文： ZMY
来源：食品加工包装在线
麦角硫因是一种天然稀有的氨基酸，属于含硫氨基酸，是目前发现的唯一的天然的2-硫代咪唑氨基酸（2-thio-imdazole）。其化学结构与氨基酸甲硫氨酸和半胱氨酸相似，它的硫原子位于侧链上。在自然界，麦角硫因通常由细菌和真菌生物合成，天然存在于平菇、香菇、金针菇等食用菌以及某些动植物中，比如在哺乳动物的眼睛和肾脏中以及血液中都发现有麦角硫因的存在。
近些年，麦角硫因以其较强的抗氧化性而风靡抗氧化市场，尤其在化妆品领域非常热门。实际上，麦角硫因的上位之路并不容易，甚至差点被埋没。Charles Tanret在研究破坏黑麦谷物的麦角真菌时，分离出了一种独特的结晶体含硫化合物，随后以此菌命名为麦角硫因。1911年，Barger 和 Ewins 确定了其结构，发现麦角硫因是组氨酸甜菜碱衍生物。因其分子结构与谷胱甘肽、组氨酸和甜菜碱等确定生物活性的成分相似，从而引起了科学界的关注。
不过在后续的研究中并没有发现其显著的功能性，一度让人认为其对人可能是惰性的。直到2005年，科学家才发现了其发挥作用的关键通路：一种特殊的转运蛋白OCTN1（有机阳离子转运蛋白N1，SLC22A4基因的产物）。OCTN1存在于角质细胞和黑素细胞中，对麦角硫因有很高的亲和力，麦角硫因能够通过特异性的OCTN-1转运蛋白进行肉碱、乙酰胆碱等的运输和积累，尤其是在关键的线粒体和细胞核中，使其在人体各组织中都能积累并发挥其作用。由于麦角硫因可以直接进入线粒体内，因此其发挥抗氧化作用更为容易。
01
麦角硫因持续技术迭代
早期的麦角硫因主要从食用菌的子实体、猪血、动物组织、麦角和谷物中提取麦角硫因，猪血是主要提取原料。但上述原料中麦角硫因的含量仍然很低，且存在原料杂质多的问题，其提取成分较为高昂。
化学合成方式合成的难点是很难制备原料 2- 巯基咪唑，并且α位碳的酸性会使反应很容易发生外消旋作用。OXIS 国际公司第一个研制出了高效、商业化合成麦角硫因的方法 ，并于1995 年申请了专利，但价格极为昂贵，严重限制了市场食用。
生物发酵技术的发展为麦角硫因的生产大幅降低了成本。一是通过具有麦角硫因合成能力的天然微生物如蕈菌进行发酵生产；二是通过质粒表达麦角硫因合成酶类，以L-His、L-Cys 和L-Met为底物，通过生物转化的方式合成麦角硫因；利用麦角硫因工程菌株进行发酵。生物发酵生产麦角硫因也是目前的主流生产方式，生产成本的降低也为麦角硫因的应用打下了坚实的基础。
02
稳定的抗氧之星
研究指出，麦角硫因与经典抗氧化剂谷胱甘肽、维生素E等相比，麦角硫因具有较强的抗羟基自由基、过氧自由基和过氧亚硝酸根自由基的活性。与辅酶Q10或艾地苯醌相比，其抗氧化活性也更胜一筹，在直接清除自由基和保护细胞免受紫外线诱导的ROS方面相对更有效。其可以通过抑制人皮肤成纤维细胞（HSF）中UVA诱导的活性氧ROS产生、抑制HSF中基质金属蛋白酶-1（MMP-1）和炎症因子（IL-1β）的表达等多途径起到保护皮肤的作用。同时，麦角硫因还具有显著的抑制晚期糖基化终产物产生的作用，可以通过抗糖作用保护皮肤细胞的健康。
目前人们发现的抗氧化剂产品并不少，但稳定性是限制其应用的重要原因之一。而麦角硫因自身的性质较为稳定，其在中性和碱性水溶液中一般以硫酮的形式存在，能够抵抗自身氧化。只有在H2O2、Cu2+、低pH等条件下才会被氧化成二硫化合物。即便是高温环境，麦角硫因同样具有较高的稳定性。研究指出，麦角硫因在不同温度下（≤90℃）均表现出良好的热稳定性。同时，麦角硫因对于溶解性、成分配伍的要求不高，在应用上更为简捷便利。
03
口服美容“虎视眈眈”
近几年，随着胶原蛋白、透明质酸等口服美容食品的兴起，口服美容市场迅速成为食品领域的新赛道。InsightAce Analytic预计，2021年全球口服美容的市场规模将从2021年的32.9亿美元增长到2030年的83亿美元，2022年至2030年的复合年增长率将达到11%。
当然，麦角硫因的应用目前来说只是冰山一角。研究指出，麦角硫因还可以螯合重金属离子，可以使机体内的红细胞免于自由基的损伤。并且能协同稳定维生素以及衍生物、虾青素、依克多因、视黄醇及衍生物等发挥更好的抗氧化作用。比如，2020年日本市场就已经推出含有麦角硫因的机能性标示食品，用于改善老年人记忆功能。
24年5月17日，国家卫生健康委员会发布了麦角硫因的新食品原料受理情况公告，虽然这是麦角硫因的首次受理，但考虑到目前国外的应用情况，比如欧盟批准其为新食品成分、美国给予其GRAS认证，安全性、功能性等方面已经有了很好的法规及市场验证，其在国内市场的上市也将只是时间问题。
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