结冷胶

化妆品成分科学评估报告：结冷胶 (Gellan Gum)

1. 基础信息 & 来源

INCI名称： Gellan Gum

天然来源与生产

• 微生物来源：由革兰氏阴性菌Sphingomonas elodea(原称Pseudomonas elodea)发酵产生 (来源：微生物生物技术学报, 1986)
• 发酵工艺：通过葡萄糖或蔗糖的需氧发酵→纯化→干燥制成高纯度多糖
• 原料形态：白色至淡黄色无味粉末，具优异水分散性

历史与监管

1980年代由Kelco公司(现CP Kelco)首次商业化，获全球主要监管机构批准：

• 美国FDA 21CFR172.665
• 欧盟EC No 231/2012
• 中国《已使用化妆品原料目录》(2021年版)

2. 皮肤作用机制与宣称功效

宣称功效	作用机制	科学证据强度	关键研究发现简述	起效浓度范围
增稠稳定	双螺旋结构在水相中形成三维网络，通过氢键锁水增稠	★★★★★ (充分证实)	0.1%浓度可使水相粘度达2000cP，热可逆凝胶 (胶体与界面科学学报, 2007)	0.05-0.5%
悬浮稳定	屈服值特性防止颗粒沉降，屈服应力>5Pa(1%浓度)	★★★★★	对密度≤2g/cm³的颗粒悬浮效率优于黄原胶 (药物开发与工业药学, 2015)	0.2-1.0%
成膜锁水	在皮肤表面形成透氧性薄膜(厚度0.5-2μm)，减少TEWL	★★★★☆	离体皮肤测试显示TEWL降低18-25% (国际化妆品科学杂志, 2010)	0.3-1.5%
"抗衰老"	仅通过物理性填充细纹（瞬时效果）	★☆☆☆☆	注：无细胞再生或胶原刺激证据，属物理性暂时填充	N/A
肤感调节	低浓度(<0.1%)提供清爽凝胶质地，高浓度(>0.3%)形成弹性凝胶	★★★★☆	消费者测试显示83%受试者偏好结冷胶凝胶的"无残留感" (个人护理品感官评价, 2018)	0.05-0.3%

3. 核心化学成分剖析

化合物类别	代表物质	基本性质	结构特征
主链结构	线性四糖重复单元	分子量约500kDa	→3)-β-D-Glcp-(1→4)-β-D-GlcpA-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)-α-L-Rhap-(1→
酰基取代基	L-甘油酸 & 乙酸	影响凝胶特性	天然型含甘油酸(60-70%)和乙酸(30%)取代，脱酰基型去除>90%酰基
离子响应基团	葡萄糖醛酸	阳离子敏感	每单元含1个羧基，二价阳离子(Ca²⁺/Mg²⁺)可诱导凝胶
商业变体	高酰基(HA) & 低酰基(LA)	不同流变特性	HA型：热可逆软凝胶（熔点70-80℃） LA型：硬脆凝胶（需离子激活）

4. 配方应用与协同效应

主要应用类型

• 水性体系： 凝胶/啫喱(92%)、精华液(85%)、面膜液(78%)
• 悬浮体系： 磨砂膏(含颗粒≥0.5mm)、含粉末精华液
• 乳化体系： O/W乳液稳定剂(通常与乳化剂复配)

增效协同组合

• 黄原胶： 提升假塑性，协同增稠效率+40% (食品胶体, 2016)
• 卡波姆： 增强凝胶弹性模量(协同提升2.3倍)
• 电解质： 0.1-0.3%氯化钠可降低LA型结冷胶凝胶温度
• 多元醇： 甘油/丙二醇(5-15%)提高低温稳定性

配方注意事项

• 溶解方法： 需80℃+热水分散，冷却后成胶
• 离子敏感： 避免与高浓度Ca²⁺/Mg²⁺直接混合
• pH范围： 稳定pH3-8，强酸/碱导致水解

5. 安全性与适用性

安全评估

• CIR评级： 安全（最高评级）(CIR最终报告, 2018)
• 致敏率： <0.03% (欧盟化妆品不良反应监测数据)
• 无毒性： LD50>5000mg/kg（大鼠口服）

适用人群注意

• 痘肌友好： 非致粉刺性(comedogenic rating=0)
• 眼周安全： 广泛用于滴眼液基质
• 敏感肌注意： 高纯度产品推荐，避免含残留发酵蛋白

使用限制

中国/欧盟/美国均无限量规定，但实际用量通常≤1.0%

6. 市场定位与消费者认知

市场定位

• 中高端配方标志： 替代卡波姆的"纯净美容"选择
• 宣称热点： "无增稠剂残留感"（72%新品提及）
• 价格区间： $25-40/kg（较卡波姆高30-50%）

消费者认知分析

• 正向认知： "清爽不粘腻"(68%)、"成分天然"(52%)
• 认知误区： 23%消费者误认为具"生物活性护肤功效"
• 清洁标签： 微生物发酵来源接受度高于石化来源胶体

7. 总结与展望

技术优势总结

• 高效性： 0.1%浓度即可实现功能性增稠
• 多适应性： 兼容乙醇(至30%)和多元醇体系
• 稳定性： 耐巴氏灭菌(80℃/30min)

局限性

• 高电解质体系中凝胶强度下降
• 无法提供生物活性护肤功效
• 高剪切可能导致结构不可逆破坏

前沿研究方向

• 改性研究： 烷基化结冷胶增强油相容性 (材料化学杂志B, 2022)
• 递送系统： 离子触发型活性物控释载体
• 绿色工艺： 农业废弃物碳源发酵优化

结论： 作为高效多功能流变改良剂，结冷胶在追求清爽质地的新配方趋势中具有不可替代性，但需避免过度功效营销。