随着年龄的增长和一些与年龄相关的疾病,线粒体自噬受损。恢复正常功能的线粒体自噬水平是抵消与年龄相关的器官功能衰退的有希望的方式。当线粒体受损或暴露于外部线粒体自噬诱导剂后,就会发生线粒体自噬,而自噬受损情况下,而尿石素A通过2个调控通路进行调控,恢复线粒体自噬,产生自噬体囊泡,吞噬受损的线粒体,并与溶酶体结合,实现整个线粒体自噬功能的正常化。线粒体通常被称为能量来源的发动机,而尿石素A的作用就是当发动机损坏需要报废的时候,及时清理,搬运至处理厂进行报废处理,同时细胞工厂生产新的线粒体发送机。
改善认知功能
有研究人员使用多个阿尔茨海默病AD小鼠模型进行了为期5个月的尿石素A长期治疗研究。结果显示,长期治疗显著改善了小鼠的学习、记忆和嗅觉功能,减少了淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白的病理变化,并提高了细胞溶酶体功能。电生理实验表明,尿石素A能够显著提高AD小鼠海马区的长时程增强,这是学习和记忆形成的关键神经机制。尿石素A还能够调节AD小鼠的免疫反应,这可能有助于减轻与AD相关的神经炎症。
抗癌
科学家们发现,通过促进线粒体的更新,尿石素A可以直接调节免疫细胞,增加其抗癌能力。研究人员在给小鼠注射致癌物质一段时间后,在一部分小鼠的饮食中添加了尿石素A(2.28g/ kg)。与普通饮食的对照组相比,补充尿石素A的小鼠肿瘤发病率更低,已有的肿瘤也更小。分析显示,这是因为补充尿石素A后,有更多的细胞毒性T细胞杀入肿瘤微环境,控制肿瘤的生长。而且,补充尿石素A与现有的免疫疗法联手,还可以对付那些原本对免疫检查点抑制剂无动于衷的肿瘤。
改善肌肉健康
尿石素A在改善肌肉健康方面也展现出巨大潜力,研究表明500至1000毫克的剂量能够显著提高老年人的肌肉力量,增加肌肉的抗疲劳能力以及增强运动表现。长期适量摄入尿石素A对提高肌肉力量具有临床意义,机体的线粒体利用效率更高,整体炎症水平有显著减轻。所以,尿石素A可以作为一种营养干预手段,以支持肌肉健康和消除炎症。
Alpha-甘油磷酰胆碱
脑部神经细胞数量越多,活力越强,传递神经信号的速度越快,大脑的处理能力就越强。而Alpha-GPC可以从增强神经细胞的活力和神经信号的传递能力两方面来全面提升脑部功能。在增强胆碱能神经传递方面,神经细胞之间的信号传输依托于神经递质的传递,而乙酰胆碱是保证思维活跃、维持大脑与全身协调的关键化学信使和神经递质。Alpha-GPC在脑部可以分解成3-磷酸甘油和胆碱,是最高效的乙酰胆碱供应库,其可以通过促进脑中乙酰胆碱的合成和释放来增强记忆、改善思维。在增强细胞膜的稳定性和流动性方面,Alpha-GPC能够促进磷酸肌醇的合成,进而增强细胞膜的稳定性和流动性,而结构完整的神经元能更好地传递信息,提高机体的思维敏捷度。
保护神经
神经组织的生长因子即神经营养因子,能够调节干细胞分化,促进形成新的神经连接,Alpha-GPC可以促进多种神经营养因子的分泌,并激活细胞存活的相关信号通路,从而发挥神经保护作用,改善机体的认知水平。同时,Alpha-GPC也可促进生长激素分泌,通过提高机体生长激素水平来维持机体健康。
抗氧化
氧化和炎症是导致大脑细胞衰老和死亡的主要原因,Alpha-GPC可以清除体内自由基,对抗氧化应激,也可以减少核因子NF-κB、肿瘤坏死因子TNF-α、白介素IL-6等炎症因子的释放,对抗脑部炎症作用,从而显著逆转认知功能的下降,预防神经退行性疾病的发生发展。相关作用得到了临床效果的佐证,在“Alpha-GPC对年龄相关性记忆障碍的影响”的研究中,4名受试者被给予安慰剂,其他5名受试者则给予Alpha-GPC(1200毫克/天),连续口服3个月后,使用16个电极在受试者清醒和休息的情况下记录5分钟的脑电波。结果表明,与安慰剂相比,Alpha-GPC能够显著增加最快脑电波比例,同时具有降低最慢频率的趋势。即可以增强中年人群的大脑活力,延缓机体的衰老。
调节情绪
多巴胺可以使人感到愉悦,5-羟色胺和γ-氨基丁酸可以调节机体的情绪。Alpha-GPC能够促进多巴胺的释放,上调多巴胺转运体的表达,提高脑内多巴胺的神经传递,同时提高纹状体及前额叶皮层5-羟色胺的水平;也可显著促进内源性皮层组织γ-氨基丁酸的释放,缓解失眠,从而发挥其抗抑郁、缓解焦虑和稳定情绪的作用。
另外,Alpha-GPC似乎还能够增强食品中非血红素铁的吸收,类似于维生素C在与铁的比例为2:1时的作用,因此Alpha-GPC被认为是或至少有助于肉制品增强非血红素铁吸收的现象。另外,补充Alpha-GPC还可以帮助脂肪燃烧过程,并支持脂质代谢。这是由于胆碱作为亲脂性营养素的作用。这种营养素的健康水平确保细胞线粒体可以利用脂肪酸,线粒体可以将这些脂肪转化为ATP或能量。
南非醉茄
南非醉茄具有降血糖血脂的功效。有学者在用四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠模型中,格列本脲作为阳性药物,同时分别灌胃从南非醉茄根和南非醉茄叶中提取的总黄酮类物质,灌胃8周后,检测相关指标。与模型组相比,各实验组尿糖,血糖,糖化血红蛋白都有显著降低,血红蛋白和肝糖原显著升高;血清、肝脏、肾脏和心脏脂质中总胆固醇TC,甘油三酯TG,磷脂PL和低密度脂蛋白显著降低,高密度脂蛋白显著升高;血清、肝脏、肾脏和心脏蛋白显著升高。这表明南非醉茄中提取的黄酮类物质可显著降低模型大鼠中的血糖和血脂。
调节免疫
目前有较多研究指出南非醉茄及其提取物的免疫调节作用。也有研究模拟了南非醉茄免疫调节的分子机制,并有助于基于生物活性配方的药物开发。有学者在环磷酰胺造模小鼠中,发现醉茄显著提高白细胞数和血小板数,并在绵羊红细胞致敏的血清溶血素实验中显著提高血球凝集程度。后续也有学者研究南非醉茄叶提取物F5和F6的免疫调节作用。用杜氏利什曼原虫感染小鼠30天,建造动物模型,南非醉茄叶提取物F5和F6处理组的IgG2a显著高于模型组。
镇静功能
随着人们工作和生活的节奏加快,竞争激烈,严重危害人类身心健康的精神疾病(如抑郁症、焦虑症、睡眠紊乱)的患病率逐年上升,目前主要靠药物(苯二氮、丁螺环酮等)来治疗或控制,副作用大。有一些研究表明南非醉茄有镇静和抗焦虑等功能。有学者通过建立睡眠紊乱小鼠模型,设置对照组、模型组、100mg/kg醉茄根提取物组、200mg/kg醉茄根提取物组、0.5mg/kg安定片组以及0.5mg/kg安定片+100mg/kg醉茄根提取物组,灌胃5天,检测相关指标。与模型组相比,100mg/kg醉茄根提取物组、200mg/kg醉茄根提取物组、0.5mg/kg安定片组显著提高体重,改善自主活动,降低焦虑水平,升高谷胱甘肽和过氧化氢。
保护神经
南非醉茄神经保护作用的一个方面是诱导神经发生的能力,其被认为在认知衰退中起到康复作用。有学者在最新研究中指出,南非醉茄能很好的改善双酚A诱导的认知紊乱小鼠的行为学缺陷,增加海马体区域 N-甲基-D-天冬氨酸受体,改善内源性抗氧化的水平。在给大鼠分别服用100、200、300 mg/kg南非醉茄提取物3周后,用6-羟基多巴胺建造帕金森大鼠模型,3周后检测神经学行为特征,5周后处死检测过氧化脂质、还原型谷胱甘肽和儿茶酚胺的含量,检测谷胱甘肽-S-转移酶、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶、酪氨酸羟化酶等的活性。实验结果发现,南非醉茄提取物均能显著改善这些指标。并且,研究表明南非醉茄可保护帕金森患者中的神经元损伤。有研究用南非醉茄根的提取物进行了包括电刺激(ECS)小鼠被动回避反应、十字迷宫等5个实验证实其对小鼠的脑代谢的改善作用。
而从南非醉茄中富集醉茄内酯糖苷类,首先需要将干燥的南非醉茄根粉碎或切片,加水,控温浸泡,加入乙醇,升温搅拌提取。将提取液浓缩,缓慢加入大孔树脂吸附,充分吸附后以乙醇水系统洗脱,收集洗脱液。后将洗脱液减压浓缩,调整浓缩液乙醇水比例,冷却,静置,过滤,滤液浓缩,减压烘干,粉碎,得到富含醉茄内酯糖苷的组分。
本技术首先是制备南非醉茄提取物,取南非醉茄根粉,经粉碎、加水、煮沸后获得南非醉茄提取物液体,然后通过喷雾干燥将提取物液体转化为粉体或浸膏。将上述获得的粉体或浸膏,配制成含有南非醉茄提取物的发酵基质。再将植物乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌涂布于MRS固体板进行活化,挑取单菌落至MRS液体培养基中,继代两次后放大培养,后将培养液离心去上清,冲洗重悬后,得到浓缩种子液。最后将任意一种或多种组合的种子液,接种至发酵基质中,发酵24-120小时。
利用乳酸菌发酵南非醉茄提取物之后,提取物中总酚含量较发酵之前增加12.3-36.1%、DPPH自由基清除能力提高了48.65-59.7%、ABTS自由基清除能力提高了1.2-6.4%、铁离子还原力FRAR值增幅为9.1-44.1%、总抗氧化能力9.7-36.7%。
蓝莓花色苷
蓝莓花色苷对视力改善的作用主要体现在其抗氧化和抗炎特性上。这些化合物能够中和自由基,减少氧化应激,从而保护视网膜免受光损伤。此外,蓝莓花色苷还能抑制炎症反应,减轻视网膜炎症,进一步维护视力健康。在机制上,蓝莓花色苷可能通过影响视网膜中的信号传导通路,如视网膜色素上皮细胞(RPE)的功能,以及视网膜神经节细胞的存活,来发挥其对视网膜健康的保护作用。
保护心血管
花色苷是一种广泛存在于浆果中的类黄酮,由于其对健康的益处,最近已引起广泛的科学关注。流行病学,临床和动物研究表明,蓝莓花色苷可通过作用于血管系统中的多个靶标而对心血管并发症起到保护作用。这些措施包括激活内皮一氧化氮合酶信号传导,减少氧化应激,改善炎症途径和减轻血脂异常。花青素在人体中广泛代谢,表明它们的血管有益作用可能是由循环代谢物介导的。一项大型前瞻性研究调查了 93 600 名美国女性的饮食,报告称习惯性食用蓝莓与心肌梗死风险之间存在显着负相关。
调节肠道菌群
蓝莓花色苷通过促进益生菌的定植,如Lachnospiraceae_UCG-004和Bacteroides,以及抑制有害菌如Escherichia-Shigella, Clostridium_sensu_stricto_1, Klebsiella等的增殖,来缓解肥胖。此外,蓝莓花色苷还能促进短链脂肪酸的产生,这些短链脂肪酸对控制肥胖有利。蓝莓花色苷不仅对肠道菌群具有调节作用,还能通过影响肠道菌群的结构和功能,间接对代谢性疾病产生积极影响。
减轻氧化应激反应
低浓度活性氧对人体免疫系统、细胞信号传导和其它正常身体功能很重要,而ROS过量则会引起细胞损伤,导致炎症、心血管疾病、癌症和衰老等退行性疾病。线粒体是细胞内ROS的主要来源,通过呼吸链渗漏电子,ROS在线粒体中的积累会导致线粒体膜的去极化,在心肌细胞等高能量消耗细胞中,线粒体活性受损会干扰葡萄糖和脂肪酸代谢引起心肌疾病,而花色苷及其代谢物原儿茶酸可以降低线粒体ROS浓度减轻损伤。
该蓝莓花色苷微胶囊的制备方法如下:
(1)将新鲜蓝莓果在-60℃冷冻干燥48-72 h,并进行粉碎,获得蓝莓粉末;
(2)将蓝莓粉末溶解于30-50%乙醇中(料液比为1:30-1:60),添加1-3%纤维素酶,在30-70℃范围内,同时利用100-300W超声波进行提取40-70 min,固液分离后获得花色苷提取液;
(3)将花色苷提取液经过旋转蒸发浓缩去除乙醇后,再用AB‑8型大孔树脂进行吸附,然后用60-80%乙醇溶液进行解析,获得花色苷解析 液,再经过旋转蒸发浓缩,冷冻干燥制得花色苷冻干粉;
(4)将获得的花色苷溶解于蒸馏水中,水溶液浓度为0.05-0.08 g/mL, 制成花色苷水溶液芯材;
(5)以羧甲基淀粉和结冷胶的混合物(质量比10-30:1)为壁材,将所述花色苷水溶液芯材与壁材溶液按体积1:4混合,经搅拌、冷冻干燥制得花色苷微胶囊。
通过超声波法与酶法提取相结合优化蓝莓花色苷提取条件,一方面通过超声波的空化、机械和热效应等作用,提高溶剂进出植物细胞壁的穿透性,增强花色苷释放率,另一方面可以通过酶减少植物细胞壁的阻力,降解细胞壁的多糖,促进花色苷的释放。同时,结合大孔树脂的层析技术,可以除去提取液中的多糖、黄酮等杂质,以提高花色苷的纯度。为提高花色苷的稳定性,可以将花色苷进行微胶囊化处理,通过微胶囊化可以使花色苷与导致不稳定的外界环境如光、温度、氧、pH等隔绝开来,只有达到特定条件才能将花色苷释放出来,从而增加花色苷的稳定性,延长物质的保存期。
L-苏糖酸镁
L-苏糖酸镁有助于改善岁数较大的人的认知功能,是目前唯一可以通过大脑屏障进入神经中枢的镁形式,能够提升大脑内镁浓度的补充剂,苏糖酸镁可以显著提高神经突触的活性和可塑性,促进海马体功能。L-苏糖酸镁在神经可塑性、学习和记忆中的作用取决于它与N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的相互作用。这种受体位于神经元之上,并在此接收来自传入神经递质的信号,然后通过开启通道让钙涌入,从而将信号传递给宿主神经元。L-苏糖酸镁是一种天然的NMDA受体拮抗剂,随着浓度的增加这种拮抗作用增强。L-苏糖酸镁对NMDA受体拮抗作用具有相对的专一性,在NMDA受体亚单位中,谷氨酸受体2A(NR2A)和谷氨酸受体2B(NR2B)镁离子的抑制是很敏感的,而谷氨酸受体2C(NR2C)和谷氨酸受体2D(NR2D)对镁离子则不敏感。还有一种机制是胞内镁离子的缺乏能增强NR2B受体活性。
镇静作用
镁与心理健康之间是一种相互作用的关系,增加镁的摄入可能有助于缓解压力和焦虑,而与之相反,由于压力可能让肾脏释放到尿液中的镁含量有所增多,因此,压力实际上又会减少体内的镁含量。另一项研究发现,相对于未摄入L-苏糖酸镁进行修复的小鼠,服用L-苏糖酸镁的小鼠能够更快地克服恐惧,重新保持无焦虑状态的时间也更长。这一机制似乎与记忆机制相类似,摄入L-苏糖酸镁的小鼠更容易形成新的思维关联并保留新的信息,比起服用L-苏糖酸镁的同类,也能够更快地适应新的安心环境。
改善睡眠
睡眠是高等脊椎动物周期出现的一种自发的和可逆的静息状态,表现为机体对外界刺激的反应性降低和意识的暂时中断。睡眠作为生命所必须的过程,是集复原、整合和巩固记忆的重要环节,是健康必不可少的组成部分。研究表明当采用巴比妥类作为催眠剂,巴比妥类在较高浓度时,呈现拟γ-氨基丁酸作用,起催眠作用。γ-氨基丁酸A型受体介导哺乳动物脑中快速的突触抑制,在网络和细胞水平控制其活性。镁离子可增强γ-氨基丁酸诱发的电流,通过正性变构调节机制影响γ-氨基丁酸A型受体的功能。此外,L-苏糖酸镁有减轻某些疼痛和痛觉过敏,降低焦虑的功能,可能在一定程度上提高机体的舒适性,从而改善睡眠状态。