麥角硫因（天然抗氧化劑）--下一個爆款成分？

贏在優(yōu)勢 2024-09-20 發(fā)布于天津

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麥角硫因（EGT）是一種稀有的天然手性氨基酸，學名2-巰基-組氨酸-三甲基內(nèi)鹽，具有顯著的抗氧化、抗炎、保護細胞、護色和抗紫外線輻射等多種功能，也是一種天然抗氧化劑。麥角硫因分子結(jié)構(gòu)中的硫酮基團會發(fā)生硫醇-硫酮的共振互變平衡，在生理pH條件下不易發(fā)生自氧化（具有特殊的硫酮結(jié)構(gòu)和較高的氧化還原電勢），與其他硫醇類抗氧化劑（如：谷胱甘肽）相比更加穩(wěn)定。

由于硫羰基的穩(wěn)定性高于巰基，麥角硫因硫醇-硫酮同分異構(gòu)結(jié)構(gòu)中的平衡更有利于硫酮，在生理pH和強堿條件下麥角硫因主要以硫酮的形式存在，而硫酮具有硫醚特性，因此麥角硫因具有抗氧化活性。

于1909年，Tanret C首次從麥角菌（寄生在禾本科植物黑麥上的一種真菌）的菌核中分離得到麥角硫因。自然界中麥角硫因的來源主要是通過真菌、細菌等生物途徑合成，而人或動物本身不能直接合成，只能依靠進食間接攝取，繼而吸收并將其積聚在組織或細胞中（不會被快速代謝或排泄到尿液中）。

與許多水溶性抗氧化劑不同，麥角硫因不會透過細胞膜滲透，它的攝取需要依賴一種特殊的轉(zhuǎn)運蛋白OCTN1，而皮膚的角質(zhì)細胞、黑色素細胞中存在OCTN1，所以皮膚組織細胞都能很容易的接受、獲取、利用麥角硫因。麥角硫因可以通過細胞膜和線粒體膜上的轉(zhuǎn)運蛋白OCTN-1進入細胞和線粒體內(nèi)，直接清除活性氧自由基，發(fā)揮抗氧化、保護線粒體的作用。

研究表明，麥角硫因的抗氧化性主要表現(xiàn)在：金屬陽離子螯合劑；是羥自由基、次氯酸、過氧亞硝基的強有力的清除劑，可清除單線態(tài)氧和過氧化氫等。

朱本占等研究了麥角硫因?qū)︺~所致的DNA和蛋白質(zhì)氧化損傷的影響。試驗方法：采用兩種含銅的反應體系：Cu(II)/抗壞血酸體系以及Cu(II)/H2O2 體系。DNA和牛血清蛋白的氧化損傷分別通過DNA鏈斷裂和蛋白質(zhì)羰基化這兩項指標來檢測。研究結(jié)果表明，在兩種含銅的反應體系中，麥角硫因都能顯著保護DNA和蛋白質(zhì)免于氧化損傷，并且這種保護作用具有劑量依賴效應。

結(jié)論：麥角硫因是一種天然的含硫抗氧化劑, 可以通過形成不具有氧化還原活性的麥角硫因-銅的絡(luò)合物形式, 從而達到有效抑制金屬銅離子所致的對生物大分子的氧化損傷。

王艷等研究了杏鮑菇麥角硫因的體外抗氧化能力，并與谷胱甘肽和VC進行對比。

圖2 麥角硫因的羥自由基清除能力

如圖2所示，0.262 mmol/L的谷胱甘肽羥自由基清除率最高僅為22.2%，而麥角硫因最高可至64.26%，這說明杏鮑菇麥角硫因的羥基自由基（·OH）清除能力強于谷胱甘肽，且與添加量呈正相關(guān)。

圖3 麥角硫因的DPPH自由基清除能力

如圖3所示，在0.349-0.872 mmol/L的杏鮑菇麥角硫因的DPPH自由基清除能力始終位于抗壞血酸和谷胱甘肽之間，且當濃度增加至0.523-1.047 mmol/L時，麥角硫因的DPPH自由基清除能力穩(wěn)定在96%左右。

圖4 麥角硫因的ABTS自由基清除能力

如圖4所示，在濃度0.087-0.349 mmol/L，杏鮑菇麥角硫因的ABTS自由基清除能力始終位于抗壞血酸和谷胱甘肽之間。

結(jié)論：同等添加量下，相比于抗壞血酸和谷胱甘肽，杏鮑菇麥角硫因的抗氧化活性表現(xiàn)出顯著最強的羥自由基（·OH）的清除能力，位于二者之間的DPPH自由基清除能力，較弱的ABTS自由基清除能力。

劉新琦研究了麥角硫因的美白作用機理。

圖5 麥角硫因、Vc對酪氨酸酶單酚酶活性的抑制對比圖

圖6 麥角硫因、Vc對酪氨酸酶雙酚酶活性的抑制對比圖

如圖5、圖6所示，隨著麥角硫因濃度的增加，對酪氨酸酶活性抑制能力也有所提高，但無論是單酚酶活性（IC50值為0.29 μg/mL）抑制途徑還是雙酚酶活性（IC50值為1.33 μg/mL）抑制途徑，麥角硫因都表現(xiàn)出良好的抑制酶活性的能力，其抑制能力明顯優(yōu)于相同濃度的陽性對照品Vc。

圖7 麥角硫因?qū)16-F10細胞酪氨酸酶活性抑制

如圖7所示，經(jīng)過陽性對照曲酸處理48h后，酪氨酸酶相對活性得到抑制。當麥角硫因濃度達到0.75 mg/mL時，酪氨酸酶相對活性為空白組的83.25%，陽性對照25 μg/mL曲酸的酪氨酸酶相對活性為空白組的 90.91%。

圖8 麥角硫因?qū)16-F10細胞黑色素相對含量的測定

如圖8所示，經(jīng)過陽性對照曲酸處理48h后，細胞黑色素的生成被抑制，黑色素相對含量減少，達到空白對照組的82.01%。當麥角硫因濃度為0.25 mg/mL時，細胞黑色素相對含量為空白組的58.87%，已經(jīng)優(yōu)于25 μg/mL曲酸的美白效果。

高金風采用UV輻射小鼠皮膚光衰老模型研究了麥角硫因的抗衰老功效。

圖9 小鼠皮膚的外觀變化

備注：①CTRL組（對照組）；②UV組；③UV Matrix組（乳膏劑基質(zhì)組）；⑤UV 4 mM Que組（槲皮素組）；⑤UV 0.1 mM EGT組（低劑量麥角硫因組）；⑥UV 1 mM EGT組（中劑量麥角硫因組）；⑦UV 10 mM EGT組（高劑量麥角硫因組）。紅色長方形框指示背部皮膚出現(xiàn)異常的范圍。bar=50 μm。

如圖9所示，CTRL組（對照組）小鼠背部皮膚無皺紋，紅斑的產(chǎn)生。UV組在輻射第三天背部皮膚開始出現(xiàn)紅斑，并隨著時間增加紅斑的面積逐漸擴大，伴隨干燥脫皮。UV Matrix組（乳膏劑基質(zhì)組）從第四天開始出現(xiàn)紅斑，隨著UV照射時間的增加其紅斑面積擴大，并出現(xiàn)干燥脫皮。與UV Matrix組相比，UV 4 mM Que組（槲皮素組）和EGT三個劑量組在第五和第六天出現(xiàn)紅斑，但紅斑面積較小。在三個濃度的EGT乳膏劑中，以10 mM EGT麥角硫因濃度組的皮損表現(xiàn)最輕，僅在實驗第六天背部皮膚出現(xiàn)泛紅的現(xiàn)象。

圖10 小鼠皮膚HE染色（n=10）

備注：A→G，各組小鼠皮膚HE染色。圖片放大倍數(shù)為40倍，bar=50 μm，黑色雙向箭頭指示表皮厚度，紅色單向箭頭指示炎性細胞浸潤和角化不全位置，綠色單向箭頭指示棘層。

如圖10所示，UV組和UV Matrix組表皮層紅斑區(qū)出現(xiàn)中性粒細胞等炎性細胞浸潤，干燥脫皮區(qū)出現(xiàn)角化不全和過度角化，過度角化伴隨著棘層增厚，兩組均有明顯的棘層增厚，真皮層內(nèi)均未見明顯改變；UV 4 mM Que組皮膚表皮層未見炎性細胞浸潤，干燥脫皮區(qū)角化不全癥狀減緩，棘層明顯變薄，真皮層未見明顯改變；給予EGT后，UV 0.1 mM EGT組表皮層仍有明顯中性粒細胞等炎性細胞浸潤、角化不全和棘層增厚，UV 1 mM EGT組未見炎性細胞浸潤和角化不全，但棘層增厚的癥狀未減輕，UV 10 mM EGT組皮膚表皮層未見炎性細胞浸潤和角化不全，棘層明顯變薄，真皮層未見明顯改變。

圖11 小鼠皮膚表皮厚度（n=10）

備注：#表示與CTRL組相比，###P＜0.001；a表示與UV組比較，a P ＜ 0.05；*表示與UV Matrix組相比，*** P＜0.001。

如圖11所示，與CTRL組相比，UV組小鼠皮膚的表皮厚度顯著增加。與UV組比較，UV Matrix組表皮厚度顯著降低。與UV Matrix組相比，UV 4 mM Que組和UV EGT組表皮厚度均顯著變薄，10 mM EGT組表皮變薄更明顯。綜合結(jié)果分析，EGT可減少UV輻射引起的炎性細胞聚集，減緩皮膚角化不全和過度角化。

結(jié)論：給予麥角硫因EGT，可延緩小鼠背部皮膚產(chǎn)生皺紋和紅斑的時間，減輕UV誘導造成的表皮變厚，并且隨著劑量的增加表現(xiàn)出更好的效果，提示EGT可以減輕UV輻射引起的皮膚衰老。

總結(jié)：麥角硫因是一種高效、安全、穩(wěn)定的天然抗氧化劑，具有良好的自由基清除能力、螯合二價陽離子功能以及食品保鮮防腐功效。人體通過細胞膜表面有機陽離子轉(zhuǎn)運體OCTN1吸收麥角硫因，保護細胞免受氧化脅迫，抑制機體炎癥反應、保護皮膚免受紫外脅迫等。

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參考資料：

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