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    蘿卜硫素:將在“個性化營養”中扮演重要角色

    發表于:2022-04-15   作者:蘿卜硫素研究院   來源:中國食品報   點擊量:2858

    蘿卜硫素又稱“萊菔硫烷”,在西蘭花、芥藍、花菜等十字花科植物中含有大量蘿卜硫素的前體物質——蘿卜硫苷(glucosinlates,一種硫代葡萄糖苷),它可經植物內黑芥子酶或人體腸道菌群水解迅速轉變為活性成分蘿卜硫素。值得一提的是,蘿卜硫素雖然名字中有“蘿卜”二字,但實際上它在蘿卜中的含量極低,蘿卜中的主要活性物質為蘿卜素(萊菔素),不僅與蘿卜硫素在結構上完全不同而且具有一定的毒性。2017年,西蘭花種子水提物(蘿卜硫苷含量為13%-20%)獲批新食品原料,為我國開發相關營養食品提供了法律依據。

    西蘭花與蘿卜硫素的前世今生

      西蘭花第一次以不僅僅是蔬菜的身份被大眾關注,還要追溯到1978年,美國國家癌癥研究所通過流行病學調查發現,大量攝入西蘭花等十字花科蔬菜可降低癌癥發生的風險,并且建議人們多吃十字花科蔬菜。當年信息通訊并不發達,只是在上流社會刮起了一陣追捧西蘭花的熱潮。接下來,一位對西蘭花中活性成分有了新發現的人物登場了,他就是美國約翰斯·霍普金斯大學的Paul Talalay教授。

      當時,全球癌癥發病率和死亡率始終居高不下,包括Talalay在內的許多研究者開始積極尋找解決方法。受到1978年那份報道的啟發,Talalay開始探尋:西蘭花為什么可以降低癌癥風險。1992年,Talalay對外刊發了他的新發現——成功從西蘭花芽苗中提取出了重要活性成分蘿卜硫素?!皵z入蘿卜硫素,有助于降低可能導致癌癥的‘環境損傷’?!盩alalay教授對《華爾街日報》解釋道。

      蘿卜硫素的這一新發現,在全球范圍內引起西蘭花種子兩度脫銷?!癟alalay的研究方法和工具幫助其他科學家們了解了更多營養干預疾病的信息?!蔽餮艌DFred Hutchinson癌癥研究中心的研究者Kensler博士說道。

      蘿卜硫素的發現僅僅是個開始,當科學家們想提取蘿卜硫素進行更多科學研究時,問題隨之而來:蘿卜硫素在常溫條件下性質極不穩定,提取過程中條件的輕微變化也會對蘿卜硫素的提取產生影響。為什么在西蘭花和芽苗中能穩定存在的蘿卜硫素,提取后卻會快速降解呢?直到1997年,科學家才進一步發現西蘭花芽苗中蘿卜硫素是以其穩定的前體——蘿卜硫苷形式廣泛存在的。這就要感嘆大自然的巧妙絕倫。正常狀態下,蘿卜硫苷存在西蘭花中,與植物自身擁有的黑芥子酶被細胞膜加以隔離,而當受到蟲咬或提取等外部破壞后,細胞膜破裂,黑芥子酶與蘿卜硫苷相遇,催化其轉變為具有刺激味道的蘿卜硫素。

      解開了這一謎團,蘿卜硫素的科研和應用就開始變得順利。更多研究發現,蘿卜硫苷不僅能夠通過黑芥子酶轉化為蘿卜硫素,人體腸道微生物也能發揮相似的作用。Talalay曾發現,西蘭花芽苗中的蘿卜硫苷含量遠高于西蘭花,后來科學家發現還有比西蘭花芽苗中蘿卜硫苷含量更高的部位,那就是西蘭花種子。西蘭花種子和芽苗中蘿卜硫苷的含量是成熟西蘭花蔬菜的10—100倍。

      2001年,法國科學家首次發現蘿卜硫素能通過Nrf2(人體細胞保持主動健康最重要的信號通路之一)誘導細胞保護酶。也正是因為蘿卜硫素激活Nrf2這一作用機理的闡明,Talalay最終決定以西蘭花種子提取物的形式加大蘿卜硫素的應用。2001年,研究者首次將蘿卜硫苷/素用于營養補充劑、功能性食品中,這種功能食品一經問世就風靡歐美。

      然而,就在國外蘿卜硫苷/素產業欣欣向榮的同時,國內市場因受限于相關法規而無法使用該原料。國際原料廠家卻盯上了中國市場,2015年,國外廠商向中國提交了將“西蘭花種子提取物列為新食品原料”的申請;2016年,西蘭花種子提取物通過了美國食品藥品監督管理的GRAS (一般公認為安全)認證;2017年,含蘿卜硫苷13-20%的西蘭花種子水提物在我國獲批新食品原料,讓西蘭花種子水提物正式納入食品原料庫中。這標志著蘿卜硫苷從此可以廣泛應用于國內食品領域。

    蘿卜硫素相關文獻數量大幅增加

      隨著老齡化進程的加劇,慢性疾病發生率不斷增加,然而由于病理機制復雜,大多數慢性疾病主要是通過糾正癥狀或危險因素來治療。與只考慮一種疾病、一種藥物的線性方法相反,慢性疾病顯示出高度復雜的多因素的關聯性,需要更精確的、以機制為基礎的疾病定義,而不是目前以器官和癥狀為基礎的疾病定義。飲食營養代表了能夠在一生中調節基因表達的相關環境因素?,F已確定,膳食成分能夠改變、削弱或提高發生代謝紊亂的可能性。

      在人類基因組測序和分子網絡得到發展之后,人們認識到具有不同臨床表現的多種慢病的發生、發展擁有共同的分子機制,也由此產生了一種新的非基于具體癥狀或器官、而是針對慢病共同分子機制的營養靶向干預概念——系統營養靶向干預,即“多種慢病,一種營養靶向干預方法”。大量研究發現,當Nrf2信號通路被激活時,就能調節重要保護性蛋白基因的轉錄,這些基因涉及抗氧化等多個重要的生命活動過程,從而幫助機體高效清除體內自由基,維持穩定的內部環境。研究發現,蘿卜硫素能夠有效激活Nrf2。在過去的幾年中,許多體外、體內和臨床研究已經用來評估蘿卜硫素的潛力。

      越來越多的科學家進一步探索蘿卜硫素,將其引入臨床應用的興趣日益濃厚。近年來,有關蘿卜硫素的文獻數量大幅增加,全球關于蘿卜硫苷、蘿卜硫素健康作用的研究論文已經多達2000篇,臨床實驗項目高達100多項。蘿卜硫素作為膳食補充劑已在許多臨床試驗中用于干預其他不同疾病,包括肥胖、脂肪肝等。

    構建營養靶向食品全產業鏈

      2017年,《“十三五”食品科技創新規劃》中把重點突破創制營養靶向設計的新型營養健康食品列為顛覆性技術,強調要以“營養組學技術推進健康食品精準制造,實現食品營養靶向設計”。

      在該規劃的指引下,深圳福山生物研發團隊致力研究尋找可以靶向激活基因組的可食性成分。蘿卜硫素就是這樣的一種成分。在持續數年的深入研究過程中,福山生物研發團逐漸摸索建立了開創性的營養靶向設計技術體系。營養靶向設計技術建立在營養基因組學理論基礎上,是打開通往“個性化營養”大門的鑰匙??梢哉f,沒有營養靶向設計技術的廣泛應用,就無法實現以基因檢測技術為基礎的精準健康?!盃I養靶向設計與精準制造”的核心技術,解決了蘿卜硫苷體內轉化為蘿卜硫素生物利用度低、蘿卜硫素性質不穩定等數個關鍵技術難題,實現了產品原料有效成分富集、穩態化保持以及體內靶向遞送和蘿卜硫素的高效轉化,建立了從富含蘿卜硫苷的西蘭花種子培育基地、原料生產提取、蘿卜硫苷產品研發轉化和市場營銷的全產業鏈。

      福山生物研發團隊進一步拓展了上游原料建設,利用在高蘿卜硫苷含量種子選育和蘿卜硫苷穩態化富集工藝上的技術優勢,建立了西蘭花種子水提物的生產工藝。目前,公司生產的西蘭花種子水提物原料已開始出口。

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      《中國食品報》(2022年04月12日05版)


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