燕窝对不同周期女性潜在调控作用的研究进展_张晨曦.pdf
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1、食品与发酵工业FOOD AND FEMENTATION INDUSTIES3282023 Vol.49 No.5(Total 473)DOI:10 13995/j cnki 11 1802/ts 032199引用格式:张晨曦,林小仙,张维悦,等 燕窝对不同周期女性潜在调控作用的研究进展 J 食品与发酵工业,2023,49(5):328 336 ZHANG Chenxi,LIN Xiaoxian,ZHANG Weiyue,et al esearch progress of the potentially regulatory effect of ediblebird s nest on fema
2、les in different lifecycles J Food and Fermentation Industries,2023,49(5):328 336燕窝对不同周期女性潜在调控作用的研究进展张晨曦1,林小仙2,张维悦2,王东亮1,2*,成向荣11(江南大学 食品学院,江苏 无锡,214122)2(北京小仙炖生物科技有限公司,北京,100000)摘要燕窝是特定金丝燕分泌的唾液或唾液夹杂羽毛凝结成的巢穴,被视为一种药食同源珍品,女性是燕窝主要的消费群体。然而目前燕窝有益健康的诸多宣传仍缺乏全面且充分的依据,该文对燕窝在女性健康方面的研究现状进行了归纳总结。相关动物实验、细胞实验和少数临
3、床实验结果均揭示燕窝对普通阶段、备孕期和孕产期、更年期女性有特殊的潜在调控作用。对普通女性的功效体现在维持皮肤健康和免疫调节,对备孕女性和孕产妇的作用集中在生殖系统、子宫胎儿的神经发育方面。另外,燕窝有望用于更年期女性由于雌激素水平低下引起的更年期综合症的防治,主要包括神经功能紊乱、骨质疏松、心血管代谢疾病。以期从科学层面揭示燕窝的活性作用,为燕窝活性成分和作用机制等基础研究和产品开发提供参考。关键词燕窝;唾液酸;雌激素;活性肽第一作者:硕士研究生(王东亮高级工程师为通信作者,E-mail:wangdljp126 com)收稿日期:2022-05-07,改回日期:2022-06-14燕窝为雨燕
4、科(Apodidae)金丝燕属(Collocalia)中的 6 种金丝燕在繁殖季节时分泌出的唾液或唾液与它的羽毛凝结筑成的巢穴1,以马来西亚、印度尼西亚、泰国为代表的东南亚国家盛产燕窝。燕窝在中国饮食文化中占据重要席位,在四大传统名贵滋补佳品“燕、翅、鲍、参”中,燕窝位于榜首2。食用燕窝的历史最早可以追溯到唐代。据本草纲目拾遗 和本草求真 等中医典籍记载,燕窝可以滋阴润肺、益气补中、化痰止咳,对肺结核、慢性腹泻、肺部感染也有治疗作用3 4。民间对于燕窝能够改善肤色、提高免疫力、促进生长、提高注意力等说法也广为流传5。上述宣称都需要进一步的科学证明和实验支持6,因此自 20 世纪 90 年代起开
5、展了一系列与燕窝生物活性相关的研究,并积累了一定的文献资料。目前关于燕窝活性作用和作用机制的研究,主要集中在抗流感病毒、免疫调节、提高智力和记忆、改善神经退行性疾病、促进细胞分化、抗氧化、改善心血管疾病等方面7。从组分来看,燕窝是一种营养成分比较全面的食物,平均蛋白质含量为总干重的 50%55%,其次是碳水化合物、矿物质和脂肪。燕窝中主要的碳水化合物为唾液酸(sialic acid,SA),平均含量为 10%,必需微量元素包括钙、磷、铁、钠、钾、碘,必需氨基酸包括苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸8。另外,还发现燕窝中存在类似表皮生长因子(epidermal growt
6、h factor,EGF)活性物质9 和微量激素7。上述关键成分可能对大众的一般健康均有益处,例如,中医认为食用燕窝利于老年人补肾、健胃、清痰,有助于儿童提高免疫力,增强成年男性的肾、肺功能。燕窝行业白皮书 显示,2020 年国内燕窝消费市场规模达到 400 亿元人民币左右,而消费者中女性占了绝大部分10,女性对燕窝的钟爱可能源自燕窝的美容、滋补和调理功效。但燕窝对女性、老年人、儿童等不同群体的益处仍需要更充足、有力的研究证据支撑,包括对其中物质基础和科学原理的探明。现有文章或综合燕窝的化学成分、生理功效、提取分离等方面5,7,或聚焦防伪鉴别11 12、质量标准13、污染物14、某一特定功效1
7、5 展开综述。由于燕窝需求量和价格持续攀升,有必要科学、客观地论证燕窝对人体健康的作用。因此,以“燕窝”/“ediblebird*nest*”为检索词,从有关燕窝功效的研究性论文和综述论文中,整理出与女性健康有关的内容。从不同生理阶段的角度(包括普通阶段、备孕和孕产期、更年期),归纳总结燕窝对女性这一特殊人群的潜在调控作用。以期为燕窝功能活性和药理功效的探索以及相关产品的开发提供一定的参考价值。综述与专题评论2023 年第49 卷第5 期(总第473 期)3291对普通女性的潜在调控作用燕窝调节皮肤健康和免疫功能的相关研究较多,由于上述功效对于年龄和性别没有特殊的针对性,因此将其归纳为对普通女
8、性的调控作用。1 1皮肤功能皮肤覆盖全身,是人体最大的器官,由紧密结合的表皮和真皮构成。表皮由下至上分为 4 层:基底层、棘层、颗粒层和角质层。角化细胞(或角质形成细胞)在基底层增殖,然后角化或分化,从棘层迁移到角质层。角质形成细胞在皮肤屏障功能中发挥着重要作用,促进角质形成细胞增殖直接改善皮肤屏障功能16。颗粒层中的紧密连接蛋白是皮肤表皮的第二道屏障,关系到上皮屏障的形成和维持17。基于燕窝能影响表皮状态和真皮结构这一假设,研究人员展开了积极的探索。目前采用细胞模型对燕窝可能的美白活性进行综合评价。WONG 等18 首先对燕窝模拟胃消化,复杂蛋白经酸处理和蛋白酶解充分断裂成肽段,同时将结合态
9、 SA 释放出来。在美白实验中,燕窝“消化”产物对 B16 细胞黑色素生成和酪氨酸酶的抑制程度高于“未消化”燕窝。另外,HepG2 细胞模型也表明燕窝“消化”产物具有显著的抗氧化能力,对 H2O2引起的细胞氧化损伤具有保护作用19。FAN 等19 采用贡献率分析法处理数据后,结果显示燕窝酶解产物中蛋白成分对抗氧化活性的贡献率达到 85 87%,游离SA 对抑制酪氨酸酶活性的贡献率占 63 43%,由此得出结论,燕窝蛋白肽和游离 SA 在减轻黑色素沉着上,分别主要发挥抗氧化和酪氨酸酶抑制活性。为验证燕窝是否具有促进皮肤保湿作用并探明可能的机制,LAI 等20 探究了角质形成细胞 HaCaT系中聚
10、丝蛋白的表达。在皮肤表面,表皮角质层通过自然保湿因子保持水分,超过 70%的自然保湿因子由聚丝蛋白合成和衍生。经酶解后的燕窝提取物在mNA 和蛋白水平上,显著提高聚丝蛋白和聚丝蛋白-2 的表达,且呈剂量依赖性。另外在原子力显微镜下,燕窝处理后的角质形成细胞中保留有更多的液体样物质。在上游通路的调控方面,燕窝提取物通过介导 p38-MAPK 的磷酸化,以及激活转录因子 GA-TA3、PPA、PPA 和 PPA 的表达,调节聚丝蛋白分子的表达。经鉴定和分析,N-乙酰神经氨酸及分子质量 1 7 kDa 的小肽对聚丝蛋白和聚丝蛋白-2 的表达具有很强的诱导作用。除了体外试验,也呈现了口服燕窝或其提取物
11、对皮肤功能影响的报道。查圣华等9 将燕窝与透明胶质、胶原蛋白复配,研制了一款即食冰糖燕窝制品。受试者在食用最佳配方的制品 30 d 后皮肤含水量显著提高,且显著高于安慰剂对照组。然而,由于该制品还含有 90 mg 透明质酸钠,有人报道服用透明质酸对皮肤水分有改善作用21,因此不能说明完全是燕窝起到的调节作用。在 TEAZAWA 等17 开展的小型临床试验中,5名女性受试者连续 4 周服用含 70 mg 燕窝酶解物的胶囊后,检测其面部皮肤的角质形成细胞。结果发现,受试表皮的厚度没有影响,但皮肤表面的水分流失减少。这可能与燕窝提取物促进角化细胞紧密连接蛋白的表达有关,但细胞实验发现的促进角化和成纤
12、维细胞的增殖作用没有得到体现。另外,持续的水分流失被证明会改变皮肤表面,造成浅层皱纹和皮肤粗糙22。因此,燕窝酶解物降低皮肤失水可以解释受试者浅层皱纹面积缩小这一发现。此外,在一项随机、双盲、安慰剂对照的比较研究中,干预 12 周后燕窝组女性(43 名)的皮肤皱纹值显著低于安慰剂组(43 名)。然而 2 组的皮肤弹性均下降,水分含量均上升,黑色素和红斑指数均下降,不存在显著差异16。综上所述,尽管体外试验表明燕窝可能对皮肤有多重的改善效果,但临床实验结果揭露了其有限性。目前,燕窝中促进皮肤健康的活性物质还未得到准确验证,但比较一致的看法认为可能是 SA、黏蛋白、活性肽和 EGF 样活性物质3,
13、17。采用抗 EGF 抗体结合 Western blot 分析,研究人员未从燕窝提取物中检测到 EGF,因此,起到促进角化和成纤维细胞增殖的EGF 样活性物质的具体成分仍未知17。合适的酶解手段能将难溶的大分子糖蛋白降解为可溶的小分子肽段,发现获得的肽段具有特定的生物活性和更高的渗透、吸收潜力。目前多数体外试验和人群实验均采用燕窝酶解提取物,因此酶解法在未来可能是发现燕窝新型功能成分的一种手段。1 2免疫功能在集体细胞免疫水平上,燕窝对 T 淋巴细胞23、B 淋巴细胞24 的活性有一定增强作用。此外动物实验表明,燕窝对小鼠细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫有影响。小鼠经珍珠燕窝提取液灌胃后,T
14、淋巴细胞转化和血清 IgM 含量显著提高25。氢化可的松建立的免疫低下模型小鼠,经燕窝匀浆灌胃 4 周后,食品与发酵工业FOOD AND FEMENTATION INDUSTIES3302023 Vol.49 No.5(Total 473)发现其脾脏指数、胸腺指数、血清溶血素含量、腹腔巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数显著升高,迟发型变态反应水平显著降低26。与空白对照组相比,怀孕和(或)哺乳期灌胃高剂量的燕窝匀浆,断乳后母鼠免疫器官指数显著增长,且血清白介素 2(IL-2)含量显著提高4。作为人体最大的免疫器官,肠道中的黏膜免疫是机体免疫的一个重要组成。3 种独特的成分,包括厚厚的管腔蛋白黏液层、紧
15、密连接的上皮细胞屏障和分泌的抗炎因子,可以保护肠道黏膜固有层免受管腔内微生物的影响。分泌型 IgA(sIgA)通常用于评价肠黏膜免疫,派氏结的数量及其中 B、T 细胞的数量变化可反应 IgA 调节的肠道免疫状态。通过腹腔注射环磷酰胺建立免疫抑制模型,检测发现与模型组比较,燕窝组小鼠肠道 sIgA 浓度显著升高,派氏结中CD3+细胞比例显著降低,CD19+细胞的比例极显著升高。提示燕窝可抑制环磷酰胺诱导的小鼠肠道 sI-gA 分泌减少,可调节派氏结中淋巴细胞的比例失衡。因此,燕窝对免疫抑制小鼠肠道免疫的保护作用机制可能是通过恢复 B、T 细胞的比例,使 T 细胞对 sIgA的分泌恢复正常的辅助作
16、用。然而,燕窝对正常小鼠肠道 sIgA 的含量、派氏结的数目及其中 CD3+、CD19+细胞的比例无显著影响27。免疫反应失调被认为是溃疡性结肠炎发展的一个重要因素。在葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎模型中,燕窝各剂量组通过降低肠组织中 IL-17A、IL-6 的表达,增加 TGF-的表达,减少 T 辅助细胞17 数量,恢复 T 辅助细胞17 和调节性T 细胞平衡。小鼠溃疡性结肠炎的症状得到改善,结肠损伤减少,促炎细胞因子 IL-1 和 TNF-水平降低28。燕窝发挥正向免疫调节作用的靶点尚不清晰。在一项采用人类结肠模型对燕窝糖蛋白进行体外发酵的实验中,发现在燕窝糖肽作用下,Atopobium spp
17、和 Faecalibacterium prausnitzii 菌属呈现增强和延长的生长曲线,前者被报道与炎症性肠病呈负相关,后者是第一个被发现的抗炎共生菌29。赵冉等30 发现燕窝可通过扶植肠道有益菌、抑制有害菌来调节正常小鼠的肠道菌群。因此,燕窝可能通过调节肠道微生态,如炎症相关的菌群,来发挥免疫促进的作用。同时发现燕窝水解物(糖蛋白、糖肽)对体外 Caco-2 细胞系有促增殖作用,且发现大分子糖蛋白或糖肽通过胞旁转运透过单细胞层31。因此,燕窝也可能通过影响肠道上皮细胞屏障起到免疫调节作用。另外,食用燕窝也可能引发免疫系统的异常反应,有报道称儿童食用炖煮后的洞燕出现速发性过敏。分子质量为6
18、6 kDa 的蛋白被认为是主要的过敏原,与鸡体内的卵蛋白酶抑制剂前体的一个结构域同源。然而延长炖煮时间和合适的酶解可以用于降低或消除这一过敏反应32。对于燕窝中参与免疫调节的活性物质,通过加入多黏菌素 B(内毒素的特异性抑制剂),排除了内毒素对小鼠 B 淋巴细胞增殖假阳性结果,表明促进 B细胞增殖的有效成分为燕窝中的其他物质。不同来源糖蛋白的免疫促进作用有被报道,因此燕窝中 SA化的糖蛋白或糖肽很可能是一种免疫活性因子。2对备孕女性、孕产妇的潜在调控作用妊娠期是女性一生中最为特殊的阶段,全过程约280 d(40 周),是胚胎和胎儿在母体内发育成长的过程。在妊娠前后阶段,女性在体重、皮肤、心肺、
19、生殖系统功能等方面均出现明显变化,是非常复杂却极为协调的生理过程。燕窝对备孕女性和孕产妇的潜在作用体现在对生殖系统和胎儿神经发育的调控。2 1生殖系统女性生殖系统包括卵巢、子宫和乳腺,均含有雌激素(雌二醇)和孕激素(孕酮)的靶向受体。燕窝具有的一些生物活性特质提示其对哺乳动物的繁衍生育有潜在影响,这些特性包括高 SA 含量、含 EGF 样活性物质以及对细胞生长增殖有刺激作用33。在一项以黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)为动物模型的研究中,HU 等34 发现食用了燕窝添加量为 1、3、9 g/kg 培养基的果蝇(周期为30 d)相较于对照组,产卵率显著提高,然而不同燕窝
20、剂量组之间生殖率没有显著差异。ALBISHTUE 的团队针对燕窝与女性生育开展了一系列研究。首先,他们给雌性大鼠灌胃 60、120 mg/kg 体重的燕窝溶液(周期为 9 周),发现燕窝组大鼠子宫腔上皮、腺上皮和腺体组织的增殖与分化显著高于空白对照。另外,与细胞增殖相关的蛋白,包括 EGF、表皮生长因子受体、血管内皮生长因子、增殖细胞核抗原及类固醇(雌激素和孕酮)受体的表达均上调33。在此基础上,研究团队在燕窝灌胃的最后一周将雌鼠与雄鼠合笼交配。中、高燕窝剂量组的雌鼠怀孕率和胚胎着床率显著高于对照组。另外,扫描电镜下观察到高剂量燕窝组雌鼠子宫内膜足突(或饮液泡)发育增强,这一超微结构有利于胚胎
21、在子宫上皮的附着。在着床窗口期,足突的形综述与专题评论2023 年第49 卷第5 期(总第473 期)331成和发育严格依赖于雌二醇和孕酮及其下游分子。同样检测到雌鼠妊娠期第 7 天的血浆雌激素、孕酮、生长激素和催乳素水平显著高于低剂量燕窝组和空白对照组35。另外,燕窝对雌鼠卵巢、子宫免于醋酸铅毒害的保护作用也有报道36 37。结合燕窝的生物活性成分和功效作用,目前认为燕窝改善生育能力的途径至少包括以下 2 个方面。首先通过氧化还原途径。氧化应激参与了从卵母细胞成熟到受精、胚胎发育和妊娠的多个生理过程,氧化还原态的失衡阻碍了生育。研究发现燕窝补充的非妊娠和怀孕雌鼠总抗氧化能力均提高,氧化应激水
22、平均降低33,35。其次,燕窝具有雌激素活性,雌激素的生成有利于增加子宫腺体的数量,子宫内膜腺体及其分泌物(如生长因子、激素、转运蛋白)影响发情周期的维持、受孕存活和着床期生长。另外,研究发现燕窝的补充与雌鼠子宫雌二醇受体和孕酮受体的表达呈剂量依赖性,燕窝可能通过促进类固醇激素的产生从而诱导受体表达。从现有动物实验的结果来看,燕窝可能增强子宫和卵巢功能,为女性生殖系统带来益处。未来进一步探明其中的作用机制,有助于提出和实施相关改善生育的措施。2 2后代神经发育人类的大脑发育是复杂的过程,其中婴儿期被认为是最重要的一个阶段38。SA 是一种神经氨酸的衍生物,广泛存在于哺乳动物的大脑和乳汁中。婴幼
23、儿最重要的 SA 来源为母乳,其中是以游离、寡糖结合和蛋白结合的形式存在。根据 5 号碳原子连接基团的不同,SA 可分为 4 种:N-乙酰神经氨酸、N-羟基乙酰神经氨酸、脱氨基神经氨酸和神经氨酸。据报道,饲粮中添加 SA 可提高猪仔的学习记忆能力,额叶皮层中的 SA 含量也得到提高39。通过反复腹腔注射 N-乙酰神经氨酸,营养不良模型大鼠的异常行为也有效降低40。由此认为,外源性 SA 的摄入很可能影响后代的大脑发育。燕窝是 SA 含量最高的天然食物,其中 N-乙酰神经氨酸占燕窝总 SA 的 99%。除了个人健康,孕妇还格外关注自身营养对胎儿生长发育的影响。因此,研究人员对妊娠期和/或哺乳期女
24、性摄入燕窝对后代智力发育的影响产生了兴趣,以此探究燕窝是否具有隔代作用。XIE 等38 的研究发现,孕期或哺乳期补充燕窝的母鼠的子代,在 Morris 水迷宫实验中表现出更好的空间学习能力,这可能与子代小鼠大脑中超氧化物歧化酶、胆碱乙酰转移酶活性的提高,丙二醛含量和乙酰胆碱酯酶活性的降低有关。与此同时,免疫组化染色和神经元计数结果表示子代海马体 CA1、CA2、CA3区脑源性神经营养因子水平和 CA1、CA2、CA3、DG区神经元数量均显著增加。中、高剂量的燕窝摄入后,母鼠乳汁中游离和结合态 SA 含量显著提高,这可能使子代小鼠获得更多的 SA 从而有利于大脑发育。然而,MAHAQ 等41 通
25、过探究母体(F0)补充燕窝对多代子代(F1、F2)学习记忆功能的影响,提出了另一种解释。结果表明,F0 母鼠经过 6 周的燕窝饲喂后,其后代(F1 和 F2)均在 Y 迷宫测试中表现出比对照组更佳的空间识别能力,并检测到脑中与学习记忆功能相关基因 GNE、ST8SiaIV、SLC17A5 和脑源性神经营养因子表达的上调。另外,在电镜下观察到食用燕窝雌鼠的 F1、F2 后代小鼠突触前端的囊泡密度较高。他们认为怀孕母鼠在食用燕窝期间,大脑中参与 SA 合成的基因会连续表达,并通过表观遗传学的方式将这种表达模式传递给后代。上述研究为燕窝对哺乳动物后代神经和认知功能发展的营养干预奠定了基础。人类智力是
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