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      2. 【合壹專家】肌肽與脫羧肌肽的抗氧化與抗糖化機理!
        2021-07-23



        本文共2061字
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        “何為抗糖化和抗氧化”


        提到護膚,抗氧化(抗自由基)是絕不可能繞過去的,從我們熟知的生育酚、Vc及衍生物、SOD到植提類的黃酮、多酚,谷胱甘肽以及現(xiàn)在流行的超級抗氧化劑麥角硫因,都在護膚品中占據(jù)絕對不可忽視的地位。



        抗糖化對于大眾來說可能會更冷一些。我們熟知的紅燒肉放糖,能使色澤更加深褐油亮,味道更加濃郁,就是一種非常常見的糖化反應。糖化反應又叫羰基化反應,會使膚色發(fā)黃、皮膚粗糙失去彈性,也是我們在抗衰路上的大敵,現(xiàn)在也越來越受消費者重視。




        肌肽是非常有效的抗氧化劑,也是經(jīng)過國際科學證實的具有出色抗糖化效果的原料。那肌肽如何起到抗氧化和抗糖化的效果?且慢慢分析來。


        “自由基是如何產(chǎn)生”


        大約90%自由基主要由線粒體產(chǎn)生,人體95%的能量由線粒體提供,線粒體利用氧氣氧化產(chǎn)生ATP,在過程中會產(chǎn)生大量的自由基,但這些自由基大多數(shù)會被線粒體內(nèi)的氧化還原酶清除,但有時也會有漏網(wǎng)之魚,這些泄露的自由基就會到處破壞,引起脂質(zhì)過氧化。



        另外金屬離子特別是銅離子、鐵離子會強烈地催化產(chǎn)生自由基。如鐵離子能夠催化形成羥自由基,羥基自由基具有極強的得電子能力,是僅次于氟的氧化劑,幾乎可以和生物體內(nèi)所有類型的分子發(fā)生反應。例如(見圖1)廈門大學的陳小元教授和聶立銘副教授等人基于鐵氧化物納米粒子(IO NPs)和釋放的鐵(II)之間的亞油酸氫過氧化物(LAHP)的類似Fenton反應,開發(fā)了活性系統(tǒng),藥物釋放的亞鐵離子能夠催化產(chǎn)生自由基殺滅癌細胞。



        鐵是人體不可缺少的微量元素,它是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白及多種酶的重要成分。鐵離子如何逃離出來的呢,比如壓力、疲勞、陽光損傷等導致血管通透性下降,紅細胞外滲,血紅素釋放,釋放出鐵離子。鐵離子進一步催化導致生成大量的自由基,自由基引起脂質(zhì)過氧化。



        外界環(huán)境的刺激比如紫外線能夠破壞分子結(jié)構(gòu)比如核酸、脂質(zhì)等產(chǎn)生自由基,另外自由基的轉(zhuǎn)移也能產(chǎn)生新的自由基,自由基反應伴隨著典型的鏈轉(zhuǎn)移,脂質(zhì)過氧化通過鏈傳遞給其他成分比如蛋白質(zhì)、氨基酸等,產(chǎn)生更多的自由基。


        “脂質(zhì)過氧化是什么”


        不飽和脂質(zhì)不是很穩(wěn)定,比較容易氧化,現(xiàn)在我們已經(jīng)知道雙鍵的數(shù)量、構(gòu)型和相對位置是關系到氧化深度的三個重要因素。之前一直認為雙鍵被直接氧化(見圖2.I),現(xiàn)在更多的實驗證明,主要是雙鍵相鄰的α-亞甲基發(fā)生氧化脫氫,由于α-亞甲基脫去氫形成自由基與雙鍵形成P-π共軛,所以更易氧化。



        像亞油酸、亞麻油酸這種隔離雙鍵的成分,由于雙鍵中間的α-亞甲基受兩邊雙鍵活化,脫去氫更容易,所以含有亞油酸、亞麻酸的油脂要比其他油脂更容易被氧化。而亞油酸作為人體必須脂肪酸,是人體皮膚角質(zhì)層相互緊密連接的關鍵成分。另外各種生物膜都是磷脂雙分子層,含有大量的不飽和酸,來保證生物膜的流動性。所以脂質(zhì)過氧化將帶來嚴重的后果。



        不飽和脂質(zhì)過氧化反應



        細胞膜結(jié)構(gòu)示意圖


        脂質(zhì)過氧化直接影響人的衰老和壽命。在外觀上來看,皮膚衰老有皺紋,黯淡無光。而且伴隨著衰老,我們常常發(fā)現(xiàn)年紀大的人會有“老人味”,這主要是脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的2-壬烯醛,且隨著年齡的增加,2-壬烯醛的含量增加,“老人味”越重。


        脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生2-壬烯醛是“老人味”主要來源



        從微觀層面來看,脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的后果如下:


        脂質(zhì)過氧化的中間產(chǎn)物有各種自由基,會奪取蛋白質(zhì)的氫生成蛋白質(zhì)自由基,使蛋白質(zhì)聚合和交聯(lián)。

        脂質(zhì)過氧化的羰基化合物(醛、酮)與蛋白質(zhì)的氨基和巰基反應,使蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)。

        脂質(zhì)過氧化會破壞生物膜的正常結(jié)構(gòu),生物膜由脂質(zhì)和蛋白組成的流動鑲嵌結(jié)構(gòu),為完成某種功能,膜蛋白可以在膜上運動,脂質(zhì)過氧化引起的膜蛋白的交聯(lián)限制了蛋白質(zhì)的運動,嚴重損害生物膜的功能。




        “糖化反應的表現(xiàn)”


        糖化反應又叫羰基化反應、美拉德反應,氨基酸或者蛋白質(zhì)的氨基與還原糖的醛基發(fā)生親核加成。一個醛基可以和兩個氨基或者亞氨基發(fā)生反應,然后將蛋白質(zhì)交聯(lián)起來(見圖5),使蛋白質(zhì)的空間構(gòu)型和分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變從而喪失了生物活性,最終生成棕黃色、具有交聯(lián)性、結(jié)構(gòu)性質(zhì)穩(wěn)定的晚期糖化終末產(chǎn)物(AGEs)。




        導致我們肌膚暗黃、毛孔粗大、粗糙,容易長痘痘發(fā)炎,這個都有糖化反應的功勞。所以抗糖化可以有效的緩解肌膚的衰老,讓皮膚更緊致,有光澤,更顯年輕,同時抗糖化可以有效的抑制皮膚長痘、長閉口。




        糖化反應的機理


        在工業(yè)領域,甲醛是極其重要的交聯(lián)劑,我們熟知的酚醛樹脂、密胺樹脂、脲醛樹脂以及聚氨酯的原料都需要甲醛作為原料,反應十分迅速,而且十分牢固。特別是在膠黏劑領域,各種型材的連接、油漆的交聯(lián)都需要甲醛,所以我們很難在生活中真正完全避免甲醛。


        我們知道甲醛是一級致癌物,而酒精在人體經(jīng)過乙醇脫氫酶生成乙醛,乙醛也具有同樣的活性,能使人體內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等發(fā)生交聯(lián)而失活,所以酒精也被劃為一類致癌物,相對微量甲醛的恐懼,飲酒帶來的傷害遠大于此。


        “肌肽的抗氧化機理”


        肌肽學名β-丙氨酰-L-組氨酸(見圖6),是一種由β-丙氨酸和L-組氨酸兩種氨基酸組成的二肽,結(jié)晶狀固體。肌肉和腦部的組織中濃度很高。



        肌肽的結(jié)構(gòu)


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