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功能性饮料中常见的这种成分,竟能延缓衰老?

科学界近日震撼发声!先是印度国家免疫学研究所的Vijay K. Yadav团队在《Science》揭示了牛磺酸具有延缓衰老的惊人潜力。紧接着,西京医院樊代明院士团队在顶级期刊《Cell》上发文,再度引发热议:牛磺酸竟能助力肿瘤免疫!
          
作为功能性饮料中常见成分,牛磺酸的功能不可小觑,这一发现必将引领食品饮料行业迎来新的发展机遇,同时也为抗衰等领域的研究开辟了全新的方向。
关于牛磺酸的一切
1827 年,牛磺酸首次从公牛胆汁中分离获得,又名牛胆碱、牛胆素,是存在于生物体内一种稳定的内源性含硫氨基酸,广泛分布于人和动物的多种组织、器官中,以骨骼肌、心脏、视网膜和胎盘中含量较高。此外,牛磺酸在哺乳动物的乳汁中也存在,是婴幼儿生长发育的必需营养素。    
牛磺酸在人体组织内的分布

牛磺酸在人体组织内的分布

牛磺酸在体内可以利用蛋氨酸和半胱氨酸为底物在肝脏中经催化反应进行内源性合成,但是合成能力会随年龄的增长而降低。人群研究表明,20岁时的合成能力处于顶峰,随后血液中牛磺酸的水平会逐年下降[2]。由此可见,通过膳食摄入途径补充牛磺酸至关重要,人体摄取牛磺酸是以含量丰富的鱼贝类海产品及肉类食品为主。
          
在我国,根据《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》(GB 14880-2012)、《食品安全国家标准 运动营养食品通则》(GB 24154-2015)等标准规定,牛磺酸作为一种天然或人工合成的食品营养强化剂,既可以作为保健食品原料,也可以应用到普通食品(包括运动营养食品)中。国际上,牛磺酸获得美国FDA的GRAS认证,用作强化水饮料的成分;在日本,牛磺酸被列为不影响人体健康的物质;欧盟批准牛磺酸作为能量饮料的成分使用。
          
中金企信国际咨询数据显示:2019年牛磺酸总规模在11亿元左右,预计2026年达到15亿元,年复合增速达到4.5%。牛磺酸主要应用于食品和宠物食品等领域,据观研天下的报告显示,牛磺酸在饮料行业、宠物食品、保健食品领域、饲料行业的应用比重分别占45%、14%、30%及8%。   
牛磺酸是怎么做到延缓衰老?
牛磺酸在体内不参与蛋白质合成,但它在许多生理过程中都发挥着重要作用,例如缓解体力疲劳、保护视力、增强免疫力、脂质代谢调节、保护神经系统、改善记忆、保护心血管系统等。
          
一篇发表在《Cell》的综述首次创造性的提出了衰老的十二个标志:基因组不稳定、端粒损耗、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、大自噬失能、营养感应失调、线粒体功能障碍细胞衰老、干细胞耗竭、细胞间通讯改变、慢性炎症和生态失调[3]。
          
令人兴奋的是,Vijay K. Yadav团队研究发现牛磺酸能减少细胞衰老、保护端粒酶,抑制线粒体功能障碍,减少DNA损伤并减弱炎症反应,为延缓衰老提供了新的可能策略,那么具体又是如何运作的呢?
          
实验表明,牛磺酸的浓度随着衰老而下降,然而补充牛磺酸使雌性小鼠的平均寿命增加了12%,雄性小鼠增加了10%。为了探究牛磺酸的缺乏是否是驱动衰老因素,研究人员验证了牛磺酸对抗衰老的多种机制。 
牛磺酸和牛磺酸衍生生物分子(红色)对经典衰老特征的影响示意图

牛磺酸和牛磺酸衍生生物分子(红色)对经典衰老特征的影响示意图

1、减少细胞衰老:实验观察到,牛磺酸补充能够减少小鼠组织中SA β-Gal染色(一种细胞衰老的生物标记)的强度。在神经元培养实验中,牛磺酸补充增加了对甲双氧草酰脲(一种诱导细胞衰老的DNA损伤剂)处理后的神经元存活率。
          
2、保护端粒酶功能:在端粒酶缺陷的斑马鱼模型中(tert−/−(G2)),牛磺酸补充从2天胚龄(dpf)开始,能够抑制细胞衰老,并在300 mM和10 mM的浓度下提高了斑马鱼胚胎的存活率。
          
3、抑制线粒体功能障碍:通过测量tRNALeu(UUA)中tm5U-tRNA的水平,发现牛磺酸补充的小鼠在老化过程中保持了较高的tm5U-tRNA修饰水平,这有助于促进ND6蛋白(线粒体复合体I的一个关键组成部分)的翻译。
          
4、减少DNA损伤:牛磺酸补充降低了老年小鼠血清中的8-OH-dG水平(氧化DNA损伤的指标)。此外,实验中检测到,补充牛磺酸的小鼠在肌肉中的DNA损伤标记H2Ax的水平较低,这表明牛磺酸可能通过减少DNA损伤来保护细胞。
牛磺酸产品的创新赛道    
提到牛磺酸,我们第一个联想到的是那些功能性饮料,如红牛、东鹏特饮。该物质在缓解疲劳的产品中扮演了关键角色。此次,牛磺酸两次登上顶级期刊,无疑会再次提高其作为功能性成分的影响力,红牛等能量饮料品牌可能会率先享受到这种科学认可带来的好处。
据国家市场监督管理总局的保健食品注册数据,截至4月12日以牛磺酸为主要原料的保健食品共239个, 包括增强免疫力、缓解体力和视力疲劳、改善记忆、改善生长发育等多种保健功能。
          
因此,食品企业不应忽视牛磺酸作为一种多面手的潜力。实际上,随着消费者对健康和功能性食品需求的日益增长,牛磺酸作为一种具有多种健康益处的成分,在人群和品类等领域极有可能成为食品创新的前沿趋势。
1)受众群体细分化
          
婴幼儿
根据《婴幼儿配方乳粉生产许可审查细则(2013版)》,牛磺酸作为可选择性成分添加,有助于促进婴幼儿的生长发育、脑神经和脑组织发育,保护视力。   
老年人
根据研究,老年人体内牛磺酸的血清水平较年轻人减少超过80%,牛磺酸缺乏可能是驱动衰老的因素。在此背景下,为了积极贯彻《“十四五”健康老龄化规划》,食品企业需把握住老年人市场的巨大潜力,研发针对老年人的牛磺酸补充食品,以满足其特定的营养需求,提升生活质量。
2)品类创新
          
固体饮料    
牛磺酸的应用远不止于液体能量饮料,可以促进人体新陈代谢,调节神经系统功能,起到提神醒脑、补充体力、抗疲劳的功效。
软糖 压片糖果
凝胶糖果具有便于携带、剂量稳定、口感舒适等特点,也被更多商家用来作为牛磺酸的添加载体。

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