獨(dú)特結(jié)構(gòu)賦予蝦青素強(qiáng)抗氧化性

劉建國

中科院海洋研究所藻類和藻類生物技術(shù)研究員，海洋生物學(xué)博士

紅球藻蝦青素分子長度與生物膜寬度一致，可穿越人體三大屏障，直接鑲嵌于細(xì)胞膜上。這種分子層面上的特性，使得蝦青素具備了強(qiáng)抗氧化性，可保護(hù)細(xì)胞膜、增強(qiáng)膜生物功能，免受氧化損傷。

“紅球藻蝦青素的一切功能都源于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)”，劉建國介紹說，紅球藻蝦青素亞分子為左旋結(jié)構(gòu)，兩端頭部親水而中間長鏈?zhǔn)杷肿娱L度為10納米，與生物膜寬度一致，可穿越人體三大屏障，直接鑲嵌于細(xì)胞膜上。這種分子層面上的特性，使得蝦青素具備了強(qiáng)抗氧化性，可保護(hù)細(xì)胞膜、增強(qiáng)膜生物功能，免受氧化損傷。

紅球藻蝦青素抗炎有方?！坝械姆攀阜侥苁掳牍Ρ丁?，劉建國接下來分享了紅球藻蝦青素在對(duì)抗炎癥反應(yīng)時(shí)的強(qiáng)大功效——新冠病毒之所以對(duì)人體具有巨大的破壞力，其中一大原因是其引起的炎癥風(fēng)暴(指免疫系統(tǒng)對(duì)外界刺激產(chǎn)生過激反應(yīng)，在消滅病毒的過程中不分?jǐn)澄遥M(jìn)而對(duì)機(jī)體造成傷害的現(xiàn)象)，而紅球藻蝦青素能夠有效地降低酯多糖誘導(dǎo)的白介素6以及Tnf—α(腫瘤壞死因子)的表達(dá)，降低酯多糖誘導(dǎo)的ROS集聚，從而抑制炎癥風(fēng)暴的產(chǎn)生。

同時(shí)在對(duì)抗一般性炎癥中，紅球藻蝦青素可抑制膿毒癥的炎癥反應(yīng)并可抑制人血清中促炎癥因子的釋放，在減輕過敏性皮炎、抑制腸道炎癥、緩解眼部炎癥、減輕神經(jīng)炎癥、抑制細(xì)胞炎癥和緩解肝部炎癥及肝損傷等方面都有十分出色的效果。在先前進(jìn)行的人體試驗(yàn)中，足球運(yùn)動(dòng)員通過在運(yùn)動(dòng)前補(bǔ)充蝦青素，增強(qiáng)了唾液免疫球蛋白的響應(yīng)，肌肉損傷減弱，從而避免由體育訓(xùn)練導(dǎo)致的炎癥發(fā)生。

紅球藻蝦青素可修復(fù)肺部損傷?！搬槍?duì)新冠病毒主要影響的肺臟器官，蝦青素也能起到保護(hù)作用”，劉建國根據(jù)以往的研究成果指出，紅球藻蝦青素可改善急性肺部損傷、減輕肺部纖維化癥狀及抑制肺癌細(xì)胞，其中肺纖維化正是此次新冠肺炎重癥患者極可能出現(xiàn)的一大癥狀。在小鼠實(shí)驗(yàn)中，蝦青素通過提高機(jī)體的抗氧化能力、下調(diào)促纖維化因子TFF—β1表達(dá)等有關(guān)機(jī)制，能夠減輕放射性肺纖維化。蝦青素還可在體內(nèi)外通過阻止活化細(xì)胞的分化轉(zhuǎn)移、抑制增殖及促進(jìn)凋亡，改善體內(nèi)肺泡結(jié)構(gòu)，減輕膠原沉積，緩解/阻止肺纖維化。

紅球藻蝦青素具有免疫調(diào)節(jié)的功效。在報(bào)告的最后一個(gè)部分中，劉建國著重強(qiáng)調(diào)了紅球藻蝦青素強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)功能和其在未來廣闊的應(yīng)用前景?！拔r青素的免疫調(diào)節(jié)功能在貓、狗、小鼠及大鼠的實(shí)驗(yàn)中都得到了良好的體現(xiàn)”，在受關(guān)注度最高的人體試驗(yàn)中，蝦青素同樣表現(xiàn)出了調(diào)節(jié)免疫的作用，它能夠提高淋巴球的功能，增強(qiáng)免疫反應(yīng)中吞噬細(xì)胞的吞噬能力，增加人體免疫力。在器官免疫、細(xì)胞免疫和分子免疫三個(gè)層面上，蝦青素都展現(xiàn)出了令人滿意的功效。

劉建國《蝦青素在炎癥和免疫調(diào)節(jié)中的研究進(jìn)展》主題報(bào)告部分內(nèi)容

劉建國指出，抗疫戰(zhàn)爭仍將在未來持續(xù)很長一段時(shí)間，蝦青素的抗疫功效由理論研究到實(shí)際落地應(yīng)用的過程任重而道遠(yuǎn)，在場的微藻產(chǎn)業(yè)相關(guān)研究人員對(duì)此表示認(rèn)同。作為出席本次會(huì)議并做報(bào)告分享的企業(yè)代表，云南綠A生物工程有限公司總經(jīng)理胡志祥也表示，將盡力為大眾提供更多更好的蝦青素相關(guān)制品，爭取為抗疫貢獻(xiàn)自己的一份力量，早日打贏這場疫情防控的人民戰(zhàn)爭?！?

螺旋藻作為“干細(xì)胞食品”大有可為

嚴(yán)小軍

國際歐亞科學(xué)院院士，海洋生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，中國藻類學(xué)會(huì)常務(wù)理事

微藻細(xì)胞結(jié)構(gòu)決定其“超級(jí)食物”屬性。紅球藻蝦青素“質(zhì)子泵”原理抗氧化，消滅自由基、自我細(xì)胞保護(hù)兩不誤。

“大眾對(duì)微藻在營養(yǎng)層次上的科學(xué)認(rèn)知是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。”嚴(yán)小軍在報(bào)告中介紹，從營養(yǎng)層次來看，有三個(gè)方面認(rèn)知需要提升。一是微藻細(xì)胞體積，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上來看，微藻的細(xì)胞體積小，這一特點(diǎn)是微藻作為“超級(jí)食品”最重要的結(jié)構(gòu)秘密，背后也反映出深刻的營養(yǎng)學(xué)原理。每一個(gè)細(xì)胞都由細(xì)胞壁組成，細(xì)胞小意味著在同樣重量條件下，細(xì)胞膜占比會(huì)更大，而大部分情況下細(xì)胞膜是作為“超級(jí)食品”最重要的一類營養(yǎng)成分。

二是細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，對(duì)微藻細(xì)胞來講，幾乎不含纖維素，這種不含纖維素細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的多糖比較容易被胃酸所降解，所以細(xì)胞內(nèi)所有的營養(yǎng)成分都能夠在短時(shí)間得到溶解并被人體吸收，根據(jù)研究表明，微藻中營養(yǎng)物質(zhì)消化率高達(dá)84%。事實(shí)上，微藻很多的免疫學(xué)功能，都跟微藻細(xì)胞壁所特有的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。

“另外，從生化代謝途徑的角度來看，微藻是一個(gè)全營養(yǎng)素的“超級(jí)”選手，但大眾在維生素補(bǔ)充劑方面的認(rèn)知較為薄弱。以維生素D為例，早期只是作為骨骼補(bǔ)充劑，防止缺鈣。近年來，隨著大眾對(duì)維生素作為一種營養(yǎng)代謝必需品的認(rèn)知越來越深入，同時(shí)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)維生素D對(duì)大腦的代謝都很有影響，微藻在維生素市場上非常值得去做一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)，打造一種維生素市場獨(dú)有的、天然可靠的多元營養(yǎng)品?！眹?yán)小軍表示。

紅球藻蝦青素橫跨細(xì)胞膜特殊分子結(jié)構(gòu) 嚴(yán)小軍課件圖示

當(dāng)前，隨著干細(xì)胞應(yīng)用的逐步開展以及醫(yī)療技術(shù)水平的不斷提高，干細(xì)胞科研項(xiàng)目已經(jīng)成為當(dāng)今世界生物領(lǐng)域開發(fā)的熱點(diǎn)，細(xì)胞治療將在臨床治療中充當(dāng)十分重要的角色。嚴(yán)小軍在報(bào)告中指出，研究增加干細(xì)胞的功能是螺旋藻發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。早在2007年就有報(bào)道稱，從藍(lán)藻的提取物中發(fā)現(xiàn)了凝集素 cd6 62L和L-selection配體，研究者初步認(rèn)定跟藻藍(lán)蛋白的片段有關(guān)，而螺旋藻中含有大量的藻藍(lán)蛋白，未來還需要深入研究對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)一步揭示。

在紅球藻蝦青素方面，嚴(yán)小軍表示：“不同的抗氧化劑在細(xì)胞上面發(fā)生作用的點(diǎn)是不同的，有些在細(xì)胞內(nèi)、有些在細(xì)胞外，有些在細(xì)胞膜的中間，只有蝦青素，具有全結(jié)構(gòu)、共軛結(jié)構(gòu)，而且它的分子長度正好能夠跨越細(xì)胞膜雙分子磷脂層的兩端，一頭的執(zhí)行端到了細(xì)胞膜的外跟水分子接觸，另外一端延伸到細(xì)胞液內(nèi)部，橫跨了細(xì)胞膜的內(nèi)外?；谒?dú)特的功能結(jié)構(gòu)，我們也把它稱為電子傳遞體，它是一種質(zhì)子泵的抗氧化機(jī)理?！?

嚴(yán)小軍還通俗易懂地解釋了紅球藻蝦青素的作用機(jī)制：“如果我們把自由基當(dāng)成一個(gè)危險(xiǎn)的恐怖分子，傳統(tǒng)化學(xué)意義上的抗氧化劑，就是與之搏斗然后同歸于盡。而蝦青素作為抗氧化劑時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)傳遞手，能夠把恐怖分子從我們這個(gè)國家扔到外星球去，本身并沒有被破壞，一個(gè)分子可以傳遞500個(gè)自由基，才會(huì)疲勞過度死掉。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)紅球藻等水生生物中含有的天然反式結(jié)構(gòu)的蝦青素才具有這種作用機(jī)制，而合成型的蝦青素只具有著色作用，并不具有這種質(zhì)子泵的作用?！?▲

文章來源：生命時(shí)報(bào)