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(yīng),是人體攝入過(guò)多的糖分,而機(jī)體無(wú)法及時(shí)消耗,導(dǎo)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(lái)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(jìn)展。
關(guān)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(lèi)號(hào):R91
1 糖基化終產(chǎn)物
1.1 概述
糖是人體熱能的主要來(lái)源,約占人體能量供應(yīng)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(chǔ)存在體內(nèi)。但當(dāng)糖分?jǐn)z入過(guò)多時(shí),多余的糖就會(huì)在身體里移動(dòng),與蛋白質(zhì)、氨基酸或脂質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生糖基化終產(chǎn)物(AGEs)。
1.2 AGEs形成過(guò)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(yīng)形成席夫堿(Schiff)結(jié)構(gòu)的糖基化氨(glycosylamine)。該反應(yīng)不穩(wěn)定,具有高度可逆性,當(dāng)血糖濃度降低,反應(yīng)就會(huì)逆轉(zhuǎn),席夫堿(Schiff)隨之消除。
(2)席夫堿(Schiff)不穩(wěn)定,逐漸進(jìn)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(yīng)過(guò)程可逆。
(3)阿馬多里產(chǎn)物(Amadori product)經(jīng)過(guò)一系列更復(fù)雜的生化反應(yīng),變成羥基類(lèi)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(xì)胞膜特異性受體結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[1]。此外,整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,自由基對(duì)其推進(jìn)作用至關(guān)重要。由此可見(jiàn),清除自由基、抗氧化也是抑制糖化反應(yīng)的一種有效手段。
2 糖基化對(duì)肌膚的危害
2.1 蛋白質(zhì)交聯(lián)損傷
不少學(xué)者認(rèn)為,AGEs是導(dǎo)致膠原蛋白交聯(lián)至衰老過(guò)程中的重要影響因素[2],糖基化會(huì)造成蛋白質(zhì)的交聯(lián)損傷,能使正常的蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成老年蛋白的結(jié)構(gòu),還會(huì)造成結(jié)構(gòu)蛋白的硬化[3],皮膚也會(huì)因此變得脆弱,毫無(wú)彈性。
2.2 抑制成纖維細(xì)胞的產(chǎn)生
成纖維細(xì)胞也叫做纖維母細(xì)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(jiàn)的細(xì)胞,該細(xì)胞會(huì)制造膠原蛋白等蛋白質(zhì),替換老化受損細(xì)胞,改善膚質(zhì),是維持皮膚年輕態(tài)的決定性因素。而AGEs會(huì)抑制成纖維細(xì)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了AGEs會(huì)促使成纖維細(xì)胞的凋亡,實(shí)驗(yàn)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(xì)胞凋亡數(shù)量是對(duì)照組的4倍,且細(xì)胞內(nèi)的CML-collagen濃度與劑量、時(shí)間成正比關(guān)系。
2.3 促進(jìn)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(xì)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(yīng)對(duì)光老化發(fā)生的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),紫外線照射可激發(fā)皮膚的氧化應(yīng)激反應(yīng),進(jìn)而引起皮膚的非酶糖化反應(yīng),產(chǎn)生AGEs。紫外線又利用AGEs的特性促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng),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(lèi)化合物[7],①可通過(guò)與糖基化反應(yīng)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(yīng)形成2種不活躍的物質(zhì),消除羰基,抑制AGEs的生成,許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(guò)程中發(fā)生了氧化反應(yīng),故抗氧化對(duì)于對(duì)抗AGEs也有一定功效[8]??寡趸饕獙?duì)抗的是自由基,而自由基會(huì)促進(jìn)糖化作用,自由基與AGES的聯(lián)合作用會(huì)破壞人體皮膚組織。李曉明等[9]通過(guò)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(duì)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(shí),能有效抑制體系中AGEs的產(chǎn)生。張苗等[10]在觀察葛根素對(duì)葡萄糖腹膜透析液中AGEs的影響時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,當(dāng)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(shí)驗(yàn)組低。由此可見(jiàn)葛根素對(duì)AGEs的形成有明顯的抑制作用,并與其劑量成依賴關(guān)系。
3.3 飲食健康
肌膚攝入糖分過(guò)多是一種甜蜜的負(fù)擔(dān)。有“好萊塢御用皮膚科醫(yī)生”稱號(hào)的Dr.Brandt在其書(shū)中《10分鐘/10年:您尋求美麗年輕外表的權(quán)威指南》明確提出,糖分有損皮膚,令肌膚錯(cuò)失年輕。不管是小口的甜點(diǎn)還是水果,都將影響糖化生成?!坝兄T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(xì)膩度及光澤都能得到肉眼可見(jiàn)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(gè)單位、4 938個(gè)單位、9 732個(gè)單位。由此可見(jiàn)通過(guò)限制外源性AGEs攝入并適當(dāng)調(diào)整攝入食物的烹飪方式,可以有效地控制AGEs帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)[8]。
3.4 有氧運(yùn)動(dòng)
研究表明,適當(dāng)?shù)挠醒踹\(yùn)動(dòng)也可有效抑制AGEs對(duì)身體的危害。沈志祥等[11]在研究有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)2型糖尿?。═2DM)大鼠AGE-RAGE軸及NF-KB通路的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),中強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)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(lèi)與氨基胍。對(duì)糖化血紅蛋白(HbA1c)≥5.4%的人進(jìn)行試驗(yàn)研究,其中安慰劑組10人次,黑生姜組9人次,檢測(cè)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(shì)。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(zhǎng)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(jìn)行培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)當(dāng)櫻花提取物濃度達(dá)到100 μg·mL-1以上時(shí),具有明顯的抑制AGEs的功效。此外對(duì)其成分斛皮素糖苷和咖啡酰葡萄糖進(jìn)行研究觀察發(fā)現(xiàn),當(dāng)濃度達(dá)到10 μg·mL-1以上時(shí)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(lái)源。1-苯基-1,2-丙二酮(1-pheny1-1,2-propanedione,PPD)具有AGEs架橋的“二酮構(gòu)造”,被認(rèn)為是AGEs架橋的模型化合物。“二酮構(gòu)造”一旦被破壞就會(huì)生成安息香酸,研究者通過(guò)測(cè)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(qiáng)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(jìn)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(lèi)物質(zhì)、黃酮類(lèi)、花青素還有維生素C等,羥基丙烯酸等酚類(lèi)物質(zhì)是極強(qiáng)大的抗氧化劑,能增強(qiáng)體內(nèi)自然防御機(jī)制,其中阿魏酸還能保護(hù)細(xì)胞膜免受氧化傷害,減少糖化反應(yīng)會(huì)肌膚帶來(lái)的危害。
5 結(jié)語(yǔ)
目前,對(duì)AGEs的研究仍舊有限,畢竟AGEs的形成途徑復(fù)雜,由多種不同的反應(yīng)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(guò)氧化作用產(chǎn)生的活性醛與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)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(lái)人們會(huì)對(duì)此越來(lái)越關(guān)注,而對(duì)于抗糖化功能性食品的安全性與功效性研究進(jìn)程也只會(huì)不斷加速,更多新的有效的AGEs抑制劑會(huì)在不久的將來(lái)出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]郝金成,穆振國(guó),郭見(jiàn)光.晚期糖基化終末產(chǎn)物與糖尿病慢性并發(fā)癥的關(guān)系[J].中國(guó)民康醫(yī)學(xué),2006(13):594-595.
[2]陳 婷,馬 剛.非酶糖化與皮膚自然衰老的關(guān)系[J].皮膚性病診療學(xué)雜志,2013,20(5):365-367.
[3]孫紅艷,劉洪臣.晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)與衰老[J].中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志,2010,8(5):314-317.
[4]Alikhani Z,Alikhani M,Boyd C M,et al.Advanced glycation end products enhance expression of pro-apoptotic genes and stimulate fibroblast apoptosis through cytoplasmic and mitochondrial pathways[J].Journal of Biological Chemistry,2005,280(13):12087-12095.
[5]殷 花,林忠寧,朱 偉.皮膚光老化發(fā)生機(jī)制及預(yù)防[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2014,31(7):565-569.
[6]郝建春.光老化皮膚中彈性纖維、膠原纖維的變化和AGEs的表達(dá)[D].晉中:山西醫(yī)科大學(xué),2009.
[7]楊益寧.糖基化終產(chǎn)物對(duì)人腎系膜細(xì)胞胞外基質(zhì)和mmp-2表達(dá)影響及氨基胍干預(yù)[D].南京:東南大學(xué),2006.
[8]周燕瓊,金 成,張 英.晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)形成途徑、檢測(cè)方法和抑制手段研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2013,13(6):175-184.
[9]李曉明,鄧榮華,孔陽(yáng)輝,等.蘆丁抑制牛血清白蛋白糖基化[J].食品科學(xué),2014,35(3):85-89.
[10]張 苗,蔣春明,孫 琤,等.葛根素抑制葡萄糖腹膜透析液中糖基化終末產(chǎn)物形成的體外研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2009,28(5):424-426.
[11]沈志祥,朱立勛,徐偉紅.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)2型糖尿病大鼠AGE-RAGE軸及NF-KB通路的影響[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2018,39(1):16-19.