糖類為三大營養(yǎng)素之一,是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。不僅如此,糖類還可以維持腦細胞的正常功能、參與構(gòu)成細胞組織結(jié)構(gòu),具有抗酮體生成、節(jié)約蛋白質(zhì)等作用。而最近,“抗糖”之風盛行。從明星到互聯(lián)網(wǎng)KOL,很多人都在宣傳其重要性,相關(guān)的商業(yè)產(chǎn)品也是層出不窮,這一概念被越來越多地運用在食品保健品和化妝品等領域中。所謂“抗糖”,其實對抗的是糖類與蛋白質(zhì)反應后生成晚期糖基化終末產(chǎn)物的過程。這一反應在皮膚上的表現(xiàn)為膚色暗沉、皮膚松弛、干燥和產(chǎn)生色斑等。這股“抗糖”之風到底要不要跟,看了接下來對糖基化反應的詳細介紹再做決定吧!
糖基化反應是什么?
糖基化反應,用專業(yè)的說法叫作非酶糖基化反應或者叫作美拉德反應,原理就是還原性糖在沒有酶的條件與蛋白質(zhì)結(jié)合,經(jīng)過漫長的反應最終產(chǎn)生晚期糖基化終末產(chǎn)物,簡稱AGEs。
AGEs是一類不可逆的、發(fā)黃褐變的、關(guān)聯(lián)性的,不怕酶破壞的生物垃圾,是導致人體衰老的元兇之一。隨著年齡的增長,AGEs 在細胞內(nèi)和細胞外皮膚環(huán)境中積累,導致膠原蛋白、彈性蛋白或纖連蛋白纖維交聯(lián)變硬,以及黑色素生成增加。AGEs還能抑制體內(nèi)天然含有的抗氧化酶,加重光老化。肌膚糖化主要表現(xiàn)為膚色暗沉,甚至開始產(chǎn)生雀斑、痘痘;肌膚松弛,產(chǎn)生皺紋;皮膚干燥。化妝品市場上的大多數(shù)化合物的作用是阻止或逆轉(zhuǎn)糖化反應的第一步,即蛋白質(zhì)和糖之間的結(jié)合,減少早期糖化產(chǎn)物Amadori的形成[1]。
*圖源自網(wǎng)絡
糖基化反應過程
美拉德反應分為三個主要階段:早期、中期和晚期。
在“早期”階段,葡萄糖(或其他還原糖,如果糖、半乳糖等)與幾個分子的游離氨基反應,包括蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì),以形成不穩(wěn)定的醛亞胺化合物,席夫堿。通過重排,該堿基產(chǎn)生穩(wěn)定的酮胺,即 Amadori 產(chǎn)物。由于該反應不需要酶的參與,體內(nèi)調(diào)節(jié)它的變量是葡萄糖和蛋白質(zhì)濃度、蛋白質(zhì)的半衰期及其在游離氨基方面的反應性以及細胞對葡萄糖的滲透性。因此,糖尿病患者中約有 1/3 會出現(xiàn)皮膚并發(fā)癥[2]。
在涉及氧化和脫水反應的“中間階段”,Amadori 產(chǎn)品降解為各種羰基化合物(乙二醛、甲基乙二醛、脫氧葡萄糖酮),其反應性比衍生它們的糖類要高得多;這些化合物充當傳播劑,再次與蛋白質(zhì)的游離氨基反應。
在“后期”,這些傳播子再次與游離氨基發(fā)生反應,通過氧化、脫水和環(huán)化反應,形成黃褐色、常發(fā)熒光、不溶、不可逆的化合物(通常稱為AGEs),長期積累蛋白質(zhì)并造成損害。AGE 是復雜異質(zhì)的,并非所有 AGE 都已被鑒定,部分未鑒定的化合物,源自蛋白質(zhì)糖化,還包括前體,如 Amadori 重排產(chǎn)物和糖酵解中間體二羰基乙二醛 (GO) 和甲基乙二醛 (MGO)[3]。
這里應該強調(diào)的是,氧化過程在許多 AGE 的形成中很重要,清除自由基可有效抑制糖化。這些過程背后有兩種機制,均由銅和鐵等金屬催化:第一種機制涉及葡萄糖在金屬離子存在下的氧化,導致酮醛和自由基超氧化物的產(chǎn)生。酮醛與蛋白質(zhì)的氨基反應并產(chǎn)生酮亞胺,從而導致 AGEs的形成;第二種機制涉及amadori 產(chǎn)物在中間金屬和分子氧存在下自動氧化,這會導致 AGEs 和自由基超氧化物的產(chǎn)生[4]。
糖基化對皮膚的危害?
(1)抑制成纖維細胞的產(chǎn)生
成纖維細胞是我們體內(nèi)制造膠原蛋白的機器。AGEs會抑制成纖維細胞的增殖,相當于間接抑制了膠原蛋白的生成。此外,我們皮膚中,成纖維細胞和膠原蛋白互相牽引,變成膠原纖維,立體,富有彈性。如果沒有成纖維細胞,膠原蛋白就像一張四周沒有支撐的蜘蛛網(wǎng),沒有張力,補充再多,皮膚也是松松垮垮的。
(2)抑制L-乳酸
L-乳酸可以促進膠原蛋白生成,AGEs會抑制它的促生成作用。
(3)抑制玻尿酸的生成
(4)使膠原蛋白過度交聯(lián)
我們的膠原蛋白,錯落有致,秩序井然。但隨著AGEs越來越多,他們開始挑唆附近的膠原蛋白們搞小團體。讓它們緊緊地抱在一起,結(jié)團變硬,逐漸喪失工作熱情,拒絕擴散營養(yǎng)。這些變化會使皮膚彈性下降,皺紋加深,逐漸衰老。
*圖源自網(wǎng)絡
(5) 促進光老化和黑色素生成
當UVA照射AGEs時,會產(chǎn)生-OH,它破壞力強大,造成的后果就是,膠原蛋白和玻尿酸減少,誘發(fā)皺紋。此外,角質(zhì)形成細胞響應紫外線照射而分泌AGEs ,通過 RAGE 的 ERK 和 CREB 信號傳導刺激黑色素生成,導致皮膚色素沉著[5]。所以,做好防曬,也是預防糖基化的方法之一。
怎樣應對糖基化?
(1)反應前扼殺
①最直接的方法就是減少糖分的攝取,AGEs的含量和血糖值有直接關(guān)系。而糖基化對我們的影響,很大一部分是通過AGEs實現(xiàn)的。研究表明,血糖濃度高的人比濃度低的人普遍顯老。
②AGEs 生成抑制劑( AGE-inhibitors)
氨基胍通過阻斷 Amadori 產(chǎn)品上的羰基來防止 AGE 形成(在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)對人體有不良反應,故現(xiàn)已退出臨床研究);吡多胺,后Amadori反應抑制劑,天然維生素B6的一種結(jié)構(gòu)形式,可抑制人體AGEs生成,對人體的不良反應很小。還有苯磷硫胺、OPB-9195、LR-90等。
(2)反應中阻止
①自由基清除劑。比如:肌肽就是一種很好的抗氧化劑,它可以清除自由基。
②AGEs 斷裂劑( AGE-breaker)。比如:Alagebrium( ALT711)、TRC4186 與 TRC4149等。
③抗氧化劑,替尼司坦,阿司匹林(aspirin) 和血管緊張素受體拮抗劑等藥物均具有降低AGEs生成的作用。比如:阿司匹林阻止 AGE 形成的作用,可能是因為它具有自由基清除劑和金屬離子螯合劑的作用。
④天然化合物具有對抗 AGEs 形成和積累的潛力。普遍存在于植物中的多酚及黃酮類化合物通過清除羥基自由基,與金屬離子螯合,捕獲二羰基化合物等作用抑制AGEs生成。例如蘆丁通過捕獲反應性氨基等機制使蛋白質(zhì)無法與葡萄糖反應[6]。還有白藜蘆醇[7]、綠茶[8]、丁香提取物[9]等。
(3)反應后彌補
①促進AGEs分解和排除的物質(zhì)。比如,月見草油,一種月見草的種子里提取的油脂。
②以 AGEs-受體為靶點的藥物。如PF 04494700 ( TTP-488 )[10]。
參考文獻
轉(zhuǎn)載自:藥大妝研
我們的服務:
研發(fā)服務 | 體外功效評價 |
• 為功效原料改良及開發(fā)提供技術(shù)支持 • 為產(chǎn)品配方改良及開發(fā)提供技術(shù)支持 • 研發(fā)咨詢服務 |