【原】麦角硫因受理新食品原料，口服抗衰迎来新时代？

食研汇FTA 2024-05-23 发布于浙江

展开全文

5月17日，国家卫生健康委员会发布新食品原料受理情况公告，其中就包括“长寿维生素”——麦角硫因。这一公告的发布预示着麦角硫因作为妆食同源成分，在口服抗衰领域或将迎来新的发展可能。

图源：国家卫生健康委员会政务服务平台

麦角硫因是护肤界的高潜成分，合成生物学的热门原料。Market Watch数据显示，预计到2028年，麦角硫因的市场规模将达到1.719亿美元，在 2022-2028年预测期间的复合年增长率为36.2%。

麦角硫因：超级抗氧C位

麦角硫因（Ergothioneine，EGT）是一种天然存在的氨基酸，1909年，Charles Tanret在研究破坏黑麦谷物的麦角真菌时，分离出了一种独特的结晶体含硫化合物，随后以此菌命名为麦角硫因。1911年，Barger 和 Ewins 确定了其结构，发现麦角硫因是组氨酸甜菜碱衍生物。

麦角硫因同时具有硫醇和硫酮形式的互变异构体，并且硫酮互变异构体在生理pH下占主导地位，这使得麦角硫因具有异常强大的抗氧化性。据华熙生物的数据，麦角硫因Bioyouth™-EGT的DPPH自由基清除能力是同等浓度谷胱甘肽的14倍，辅酶Q10的30倍，属于当之无愧的超级抗氧C位。

麦角硫因两种互变异构体的结构式[1]

研究表明，麦角硫因的抗氧化机制是多方面的，它可以通过多种机制清除体内的活性氧，抑制氧化应激反应，从而发挥抗氧化作用[1]。

1、直接清除自由基：麦角硫因可以直接与自由基反应，清除体内的活性氧，如羟基自由基、超氧自由基、过氧化氢等。这种直接清除机制是麦角硫因抗氧化作用的基础。

2、金属离子螯合：麦角硫因可以与体内的过渡金属离子（如铜离子）形成稳定的螯合物，从而阻止金属离子催化氧化应激反应。

3、激活抗氧化酶：麦角硫因可以激活抗氧化酶，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶等，这些酶的激活有助于清除体内的活性氧。此外。它可以激活Nrf2/ARE抗氧化途径，从而上调多种抗氧化酶的表达。

4、抑制氧化酶活性：麦角硫因可以抑制氧化酶的活性，如脂质过氧化酶和黄嘌呤氧化酶等，从而减少活性氧的产生。

5、保护DNA：麦角硫因可以保护DNA免受氧化应激损伤，从而防止基因突变和细胞死亡，还可以调节细胞周期和凋亡相关基因的表达，影响细胞的氧化应激损伤。

护眼护肤抗衰老，麦角硫因的多功能性

基于强抗氧化性、高稳定性、无毒性等特点，麦角硫因逐步被越来越多的研究证实可以对人体健康具有积极影响。与多酚不同，麦角硫因在体内排泄很慢，因此麦角硫因可以高度保留在人和其他动物的身体组织和红细胞中，充分发挥其作用。

1）护眼

麦角硫因高浓度的存在于眼组织中，包括晶状体、视网膜、角膜和视网膜色素上皮，可通过清除慢性活性氧自由基 (ROS)，减少细胞内 ROS 产生和抑制氧化诱导的上皮间质转化(EMT) 来帮助保护眼睛。

NNB Nutrition推出的L-麦角硫因成分MitoPrime可帮助改善与年龄相关的视觉退化。MitoPrime 通过专利的自然发酵工艺生产，可制成营养饮料、食品、饮料、糖、胶囊、片剂、粉剂等。

图源：NNB Nutrition

2）皮肤抗衰

皮肤老化是一个多因素过程，其中包括紫外线辐射导致的表皮层老化、胶原蛋白流失导致的真皮层衰老，以及细胞凋亡导致的肌底层炎症。麦角硫因通过其独特的生物活性，针对不同皮肤层次展示出明显的抗衰老效果：

A. 表皮层抗UV防护：

麦角硫因作为一种有效的抗氧化剂，在抵御 UVA 和 UVB 辐射的皮肤损伤中发挥重要作用。它通过缓解由 UV 辐射引发的炎症反应，保护皮肤细胞免受 DNA 的断裂和突变以及线粒体的损害[2]。

B. 真皮层的胶原蛋白维护：

在真皮层，麦角硫因增强了胶原蛋白的合成，减少了紫外线照射后胶原蛋白的流失。研究表明，麦角硫因能显著提高成纤维细胞的活力，通过降低基质金属蛋白酶（MMP-1）的活性并提升 I 型胶原蛋白的产生[3]，从而抑制 UV 引起的光老化，减少胶原蛋白的损伤高达 72.9%[4]。

C）肌底层的细胞充能与修复：

在皮肤的基底层，麦角硫因对细胞能量代谢具有积极作用，它通过提高端粒酶活性，延长细胞寿命，并促进皮肤组织的快速更新和修复[5]。

针对麦角硫因在护肤中的潜力，超级元料SUPER-SYN提出【肌底充能、分层抗衰】的理念，为皮肤健康提供了全面支持。

图源：超级元料

3）保护大脑健康&改善认知功能

麦角硫因水平与人类的认知功能和/或神经退行性变之间存在关联，一项在人类中进行的随机、安慰剂对照、双盲、平行组研究发现，与安慰剂组相比，持续口服含有麦角硫因的蘑菇提取物片剂12周可增强认知功能。

2020年开始，日本市场开始推出含有麦角硫因的机能性标示食品，主打改善老年人记忆功能，LS Corporation推出的麦角硫因补充剂，是一款针对中高年老年人记忆衰退的产品。

图源：日本消费者厅

4）心血管健康

研究表明，麦角硫因可以偶联谷胱甘肽以减少铁基肌红蛋白，螯合过渡金属铁以清除缺血再灌注期间产生的活性氧和活性氮（ROS/RNS）、自由基，调节促炎细胞因子，如 IL-1β、TNF-α，并最终预防心肌损伤[6]，表明麦角硫因的抑制炎症相关途径是缓解各类心血管疾病的主要机制。

5）护肝

Bedirli等[7]通过灌胃给药方式给予肝脏缺血再灌注大鼠 70 mg/kg 麦角硫因，发现给药后肝脏中HSP70含量升高，肝损伤得到改善，大鼠存活率显著上升。

6）改善肠道健康

随着当代人饮食习惯的改变、生活压力的增大，越来越多人面临肠道健康问题，炎症性肠病发病率不断上升。研究发现，平菇中提取的麦角硫因能够下调促炎因子表达、抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路，显著缓解葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠结肠长度缩短和结肠病理损伤[8]。

7）睡眠改善

麦角硫因可通过多种生物学机制穿透血脑屏障，抑制过氧亚硝酸盐的形成和酪氨酸残基的硝化阻碍脑神经细胞凋亡[9]，从而降低压力、舒缓抑郁情绪，改善睡眠困难[10]。

超级元料SUPER-SYN推出的深睡急救片，结合GABA、L-茶氨酸、酪蛋白肽等成分，解决“入睡难（入睡潜伏期长）”、“睡眠维持困难（频繁觉醒或夜间醒来）”、“睡眠质量差（非恢复性睡眠）”问题，并在深睡过程中修复身体机能。

图源：超级元料

合成生物学实现“麦角硫因自由”

起初，麦角硫因主要从蘑菇和麦角中提取，这种天然来源的含量低，纯化过程耗时且成本高昂，一公斤麦角硫因的成本接近100万美元。后来，美国原料公司Barnet使用化学合成路线生产麦角硫因，受到成本的影响，其市场价格折算成纯粉约为7000元/g，可见即使工艺进步，麦角硫因的价格依旧很高。然而，随着合成生物学的快速发展，使得麦角硫因最终能够实现“价格自由”。

根据李亮等人总结，生物合成法分为3种[11]：

(1) 利用具有麦角硫因合成能力的天然微生物直接进行液体深层发酵，如可食用蕈菌；

(2) 通过质粒表达麦角硫因合成酶类，以L-His、L-Cys 和L-Met为底物，通过生物转化的方式合成麦角硫因；

(3) 利用麦角硫因工程菌株进行发酵，将合成生物学技术引入麦角硫因合成模块，对麦角硫因合成酶和前体氨基酸合成代谢途径中的关键酶进行合理改造以期达到高效组合，并结合代谢工程、发酵工程调控前体物质代谢通量和发酵培养条件，有望实现生物合成法高效生产麦角硫因。

企业、高校和研究所都纷纷开始研究如何通过合成生物学高效制备麦角硫因，在提高纯度的同时提高产率，降低成本。日本研究表明，使用工程微生物进行发酵可能会使麦角硫因的生产成本降低99%。

Blue California是第一个通过发酵生产L-麦角硫因的公司，于2015年推出了ErgoActive成分，作为化学合成和蘑菇提取麦角硫因的替代品。

据华熙生物官网显示，目前公司生产的麦角硫因有麦角硫因松蕈提取物（Bioyouth™-EGT）、Bioyouth™-EGT Pro超活麦角硫因、Bioyouth™-EGT Pure 超纯麦角硫因。Bioyouth™-EGT采用猴头菇和松蕈的菌丝体联合发酵制备而成。

图源：华熙生物官网

中科欣扬已完成上万种麦角硫因合成酶的评估，建立最大碳氮硫载量代谢模型，结合绿色低糖发酵技术的创新全合成路径，提高发酵中非粮生物质碳源的占比，助力低碳制造和碳循环。目前单罐发酵规模已达100吨，实现99%以上高纯度、强稳定性。外观由黄色粉末升级为白色闪光晶体，粒径分布均匀、质量稳定，不易夹带杂质、也不易吸潮，获得3项纯化工艺专利。

图源：中科欣扬官网

上海麦角硫因生物科技集团采用化学-酶偶联方法合成麦角硫因，该技术实现了麦角硫因的高效生产，为业内首创。麦角硫因纯度高达99.9%以上，旋光度[α]D≥(+)124°，产品形态为棒状透明晶体。

仅三生物利用先进生物合成技术，实现20吨发酵罐的量产和提纯处理能力，月产能3吨，成本直降九成，cGMP制药标准平台生产，产品纯度高达99.99%。同时，仅三生物将自主研发的麦角硫因运用于旗下美妆护肤品、口服保健品牌，例如GeneIII麦角硫因口服胶囊，一粒有25mg麦角硫因，2粒≈补充1斤鲜灵芝的麦角硫因。