燕窝酸：自然奇迹的科学探索

燕窝酸，学名N-乙酰神经氨酸，通常以低聚糖，糖脂或者糖蛋白的形式存在，是一类九碳酮基酸性单糖，是所有神经氨酸或酮基-脱氧壬酮糖酸（KDN）的N-或O-衍生物的总称。燕窝酸广泛存在于人体的各个器官中，其中，大脑中的燕窝酸含量最高。脑灰质中的燕窝酸含量是肝、肺等内脏器官的15倍。

燕窝酸天然存在于燕窝、母乳、牛奶、鸡蛋和奶酪中，是中国传统滋补品燕窝中的主要活性成分，其含量是衡量燕窝质量等级的一个重要指标，根据中国行业标准《燕窝质量等级》（GH/T 1092-2014），特级燕窝要求燕窝酸的含量≥10%。 

燕窝酸的生产方法有多种，主要包括从天然来源中提取、聚合物水解、化学合成、酶合成、全细胞生物催化和通过微生物发酵进行生物合成等。

 

2.1从天然来源中提取燕窝酸

燕窝酸传统上通过天然来源提取产生，提取来源包括可食用的燕窝、蛋黄和牛奶。已报道的提取燕窝酸的有效方法包括热水提取、双重超滤和离子交换色谱法。然而，从天然原料中提取燕窝酸有许多缺点，包括取材困难、提取工艺复杂、燕窝酸含量低、回收率低以及需要专用设备而难以满足工业规模生产的需求等。

2.2聚合物水解和化学合成

多聚燕窝酸是一种附着在糖蛋白上的特殊糖聚物，是燕窝酸及其衍生物的重要来源。目前已开发出多种方法水解多聚燕窝酸生成燕窝酸，例如加热酸水解、微波辐射酸水解和酶催化。由于燕窝酸的化学合成涉及复杂的步骤，包括还原、保护和氧化，需要多种化学品（例如，MoO₅⋅Py⋅HMPA、RuO₄ 和 NaIO₄）的参与。繁琐的保护和脱保护步骤以及低产率和立体选择性限制了燕窝酸的化学合成。

2.3酶促生物转化合成燕窝酸

与化学酶法相比，酶法合成燕窝酸通常具有较高的转化率和纯度，且产品提取手段容易。但酶催化过程复杂，且燕窝酸醛缩酶不易获得，限制了酶法工业化生产燕窝酸。

2.4生物合成

一些微生物，例如脑膜炎奈瑟菌、大肠杆菌 K1 和空肠弯曲菌，会从葡萄糖中自然产生燕窝酸。通过不相关碳源（如葡萄糖）直接微生物发酵生产燕窝酸而不添加任何直接前体，不仅简化了生产流程，也提高了生产效率和稳定性、可持续性。

 

3.1改善大脑发育和认知能力

补充燕窝酸对改善学习和记忆的影响已经在啮齿类动物和仔猪中进行了广泛的研究。Yew等人报道称，燕窝酸通过促进神经干细胞模型胚胎小鼠神经外胚层细胞的分化、迁移和增殖而发挥神经营养作用。Oliveros等人评估了补充燕窝酸对怀孕大鼠及其幼崽从出生到1岁的记忆和学习的影响，研究通过在SD大鼠的标准饮食中加入6′-SL形式的燕窝酸，进行了为期一年的观察。与对照组相比，补充6′-SL的大鼠的LTP升高（突触传递长时程增强（LTP）是神经元可塑性的反映，也是学习和记忆的神经生物学基础）。使用碳-14标记的游离燕窝酸检测其在仔猪体内的代谢途径发现，外源的游离燕窝酸可以穿过血脑屏障并被各种组织吸收，并入神经元，促进大脑发育。这些发现进一步支持饮食中的燕窝酸最终会进入大脑，并对大脑的生长和发育产生影响。

3.2抗氧化

燕窝酸的抗氧化特性使其在对抗炎症和延缓衰老等皮肤问题方面具有显著的应用前景。Iijima等人在模拟生理条件下揭示了燕窝酸对H₂O₂的体外清除作用，其清除机制与其结构中特有的游离酮羧酸基团有关。在此基础上进一步证明燕窝酸对H₂O₂诱导的EL-4小鼠淋巴瘤细胞死亡具有剂量依赖性的抑制作用，在培养基中添加10 mM 燕窝酸预处理4小时后，120 μM H₂O₂造成的细胞毒性基本被完全抑制。其他研究表明，燕窝酸还可以减轻过氧化脂质的细胞毒性，中和活性氧引起的氧化损伤和提高肝脏抗氧化基因的转录水平，显著降低氧化应激和减轻脂多糖引发的肾衰竭。

3.3皮肤美白

通过有效抑制酪氨酸酶的活性，可以减少黑色素的产生，从而帮助淡化色斑、雀斑，提亮肤色，实现美白效果。Zack C. F. Wong等人采用VC作为对照，利用体外蘑菇酪氨酸酶活性和对皮肤黑色素瘤细胞内生成的黑色素量检测比较燕窝提取物和消化物的美白功能。经过消化后的燕窝样品具有更强的酪氨酸酶抑制活性，燕窝提取物和消化物均能以剂量依赖的方式抑制B16黑色素瘤细胞中黑色素的生成，但10 µg/mL的消化物的抑制活性与1000 µg/mL提取物的抑制效果相当，这一差异性可能与燕窝经体外模拟胃液消化后释放出的完全游离燕窝酸有关。

3.4皮肤保湿

丝聚蛋白是由角质细胞在角质层中形成角蛋白的过程中产生的，有助于维持皮肤的天然保湿因子和皮肤屏障功能的完整性。Queenie Wing Sze Lai等人测定了燕窝的水提物和富含消化多肽的酶消化物对HaCaT细胞中丝聚蛋白和丝聚蛋白-2的诱导作用。结果表明，燕窝水提物和消化物均能在mRNA和蛋白水平显著诱导这些蛋白的表达；且可通过激活p38MAPK通路和多种转录因子，如GATA3、PPARα、PPARβ和PPARγ，在培养的HaCaT细胞中诱导微丝蛋白和微丝蛋白-2的基因转录。与提取物相比，这些转录因子均能被燕窝消化物显著激活。原子力显微镜显示，与对照细胞相比，经燕窝提取物处理的HaCaT细胞具有更多的液体形态，表明燕窝提取物对细胞具有显著的保湿作用。与水提物相比，燕窝消化物对细胞保湿效果的诱导作用更好。这些证据均可作为燕窝提取物能够发挥皮肤保湿作用的有力支持。

 

2021年6月，N-乙酰神经氨酸（燕窝酸）通过化妆品新法规成功备案成为中国0001号化妆品新原料。2024年3月14日，中国香料香精化妆品工业协会在其官方网站发布了《化妆品用原料 N-乙酰神经氨酸》等四项团体标准。新标准的发布，完善了化妆品用原料N-乙酰神经氨酸作为化妆品原料使用的标准体系，更好地从上游生产商控制产品质量，促进提升产品和服务竞争力，为终端消费者赋能。

根据《化妆品注册备案管理办法》，化妆品新原料注册备案完成后，自首次使用化妆品新原料的化妆品取得注册或者完成备案之日起算，需要有三年的监测期。据应用燕窝酸新原料的第一款产品（自然堂燕窝酸御龄凝脂面膜）的备案时间推算，针对燕窝酸作为化妆品新原料的监测期将在今年的10月20号结束。监测期结束后，对于未发生安全问题的新原料，药监局将其纳入已使用化妆品原料目录。因此不出意外，燕窝酸有望在24年年末正式走入市场，发挥其在化妆品行业的应用潜力。