袁滿 林小仙 王東亮
金絲燕在繁殖季節(jié)用唾液與其羽毛等物質(zhì)共同凝結(jié)成巢穴(圖1),用于產(chǎn)卵和孵育雛燕,當(dāng)雛燕成年飛走后燕窩即被舍棄,隨后被人們采摘下來并加工成可食用燕窩。燕窩主要產(chǎn)自印尼、馬來西亞、泰國、越南等地,可根據(jù)其形成的位置分為屋燕(人造燕屋)和洞燕(天然巖洞)。目前市面上售賣的可食用燕窩通常分為干燕盞(圖2)、即食燕窩(圖3)和鮮燉燕窩(圖4)三大品類。
從古至今,燕窩一直被中國人視為高端食材和滋補(bǔ)品,素有“東方魚子醬”之稱。在古代,燕窩一直是皇家和貴族鐘愛的食物,乾隆皇帝和慈禧太后的御膳就常以燕窩為食材。在現(xiàn)代,燕窩也被當(dāng)作高端食材,用于國宴和外交送禮等重要場合。此外,近百部古籍中都記載了燕窩作為滋補(bǔ)品的藥用價(jià)值,例如《本草備要》中記載,燕窩“大養(yǎng)肺陰,化痰止嗽,補(bǔ)而能清,為調(diào)理虛勞之圣藥”。諸多現(xiàn)代科研也證明,燕窩具有美容養(yǎng)顏、免疫調(diào)節(jié)、孕期滋補(bǔ)等多種功效。
燕窩的主要營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、氨基酸、唾液酸、維生素和無機(jī)元素等,其中蛋白質(zhì)是燕窩等許多動(dòng)物源性食品的核心營養(yǎng)成分,通過對蛋白質(zhì)進(jìn)行研究,不僅可以從分子水平上明確燕窩的成分,根據(jù)成分鑒別真?zhèn)?,還可以根據(jù)蛋白質(zhì)的生物活性研究燕窩的功效價(jià)值。本文總結(jié)了目前燕窩蛋白質(zhì)的整體研究情況,并重點(diǎn)介紹了研究最多的三種燕窩蛋白質(zhì),包括酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶、賴氨酰氧化酶樣蛋白3和粘蛋白5AC。這些蛋白質(zhì)的生物活性與燕窩的生物功能密切相關(guān),可以為進(jìn)一步研究燕窩功效提供參考。
一、燕窩蛋白質(zhì)的整體研究情況
燕窩中蛋白質(zhì)的含量約為50%-70%,是燕窩中最核心的營養(yǎng)物質(zhì),不同產(chǎn)地、種類、季節(jié)等因素可能導(dǎo)致其化學(xué)成分存在差異。過去對燕窩蛋白質(zhì)的研究相對比較淺顯,很少有人對燕窩中究竟含有哪些蛋白質(zhì)進(jìn)行分析和鑒定。近年來,蛋白質(zhì)組學(xué)作為鑒定蛋白質(zhì)的有力工具,在燕窩蛋白的研究中發(fā)揮了重要作用。截至目前共發(fā)現(xiàn)三百余種燕窩蛋白質(zhì),其中研究最為廣泛的有3種,分別是酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶、賴氨酰氧化酶樣蛋白3和粘蛋白5AC。這三種蛋白質(zhì)在人體中均有分布,且對人體健康發(fā)揮著重要作用。
二、燕窩中研究最多的三種蛋白質(zhì)
1.酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶。酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶是一種糖苷酶,屬于糖基水解酶18家族,幾丁質(zhì)酶II類亞科。幾丁質(zhì)(Chitin)又名甲殼素,是真菌細(xì)胞壁和昆蟲外骨骼等結(jié)構(gòu)中的重要成分,幾丁質(zhì)酶可以降解幾丁質(zhì)成分。酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶樣蛋白在金絲燕的唾液腺中高度表達(dá),用于分泌到唾液中供昆蟲消化。酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶在人的胃和肺中高度表達(dá),在免疫調(diào)節(jié)和肺部保護(hù)方面發(fā)揮重要作用。
研究發(fā)現(xiàn),酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶能抵抗線蟲、真菌和其他病原體的入侵,通過激活輔助型T細(xì)胞2(Th2)產(chǎn)生可以控制抗炎反應(yīng)的白介素13(IL-13),用來解釋燕窩的抗炎特性和對流感病毒活性的抑制作用。除免疫調(diào)節(jié)作用外,酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶也能刺激肺上皮細(xì)胞產(chǎn)生趨化因子,從而保護(hù)細(xì)胞免于凋亡,這些結(jié)果解釋了早期研究中發(fā)現(xiàn)的燕窩表皮生長因子(EGF)樣效應(yīng)。此外,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,伴隨著環(huán)境衍生的幾丁質(zhì)聚合物在小鼠氣道中的積累和促纖維化細(xì)胞因子的表達(dá),酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶缺陷的小鼠發(fā)展出自發(fā)性的肺纖維化,而這些癥狀可以通過恢復(fù)小鼠肺部幾丁質(zhì)酶的活性來改善。由此可見,酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶可以通過分解幾丁質(zhì)來預(yù)防或緩解這些肺部疾病。
2.賴氨酰氧化酶樣蛋白3。賴氨酰氧化酶是一種銅依賴性胺氧化酶,而賴氨酰氧化酶樣蛋白3是賴氨酰氧化酶家族的成員,在人的心臟、脾臟、子宮、肺、動(dòng)脈和眼睛中均有分布,對于人體的皮膚、心血管、肌腱以及免疫系統(tǒng)的健康發(fā)揮著重要作用。
研究表明,賴氨酰氧化酶樣蛋白3對于維持膠原蛋白和彈性蛋白的交聯(lián)至關(guān)重要,支持了燕窩對皮膚水分和彈性的改善作用。此外,使用賴氨酰氧化酶家族抑制劑β-APN會導(dǎo)致血管硬化病變增加,表明賴氨酰氧化酶樣蛋白3在血管壁的完整性中起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn),賴氨酰氧化酶樣蛋白3在發(fā)育過程中通過催化纖連蛋白的氧化,增強(qiáng)肌纖維中的整合素信號傳導(dǎo)及其對肌腱連接的粘附。研究還報(bào)道了賴氨酰氧化酶樣蛋白3在去除STAT3的乙?;鸵阴0被鶊F(tuán)方面的新酶活性,有助于控制炎癥反應(yīng),證明了賴氨酰氧化酶樣蛋白3在免疫調(diào)節(jié)中的生理作用。此外,賴氨酰氧化酶樣蛋白3缺陷的小鼠還表現(xiàn)出胸腔減少和肺發(fā)育不全,表明賴氨酰氧化酶樣蛋白3在正常發(fā)育中是不可或缺的。
3.粘蛋白5AC。粘蛋白通常存在于人和動(dòng)物的唾液和乳汁中,是粘液層的重要組成部分,具有上皮細(xì)胞屏障功能,可覆蓋和保護(hù)上皮表面免受環(huán)境侵害,防止病原體入侵。粘蛋白5AC是一種分泌型凝膠形成粘蛋白,主要在人的胃部、眼部和呼吸道中表達(dá)。高度糖基化的粘蛋白5AC憑借其富含半胱氨酸的重復(fù)序列,可以在分子間和分子內(nèi)形成二硫鍵,從而形成復(fù)雜的聚合物,進(jìn)而在上皮細(xì)胞表面形成聚合的粘性凝膠。
粘蛋白5AC對于胃部和眼睛的健康有非常重要的作用,其獨(dú)特特征使其能夠制造緊密的凝膠,進(jìn)而起到保護(hù)作用。在胃中,粘蛋白5AC介導(dǎo)碳酸氫鹽梯度的形成,并能與粘蛋白6共同形成一個(gè)雙層粘液屏障,保護(hù)上皮細(xì)胞免受管腔酸的有害影響。這些發(fā)現(xiàn)表明,燕窩在治療和預(yù)防胃病方面的作用可能來自粘蛋白5AC。淚膜和眼表糖萼的粘蛋白損失被認(rèn)為是干眼癥的核心發(fā)病機(jī)制,而該機(jī)制的核心是由高蒸發(fā)或低淚液流量引起的淚液高滲。淚液高滲會導(dǎo)致淚膜損傷、炎癥反應(yīng)和表面粘蛋白丟失,而粘蛋白的丟失反過來又會導(dǎo)致淚膜不穩(wěn)定。粘蛋白是淚膜和角膜頂端表面的重要構(gòu)成成分,結(jié)膜的杯狀細(xì)胞表達(dá)的主要粘蛋白就是粘蛋白5AC。此外,粘蛋白5AC被證明可溶于淚液中,再由眼瞼移至眼睛表面,用于捕獲和去除外來異物。
此前一些研究表明,粘蛋白5AC形成的粘液可能對哮喘和慢性阻塞性肺病有不利影響,并提出可以通過抑制粘蛋白5AC來治療和延緩這些疾病,這種觀點(diǎn)可能是片面的。粘蛋白是肺部先天防御系統(tǒng)的組成部分,在呼吸系統(tǒng)中,粘蛋白5AC主要在較大氣道中分泌。然而,粘蛋白5AC的產(chǎn)生受到1型(病毒感染和香煙煙霧)和2型(過敏原)免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié),致使小氣道也開始分泌粘蛋白5AC,這就是其與哮喘和慢性阻塞性肺病密切相關(guān)的原因。而粘蛋白5AC在肺部可能起到與胃部類似的保護(hù)作用,其形成的緊密凝膠有利于分離急性損傷,防止侵襲性病原體包括病毒通過肺部遷移至其他部位,對于防御一些侵入肺部的腸道寄生蟲也至關(guān)重要。因此,盲目地通過抑制粘蛋白5AC來治療哮喘和慢性阻塞性肺病是不明智的,其在這些病理機(jī)制中發(fā)揮的作用還有待進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。
三、蛋白質(zhì)生物活性與燕窩功效的關(guān)聯(lián)
許多研究已經(jīng)證明了燕窩對人體健康的諸多益處,且與燕窩中某些蛋白質(zhì)的生物活性相吻合,這也進(jìn)一步證明了燕窩的部分功效很可能歸因于這些蛋白質(zhì),例如研究最多的免疫調(diào)節(jié)作用。
人體的免疫系統(tǒng)由三道防線構(gòu)成,而燕窩中的多種蛋白質(zhì)都通過不同機(jī)制參與人體的免疫防線。第一道免疫防線由皮膚和粘膜及其分泌物構(gòu)成。皮膚廣泛覆蓋在身體表面,將細(xì)菌、病毒等病原體阻擋在體外。粘膜主要覆蓋在口鼻腔、消化道、肺泡等部位,其分泌的粘液和殺菌物質(zhì)可以阻擋、捕捉和去除外來物質(zhì)。燕窩中的酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶有助于維護(hù)肺上皮細(xì)胞的完整性,而粘蛋白5AC參與粘液層的保護(hù)作用。第二道免疫防線是體液免疫,包括體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞。燕窩中的酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶能夠通過激活Th2細(xì)胞產(chǎn)生控制抗炎反應(yīng)的IL-13,發(fā)揮體液免疫的作用。第三道防線是特異性免疫,主要由免疫器官和免疫細(xì)胞借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán)組成。燕窩中的賴氨酰氧化酶樣蛋白3通過去除STAT3的乙?;鸵阴0被鶊F(tuán),有助于控制炎癥反應(yīng)。
除了上述免疫調(diào)節(jié)作用之外,燕窩的其他生物活性也與蛋白質(zhì)密切相關(guān)。例如,燕窩在維持皮膚的水分、彈性及抗衰老方面的作用除了歸因于燕窩中的唾液酸外,還可能得益于賴氨酰氧化酶樣蛋白3對皮膚中膠原纖維和彈性蛋白的穩(wěn)定作用;燕窩在潤肺、養(yǎng)胃方面的作用可能來源于其中酸性哺乳動(dòng)物幾丁質(zhì)酶和粘蛋白5AC對肺部和胃粘膜的保護(hù);燕窩對心血管、肌腱、骨關(guān)節(jié)、眼部健康的保護(hù)作用也與賴氨酰氧化酶樣蛋白3和粘蛋白5AC的生物活性密切相關(guān)。
綜上所述,過去大眾對燕窩核心營養(yǎng)物質(zhì)的認(rèn)知大多停留于唾液酸,認(rèn)為燕窩之所以具有諸多功效是得益于其較高的唾液酸含量。隨著越來越多的研究開始著眼于燕窩中占比超過一半的蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)燕窩的部分功效也與蛋白質(zhì)的生物活性密切相關(guān)。需要注意的是,雖然這些蛋白質(zhì)同時(shí)存在于燕窩和人體中,但外源性的蛋白質(zhì)經(jīng)過人體消化吸收后是否仍能發(fā)揮與內(nèi)源性蛋白質(zhì)類似的生物活性,還需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證。此外,燕窩蛋白質(zhì)的分析鑒定受不同方法的影響,且燕窩的產(chǎn)地、種類、季節(jié)等因素也可能導(dǎo)致其化學(xué)成分存在差異,因此燕窩中仍可能存在許多尚未鑒定出的蛋白質(zhì)??偠灾?,目前的研究揭示了蛋白質(zhì)可能是燕窩中最核心的營養(yǎng)成分,但燕窩功效和蛋白質(zhì)生物活性的關(guān)聯(lián)還需要更深入且細(xì)致的研究。