獨特結(jié)構(gòu)賦予蝦青素強抗氧化性

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，直接鑲嵌于細胞膜上。這種分子層面上的特性，使得蝦青素具備了強抗氧化性，可保護細胞膜、增強膜生物功能，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疏水，分子長度為10納米，與生物膜寬度一致，可穿越人體三大屏障，直接鑲嵌于細胞膜上。這種分子層面上的特性，使得蝦青素具備了強抗氧化性，可保護細胞膜、增強膜生物功能，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抗炎癥反應時的強大功效——新冠病毒之所以對人體具有巨大的破壞力，其中一大原因是其引起的炎癥風暴(指免疫系統(tǒng)對外界刺激產(chǎn)生過激反應，在消滅病毒的過程中不分敵我，進而對機體造成傷害的現(xiàn)象)，而紅球藻蝦青素能夠有效地降低酯多糖誘導的白介素6以及Tnf—α(腫瘤壞死因子)的表達，降低酯多糖誘導的ROS集聚，從而抑制炎癥風暴的產(chǎn)生。

同時在對抗一般性炎癥中，紅球藻蝦青素可抑制膿毒癥的炎癥反應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。在先前進行的人體試驗中，足球運動員通過在運動前補充蝦青素，增強了唾液免疫球蛋白的響應，肌肉損傷減弱，從而避免由體育訓練導致的炎癥發(fā)生。

紅球藻蝦青素可修復肺部損傷?！搬槍π鹿诓《局饕绊懙姆闻K器官，蝦青素也能起到保護作用”，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。在小鼠實驗中，蝦青素通過提高機體的抗氧化能力、下調(diào)促纖維化因子TFF—β1表達等有關(guān)機制，能夠減輕放射性肺纖維化。蝦青素還可在體內(nèi)外通過阻止活化細胞的分化轉(zhuǎn)移、抑制增殖及促進凋亡，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。在報告的最后一個部分中，劉建國著重強調(diào)了紅球藻蝦青素強大的免疫調(diào)節(jié)功能和其在未來廣闊的應用前景?！拔r青素的免疫調(diào)節(jié)功能在貓、狗、小鼠及大鼠的實驗中都得到了良好的體現(xiàn)”，在受關(guān)注度最高的人體試驗中，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，增強免疫反應中吞噬細胞的吞噬能力，增加人體免疫力。在器官免疫、細胞免疫和分子免疫三個層面上，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)中的研究進展》主題報告部分內(nèi)容

劉建國指出，抗疫戰(zhàn)爭仍將在未來持續(xù)很長一段時間，蝦青素的抗疫功效由理論研究到實際落地應用的過程任重而道遠，在場的微藻產(chǎn)業(yè)相關(guān)研究人員對此表示認同。作為出席本次會議并做報告分享的企業(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“干細胞食品”大有可為

嚴小軍

國際歐亞科學院院士，海洋生物工程重點實驗室主任，中國藻類學會常務理事

微藻細胞結(jié)構(gòu)決定其“超級食物”屬性。紅球藻蝦青素“質(zhì)子泵”原理抗氧化，消滅自由基、自我細胞保護兩不誤。

“大眾對微藻在營養(yǎng)層次上的科學認知是遠遠不夠的。”嚴小軍在報告中介紹，從營養(yǎng)層次來看，有三個方面認知需要提升。一是微藻細胞體積，從細胞結(jié)構(gòu)上來看，微藻的細胞體積小，這一特點是微藻作為“超級食品”最重要的結(jié)構(gòu)秘密，背后也反映出深刻的營養(yǎng)學原理。每一個細胞都由細胞壁組成，細胞小意味著在同樣重量條件下，細胞膜占比會更大，而大部分情況下細胞膜是作為“超級食品”最重要的一類營養(yǎng)成分。

二是細胞壁結(jié)構(gòu)，對微藻細胞來講，幾乎不含纖維素，這種不含纖維素細胞壁結(jié)構(gòu)的多糖比較容易被胃酸所降解，所以細胞內(nèi)所有的營養(yǎng)成分都能夠在短時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84%。事實上，微藻很多的免疫學功能，都跟微藻細胞壁所特有的化學結(jié)構(gòu)有關(guān)。

“另外，從生化代謝途徑的角度來看，微藻是一個全營養(yǎng)素的“超級”選手，但大眾在維生素補充劑方面的認知較為薄弱。以維生素D為例，早期只是作為骨骼補充劑，防止缺鈣。近年來，隨著大眾對維生素作為一種營養(yǎng)代謝必需品的認知越來越深入，同時研究進一步發(fā)現(xiàn)維生素D對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)品設計，打造一種維生素市場獨有的、天然可靠的多元營養(yǎng)品。”嚴小軍表示。

紅球藻蝦青素橫跨細胞膜特殊分子結(jié)構(gòu) 嚴小軍課件圖示

當前，隨著干細胞應用的逐步開展以及醫(yī)療技術(shù)水平的不斷提高，干細胞科研項目已經(jīng)成為當今世界生物領域開發(fā)的熱點，細胞治療將在臨床治療中充當十分重要的角色。嚴小軍在報告中指出，研究增加干細胞的功能是螺旋藻發(fā)展的一個重要趨勢。早在2007年就有報道稱，從藍藻的提取物中發(fā)現(xiàn)了凝集素 cd6 62L和L-selection配體，研究者初步認定跟藻藍蛋白的片段有關(guān)，而螺旋藻中含有大量的藻藍蛋白，未來還需要深入研究對其作用機制進一步揭示。

在紅球藻蝦青素方面，嚴小軍表示：“不同的抗氧化劑在細胞上面發(fā)生作用的點是不同的，有些在細胞內(nèi)、有些在細胞外，有些在細胞膜的中間，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胞膜雙分子磷脂層的兩端，一頭的執(zhí)行端到了細胞膜的外跟水分子接觸，另外一端延伸到細胞液內(nèi)部，橫跨了細胞膜的內(nèi)外?；谒毺氐墓δ芙Y(jié)構(gòu)，我們也把它稱為電子傳遞體，它是一種質(zhì)子泵的抗氧化機理?！?

嚴小軍還通俗易懂地解釋了紅球藻蝦青素的作用機制：“如果我們把自由基當成一個危險的恐怖分子，傳統(tǒng)化學意義上的抗氧化劑，就是與之搏斗然后同歸于盡。而蝦青素作為抗氧化劑時，相當于一個傳遞手，能夠把恐怖分子從我們這個國家扔到外星球去，本身并沒有被破壞，一個分子可以傳遞500個自由基，才會疲勞過度死掉。同時，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：生命時報