周蒙婷 徐軍 葉良委 張勇
摘 要:糖化是在人體內(nèi)發(fā)生的不可逆轉(zhuǎn)反應,是人體攝入過多的糖分,而機體無法及時消耗,導致多余的糖分與體內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合的一種結(jié)果。本文結(jié)合糖化給肌膚帶來的危害,闡述了有效抑制糖化以及抗糖化的功能性原料的研究進展。
關鍵詞:糖;糖基化終產(chǎn)物;抗糖化;氨基胍
Abstract:Saccharification is an irreversible reaction in the human body. It is the result of the body ingesting too much sugar and not being able to consume it in time. In this paper, the harm of saccharification to skin, how to effectively inhibit saccharification and anti-saccharification functional raw materials are reviewed.
Key words:Sugar; AGEs; Decreases glycation; Aminoguanidine
中圖分類號:R91
1 糖基化終產(chǎn)物
1.1 概述
糖是人體熱能的主要來源,約占人體能量供應的70%。日常生活中人體所攝入的糖,一部分轉(zhuǎn)化為能量,剩余部分可轉(zhuǎn)化糖原儲存在體內(nèi)。但當糖分攝入過多時,多余的糖就會在身體里移動,與蛋白質(zhì)、氨基酸或脂質(zhì)反應,產(chǎn)生糖基化終產(chǎn)物(AGEs)。
1.2 AGEs形成過程
(1)還原性糖(葡萄糖、半乳糖、乳糖、木糖、果糖)與蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)發(fā)生的非酶反應形成席夫堿(Schiff)結(jié)構的糖基化氨(glycosylamine)。該反應不穩(wěn)定,具有高度可逆性,當血糖濃度降低,反應就會逆轉(zhuǎn),席夫堿(Schiff)隨之消除。
(2)席夫堿(Schiff)不穩(wěn)定,逐漸進行阿馬多里(Amadori)重排,形成稍微穩(wěn)定的阿馬多里產(chǎn)物(Amadori product),如糖化血紅蛋白(hemoglobin A1C,(HbA1C))、果糖胺(fructosamine)。此反應過程可逆。
(3)阿馬多里產(chǎn)物(Amadori product)經(jīng)過一系列更復雜的生化反應,變成羥基類化合物,與膠原蛋白的氨基酸相結(jié)合,最后形成糖基化終產(chǎn)物(Advanced Glycation End Products,AGEs)。
糖基化終產(chǎn)物(AGEs)呈棕褐色、不可逆、交聯(lián)、不怕酶破壞、不易降解、有特別的吸收光譜及熒光特性、逐漸累積,可與許多細胞膜特異性受體結(jié)合發(fā)揮生物學效應[1]。此外,整個反應過程中,自由基對其推進作用至關重要。由此可見,清除自由基、抗氧化也是抑制糖化反應的一種有效手段。
2 糖基化對肌膚的危害
2.1 蛋白質(zhì)交聯(lián)損傷
不少學者認為,AGEs是導致膠原蛋白交聯(lián)至衰老過程中的重要影響因素[2],糖基化會造成蛋白質(zhì)的交聯(lián)損傷,能使正常的蛋白結(jié)構轉(zhuǎn)變成老年蛋白的結(jié)構,還會造成結(jié)構蛋白的硬化[3],皮膚也會因此變得脆弱,毫無彈性。
2.2 抑制成纖維細胞的產(chǎn)生
成纖維細胞也叫做纖維母細胞,主要分布在皮膚的真皮層內(nèi),是結(jié)締組織中最為常見的細胞,該細胞會制造膠原蛋白等蛋白質(zhì),替換老化受損細胞,改善膚質(zhì),是維持皮膚年輕態(tài)的決定性因素。而AGEs會抑制成纖維細胞的增殖,減少膠原蛋白的生成,是皮膚衰老的重要影響因素。Alikhani[4]采用動物實驗證明了AGEs會促使成纖維細胞的凋亡,實驗者在小鼠頭皮注射CML-collagen,24 h后組織切片結(jié)果顯示,該組的細胞凋亡數(shù)量是對照組的4倍,且細胞內(nèi)的CML-collagen濃度與劑量、時間成正比關系。
2.3 促進光老化
光老化的表現(xiàn)即暴露部分皮膚干燥、粗糙、松弛,皺紋加深、加粗,皮膚黑色素細胞增加,色素分布不均勻,角質(zhì)層加厚等[5]。郝建春[6]在研究非酶糖化反應對光老化發(fā)生的影響時發(fā)現(xiàn),紫外線照射可激發(fā)皮膚的氧化應激反應,進而引起皮膚的非酶糖化反應,產(chǎn)生AGEs。紫外線又利用AGEs的特性促進氧化應激反應,造成肌膚氧化損傷,加速光老化。
3 AGEs的抑制方法
3.1 氨基胍
目前,氨基胍(aminoguanidine,AG)藥物治療法可有效減少或清除AGEs。氨基胍是一種小分子親核肼類化合物[7],①可通過與糖基化反應中間產(chǎn)物3-脫氧葡萄糖醛酮(3-deoxyglucosone,3-DG)中的還原性羰基發(fā)生加成反應形成2種不活躍的物質(zhì),消除羰基,抑制AGEs的生成,許多動物實驗也證明,AG可以明顯抑制AGEs的形成。②可加速AGEs的降解,阻斷AGEs與糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)的結(jié)合,抑制結(jié)合蛋白的作用。
3.2 抗氧化
AGEs在形成過程中發(fā)生了氧化反應,故抗氧化對于對抗AGEs也有一定功效[8]??寡趸饕獙沟氖亲杂苫?,而自由基會促進糖化作用,自由基與AGES的聯(lián)合作用會破壞人體皮膚組織。李曉明等[9]通過觀察牛血清蛋白-丙酮醛(MGO)、牛血清白蛋白-乙二醛(GO)和還原糖對牛血清白蛋白(BSA)糖基化的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蘆丁濃度為1 nmol·L-1時,能有效抑制體系中AGEs的產(chǎn)生。張苗等[10]在觀察葛根素對葡萄糖腹膜透析液中AGEs的影響時,通過實驗得出,當加入不同濃度的葛根素,AGEs的濃度均較同期未加入葛根素的實驗組低。由此可見葛根素對AGEs的形成有明顯的抑制作用,并與其劑量成依賴關系。
3.3 飲食健康
肌膚攝入糖分過多是一種甜蜜的負擔。有“好萊塢御用皮膚科醫(yī)生”稱號的Dr.Brandt在其書中《10分鐘/10年:您尋求美麗年輕外表的權威指南》明確提出,糖分有損皮膚,令肌膚錯失年輕。不管是小口的甜點還是水果,都將影響糖化生成。“有諸內(nèi)者,必形諸外”,內(nèi)在身體的健康才是美麗的根本,只要減少糖分的攝入,就可隨心打造逆齡肌膚,膚色、緊致度、細膩度及光澤都能得到肉眼可見的改善。此外高油脂、高碳水化合物、高溫加熱的食品,經(jīng)人體消化后同樣有糖分生成,造成糖化。如90 g的雞肉,經(jīng)水煮、炒制與油炸后分別含有AGEs 769個單位、4 938個單位、9 732個單位。由此可見通過限制外源性AGEs攝入并適當調(diào)整攝入食物的烹飪方式,可以有效地控制AGEs帶來的風險[8]。
3.4 有氧運動
研究表明,適當?shù)挠醒踹\動也可有效抑制AGEs對身體的危害。沈志祥等[11]在研究有氧運動對2型糖尿病(T2DM)大鼠AGE-RAGE軸及NF-KB通路的影響時發(fā)現(xiàn),中強度有氧運動能抑制AGE-RAGE軸和NF-KB通路。
4 抗糖化功能原料
4.1 黑生姜
黑生姜主要功效成分是多甲氧基黃酮類與氨基胍。對糖化血紅蛋白(HbA1c)≥5.4%的人進行試驗研究,其中安慰劑組10人次,黑生姜組9人次,檢測攝入前后血中糖化產(chǎn)物(AGEs)含量,黑生姜組呈明顯減少趨勢。氨基胍是明確的AGEs產(chǎn)生抑制劑,而黑生姜(SIRTMAX?)具有氨基胍5倍以上的抗糖化作用,此外黑生姜(SIRTMAX?)所含有的特有成分也顯示出抗糖化作用。
4.2 櫻花提取物
櫻花是薔薇科櫻屬幾種植物的統(tǒng)稱,主要生長在日本,其具有抗糖化效果,并能抑制AGEs生成。有研究在葡萄糖與白蛋白的混合液中添加櫻花提取物和其主要成分,進行培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)當櫻花提取物濃度達到100 μg·mL-1以上時,具有明顯的抑制AGEs的功效。此外對其成分斛皮素糖苷和咖啡酰葡萄糖進行研究觀察發(fā)現(xiàn),當濃度達到10 μg·mL-1以上時同樣具有抑制AGEs產(chǎn)生的作用。
4.3 石榴提取物
石榴富含多種多酚物質(zhì),是很好的抗氧化物質(zhì)來源。1-苯基-1,2-丙二酮(1-pheny1-1,2-propanedione,PPD)具有AGEs架橋的“二酮構造”,被認為是AGEs架橋的模型化合物?!岸獦嬙臁币坏┍黄茐木蜁砂蚕⑾闼?,研究者通過測定安息香酸的含量得出PPD的分解程度,結(jié)果顯示,與有AGEs架橋切斷活性的化合物——N-Phenacy 1 thiazolium bromide(PTB)相比,石榴提取物具有數(shù)倍強有力的AGEs架橋切斷活性。根據(jù)研究結(jié)果可得石榴提取物不僅能抗氧化還可抑制AGEs的生成,促進AGEs的分解。
4.4 血橙果粉
血橙是蕓香科柑橘屬植物,帶有紫紅色血絲的果肉與汁液,酸甜適口,氣味芬芳。其主要功效成分為羥基丙烯酸等酚類物質(zhì)、黃酮類、花青素還有維生素C等,羥基丙烯酸等酚類物質(zhì)是極強大的抗氧化劑,能增強體內(nèi)自然防御機制,其中阿魏酸還能保護細胞膜免受氧化傷害,減少糖化反應會肌膚帶來的危害。
5 結(jié)語
目前,對AGEs的研究仍舊有限,畢竟AGEs的形成途徑復雜,由多種不同的反應組成,經(jīng)歷早、中、晚3期才最終形成AGEs。此外,糖、脂肪、氨基酸通過氧化作用產(chǎn)生的活性醛與蛋白質(zhì)發(fā)生反應后也可形成AGEs[7]。目前,抗糖化較為有效的手段也僅有氨基胍和抗氧化抑制。
隨著生活水平的逐步提高,抗糖化作為抗氧化的新搭檔,未來人們會對此越來越關注,而對于抗糖化功能性食品的安全性與功效性研究進程也只會不斷加速,更多新的有效的AGEs抑制劑會在不久的將來出現(xiàn)。
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