文： ZMY
來源：食品加工包裝在線
麥角硫因是一種天然稀有的氨基酸，屬于含硫氨基酸，是目前發現的唯一的天然的2-硫代咪唑氨基酸（2-thio-imdazole）。其化學結構與氨基酸甲硫氨酸和半胱氨酸相似，它的硫原子位于側鏈上。在自然界，麥角硫因通常由細菌和真菌生物合成，天然存在于平菇、香菇、金針菇等食用菌以及某些動植物中，比如在哺乳動物的眼睛和腎臟中以及血液中都發現有麥角硫因的存在。
近些年，麥角硫因以其較強的抗氧化性而風靡抗氧化市場，尤其在化妝品領域非常熱門。實際上，麥角硫因的上位之路并不容易，甚至差點被埋沒。Charles Tanret在研究破壞黑麥谷物的麥角真菌時，分離出了一種獨特的結晶體含硫化合物，隨后以此菌命名為麥角硫因。1911年，Barger 和 Ewins 確定了其結構，發現麥角硫因是組氨酸甜菜堿衍生物。因其分子結構與谷胱甘肽、組氨酸和甜菜堿等確定生物活性的成分相似，從而引起了科學界的關注。
不過在后續的研究中并沒有發現其顯著的功能性，一度讓人認為其對人可能是惰性的。直到2005年，科學家才發現了其發揮作用的關鍵通路：一種特殊的轉運蛋白OCTN1（有機陽離子轉運蛋白N1，SLC22A4基因的產物）。OCTN1存在于角質細胞和黑素細胞中，對麥角硫因有很高的親和力，麥角硫因能夠通過特異性的OCTN-1轉運蛋白進行肉堿、乙酰膽堿等的運輸和積累，尤其是在關鍵的線粒體和細胞核中，使其在人體各組織中都能積累并發揮其作用。由于麥角硫因可以直接進入線粒體內，因此其發揮抗氧化作用更為容易。
01
麥角硫因持續技術迭代
早期的麥角硫因主要從食用菌的子實體、豬血、動物組織、麥角和谷物中提取麥角硫因，豬血是主要提取原料。但上述原料中麥角硫因的含量仍然很低，且存在原料雜質多的問題，其提取成分較為高昂。
化學合成方式合成的難點是很難制備原料 2- 巰基咪唑，并且α位碳的酸性會使反應很容易發生外消旋作用。OXIS 國際公司第一個研制出了高效、商業化合成麥角硫因的方法 ，并于1995 年申請了專利，但價格極為昂貴，嚴重限制了市場食用。
生物發酵技術的發展為麥角硫因的生產大幅降低了成本。一是通過具有麥角硫因合成能力的天然微生物如蕈菌進行發酵生產；二是通過質粒表達麥角硫因合成酶類，以L-His、L-Cys 和L-Met為底物，通過生物轉化的方式合成麥角硫因；利用麥角硫因工程菌株進行發酵。生物發酵生產麥角硫因也是目前的主流生產方式，生產成本的降低也為麥角硫因的應用打下了堅實的基礎。
02
穩定的抗氧之星
研究指出，麥角硫因與經典抗氧化劑谷胱甘肽、維生素E等相比，麥角硫因具有較強的抗羥基自由基、過氧自由基和過氧亞硝酸根自由基的活性。與輔酶Q10或艾地苯醌相比，其抗氧化活性也更勝一籌，在直接清除自由基和保護細胞免受紫外線誘導的ROS方面相對更有效。其可以通過抑制人皮膚成纖維細胞（HSF）中UVA誘導的活性氧ROS產生、抑制HSF中基質金屬蛋白酶-1（MMP-1）和炎癥因子（IL-1β）的表達等多途徑起到保護皮膚的作用。同時，麥角硫因還具有顯著的抑制晚期糖基化終產物產生的作用，可以通過抗糖作用保護皮膚細胞的健康。
目前人們發現的抗氧化劑產品并不少，但穩定性是限制其應用的重要原因之一。而麥角硫因自身的性質較為穩定，其在中性和堿性水溶液中一般以硫酮的形式存在，能夠抵抗自身氧化。只有在H2O2、Cu2+、低pH等條件下才會被氧化成二硫化合物。即便是高溫環境，麥角硫因同樣具有較高的穩定性。研究指出，麥角硫因在不同溫度下（≤90℃）均表現出良好的熱穩定性。同時，麥角硫因對于溶解性、成分配伍的要求不高，在應用上更為簡捷便利。
03
口服美容“虎視眈眈”
近幾年，隨著膠原蛋白、透明質酸等口服美容食品的興起，口服美容市場迅速成為食品領域的新賽道。InsightAce Analytic預計，2021年全球口服美容的市場規模將從2021年的32.9億美元增長到2030年的83億美元，2022年至2030年的復合年增長率將達到11%。
當然，麥角硫因的應用目前來說只是冰山一角。研究指出，麥角硫因還可以螯合重金屬離子，可以使機體內的紅細胞免于自由基的損傷。并且能協同穩定維生素以及衍生物、蝦青素、依克多因、視黃醇及衍生物等發揮更好的抗氧化作用。比如，2020年日本市場就已經推出含有麥角硫因的機能性標示食品，用于改善老年人記憶功能。
24年5月17日，國家衛生健康委員會發布了麥角硫因的新食品原料受理情況公告，雖然這是麥角硫因的首次受理，但考慮到目前國外的應用情況，比如歐盟批準其為新食品成分、美國給予其GRAS認證，安全性、功能性等方面已經有了很好的法規及市場驗證，其在國內市場的上市也將只是時間問題。
