磷脂酰丝氨酸的应用研究
综述
食品研究与开发
2006.Vol.27.NO.9
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磷脂酰丝氨酸的应用研究
冯雷刚,周红梅,胡光祥,高昱颖,王朋书
(天津尖峰天然产物研究开发有限公司,天津300457)
摘要:综述了磷脂酰丝氨酸防治老年(PS)近20年来国内外的动物试验及临床应用,表明PS对改善记忆和认知能力、
痴呆症、抑郁症及缓解精神压力都有显著疗效,是一种极具开发潜力的功能性保健原料,特别是大脑机能的提高方面。关键词:磷脂酰丝氨酸;生理功能;保健食品
APPLICATIONRESEARCHONPHOSPHATIDYLSERINE
FENGLei-gang,ZHOUHong-mei,HUGuang-xiang,GAOYu-ying,WANGPeng-shu
(TianjinJianfengNaturalProductR&DCo.,LTD,Tianjin300457,China)
Abstract:Thispaperdescribestheanimalsexperimentandclinicalpracticeaboutthephosphatidyl-serine's(PS)studiesathomeandabroad,whichindicatesthatPScanremarkablyimprovememoryandcognitionabili-
ty,preventsandcontrolstheseniledementiadiseases,alleviatesdepressionandspiritpressure,asakindofhealthcarematerial,ithasthewidespreadmarketprospect,especiallytoenhancethebrainfunctions.Keywords:phosphatidylserine;physiologicalfunction;healthcarefood磷脂作为一种生物活性物质,有着独特的理化性质和营养价值,在世界范围内的食品、保健品、医药以及饲料行业已被广泛使用,人们通过食用磷脂可以起到调节血脂、改善记忆、保护肝脏、健脑益智以及延缓衰老等生理功能的作用。
通常所说的磷脂是指含有磷元素的脂肪物质,它是多种磷脂的混合物,成分主要为磷脂酰胆碱(俗称卵磷脂酰乙醇胺磷脂酰肌磷脂PC)、(俗称脑磷脂PE)、
作者简介:冯雷刚(1977-),男,硕士,主要从事保健食品原料开发。
醇磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酸(PA)、(俗称肌醇磷脂PI)、
磷脂酰甘油(PG)等。磷脂广泛地存在于植物的种籽、禽类蛋黄、动物的内脏和大脑中。磷脂一般根据原料来源的不同分为大豆磷脂、菜籽磷脂、葵花磷脂、花生磷脂、卵(鸡蛋)磷脂等。
磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)是磷脂家族中的一员,它是唯一能够调控细胞膜关键蛋白功能状态的磷脂[1]。纯品为白色粉末,从牛脑中提取的主要为钾盐,有时也为钠盐、钙盐或镁盐,溶于石油醚、乙醚、氯仿及四氢呋喃,不溶于甲醇及丙酮。1942年由Jordi
[2]
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
然而人的胎盘来源短缺,满足不了医药、食品等多方面的需求。因此充分利用牛胎盘、猪胎盘、羊胎盘等丰富的动物胎盘,做好动物胎盘与人胎盘在形态、成分、功能、检测、鉴别等方面的研究工作,就能使数量大、成本低、供货时间长的动物胎盘具有极大的开发利用价值,为胎盘类产品的开发提供坚实的物质基础[7 ̄8]。
由于胎盘蕴藏着巨大的市场价值,借助于先进的科学技术将哺乳类动物胎盘加工成附加值和效用更高的产品成为发展的趋势。以药剂、食品、化妆品等多种形式出现的胎盘类产品将为人类的生活做出巨大的贡献。参考文献:
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收稿日期:2006-07-24
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综述
Folch首次从牛脑中提取并定性,推测丝氨酸羟基与磷脂酰基结合
,证明丝氨酸为L-型。结构式如下:
鼠、幼鼠及有记忆损伤的大鼠迷宫实验中发现,按50・mg/kgd的剂量持续12周,记忆损伤的大鼠(21 ̄24个月)的空间回忆和被动回避反应的记忆能力得到了大幅度改善,但由于疯牛病的问题,现在商用出售的PS均来源于大豆。
JorissenBL等[5]人使用大豆PS对120名老年AR-CD(与年龄相关的认知能力降低)和AAMI(与年龄有关的记忆损伤)患者安全性评价的研究中发现,治疗6 ̄12周后,受试者的各项生化指标、血液参数、血压、心率等
磷脂酰丝氨酸(PS)由三部分组成:亲水性的甘油骨架为头部,2个较长链烃的亲油基团为尾部。头部由
与标准安全指标并没有显著差异,PS作为营养补充剂,每日三次每次200mg的剂量是安全的。
3个基团组成:丝氨酸残基与磷酸残基结合后与C-3位甘油的羟基连接;甘油的另外两个羟基分别与脂肪酸成酯后组成尾部。甘油C-2位的脂肪酸与C-1位的脂肪酸相比,碳链一般更长,而且不饱和键更多。其结构决定了它的独特性质,带有负电荷的头部为亲水性(或水溶性),由脂肪酸组成的尾部为亲脂性(或脂溶性),使得PS具有双亲性,既有亲水性又有亲油性。
通常PS指的是一组化合物,而并非单一成分,这是由于不同原料来源的的产品脂乙酰残基变化非常大。PS存在于所有的动物、高等植物以及微生物的生物膜中,是细胞膜磷脂的重要组分之一,它占哺乳类动物脑中全部磷脂的10% ̄20%,对许多细胞代谢过程有重要的调节作用。如PS通过甲基化可生成磷脂酰胆碱,后者又可作为合成乙酰胆碱的前体,参与调节细胞膜的流动性。并在细胞膜受体与第二信使间起中介作用;另外,PS还可激活细胞膜上的Na+/K+-ATP酶、蛋白激酶C和酪氨酸羟化酶[2]。
近些年来,关于磷脂酰丝氨酸的药理及临床应用研究已有广泛深入的报道,现将其动物试验及临床应用综述为如下几个方面:
2改善阿尔茨默氏症(Alzheimer'sDisease)
1986年DelwaidePJ等[6]首次报道给老年性痴呆病人口服BC-PS(300mg/d)能改善患者的认知功能。此后,欧洲和美国的多项双盲法和安慰剂对照研究证实了这种磷脂的效力[7 ̄12],ParrisM.Kidd博士对双盲法PS临床试验的小结[1],其中CrookT等[13]报道给51位AD病人服用BC-PS或安慰剂12周(100mgt.i.d),发现服用PS的病人在若干认知能力方面有所提高,而对照组则无此结果。在那些不是很严重的认知功能损伤的病人中,效果更为明显。此实验结果表明在AD早期阶段研究中,PS可能是一种极有前景的侯选药物。以安慰剂为对照的另一项双盲法研究表明,给阿尔茨默氏病早期患者每日服用300mgPS3 ̄12周后,显示轻度的改善。在另一项双盲法研究中,标准的心智功能测试结果平均提高了约15%,在停止补充PS3个月后,其心智能力仍继续提高。
而CenacchiT等人的一项包括494名老年患者的临床试验更充分地证明BC-PS作为一种抗痴呆药物,能够改善行为和认知表现,而且试验中没有明显的副作用[14]。
同时SakaiM等[15]研究了老年痴呆症患者分别每日服用300mg来源于大豆的PS(SB-tPS)和牛脑PS
1提高认知能力,特别是识别、学习、记忆能力
SuzukiS等[3]研究了记忆损伤的年长大鼠在莫理斯(Morris)水下迷宫逃生试验,通过喂服60mg/kg・d经转磷脂酰作用合成的大豆磷脂酰丝氨酸(SB-tPS)60
(BC-PS)进行对比,结果显示,脂肪酸链为亚油酸和棕榈酸的大豆PS与脂肪酸链为硬脂酸和油酸的牛脑
d后,结果显示雄性年长大鼠的行为表现得到了显著提高,同时发现SB-tPS促进乙酰胆碱的释放和Na+/
PS,功效相似;进一步的老鼠试验表明,尽管2种PS的结构组成有所不同,但都能增加大脑中葡萄糖的浓度,都能够对抗由东莨菪碱(镇静剂)引起的记忆损伤。
K+-ATP酶的活性,而当乙酰胆碱随血液进入大脑后,随着其含量的积累,大脑神经细胞间的信息传递速度加快,从而起到促进大脑功能,增强记忆、思维和分析的能力。
其实ZanottiA等[4]早期研究也验证了来源于牛脑的PS(BC-PS)在这方面的活性,他们在比较正常的大
3治疗抑郁症
BrambillaF[16]采用BC-PS对10位患有忧郁的衰老症女性患者进行认知和行为症状药效研究。病人接受15d的安慰剂治疗后,又接受了30d的BC-PS治
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大的受益者。参考文献:
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疗(300mg/d)。在接受安慰剂和BC-PS治疗前后都做记忆力和一般性行为进行了监了相应的测试,对情绪、
测。同时检测了血浆中去肾上腺素水平、3甲基-4羟-高香苯乙二醇(MHPG)、(DOPAC)、3、4-二羟基苯乙酸草酸(HVA)、(5-HIAA)和β(β5-羟吲哚乙酸-内啡呔-(β-Lipotropin)对可乐宁(一种降压Endorphin)促脂素
药)的刺激反应。结果显示,磷脂酰丝氨酸能够调节大脑中控制情绪的神经递质的激素水平,患者抑郁度平均降低70%,情绪紊乱、行为异常、焦虑、易怒等症状得到了显著改善,而服用安慰剂治疗前后症状基本没有变化;而且在BC-PS试验期间没有发现任何副作用。
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(下转第117页)
4缓解精神压力和身体疲劳
在HellhammerJ等人进行的一项研究中,使用大
豆磷脂酸和磷脂酰丝氨酸的混合物(PAS),对20名受试者进行TSST(社会压力测验)试验后,发现服用
400mg/dPAS3周,受试者的血清促肾上腺皮质激素(ACTH)和可的松(cortisol)水平明显受到PAS抑制,身体紧张情绪得到了缓解,而且并没有影响心率的变化[17]。
与此同时,也有一些关于磷脂酰丝氨酸体育训练中能够增长肌肉和力量以及提高人体训练应激水平的研究报道,在一项双盲对照实验中,一组受试者每天
[18]
服800mg磷脂酰丝氨酸,另一组服用同等剂量的安慰剂,10d后两组进行同样的大强度训练,然后测两组受试者血液的皮质醇浓度。结果发现,对照组的皮质醇水平比训练前显著升高,而服磷脂酰丝氨酸组的受试者皮质醇浓度被控制在较低的水平。而皮质醇是一种与睾酮作用拮抗的起分解作用的激素,一般在大强度训练后,极度疲劳或过度训练时明显升高;此时体内分解代谢大于合成代谢作用,肌蛋白分解加速,体重下降;如果能有效抑制运动员强化训练期间皮质醇的增长,则为提高训练成绩创造了良好的激素环境。研究人员推测磷脂酰丝氨酸的作用可能是参与了下丘脑一垂体一性腺轴(激素反馈系统)对应激的反应过程,最近还有报道磷脂酰丝氨酸还能促进人体内源性睾酮的分泌。磷脂酰丝氨酸将是一种颇具开发潜力的运动营养强化物质。
目前,磷脂酰丝氨酸已经作为一种营养补充剂在国外广泛使用,国内外已有一些单位申报了PS保健食品的专利[19 ̄22],另外据报道[23]PS对改善儿童多动症(AD-
HD)也有一定疗效。大量的科学试验已经证实,其对于神经网络特别是大脑,具有特异性的作用,而那些AR-
CD(与年龄相关的认知能力降低)和AAMI(与年龄有关的记忆损伤)患者,因为其自身不能合成足够量的磷脂酰丝氨酸,外源性的磷脂酰丝氨酸将会使他们成为最
营养健康
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资源,1999(1):8 ̄9.
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的花青素可以防止小鼠的肥胖和高血压。试验将成年雄鼠分成两组,一组饲喂高脂食品(HF组),另一组在饲喂同样高脂食品的基础上,添加含C-3G(2g/kg)的黑玉米提取物(PCC-HF组)。12周后检测发现两组有明显差异,HF组的小鼠体重增加,其脂肪细胞有明显增大,但PCC-HF组的脂肪细胞却没有明显增大。HF组出现了高血糖的症状,并伴随有胰岛素的过多分泌,而此现象在PCC-HF组没有发现,并且血糖及胰岛素等生理指标均正常[20]。
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收稿日期:2006-04-12
5黑玉米的利用与开发前景
日前,天然黑色食品在国际、国内己成为流行的健
康食品,由于黑玉米营养价值高,故其开发利用有更大黑玉米香、甜、嫩、的市场,更高的效益,从而更具魅力。
粘,鲜食美味可口,营养丰富。我国城镇居民素有煮食鲜玉米的习惯,黑玉米既可鲜穗上市直接销售,也可速冻真空保鲜或加工成鲜粒罐头贮藏均衡上市。黑玉米作为一种粮食作物,可以加工成黑玉米面条,黑玉米粥、黑玉米酒等产品。从黑玉米中提取的天然色素,不仅具有稳定性好,而且具有保健功能,可以作为“功能因子”抗衰老、抗癌的功能食品的研究与,用于抗氧化、叶、须、皮、芯等均可被综合开发。黑玉米全身是宝,茎、利用,更可开发生产高档“黑色饲料”。
玉米是人类主要的粮食作物之一,在全球农业由数量型生产向质量型生产转变的今天,黑玉米的开发种植呈现出勃勃生机,通过提高黑玉米的综合开发及深加工水平,必将取得较好的经济效益和社会效益,显示了十分诱人的前景。参考文献:
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