衰老是慢性疾病的最大危险因素之一,包括心血管疾病、代谢性疾病、神经退行性疾病和各种恶性肿瘤等。衰老是一种不可逆的生理过程,人们无法改变,但是可以延缓或减慢衰老的进程。近些年来抗衰一直是行业研究热点。
在全球老龄化趋势日益严峻的背景下,抗衰老不仅成为个人追求健康生活的热点,也成为了国家战略层面的迫切需求。据悉,全球抗衰老市场规模已超过2000亿美元,年增长率稳定在10%。
目前用于评估植物化学物质抗衰老效果及研究其作用机制的模式生物主要涉及酵母、秀丽隐杆线虫、果蝇、啮齿类动物(包括小鼠、大鼠)。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为模式动物,全基因组约20 000个编码基因,其中有60%~80%的基因组与人基因组具有同源性[1]。小鼠与人类基因组具有99%同源基因“[2]。D-半乳糖诱导的亚急性衰老小鼠模型常被国内外学者用于衰老相关研究,其衰老表型也与人类衰老表型高度一致。
植物中富含植物化学物质,具有多种生物活性。植物化学物质抗衰老的途径主要体现在以下几个方面:增强抗氧化能力、平衡营养感应、激活端粒酶活性、修复线粒体功能、清除衰老细胞、诱导干细胞增殖和分化、增强抗炎活性等[6]。
抗氧化是抗衰老过程中重要的一环,是目前预防年龄相关疾病的主要策略。ROS过量积累是细胞老化的主要诱因之一。过量ROS会诱导脂肪酸和蛋白质氧化,引起DNA氧化损伤,导致细胞衰老[3]。
麦角硫因
据功能食品圈&魔镜洞察统计,在淘宝、天猫、京东、抖音平台,类目涉及传统滋补营养品,咖啡/麦片/冲饮,保健食品/膳食营养补充食品等,2025年1月至5月,麦角硫因类产品销量逐月上涨,销售额合计7亿多,其中仅2025年5月销售额就高达2亿多。逐月攀升的良好态势预示着麦角硫因市场规模正处于快速扩张期。
数据来源:功能食品圈&魔镜洞察
麦角硫因是一种天然的非常罕见的氨基酸,是法国的一位药剂师查尔斯。塔瑞特于1909年在研究麦角真菌的时候首次发现的。麦角硫因在很多菌类中都有发现,比如平菇、香菇、金顶侧耳(榆黄蘑)。金顶侧耳(英名:金牡蛎蘑菇),为名贵的食用菌,历来有”真菌之花“的美称。麦角硫因的制备方法有化学合成法、生物提取法和生物发酵法。相比于较化学合成和天然生物提取法采用生物发酵法生产麦角硫因,具有成本低,原料易获取产量易扩大,杂质含量低等特点,拓宽了麦角硫因的应用空间。目前生物合成已实现规模化生产,并应用在跨境产品中。有研究表明,麦角硫因治疗可改善D-半乳糖诱导的氧化应激、神经炎症和线粒体功能[4]。德国莱布尼茨分析科学研究所的研究人员在Cell metabolism 上发表了Ergothioneine improves healthspan of aged animals by enhancing cGPDH activity through CSE-dependent persulfidation 的研究论文。结果表明麦角硫因能够提高老年动物的寿命和健康寿命。
图源:Food & Function
槲皮素
据功能食品圈&魔镜洞察统计,在淘宝、天猫、京东、抖音平台,类目涉及传统滋补营养品,咖啡/麦片/冲饮,保健食品/膳食营养补充食品等,2025年1月至5月,槲皮素类产品销售趋势趋于平稳。整体看,2 - 3 月销售表现突出,4 - 5 月有所下滑,但月平均销售额仍有7200余万元。槲皮素作为天然黄酮类化合物,未来有望在保健品市场进一步扩张。
数据来源:功能食品圈&魔镜洞察
槲皮素,又名栎精、槲皮黄素,是一种多羟基黄酮类化合物,具有抗氧化性。天然槲皮素广泛存在于许多植物的茎皮、花、叶、芽、种子、果实中,多以糖苷的形式存在,如芦丁、槲皮苷、金丝桃苷等,经酸水解可得到槲皮素。槲皮素是槐米等中的主要活性成分。作为一种黄酮类物质,槲皮素的抗氧化作用主要通过清除活性氧自由基、鳌合金属离子以及抑制低密度脂蛋白氧化损伤等方式实现[8]。二氢槲皮素是槲皮素的还原形式。槲皮素能在一定浓度范围内清除自由基抗氧化,抑制细胞衰老[9]。研究表明,D-半乳糖诱导小鼠经皮下注射槲皮素连续8周后,小鼠海马神经元细胞形态的改变和凋亡得到缓解,Nrf2、HO-1干HSOD的表达量提高,小鼠的学习和记忆得到显著改善。因此,槲皮素可通过激活Nrf2/ARE信号通路对D-半乳糖诱导的小鼠认知功能损伤和神经细胞凋亡产生保护作用[10]。槲皮素和达沙替尼的混合物已被用于小鼠细胞或组织清除衰老细胞的测试,成效良好[11]。槲皮素可通过负向调节作用影响血清和脑中IL一1B、IL一6、TNF—Cc的分泌,显著改善因衰老带来的脑组织和肝组织的形态学变化,从而减轻衰老机体产生相关的神经退行性疾病[12]。
原花青素
据功能食品圈&魔镜洞察统计,在淘宝、天猫、京东、抖音平台,类目涉及传统滋补营养品,咖啡/麦片/冲饮,保健食品/膳食营养补充食品等,2025年1月至5月,原花青素类产品 销量与销售额走势高度关联 ,呈现 ”增长→短暂回调→修复“ 的小周期。整体看,原花青素品类具备一定市场韧性。
数据来源:功能食品圈&魔镜洞察
葡萄籽提取物(GSE)是从葡萄籽中提取分离得到的一类多酚类物质,主要由原花青素、儿茶素、表儿茶素、没食子酸、表儿茶素没食子酸酯等多酚类物质组成。其中,原花青素的含量和纯度最高。有研究证实葡萄籽提取物中的原花青素注入老年小鼠体内后,它可选择性和特异性地诱导衰老细胞的凋亡,健康寿命可延长[5]。早在2021年,汤臣倍健携手中国科学院上海营养与健康研究所、梅奥诊所、巴克衰老研究所等多家专业科研机构合作研究成果在《Nature metabolism》上发表。据悉,该项目筛选了近千种天然产物,锁定了包括不同种类葡萄籽提取物在内的46种植物来源提取物,最终从某种特定的葡萄籽提取物中发现能够”精准清除衰老细胞“的物质PCC1(原花青素C1)。
抗老的关键在于抗氧化,通过减少自由基的滋生并加速其清除,以此延缓身体的衰老进程。酚类物质具有直接清除ROS的作用,这一特性主要归因于它们分子结构上的酚羟基、羟基和取代基,还有自身的糖基化。一般来说,羟基较多的酚类物质具有较强的抗氧化能力。
郑州大学第一附属医院的一项研究成果表明葡萄籽原花青素提取物(GSPE)可以促进NAMPT转移酶的活性,从而增加体内的NMN水平,进而提升NAD+水平,延缓细胞衰老[7]。NAD+被身体所利用后会转化为NAM(烟酰胺),NAM经过NAMPT转移酶的催化合成NMN(烟酰胺单核苷酸),进而通过NMNAT转移酶转化为NAD+被再度利用。原花青素等抗氧化成分,不仅有助于激活NAMPT转移酶,也能增强NMNAT转移酶的活性,在NAD+循环利用途径中起着重要作用。
图源:Journal of Inflammation Research
姜黄素
据功能食品圈&魔镜洞察统计,在淘宝、天猫、京东、抖音平台,类目涉及传统滋补营养品,咖啡/麦片/冲饮,保健食品/膳食营养补充食品等,2025年1月至5月,姜黄素类产品整体呈现 ”先稳、3月爆发、4月回调、5月回暖“ 的波动特征。随着姜黄素市场的发展,相关行业规范和标准不断完善,只有消费者对产品质量的信任度提高,才能更愿意购买姜黄素类产品,从而有利于市场的长期健康发展。
数据来源:功能食品圈&魔镜洞察
姜黄素是从姜科植物姜黄、莪术、芥末、咖哩、郁金等根茎中提取的一种天然的酚类抗氧化剂。1815年,Vogel和Pelletier首次从姜黄的根茎中分离提取出了姜黄素类化合物。姜黄素长期以来就作为一种常用的天然色素被广泛地应用在食品工业中。在2006年,美国诺特丹大学的Brianne Suckow首次发现,在果蝇培养基中添加1.0mg/g姜黄素后,可以将果蝇的平均寿命从64天延长至80天[13]。姜黄素在体内的吸收效率较低,研究表明,胡椒碱能提高姜黄素的吸收。姜黄素具有多种生理功能,这些功能相互协同,共同发挥抗衰作用。
图源:Medical Research
另外,其他酚类及黄酮类物质如白藜芦醇、绿原酸、EGCG,提高抗氧化能力,减少脂褐素沉积,延长寿命。大蒜素增强抗氧化活性,改善记忆能力。
随着科学研究的深入,植物提取物及其活性成分在抗衰老领域的应用前景将更加广阔。发掘植物世界里蕴藏着的抗衰智慧和草本力量,未来还有很长的路要走。
参考资料
1.MATSUNAMI K, Frailty and Caenorhabditis elegans as a benchtopanimal model for sereening drugs including natural herbs[J]. Frontiersin Nutrition,2018,5: 111.DOl:10.3389/fnut.2018.00111.
2.ZHU F, NAIR R R, FISHER E M C, et al. Humanising the mousegenome piece by piece[I].Nature Communications, 2019,10:1845.DOI:10.1038/s41467-019-09716-7.
3.ANIK M I, MAHMUD N, MASUD A A, et al. Role of reactive oxygenspecies in aging and age-related diseases: a review[J]. ACS AppliedBio Materials,2022:5(9):4028-4054.DOI:10.1021/acsabm.2c00411.
4.https://doi.org/10.1039/D4FO02321H
5.ZHU Y, TCHKonIA T, PIRTSKHALAVA T, et al. The Achilles' heelof senescent cells: from transcriptome to senolytie drugs[J]. AgingCell,2015.14(4):644-658.DOI:10.1111/acel.12344.
6.朱珍珠,姚明江,廖柳月,等。植物化学物质抗衰老活性研究进展[J].Shipin Kexue/ Food Science, 2024, 45(17)。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20231128-230.
7.Jing Yu ,Wencui Wan, et al. Grape Seed Proanthocyanidin Extract Moderated Retinal Pigment Epithelium CellularSenescence Through NAMPT/SIRT1/NLRP3 Pathway. J Inflamm Res. 2021; 14:3129–3143.
8.郑建仙:植物活性成分开发,北京:中国轻工业出版社,2005:167-181.
9.薛文斌,卢正君,董长青槲皮素、白藜芦醇、维生素E抗衰功效研究[J].中国化妆品,2022(11):10l—105
10.DONG FX,WANG s,WANG Y W,et al Quercetin ameliorates learning and memory via the Nrf2-ARE signaling pathway in D-galactose—induced neurotoxicity in mice[J]Biochemical and Biophysical Research communications,2017,49l(3):636—641.DOI:10 1016巧。bbrc 2017 07.151
11.KIRKLAND JL, TCHKonIA T, ZHU Y, et al. The clinical potential of senolytic drugs[J].Journal of the American Geriatrics Society,2017, 65(10): 2297-2301.DOI:10.1111/jgs.14969.
12.CHEN Z, ZHU Y P, LU M T, et al. Effects of Rosa roxburghii Tratt glycosides and quercetin on D-galactose-induced aging mice model[J].Journal of Food Biochemistry,2022,46(12):e14425.DOI:10.1111/jfbc.14425.
13.Suckow BK, Suckow MA. Lifespan extension by the antioxidant curcumin in Drosophila melanogaster. Int J Biomed Sci. 2006;2(4):402-405.
文章来源:Joyce,食品专业硕士,现从事食品法规与研发工作
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