PQQ是什么?
PQQ是吡咯喹啉醌的英文缩写,一种醌分子,最初被鉴定为细菌中的酶辅因子,其作用类似于 B 族维生素在人体中的作用。
在化学结构上,PQQ具有三个羧酸基团,用于与蛋白质结合,以及两个酮基团,参与分子的氧化还原能力。
由于PQQ对人体中的某些蛋白质具有亲和力,并能与它们结合产生生物效应,故此与PQQ结合的蛋白质也被称为醌蛋白。
PQQ是否是人体中的酶辅因子仍然不太确定,它此前也曾被认为是一种新型维生素化合物,但同样也没有能完全站住脚的证据。因此,目前对PQQ的认知是它是一种具有生物活性的非维生素化合物,在啮齿动物中具有促进生长的作用。
食物来源
PQQ 天然存在于大多数食物中(含量极少),但含量最高的是:
发酵大豆产品,如纳豆(最高估计值为 61±31 纳克/克湿重,最低估计值为 1.42 ±- 0.32 纳克/克)
青豆(9.26±3.82ng/g湿重)
菠菜(7.02 +/- 2.17 ng/g 鲜重)
油菜花(甘蓝型油菜花,含量为 5.44 +/- 0.8 ng/g 鲜重)
芥菜(5.54 ±1.50 ng/g 鲜重)
豆腐(24.4±12.5ng/g湿重)
茶树茶,又称绿茶(每克干叶中约含 30 纳克)[3],估计值下限为 0.16 ± 0.05
青椒、欧芹和猕猴桃(湿重约为 30 纳克/克)[3]尽管一些估计值较低(青椒为 2.12 ± 0.40 纳克/克)
人类母乳中 PQQ 和 IPQ 含量为 140-180 ng/mL
哺乳动物(包括人类)可以自行合成PQQ,但目前尚不确定这种分子的合成路径,据认为人体每天会产生大约 100-400 ng 的 PQQ,一些作者据此估计人体组织浓度约为 0.8-5.9 ng/g。
人体血液水平
人类以水果味饮料的形式摄入单剂量(0.2mg/kg)PQQ,其最大浓度约为 2 小时,Cmax约为9nM,
在健康受试者中,将 PQQ 剂量从每天 0.075mg/kg PQQ 加倍至 0.15mg/kg(每周递增一倍),然后至 0.3mg/kg,可线性增加血浆 PQQ 水平。在补充第四天进行测量时,空腹血液中 PQQ 的浓度范围为 2 至 14nM。
每日补充吡咯喹啉醌 (PQQ) 似乎可使人体血浆 PQQ 浓度升高至稳定水平,约为 10nM。
吸收与留存
在小鼠的研究中,PQQ吸收后在 24 小时内通过肾脏排泄(吸收剂量的 81%)。在 24 小时内保留大量PQQ 的唯一组织是皮肤和肾脏。对于肾脏,假设PQQ 的滞留主要代表 PQQ 被排泄。对于皮肤,PQQ 的浓度从 6 小时时吸收剂量的 0.3% 增加到 24 小时时的 1.3%。此外,血液中的大部分 PQQ(超过 95%)与血细胞部分有关,而不是血浆。
在人类中,不到 0.1% 的摄入剂量被检测为未修饰的 PQQ,这表明 PQQ 在消除之前已被快速代谢。
PQQ有什么功效?
- 氧化还原支持
PQQ被认为是体内相对稳定的氧化还原因子,在降解前通常能够进行约 20,000 次氧化还原反应,当它自行进行氧化还原反应时,会转化为还原形式,即吡咯喹啉二氢醌(PQQH 2 ),并由谷胱甘肽补充(恢复为 PQQ 形式),在氧化还原方面,其作用类似于维生素C和α-硫辛酸。
PQQ 可部分抑制硫氧还蛋白还原酶 1 (TrxR1),这是一种还原硫氧还蛋白的酶,硫氧还蛋白具有二硫醇/二硫化物活性位点 (CGPC),是主要的细胞蛋白二硫化物还原酶,在细胞中充当核糖核苷酸还原酶、硫氧还蛋白过氧化物酶 (过氧化物酶) 和蛋氨酸亚砜还原酶等酶的电子供体。
通过抑制抑制硫氧还蛋白还原酶 1,PQQ起到帮助细胞增加抗氧化基因的表达,增强细胞的氧化还原能力。
此外,PQQ还能抑制谷胱甘肽还原酶的活性,在体外研究中,与对照组相比,5µM PQQ 使 GSSG 还原减少了约 2 倍。然而,在体内环境中,PQQ增加谷胱甘肽消耗。
- 线粒体生物发生
在动物(小鼠)研究中,每天0.2-0.3mg/kg体重的PQQ补充量可以增加小鼠的线粒体生物发生,且在啮齿动物(大鼠)中,PQQ 的缺乏会影响基因表达(10,000 个测试基因中的 238 个),而饮食的补充会影响 847 个转录本;其中,受影响的主要途径包括硫氧还蛋白和 MAPK 信号传导,以及线粒体生物合成的正调节剂 PGC-1α;
对大鼠进行 PQQ 缺乏饮食(大鼠必须完全依赖PQQ 的从头生物合成)与 PQQ 充足饮食的比较研究中,添加 PQQ 的饮食往往会在大鼠的一生中促进肝脏中线粒体增加 20-30%;此外,从 2 周龄开始,在 PQQ 缺乏饮食的小鼠中,通过管饲法喂养 2mg/kg PQQ,每个细胞的线粒体数量增加了 60%,从 56.8±7.8 增加到 91±6.6。
在人类研究中,每天给予 0.075-0.3mg/kg体重 的成年人,也已注意到线粒体功效的初步证据,在一项为期 6 周的耐力运动训练计划人类研究中,每天服用 20 毫克PQQ的参与者 PGC-1α 蛋白水平与服用安慰剂的患者相比有显著提高,作者的结论是“补充 PQQ 似乎不会对有氧运动表现或身体组成产生任何增能作用,但似乎会通过显著提高 PGC-1α 蛋白含量来影响线粒体的生物合成。”
在另一项人类研究中,当人类补充 PQQ(每次 0.075-0.3 毫克/千克,持续一周)时,尿乳酸会降低 15%,同时尿丙酮酸也会减少。此外也发现富马酸略有减少,但尿液中的其他克雷布斯循环(三羧酸循环、柠檬酸循环)中间体(异乌头酸、柠檬酸、2-酮戊二酸和琥珀酸)没有改变。假设尿液代谢物反映细胞能量状态,则推测这表明线粒体效率有所提高。
在细胞氧化还原支持及线粒体生物发生两项基础功能下,PQQ可能可以产生一系列的作用:
- 三周内补充 0.075-0.3 毫克/千克的 PQQ(每周剂量递增1倍),与血清中 C 反应蛋白浓度下降45%有关【人体研究】
- 提高细胞的胰岛素敏感性【理论推测】
- 神经保护作用【动物研究】
- 在缺血前 30 分钟注射 10mg/kg 即可减少梗塞的严重程度 (梗塞面积从增加的 95±3.6% 减少到 68.8±10.4%)【动物研究】
- 每天补充20mg PQQ 对患有视觉空间障碍的老年人的认知功能具有适度但显著的影响【人体研究】
- 每日20 毫克/千克体重的 PQQ可逆转大鼠与年龄相关的记忆力下降【大剂量动物研究】
- 每日20 毫克 PQQ 能够显著改善睡眠质量,但需要 4 周见效【人体对照研究】
- 在缺血前 30 分钟注射 15 毫克/千克体重的剂量,可观察到对缺血心肌细胞的保护作用【动物研究】
- 与喂食 2mg/kg PQQ 的相同饮食相比,喂食 PQQ 缺乏饮食的大鼠的血浆甘油二酯和甘油三酯高 20-50%【动物研究】,但人类连续服用3周PQQ未发现对甘油三酯有任何影响。
- PQQ可预防动脉粥样硬化,通过降低CRP和减少尿液中的三甲胺-N-氧化物 (TMAO) ,两者都被认为是动脉粥样硬化的生物标志物。
- 口服 PQQ 补充剂可以影响健康人类的骨骼肌代谢(20mg/天),但其实际意义尚不清楚。
- 体外试验时,PQQ 在分离的肝细胞中显示出保护作用,在 3µM 时效力最强,但不清楚在体内的作用。
- PQQ 对 U937 白血病细胞有细胞毒性,但对 NIH3T3 和 L929 细胞无细胞毒性,且呈剂量依赖性。【体外研究】
与其他营养素的相互作用
PQQ会降低细胞内的谷胱甘肽水平,因此服用PQQ时,建议补充谷胱甘肽,例如NAC补充剂。
标准用量
20mg/天
安全性
在人类中,单独使用 20 毫克 PQQ 或与 300 毫克CoQ10联合使用,发现在 12 周的治疗期间没有出现任何毒性体征或症状,并且已证实一周内摄入高达 0.3 毫克/千克 PQQ(对于一个 150 磅的人来说约为 20 毫克)是安全的。
动物研究中,给大鼠注射 11-12 毫克/千克体重的 PQQ 后,发现其肾小管出现炎症;给大鼠注射 20 毫克/千克体重的 PQQ 后,发现其出现一些肾脏和肝脏毒性症状。给大鼠注射 500-1000 毫克/千克体重的 PQQ 后,曾出现急性死亡。
在出现更多证据之前,避免超出标准用量是明智之举!
遗传毒性
PQQ尚未发现任何遗传毒性
你需要补充PQQ吗?
虽然PQQ和麦角硫因已被许多人推崇为长寿维生素,但这并不意味着你必须补充,一方面是因为尚无直接证据证明其与长寿的联系,另一方面其功能验证目前绝大多数仅停留在动物研究和体外研究阶段,科学界普遍缺乏PQQ在人体内作用机制的研究。
但假如你已出现线粒体相关疾病症状(见延伸阅读),可尝试补充,但需保持耐心。如正常健康且睡眠良好,则无需额外补充,每周吃2-3次发酵食品,例如纳豆、酸菜、酸萝卜、酸黄瓜等足以。参考前述:PQQ食物来源。