四、美白的机理
想要达到美白、祛斑的目的，必须要抑制皮肤中黑色素的数目，归纳起来可分为细胞内抑制、细胞外抑制以及外源因素控制等几方面（见图5-4）。
图5-4 美白成分的作用机理
1 细胞内抑制
在黑色素细胞中，酪氨酸在含高价铜离子（Cu2+）的酪氨酸酶作用下，氧化生成3，4-二羟基苯丙氨酸（多巴），再由酪氨酸酶氧化为多巴醌，进一步氧化聚合形成黑色素。因此对黑色素的细胞内抑制可以通过以下几个途径。
（1）直接控制、抑制黑色素的生成过程中所需要的各种酶
对黑色素细胞内的黑色素形成机理的研究表明，黑色素的形成主要是由黑色素细胞内的四种酶，包括酪氨酸酶、多巴色素互变酶（TRP-2）、过氧化物酶和DI-IICA氧化酶（TRP-1）单独或协同作用的结果，而要实现皮肤的真正美白，对多种黑色素形成酶的抑制就显得至关重要。
①抑制酪氨酸酶
酪氨酸酶是多酚氧化酶，属氧化还原酶类，该酶主要催化两类不同的反应：一元酚羟基化，生成邻二羟基化合物；以及邻二酚氧化，生成邻二苯醌。这两类反应中均有氧自由基参与反应，在黑色素形成过程中酪氨酸酶的活性大小决定着黑色素形成的数量。当前化妆品市场上的美白产品绝大多数以酪氨酸酶抑制剂为主，并且每年以较快的速度发现新的该类化合物。依据抑制机理的不同，可将该类化合物主要分为以下两类。
a.酪氨酸酶的破坏性抑制（即破坏酪氨酸酶的活性部位）。酪氨酸酶是含铜需氧结合酶，因此络合掉铜离子，酪氨酸酶便失去活性，从而达到抑制黑色素形成的目的。目前该抑制剂的研究、开发主要限于对Cu2+等酪氨酸酶活性部位的破坏，因此寻找安全、高效的Cu2+络合剂是该领域的一个研究热点。
b.酪氨酸酶的非破坏型抑制。所谓酪氨酸酶的非破坏性抑制，即不对酪氨酸酶本身进行修饰、改性，而是通过抑制酪氨酸酶的生物合成或取代酪氨酸酶的作用底物，从而达到抑制黑色素形成的目的。依据作用机理的不同，可分为3种，包括酪氨酸酶的合成抑制剂、酪氨酸酶糖苷化作用抑制剂及酪氨酸酶作用底物替代剂。由于在黑色素的生物合成中，酪氨酸是酪氨酸酶的作用底物，因此寻求与酪氨酸竞争的酪氨酸酶底物也可有效地抑制黑色素的生成。添加某结构类似于酪氨酸结构的成分，发生酶反应，但形成不了多巴。因此该成分的竞争性很重要，要强于酪氨酸，才能具有竞争优势。代表成分有Sym White 377（苯乙醇间苯二酚）、熊果苷。
②抑制多巴互变酶（depachrome tautomerase）
多巴色素互交酶是一种与酪氨酸酶有关的蛋白质，其作用机理是促使所作用的底物发生重排，生成底物的某一同分异构体，最终生成黑色素。对该酶的抑制目前主要是竞争性抑制，即寻求一种物质作该酶的底物，通过与原来能形成黑色素的底物竞争，从而破坏黑色素的生物合成途径，达到抑制黑色素的目的。目前可知的代表成分有曲酸及其衍生物、甘草黄酮等。
③除了所属的两种酶外，还有DHICA氧化酶（TPR-1）和过氧化物酶，目前对该两种酶抑制机理的研究较少，相关抑制剂的开发尚未见报道。
（2）阻断黑色素细胞调控的信号传导途径
黑色素形成，是因为角质细胞受到压力而产生的自我保护机制，当角质层受刺激时黑色素细胞里的MITF蛋白质和干细胞因子SCF被唤醒，开始工作产生黑色素，阻断干细胞因子SCF的作用，防止它传送刺激信息到麦拉宁母细胞的主控调节因子MITF受体上，也能有效抑制黑色素的生成。
（3）还原破坏形成黑色素的中间体
黑色素及其中间体的形成过程是氧化过程，还原剂可以参与黑色素细胞内酪氨酸的代谢，将多巴醌还原成多巴，从而减少黑色素的生成，达到抑制黑色素生成的目的。
2 细胞外抑制
黑色素的形成不仅是黑色素细胞的胞内行为，同时也是胞外物质作用的结果，黑色素细胞外抑制，也能减少黑色素的生成。
（1）抑制黑色素细胞增殖
由于黑色素的形成主要发生在黑色素细胞内，而许多细胞因子，如碱性成纤细胞生长因子、肝细胞生长因子、扩散因子、内皮素等都能促进黑色素细胞增殖，有些因子还能刺激酪氨酸酶活性，使黑色素细胞高度色素化。这些因子及其拮抗剂（抑制剂）可以通过黑色素细胞膜表面的受体进入细胞内，引起细胞物质主要是蛋白质磷酸化或去磷酸化，对黑色素细胞增殖和分化发挥调节作用。
选择性破坏黑色素细胞，抑制黑色素颗粒的形成以及改变其结构，黑色素细胞的功能状态可以影响皮肤颜色的深浅。通过引起黑色素细胞中毒，导致黑色素细胞功能遭到破坏是抑制黑色素生成的又一途径。不同作用物质破坏黑色素细胞的机制各有不同，氢醌作为一种皮肤脱色剂在临床试用已久。
（2）抑制黑色素颗粒转移至角朊细胞
美白活性物质通过抑制黑色素颗粒转移至角质形成细胞，抑制黑色素沉积，澄清肤色，促进皮肤细胞增生，阻断黑色素传输。代表成分如烟酰胺（维生素B3）。
（3）加强角质代谢
加速角质形成细胞中黑色素向角质层转移，软化角质层和加速角质层脱落等方式，加快了黑色素代谢，从而改善皮肤的肤色和外观。代表成分有果酸、角蛋白酶、聚乙烯醇、维生素A酸、水杨酸、维生素C等。
3 外源性因素控制
紫外线是人体长期接触的一个外界刺激因素，是人类黑色素细胞增殖和皮肤色素沉着增多的主要生理性刺激。皮肤变黑主要是由中长波紫外线（UVB和UVA）引起的，紫外线能引起黑色素细胞的增殖及促进黑色素产生，出现皮肤色素沉着。氧自由基也会激发酪氨酸酶的活性，促进黑色素生成。减少外源性因素如紫外线、氧自由基等对黑色素形成生理过程的负面影响，可以通过加强防晒，使用SOD、维生素E、维生素C、辅酶Q10、硫辛酸等氧自由基终止剂，清除氧自由基抑制酶活性，以达到皮肤的美白。