。斑马鱼具有与人类相似的弹性蛋白基因(eln1、eln2),用荧光定量PCR法检测斑马鱼体内的

eln1、eln2基因表达量,比较受试物测试组与空白对照组的弹性蛋白基因表达变化,评价受试物是否

具有紧致功效。

8.7 紧致功效评价

将斑马鱼分成若干组,含正常对照组和供试品组。正常对照组不做处理,供试品组使用受试化妆

品,孵育一定时间后,对每组斑马鱼进行收样,使用试剂盒提取RNA,使用q-PCR检测目的基因的转

录水平,通过斑马鱼皮肤弹性蛋白基因相对表达量评价供试品紧致功效。

【实验方案】

弹性蛋白基因相对表达量

【评价指标】

图1. 斑马鱼体内elne基因相对表达量

基因相对表达量:提供柱状图

【结果展示】

正常对照组

低浓度组

中浓度组

高浓度组

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

eln1基

第81页

斑马鱼技术应用白皮书 74

1、胶原蛋白是人体皮肤中主要的胞外基质,其中Ⅰ型胶原蛋白的含量最多。皮肤皱纹的出现与

胶原蛋白的正常合成和表达密切相关。斑马鱼具有与人高度保守的调控胶原蛋白的相关基因,通过检

测斑马鱼胶原蛋白基因RNA的相对表达量可以反映供试品的抗皱功效。

2、斑马鱼皮肤结构与人体皮肤结构相似,紫外线照射后,皮肤结构中的胶原蛋白、弹性蛋白等

将发生变化,使尾鳍皮肤产生皱缩。因此,可以利用斑马鱼评价化妆品对于因紫外线照射引起的皮肤

皱纹的缓解作用。添加受试物后,在一定强度紫外线照射下,通过尾鳍面积的抑制率来分析受试物保

护斑马鱼尾鳍变形的程度,从而评价其抗皱功效。

8.8 抗皱功效评价

1、将斑马鱼分成若干组,含正常对照组和供试品组。正常对照组不做处理,供试品组使用受试

化妆品,孵育一定时间后,对每组斑马鱼进行收样,使用试剂盒提取RNA,使用q-PCR检测目的基因

的转录水平,通过斑马鱼胶原蛋白基因相对表达量评价供试品抗皱功效。

2、将斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组、化妆品组。正常对照组不做处理,模

型对照组和化妆品组分别进行紫外光多次照射,孵育一段时间后,三组斑马鱼分别进行尾鳍拍照处理

,分析斑马鱼尾鳍面积。通过斑马鱼尾鳍面积来评价抗皱功效。

【实验方案】

1、Ⅰ型胶原蛋白基因相对表达量

2、尾鳍皱缩抑制率

【评价指标】

第82页

75 斑马鱼技术应用白皮书

图1. 斑马鱼体内col1a1b基因相对表达量

1、基因相对表达量:提供柱状图

2、尾鳍面积表型(提供表型图,略)

【结果展示】

第83页

斑马鱼技术应用白皮书 76

肤色暗沉是体内外多种因素共同作用的结果,其中重要的一种因素是由活性氧自由基引起的氧化

应激反应,导致皮肤色素沉着,看上去黯淡无光。甲萘醌是一种苯醌化合物,能产生活性氧自由基,

当自由基产生量大于机体清除能力时就发生氧化应激反应,表观上导致皮肤色素沉着。用甲萘醌处理后

的斑马鱼,加入供试品,在白光条件下分析皮肤局部亮度,通过亮度的增加程度反映供试品提亮肤色

的功效。

8.9 提亮肤色功效评价

将斑马鱼分成三组,分别是正常对照组、模型对照组和供试品组。正常对照组不做处理,模型对

照组用甲萘醌处理,供试品组用甲萘醌处理后再用供试品处理,孵育一定时间后,对斑马鱼进行拍照

,利用高级图像处理软件分析斑马卵黄囊部分的色素信号强度,从而评价其提亮肤色功效。

【实验方案】

卵黄囊色素信号强度

【评价指标】

图1. 斑马鱼卵黄囊色素表型图

红色为分析区域

斑马鱼卵黄囊色素表型

【结果展示】

第84页

77 斑马鱼技术应用白皮书

化妆品中刺激性物质作用于机体后可能引发机体产生刺激、过敏等一系列的生理、生化反应,其

中最主要的是刺激反应,可导致水肿、红斑、瘙痒、疼痛等症状。刺激性成分对皮肤的刺激性作用主

要是通过诱发炎症反应的通路来实现的,炎症反应的产生将使机体产生免疫应答,各种免疫细胞在趋

化因子的作用下向表皮炎症发生的部位迁移、聚集,其中中性粒细胞的敏感性和特异性最强。斑马鱼

与人类具有非常相似的免疫系统,利用转基因荧光标记技术将斑马鱼体内中性粒细胞进行荧光标记,

当供试品接触到斑马鱼皮肤时,通过观察中性粒细胞的迁移、聚集数量可以反应其是否温和。

将斑马鱼分成两组,分别是正常对照组和供试品组。正常对照组不做处理,供试品组添加受试化

妆品。孵育一段时间后,将斑马鱼整体放到荧光显微镜下拍照,以皮肤表面中性粒细胞数量评价供试

品是否温和。

8.10 温和功效评价

【实验方案】

皮肤表面中性粒细胞数量

【评价指标】

皮肤中性粒细胞数量

【结果展示】

第85页

斑马鱼技术应用白皮书 78

图1. 斑马鱼皮肤中性粒细胞数量

第86页

第九章

斑马鱼技术应用于化妆品评价的应用案例

第87页

山东福瑞达生物股份有限公司(简称\"福瑞达生物股份\")是福瑞达医药集团下属企业,成立于

1998年,是山东省化妆品行业龙头企业、专精特新企业、及高新技术企业。

瑷尔博士(DR.ALVA)2018年创立,并致力于微生态科学护肤 ,通过精准科学的护肤方式解决

因皮肤菌群失衡引发的皮肤问题。瑷尔博士坚持科研为本 ,以山东省药学科学院为技术依托 ,成立联

合化妆品研究所 ,并在上海应用技术大学设立独立研究室皮肤微生态研究室,联合山东大学成立益生

菌协调创新中心,同时与来自全球国际顶尖的专业研发机构开展科研合作,在海外也设立了实验室及

研发中心。

益生菌发酵揭藻是瑷尔博士和齐鲁工业大学共同联合开发的专利成分,创新利用两种益生菌的生

物转化技术,将揭藻的活性成分转化为更易于吸收的小分子形式,同时保留益生菌的有益代谢产物,

提高褐谋生物转化效率和成分含量,使其具有较好的抗氧化效果;在全皮细胞模型上,能够促进V 型胶

原蛋合成,修复基底膜,起到显著的修复、抗衰老功效:同时,其能够促进表皮葡萄球菌的生长,抑制

金黄色葡萄球菌的生长,保持皮肤微生态动态平衡。益生菌发酵得谋采用双重益生菌对褐藻进行两次

发酵,是基于皮肤微生态的,抗衰老、修复、抗氧化等多功效的创新原料,此项技术属于国内首创技

术,真正实现了从 0 到 1 的跨越。

抗皱功效

《斑马鱼抗皱功效评价实验标准操作规程》

斑马鱼技术应用白皮书 80

9.1 山东福瑞达生物股份有限公司产品功效研究

9.1.1 益生菌发酵褐藻滤液

【企业简介】:

【原料信息】:

【检测项目】:

【检测方法】:

第88页

81 斑马鱼技术应用白皮书

皮肤的生长、修复、营养以及弹性、张力都与胶原蛋白有关,它的流失会使皮肤光滑度下降,产

生皱纹。在四足动物中,I型胶原蛋白是一个三聚体,主要由两个α1链和一个α2链组成,分别由

col1a1a 和col1a2 基因编码,在结缔组织和骨中执行胶原蛋白相关生物功能。在斑马鱼中存在三种I

型胶原基因,分别编码α1(I)、α2(I)和α3(I)链的col1a1a、col1a1b 和col1a2。因此,通过

检测col1a1a 或(和)col1a1b 或(和)col1a2 基因相对表达量可表明样品是否具有抗皱功效。

【方法原理】:

①试验体系:野生型AB 品系斑马鱼。

②斑马鱼鱼龄:受精后4 天(4 dpf)。

③每组实验样本量:30尾(三次生物学重复,N=3)。

④成鱼饲养及繁殖方法:按照本公司实验室标准饲养和繁殖方法,符合国际AAALAC认证(认证

编号:001458)的要求。

【实验体系】:

1. 随机选取斑马鱼于6孔板中,每孔30尾。

2. 水溶给予样品,同时设置正常对照组,每孔容量为3 mL。三次生物学重复。

3. 28 ℃条件下避光孵育24 h。

4. 提取各实验组斑马鱼总RNA,合成cDNA,利用q-PCR检测β-actin和目的基因的基因表达。

5. 用β-actin作为基因表达的内参,计算目的基因的RNA相对表达量。

【实验步骤】:

第89页

抗皱功效

正常对照组

益生菌发酵褐藻

滤液 1%

1.00

1.43

-

43

-

< 0.05

-

显著

检测项目 检测浓度(%) COL1A1A基因

相对表达量

基因表达

促进率(%) P值 检测结果

斑马鱼技术应用白皮书 82

图a. col1a1a基因相对表达量柱形图与正常对照组比较,*P < 0.05

该样品功效实验柱形图,如下图a所示:

观察发现,样品益生菌发酵褐藻滤液的col1a1a基因相对表达量与正常对照组相比,明显增加,

揭示了该样品具有抗皱功效。

【检测结果】:

在本次实验条件下,样品益生菌发酵褐藻滤液,具有抗皱功效。

【检测结论】:

第90页

9.1.2 瑷尔博士酵萃精研肌律御时面霜

弹性蛋白是皮肤组织中弹性纤维的主要成分,能为肌肤提供结构性支撑,让肌肤免受老化、松弛

的困扰。弹性蛋白由两种类型的短肽段交替排列构成,eln1、eln2负责编码弹力蛋白不同的肽段,两

个基因共同负责调控弹力蛋白的表达水平,使皮肤紧致,具有弹性。斑马鱼具有与人相似的弹性蛋白

(eln1、eln2)基因。因此,通过检测eln1或(和)eln2基因相对表达量可表明样品是否具有紧致

功效。

【方法原理】:

①试验体系:野生型AB 品系斑马鱼。

②斑马鱼鱼龄:受精后4 天(4 dpf)。

③每组实验样本量:30尾(三次生物学重复,N=3)。

④成鱼饲养及繁殖方法:按照本公司实验室标准饲养和繁殖方法,符合国际AAALAC认证(认证

编号:001458)的要求。

【实验体系】:

瑷尔博士酵萃精研肌律御时面霜5%独家抗氧成分褐藻酵萃搭配抗老黄金玻色因,由表及里紧致松

弛肌肤,改善肌肤老化问题,抗老的同时兼具独家专利成分褐藻的卓越抗氧力,改善因年纪增长带来

的急速氧化暗黄问题,最后配合6胜肽-1及其他6重胜肽成分打造纯功效型抗老面霜。独家的功效液晶

促渗技术用功效成分代替传统乳化,实现油脂乳化同时更加强肌肤补水力,减少肌肤负担,促进有效

成分吸收。75度水溶蒸馏技术,融入水溶性经典抗氧活性成分,减少胶原流失。一瓶实现抗氧、抗皱

、紧致三重效果。

紧致功效

《T/ZHCA 015-2022 化妆品紧致功效评价 斑马鱼幼鱼弹性蛋白基因相对表达量法》

【产品信息】:

【检测项目】:

【检测方法】:

83 斑马鱼技术应用白皮书

第91页

紧致功效

正常对照组

瑷尔博士酵萃精研肌律

御时面霜 1%

1.01

1.38

-

37

-

< 0.05

-

显著

检测项目 检测浓度(%) eln1基因相对

表达量

基因表达

促进率(%) P值 检测结果

【检测结果】:

1. 随机选取斑马鱼于6孔板中,每孔30尾。

2. 水溶给予样品,同时设置正常对照组,每孔容量为3 mL。三次生物学重复。

3. 28 ℃条件下避光孵育24 h。

4. 提取各实验组斑马鱼总RNA,合成cDNA,利用q-PCR检测β-actin和目的基因的基因表达。

5. 用β-actin作为基因表达的内参,计算目的基因的RNA相对表达量。

【实验步骤】:

该样品功效实验柱形图,如下图b所示:

斑马鱼技术应用白皮书 84

第92页

85 斑马鱼技术应用白皮书

图b. eln1基因相对表达量柱形图与正常对照组比较,*P < 0.05

观察发现,样品瑷尔博士酵萃精研肌律御时面霜的eln1基因相对表达量与正常对照组相比,明显

增加,揭示了该样品具有紧致功效。

在本次实验条件下,样品瑷尔博士酵萃精研肌律御时面霜,具有紧致功效。

【检测结论】:

第93页

斑马鱼技术应用白皮书 86

9.1.3 瑷尔博士酵萃精研肌律微晶水

CellROX®试剂是一种DNA染料,本身荧光较弱,可被细胞内的氧自由基(ROS)氧化,氧化产物

与DNA结合,产生明亮的绿色荧光。CellROX®可溶于有机溶剂(如二甲基亚砜),而斑马鱼卵黄囊

的主要成分为脂肪,因此,CellROX®在卵黄囊的通透性较强,该部位染色明显。甲萘醌能产生活性氧

自由基,当自由基产生量大于机体清除能力时就发生氧化应激反应,通过斑马鱼卵黄囊荧光强度评价

样品是否具有抗氧化功效。

【方法原理】:

①试验体系:黑色素等位基因突变半透明Albino品系斑马鱼。

②斑马鱼鱼龄:受精后2天(2 dpf)。

③每组实验样本量:15尾(N=10)。

④成鱼饲养及繁殖方法:按照本公司实验室标准饲养和繁殖方法,符合国际AAALAC认证(认证

编号:001458)的要求。

【实验体系】:

以外抗内养为研发逻辑,对外抵御外源性刺激,对内滋养修护内源性衰老。添加瑷尔博士独家专

利成分——褐藻发酵精粹,当家双菌发酵工艺提取活性有效小分子成分,形成多通路抗衰,修护肌肤

屏障的同时对抗自由基,改善皮肤氧化产生暗黄问题。专利硅烷化玻尿酸+六重修护肽+肌肽,补充肌

肤硅元素,协同肌肽保护胶原蛋白,紧实纤维,平滑纹路。时钟节律因子+奥婷敏+益生元,调节肌表

菌群平衡,顺应肌肤“生物钟”减少熬夜和紫外线损伤。同时微晶水采用微囊包裹悬浮技术,一瓶包

含20000颗抗老老微囊精华颗粒,泵头压破微囊,瞬间释放精华活性。

抗氧化功效

斑马鱼抗氧化功效试验方法

【产品或原料信息】:

【检测项目】:

【检测方法】:

第94页

P值 功效

(%) 检测结果

87 斑马鱼技术应用白皮书

抗氧化功效

正常对照组

模型对照组

瑷尔博士酵萃精研

肌律微晶水 1%

-

-

22

-

-

显著

< 0.001

-

< 0.001

521015 ± 9449

1233961 ± 13074

1079595 ± 9629

1.00

1.5 μM甲

萘醌溶液

检测项目 组别 诱导条件 卵黄囊荧光强度

(像素,MEAN ± SE)

该样品功效实验柱形图,如下图c所示:

【检测结果】:

1. 随机选取斑马鱼于6孔板中,每孔15尾。

2. 水溶给予甲萘醌建立斑马鱼氧化应激模型。

3. 水溶给予样品,同时设置正常对照组和模型对照组,每孔容量为3 mL。

4. 28 ℃条件下避光孵育22 h。

5. 用特异性ROS荧光试剂对斑马鱼进行染色处理,染色结束后,每个实验组随机选取10尾斑马鱼

置于荧光显微镜下拍照,用高级图像处理软件分析并采集数据,分析斑马鱼卵黄囊荧光强度(S),

根据公式计算样品的抗氧化功效,判断其是否具有抗氧化功效。

【实验步骤】:

第95页

斑马鱼技术应用白皮书 88

图C. 抗氧化典型图(黄色虚线部位为定量区域)

观察发现,样品瑷尔博士酵萃精研肌律微晶水的卵黄囊荧光强度与模型对照组相比,明显减弱,

揭示了该样品具有抗氧化功效。

在本次实验条件下,样品瑷尔博士酵萃精研肌律微晶水,具有抗氧化功效。

【检测结论】:

第96页

9.2.1 抗炎舒缓功效检测

西安绿天生物技术有限公司成立于2013年,聚焦于敏感肌天然原料领域。西安绿天目前处于高速

发展的阶段,拥有510m2的研发室,成立了专业的硕士研发团队,并和西北工业大学生命学院建立了

稳固的战略合作关系。2018年绿天建立了6900m2的生产车间,形成了多条提取生产线以及植提精品

生产线。公司秉承“成为敏感肌天然原料的引领者”的企业愿景,不断创新,相继开发出多款业内经

典的原料。

1.DCR®520: 急性神经舒缓类原料。对TRPV1的抑制率接近4-叔丁基环己醇,且细胞毒安全性更

高。

2.DCR®560:长效舒缓类原料。抑制炎症效果接近红没药醇,且细胞毒安全性更高。

3.PCR®黄芩根提取物:长效舒缓类原料。市面上水溶性和稳定性领先的黄芩提取物。

4、DCR®410:油敏肌适用的舒缓原料,控油能力和安全性远高于市面主流产品,且具有优异的

舒缓皮肤炎症功效。

5、PCR®缬草提取物:芬芳型舒缓原料。其芳香味为一种青草和泥土的田园芬芳,是百余种芳香

类型中最独特的存在,同时拥有极佳的舒缓作用。

抗炎舒缓功效

《T/ZHCA 016-2022 化妆品舒缓功效评价 斑马鱼幼鱼中性粒细胞抑制率法》

9.2 西安绿天生物技术有限公司原料功效研究

【企业简介】:

【原料信息】:

【检测项目】:

【检测方法】:

89 斑马鱼技术应用白皮书

第97页

十二烷基磺酸钠(SLS)能诱发表皮炎症细胞浸润,导致皮肤出现红斑、瘙痒、疼痛等症状。SLS

暴露于斑马鱼皮肤表面,同样能诱导炎症反应,导致中性粒细胞发生免疫应答,向皮肤表面增值和迁

移,使用转基因中性粒细胞绿色荧光品系斑马鱼进行实验,通过图像分析方法可以对中性粒细胞进行

计数,将受试物暴露于斑马鱼皮肤表面后,与对照组相比,计算受试物对斑马鱼中性粒细胞的抑制率

,从而评价其舒缓功效。

【方法原理】:

①试验体系:转基因中性粒细胞绿色荧光斑马鱼(MPX)。

②斑马鱼鱼龄:受精后2 天(2 dpf)。

③每组实验样本量:15 尾(N=10)。

④成鱼饲养及繁殖方法:按照本公司实验室标准饲养和繁殖方法,符合国际AAALAC认证(认证

编号:001458)的要求。

【实验体系】:

1. 随机选取斑马鱼于6 孔板中,每孔15 尾。

2. 水溶给予SLS 建立斑马鱼皮肤炎症模型。

3. 水溶给予样品,同时设置正常对照组和模型对照组,每孔容量为3 mL。

4. 28 ℃条件下避光孵育18 h。

5. 每个实验组随机选取10 尾斑马鱼置于荧光显微镜下拍照,用高级图像处理软件分析并采集数据

,分析斑马鱼皮肤中性粒细胞数量(N),根据公式计算样品的舒缓功效,判断其是否具有舒缓功效

【实验步骤】:

斑马鱼技术应用白皮书 90

第98页

在本次实验条件下,样品DCR®560、PCR®黄芩提取物、DCR®410,具有抗炎舒缓功效。

【检测结论】:

抗炎舒缓功效

DCR®560

PCR®黄芩提取物

DCR®410

0.05

0.1

0.12

82

87

74

显著

显著

显著

<0.001

<0.001

<0.001

检测项目 样品名称 检测浓度(%) 功效

(%) P值 检测结果

【检测结果】:

91 斑马鱼技术应用白皮书

第99页

皮肤接触冰醋酸会有刺痛和灼伤的感觉。选择游泳能力尚未发育完全的斑马鱼,利用冰乙酸刺激

斑马鱼引起较大面积和较长时间的炎性疼痛,导致运动轨迹越多,疼痛越严重。可以应用行为分析仪

检测斑马鱼的总运动距离,从而评价受试物的舒缓功效。

【方法原理】:

①试验体系:野生型AB品系斑马鱼。

②斑马鱼鱼龄:受精后2 天(2 dpf)。

③每组实验样本量:15 尾(N=10)。

④成鱼饲养及繁殖方法:按照本公司实验室标准饲养和繁殖方法,符合国际AAALAC认证(认证

编号:001458)的要求。。

【实验体系】:

斑马鱼技术应用白皮书 92

9.2.2 神经舒缓功效检测

神经舒缓功效

《斑马鱼舒缓功效评价实验标准操作规程》

【检测项目】:

【检测方法】:

1. 随机选取斑马鱼于6孔板中,每孔15尾。

2. 水溶给予样品,同时设置正常对照组和模型对照组,每孔容量为3 mL。

3. 28 ℃条件下避光孵育24 h。

4. 每个实验组随机选取10尾斑马鱼转移至96孔板,水溶给予冰醋酸建立斑马鱼疼痛模型。立即利

用行为分析仪测定斑马鱼的运动轨迹,分析并采集斑马鱼的总运动距离(D),根据公式计算样品的

舒缓功效,判断其是否具有舒缓功效。

【实验步骤】:

第100页

神经舒缓功效

DCR®560

PCR®黄芩提取物

PCR®缬草提取物

DCR®410

DCR®520

0.05

0.1

0.2

0.025

0.2

99

92

100

66

90

显著

显著

显著

显著

显著

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

检测项目 样品名称 检测浓度(%)

功效

(%) P值 检测结果

【检测结果】:

93 斑马鱼技术应用白皮书

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