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美白 · Bromelain · CAS 9001-00-7

菠萝蛋白酶

菠萝蛋白酶是从菠萝中提取的蛋白水解酶,作为过氧化物美白剂的天然替代品被用于牙膏中。它通过溶解牙齿获得性薄膜的蛋白质基质来去除表面色斑。本文分析其作用机制,并解释为何临床证据依然有限。

QDRO 立场

中性

不使用——与木瓜蛋白酶情况相同:美白功效的证据基础薄弱。

有效浓度

尚未确定

市场常见浓度: 0.01–0.5%

菠萝蛋白酶

菠萝蛋白酶 (Bromelain) 作为过氧化物美白剂的"天然替代品"进入牙膏市场。其逻辑听起来颇为合理:酶分解蛋白质,蛋白质构成牙齿获得性薄膜,薄膜留住色素——因此酶能去除色斑。然而,实验室结果与真实临床效果之间存在一道鸿沟,而制造商很少正视这一点。

成分简介

菠萝蛋白酶是一种蛋白水解(半胱氨酸蛋白酶)酶的混合物,主要从菠萝植株(Ananas comosus)的茎部提取。酶活性以 GDU(明胶消化单位)或 MCU(乳汁凝固单位)表示。商业上,茎部菠萝蛋白酶(sbBro)是应用最广泛的形式。

作为半胱氨酸蛋白酶,菠萝蛋白酶通过亲核攻击水解肽键:活性位点上的半胱氨酸残基和组氨酸残基协同作用,裂解肽键的羰基碳。这与木瓜蛋白酶的核心机制相同,但菠萝蛋白酶具有不同的底物特异性。

最适活性需要 pH 5.5–8.0,温度 40–60 °C。在口腔条件下(~37 °C,唾液 pH 6.7–7.4),活性得以保留,但显著低于体外最适条件——这是一个重要的实践局限。

作用原理

外源性牙齿色斑的形成分两步。首先,获得性薄膜——一层由唾液黏蛋白、富脯氨酸蛋白质、免疫球蛋白和淀粉酶组成的薄膜(0.3–1.0 µm)——沉积在牙釉质上。随后,食物、饮料和烟草中的生色分子(单宁、多酚、咖啡生色物质)与该薄膜结合。

菠萝蛋白酶直接攻击薄膜的蛋白质基质。蛋白水解裂解破坏了固定色素的结构支架,使色斑能被机械冲洗去除。这与过氧化物的作用机制根本不同:过氧化物通过化学氧化生色分子(内源性增白),而菠萝蛋白酶则将色素连同蛋白质底物一起物理去除。

Chakravarthy 和 Acharya(2012,PMID 23493413)在一项双盲随机对照试验中证明,木瓜蛋白酶-菠萝蛋白酶牙膏在两周内去除了 8.44% 的色斑,而对照组仅为 2.92%。Kalyana 等人(2011,PMID 21356017)在体外研究中报告,测试牙膏的亮度增量(ΔL)为 13.7 ± 6.35,对照组为 3.16 ± 1.29,色斑去除率分别约为 67% 与 26%。

功效:现有证据揭示了什么

Cuc 等人(2025,PMID 40136760)的文献综述总结了现有数据,并得出结论:菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶"可被认为是有效且安全的治疗制剂"——但附有重要说明。

有证据支持的效果:

  • 外源性(表面)色斑的去除——存在有限的临床数据
  • 多组分配方中的菌斑和牙龈炎减少:Tadikonda 等人(2017,PMID 28512541)显示菌斑指数 0.88 对比对照组的 1.17(p<0.001)
  • 口腔手术后疼痛减轻:Soheilifar 等人(2018,PMID 30833977)发现游离龈移植后疼痛评分显著降低

尚未确立的效果:

  • 内源性(内部)色斑的美白——酶无法渗透牙本质
  • 与过氧化物美白剂相当的效果——机制上较弱
  • 家用产品中的最低有效浓度——无剂量-反应数据
  • 长期功效——大多数试验仅为 2–4 周

核心问题:大多数已发表研究样本量小(30–35 名参与者),随访时间短,且测试的是多组分配方,无法分离菠萝蛋白酶的单独贡献。

安全性

菠萝蛋白酶用于口腔局部应用具有良好的安全性。在牙科配方中未见显著不良反应。Soheilifar 等人的临床试验专门评估了口服菠萝蛋白酶 500 mg/天剂量下的出血风险,未发现出血事件显著增加。

监管状态:

  • FDA(美国):作为食品酶具有 GRAS 状态
  • 欧盟:允许在化妆品中使用,无特定浓度限制
  • 局部口腔应用无已知禁忌症

注意事项:菠萝过敏(可能存在交叉反应)、理论上与抗凝剂在全身剂量下的相互作用(与局部使用无关)、可能对开放性创口黏膜造成刺激。

与替代品的对比

| 成分 | 机制 | 色斑类型 | 证据强度 | 牙釉质风险 | |---|---|---|---|---| | 菠萝蛋白酶 | 薄膜蛋白水解 | 外源性 | 弱(少量 RCT) | 极小 | | 木瓜蛋白酶 | 薄膜蛋白水解 | 外源性 | 相当 | 极小 | | 水合二氧化硅 | 磨蚀 | 外源性 | 中等 | 取决于 RDA | | 过氧化脲(10%) | 生色物质氧化 | 外源性 + 内源性 | 强 | 长期使用有风险 | | 纳米羟基磷灰石 | 再矿化 | 非色斑(填充缺陷) | 强 | 无 |

QDRO 立场

QDRO 不使用菠萝蛋白酶。美白功效的证据基础依然薄弱——独立随机对照试验极少,主要为体外或短期数据,且无法从多组分配方中分离出该酶的单独贡献。

QDRO 的 v.pro 系列以纳米羟基磷灰石为核心,针对牙釉质再矿化,而非表面色斑去除。v.daily 系列采用具有更强证据支持的成分进行日常护理:西吡氯铵、木糖醇、柠檬酸锌。若菠萝蛋白酶出现高质量临床数据,我们将重新评估。


参考文献:

  • Kalyana P et al. (2011). Stain removal efficacy of a novel dentifrice containing papain and Bromelain extracts--an in vitro study. Int J Dent Hyg. PMID: 21356017
  • Chakravarthy PK, Acharya S. (2012). Efficacy of Extrinsic Stain Removal by Novel Dentifrice Containing Papain and Bromelain Extracts. J Young Pharm. PMID: 23493413
  • Tadikonda A et al. (2017). Anti-plaque and anti-gingivitis effect of Papain, Bromelain, Miswak and Neem containing dentifrice: A randomized controlled trial. J Clin Exp Dent. PMID: 28512541
  • Soheilifar S et al. (2018). Effect of Oral Bromelain on Wound Healing, Pain, and Bleeding at Donor Site Following Free Gingival Grafting: A Clinical Trial. J Dent (Tehran). PMID: 30833977
  • Cuc S et al. (2025). Effects of Bromelain and Papain in Tooth Whitening and Caries Removal: A Literature Review. Dent J (Basel). PMID: 40136760