3月19日，雀巢研究所和新加坡国立大学医学院的研究人员在《自然》子刊“Nature Metabolism”上发文，揭示了葫芦巴碱作为NAD+前体，有助于改善衰老过程，以及增强肌肉力量，治疗肌肉减少症的潜能。
葫芦巴碱，听起来可能相对陌生，但它不仅是咖啡的苦味来源之一，同时也是诸多芳香化合物的前体成分，如今更是开发抗衰功能性食品的潜力新型原料。
“不老神药”NMN有了新选择？
衰老的话题总是绕不开一个关键分子——NAD+，即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。这种细胞内的重要辅酶在调节能量代谢和氧化还原反应中起着核心作用，具有“年轻因子”和“富人的时间银行”的美誉。
在众多NAD+前体中，NMN（烟酰胺单核苷酸）、NR（烟酰胺核糖）、NA（烟酸）、Trp（色氨酸）和Nam（烟酰胺）是研究的热点。特别是NMN，它因其抗衰老潜力而备受瞩目，被誉为“不老神药”。在加拿大和日本等国家，NMN已被允许合法使用。在国内，NMN还尚未获得新食品原料、食品添加剂、保健食品和药品等的许可，但在2023年，NMN在化妆品原料处备案。
最新的研究揭示，葫芦巴碱也是一种NAD+前体分子。与NMN相比，葫芦巴碱可以使NAD+水平增加约50％，NMN可以使NAD+水平增加约两倍。然而，葫芦巴碱在补充72小时后，血清中仍能维持较高的浓度，而NMN在转化为NAM后则会迅速消失。这一发现为抗衰老领域的“不老神药”NMN提供了一个新的替代选择。
此外，研究发现葫芦巴碱通过依赖烟酸磷酸核糖转移酶（NAPRT）的Preiss-Handler途径进行代谢，而不是激活 GPR109A受体，可能使其具有更好的耐受性和更少的副作用。
什么是葫芦巴碱？
葫芦巴碱，学名为三甲基黄嘌呤，属于吡啶类生物碱的一种，主要来源于豆科植物葫芦巴。除了葫芦巴，这种生物碱也存在于咖啡豆中，并且是咖啡豆中含量第二高的生物碱，仅次于咖啡因。葫芦巴碱还少量分布于大豆、苜蓿、桑叶等多种植物中。
葫芦巴碱化学式
葫芦巴碱是咖啡烘焙过程中产生风味的前体物质，是咖啡的苦味来源之一，同时也是诸多芳香化合物的前体成分。此外，葫芦巴碱具有多维生理学功能，不仅可以改善线粒体功能，提高肌肉力量，还具有强大的抗氧化性，可以帮助清除自由基，减少细胞的损伤。
1）降血糖
研究表明，在2型糖尿病大鼠中，葫芦巴碱可降低血糖和胰岛素水平，增加胰岛素敏感性指数。此外，葫芦巴碱增加了胰腺重量、胰腺与体重的比值、胰岛素含量，表明葫芦巴碱可能通过促进胰岛β细胞再生和改善胰岛素抵抗，从而降低血糖水平。
2）抗氧化性
活性氧(ROS)是氧化应激的主要标志，会导致细胞损伤和多种疾病的发生，研究发现葫芦巴碱不仅能显著降低细胞内ROS水平，还可降低胰腺丙二醛和一氧化氮含量，增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽和诱导型一氧化氮合酶活性。
3）抗衰老
研究表明，补充葫芦巴碱可以增加NAD+水平，增加线粒体活性，有助于改善衰老过程。在线虫中，葫芦巴碱可以减少与年龄相关的肌肉萎缩，并延长寿命。在小鼠中，补充葫芦巴碱可以增强肌肉力量并防止衰老过程中的疲劳。
4）改善认知功能
研究表明，葫芦巴碱通过抑制促炎细胞因子和增加神经递质释放，从而改善了衰老加速小鼠 pron 8 (SAMP8) 模型学习和记忆衰退的转录组学[4]。此外，葫芦巴碱可诱导人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞中的功能性神经突触生长，这与其改善记忆的作用机制有关。
5）降血脂
在GK 2型糖尿病大鼠中，葫芦巴碱可降低血清和肝脏甘油三酯水平，降低肝脏脂肪酸合成酶活性，增加肝脏肉碱棕榈酰转移酶和葡萄糖激酶活性。
猛喝咖啡≠补充葫芦巴碱
随年龄增长，NAD+水平降低，破坏氧化还原平衡，引发肌肉功能衰退，即骨骼肌减少症。骨骼肌减少症是骨骼肌在衰老过程中的功能衰退，会导致肌肉力量和功能的下降，进而影响活动能力，严重时可能导致身体残疾。研究表明，可通过膳食摄入、微生物合成、代谢途径调节等3个途径补充葫芦巴碱。
葫芦巴提取物
1）膳食摄入
食用富含葫芦巴碱的食物是增加体内葫芦巴碱水平的直接途径。例如，咖啡豆和葫芦巴种子是自然界中已知富含葫芦巴碱的植物。然而，仅依赖增加咖啡摄入量来改善与衰老相关的健康问题可能并不如想象中那么简单。
韩国的一项研究表明，高咖啡摄入量与较低的肌肉减少症风险有关，这一发现可能与韩国的咖啡饮食习惯有关。但最新研究并未明确葫芦巴碱与膳食咖啡因摄入水平之间的关联。因此，通过大量饮用咖啡来改善健康状况的想法应谨慎对待。
此外，葫芦巴碱的前体是烟酸，因此，通过食用富含烟酸的食物或补充烟酸，可以间接增加体内葫芦巴碱的水平。
2）微生物合成
研究人员发现，膳食纤维的摄入量与体内葫芦巴碱水平有关，可能是因为肠道菌群代谢也可以产生葫芦巴碱。因此，通过增加膳食纤维、益生菌等物质的摄入量，优化肠道微生物环境，促进合成葫芦巴碱的微生物生长，进而提高体内葫芦巴碱的水平。但值得注意的是，饮食、肠道菌群和肌肉健康之间存在着复杂的关系，需要进一步研究阐明。
3）代谢途径调节
NAPRT酶是葫芦巴碱转化为NAD+前体的关键酶。因此，通过增加NAPRT酶的表达，可以提高葫芦巴碱转化为NAD+前体的效率，进而提高体内葫芦巴碱的水平。此外，研究表明，葫芦巴碱与S-腺苷甲硫氨酸依赖的甲基转移酶有关。因此，通过增加这类甲基转移酶的活性，可以促进体内葫芦巴碱的合成。
葫芦巴碱产品应用
葫芦巴碱作为一种具有多种生物活性的植物生物碱，在抗衰老、降血糖、改善认知功能等领域具有广泛的应用潜力。然而目前有关葫芦巴碱的应用案例较少。
尽管葫芦巴碱的补充可能通过饮食摄入、微生物合成和代谢途径调节等多种方式实现，但目前市场上的相关产品尚不多见。随着对葫芦巴碱研究的不断深入，未来可能会有更多以葫芦巴碱为主要成分的抗衰产品被开发出来，为促进人类健康和延缓衰老提供新的选择。