新食品原料PQQ

大食玝野

大食玝野

華東理工大學(xué) 工學(xué)碩士

2023年2月2日，國(guó)家衛(wèi)健委發(fā)布吡咯喹啉醌二鈉鹽（PQQ）的受理公告，受理編號(hào)：衛(wèi)食新申字(2023)第0001號(hào)，這是2023年第一個(gè)被受理的新食品原料，此前，PQQ在2022年3月于國(guó)家衛(wèi)健委2022年第1號(hào)公告中已經(jīng)被批準(zhǔn)為新食品原料，其生產(chǎn)工藝是化學(xué)合成法，可應(yīng)用于飲料領(lǐng)域。

工藝（合成法）：吡咯喹咻醌二鈉鹽是以 6-氨基-5-甲氧基-1H明-2-羚酸乙酯和 2氧代戊烯二酸二甲酷為原料，經(jīng)偶聯(lián)成環(huán)反應(yīng)、啥咻環(huán)的形成、氧化反應(yīng)、酷水解反應(yīng)以及精制等工藝制成。

規(guī)格和應(yīng)用：產(chǎn)品的純度為≥98.0 g/100 g(以干基計(jì))。推薦食用量為≤20毫克/天（即吡咯喹啉醌二鈉鹽含量為 98.0g/100g 的本產(chǎn)品推薦食用量為≤20 毫克/天，超過該含量的產(chǎn)品按照實(shí)際含量折算食用量）。

使用范圍和最大使用量：飲料 (40 mg/kg，固體飲料按照沖調(diào)后液體質(zhì)量折算)。

事實(shí)上，工藝方面，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)采用的是微生物發(fā)酵合成法生產(chǎn)PQQ，而且PQQ的發(fā)酵法工藝由來已久，也已經(jīng)獲得了國(guó)外認(rèn)可。然而，我國(guó)目前規(guī)定發(fā)酵法來源的PQQ的使用范圍，僅僅是出口以及國(guó)內(nèi)的動(dòng)物飼料領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)，如諸城浩天藥業(yè)  福建優(yōu)佰福生物科技有限公司、福州康泰生物科技有限公司、山東金城藥業(yè)、浙江醫(yī)藥等企業(yè)均采用發(fā)酵法工藝生產(chǎn)PQQ，產(chǎn)品銷售長(zhǎng)期以出口為主。因此如果發(fā)酵工藝的PQQ獲得批準(zhǔn)，將會(huì)極大地降低成本，快速推動(dòng)PQQ走向市場(chǎng)應(yīng)用發(fā)展。

什么是PQQ

吡咯喹啉醌二鈉鹽（Pyrroloquinolinequinone disodium salt），簡(jiǎn)稱PQQ，化學(xué)式 C14H6N2O8，是一種新輔基，具有和維生素類似的生理功能，在原核生物、植物和哺乳動(dòng)物中廣泛存在，但含量極低，如發(fā)酵大豆或納豆、牛奶、雞蛋、菠菜、青椒、獼猴桃、歐芹、茶葉、木瓜、菠菜、芹菜、母乳等。其中，納豆是常見食物中PQQ含量最高的，約為61ng/g；而目前發(fā)現(xiàn)的PQQ含量最高的母乳，含量也僅為140-180ng/ml。動(dòng)物研究表明，缺乏PQQ會(huì)阻礙生長(zhǎng)，損害免疫力，導(dǎo)致生殖和代謝問題等，因此，PQQ存在于動(dòng)植物中，并參與動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，是一種人類成長(zhǎng)不可或缺的營(yíng)養(yǎng)成分。

1979年，美國(guó)科學(xué)家采用X射線晶體衍射技術(shù)發(fā)現(xiàn)了PQQ，PQQ也成為繼煙酰胺核苷酸（NAD+和NADP+)和黃素核苷酸（FAD和FMN）之后第三個(gè)被發(fā)現(xiàn)的氧化還原酶的輔酶。PQQ的生物學(xué)功能主要集中在兩方面，能夠支持線粒體的生長(zhǎng)發(fā)育，刺激人體細(xì)胞快速生長(zhǎng)；具有很好的抗氧化性，可以幫助清除自由基，減少細(xì)胞的損傷；這兩大功能使得它在腦健康、心血管健康、代謝功能健康等方面都具有強(qiáng)大的作用，主要幫助體力恢復(fù)、抗疲勞等。因此，世界醫(yī)學(xué)界稱之為“第十四種維生素”、“免疫之王”，在美國(guó)被譽(yù)為“超級(jí)維生素“，是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)效的生物活性物質(zhì)，能刺激人體細(xì)胞的生長(zhǎng)，微量的PQQ就能提高生物體組織的代謝和生長(zhǎng)機(jī)能。主要表現(xiàn)在：

?改善線粒體

PQQ有助于優(yōu)化能量的產(chǎn)生，具有強(qiáng)大的補(bǔ)充線粒體能量、線粒體自噬功能；同時(shí)能夠刺激線粒體的生物合成，使其合成數(shù)量增加、功能增強(qiáng)，進(jìn)而提高線粒體的利用率。2013年，加利福尼亞大學(xué)營(yíng)養(yǎng)中心的研究人員給10名（男女各5名）服用PQQ補(bǔ)充劑，并在76小時(shí)后測(cè)試其效果，通過血液和尿液測(cè)試，服用PQQ的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞內(nèi)新鮮線粒體增加約163%。

?免疫之王

PQQ是被發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)效的生物活性物質(zhì)，能夠刺激人體的B細(xì)胞、T細(xì)胞等淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)，使它們產(chǎn)生抗體，從而全面提高人體免疫功能。

?強(qiáng)氧化劑

PQQ是一種非常強(qiáng)力的抗氧劑，而且具有獨(dú)特益處，它能夠更大程度地產(chǎn)生近乎連續(xù)的催化循環(huán)，即進(jìn)行重復(fù)氧化和還原反應(yīng)的能力。PQQ能夠進(jìn)行20,000次催化轉(zhuǎn)化，而維生素C僅能提供4次催化轉(zhuǎn)化，也就是說，PQQ提供的功能性抗氧保護(hù)，是維生素C的5,000倍。

?有助于大腦認(rèn)知和記憶

PQQ能改善因氧糖剝奪模型造成的神經(jīng)元損傷，降低因子D-半乳糖處理造成的尼氏小體含量改變，抑制神經(jīng)元變性，對(duì)于β淀粉樣蛋白導(dǎo)致的神經(jīng)損傷具有削弱作用，有助于促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的分泌；PQQ還可以抑制過氧亞硝酸鹽的形成，潛在的氧化N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的氧化還原位點(diǎn)，從而降低NMDA受體的活性；同時(shí)，可以作為一種有效的抗氧化劑，保護(hù)線粒體脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，并且已被證明可以保護(hù)線粒體功能免受氧化損傷，促進(jìn)新的線粒體和神經(jīng)元的生成；此外，PQQ還有明顯的記憶保持和預(yù)防癡呆的作用。

?解毒

日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，PQQ可以加快乙醛氧化成乙酸的速度來降低乙醛在體內(nèi)的含量，從而有望減輕飲酒對(duì)肝臟造成的毒性損傷。我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，口服PQQ可以有效降低血鉛、腦鉛、肝鉛水平，且不會(huì)造成體內(nèi)有益金屬元素鋅、銅的流失。

?消炎

PQQ 具有抗氧化特性，可以幫助中和有害自由基 ，防止細(xì)胞損傷和炎癥。研究表明，僅僅三天后，補(bǔ)充 PQQ 就能顯著降低許多炎癥標(biāo)志物。

?改善生殖功能

PQQ可以改善動(dòng)物的生殖功能，抑制隨著年齡增加造成的卵巢老化，調(diào)節(jié)卵泡成熟和排卵環(huán)境，缺乏PQQ 可能導(dǎo)致生殖能力異常。

?有利于心血管健康

PQQ能夠抑制心肌細(xì)胞ROS的產(chǎn)生和線粒體膜電位的降低，進(jìn)而減少心肌細(xì)胞的死亡。從而保護(hù)心臟、防止心肌缺血及心肌梗死等。

?肝臟保護(hù)作用

PQQ可以保護(hù)肝臟，對(duì)抗酒精及四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷及TAA 誘導(dǎo)的肝纖維化。

?激活長(zhǎng)壽基因

權(quán)威期刊《journal of cell science》和《PNAS》刊文，PQQ能夠活化兩大長(zhǎng)壽相關(guān)基因SIRT1和SIRT3。

PQQ在國(guó)外市場(chǎng)的認(rèn)證

近年來，隨著認(rèn)知的不斷深入，PQQ實(shí)現(xiàn)了最全面的功效認(rèn)證，美國(guó)和歐盟已經(jīng)將其列為高安全性的膳食補(bǔ)充劑。

美國(guó)：PQQ已獲得美國(guó)食品藥品管理局（FDA）的GRAS認(rèn)證，可作為原料用于能量飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、電解質(zhì)飲料以及瓶裝水等食品；2009年，美國(guó)首次批準(zhǔn)了第一款PQQ膳食補(bǔ)充劑，由于PQQ微溶于水，該補(bǔ)充劑成分為PQQ鈉鹽(PQQ-2Na+)。

歐盟：2018年8月13日，歐盟委員會(huì)（ESFA）發(fā)布法規(guī)（EU）2018/1122，批準(zhǔn)吡咯喹啉醌鈉鹽作為新型食品。根據(jù)歐洲議會(huì)和理事會(huì)法規(guī)（EU）2015/2283，歐盟委員會(huì)修改了實(shí)施細(xì)則（EU）2017/2470附件，將吡咯喹啉醌鈉鹽用于指令2002/46/EC中定義的膳食補(bǔ)充劑，目標(biāo)人群為成年人，但不包括孕婦和哺乳期婦女，吡咯喹啉醌鈉鹽最大用量為20mg/天。

加拿大：2012年，加拿大衛(wèi)生部（HC）批準(zhǔn)PQQ為天然保健食品。

日本：2013年，日本衛(wèi)生勞動(dòng)福利部（MHLW）認(rèn)定PQQ在食品藥品分類中劃分為非藥物類。

PQQ的應(yīng)用

目前市場(chǎng)上常見的PQQ補(bǔ)充劑產(chǎn)品主要針對(duì)腦健康、助眠、能量補(bǔ)充、口服美容、助孕等方面，常與輔 酶Q10、GABA（Γ-氨基丁酸）、銀杏葉提取物、磷脂酰絲氨酸（PS）等各類原料配合使用。

PQQ+輔酶Q10，針對(duì)心臟健康

PQQ和輔酶Q10都參與線粒體能量的產(chǎn)生，二者協(xié)同使用能獲得更好的效果，這一組合是目前PQQ相關(guān)補(bǔ)充劑中最常見的一種搭配，主要用于心臟健康、能量補(bǔ)充和健腦類型的補(bǔ)充劑中。

PQQ+PS，針對(duì)腦健康

隨著時(shí)間的推移，神經(jīng)系統(tǒng)和大腦中的神經(jīng)細(xì)胞的線粒體會(huì)不斷退化。除了損害記憶和注意力，線粒體退化還與阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥等疾病有關(guān)。PQQ輔以PS等益智成分，不僅能阻止線粒體退化，還能夠支持更好的大腦表現(xiàn)、增強(qiáng)記憶力。

PQQ+GABA，針對(duì)睡眠健康

PQQ能夠通過降低壓力激素皮質(zhì)醇來緩解焦慮情緒所導(dǎo)致的睡眠障礙，有效減少入睡時(shí)間，提升睡眠質(zhì)量，可與GABA等助眠原料結(jié)合使用。

其他

PQQ還可搭配葛根、姜黃、益生菌等用于解酒，搭配維生素C、鋅、維生素D等用于提升機(jī)體的免疫力。

近年來，隨著認(rèn)知的不斷深入，PQQ實(shí)現(xiàn)了最全面的功效認(rèn)證，在全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)作為膳食補(bǔ)充劑或食品廣泛使用。從當(dāng)前PQQ的應(yīng)用市場(chǎng)分布來看，更多還是集中在海外市場(chǎng)，往往被用在能量飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、電解質(zhì)飲料、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑等。國(guó)內(nèi)已經(jīng)面市的產(chǎn)品很少，多以固體飲料的形態(tài)出現(xiàn)，終端產(chǎn)品通常除了PQQ主要成分外，還會(huì)添加其他功能成分做成小劑量的沖飲產(chǎn)品。

作為一種新型原料，PQQ在營(yíng)養(yǎng)和健康方面的積極作用已被認(rèn)可。由于其功能強(qiáng)大，安全性較高，且穩(wěn)定性較好，在功能食品領(lǐng)域中具有廣闊的開發(fā)前景。