唾液酸
唾液酸,作为一类神经氨酸衍生物及酮糖酸,因其独特结构而在脊椎动物生命中扮演多重生理角色。动物来源的膳食富含多种唾液酸,其中燕窝尤为突出,唾液酸也因此有时被称作燕窝酸。本质上,燕窝是一种唾液酸糖蛋白,也属于黏蛋白范畴,其表面装饰有N-聚糖修饰,且聚糖链末端即为唾液酸。值得注意的是,膳食中的唾液酸并不依赖小肠吸收过程,而是直接到达结肠,对肠道菌群产生作用。通过抑制有害菌、促进益生菌增殖、积累有益代谢产物、强化肠道屏障及提升免疫力等途径,唾液酸对人体健康展现出多方面的积极影响。
唾液酸的结构特性与合成路径解析
1936年,布利克斯首次从牛下颌下腺黏蛋白中分离出唾液酸,并以希腊语“唾液”命名;而克伦克于1941年从大脑糖脂中分离出同种物质,命名为“神经氨酸”。唾液酸,作为一类9碳酮糖酸的衍生物,拥有吡喃糖环结构,是酸性氨基糖的一种,存在近50种衍生物。它广泛分布于自然界,尤其在脊椎动物及人体细胞外膜糖链缀合物(糖蛋白、糖脂)末端,以及乳汁低聚糖中。
自然界中常见的唾液酸结构包括N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)、N-羟乙酰基神经氨酸(Neu5Gc)等。Neu5Gc与Neu5Ac结构相似,区别在于前者多一个氧原子。在Neu5Ac羟化酶(由CMAH基因编码)作用下,Neu5Ac可羟化为Neu5Gc,此过程需细胞色素b5、b5还原酶、铁离子、氧及辅酶NADH等辅助因子参与。值得注意的是,Neu5Ac羟化酶活性在原核动物及低进化生物中未见报道,因此Neu5Gc可能是高等无脊椎动物和脊椎动物的标志。
人类祖先约50万年前发生基因突变,导致Neu5Ac羟化酶失活,人类从此无法自身合成Neu5Gc,仅能合成Neu5Ac,这是人类区别于其他高等动物的重要特征。
聚唾液酸由Neu5Ac单体通过α-2,8或α-2,9糖苷键连接而成。人类仅含α-2,8连接聚唾液酸,且主要存在于新生婴儿体内,成人体内则仅精子顶部、部分癌细胞(如前列腺癌标志物)、阿尔茨海默病和帕金森病患者大脑中少量存在。其他动物(如海胆精子)及部分病原菌(如大肠杆菌K1、K235、脑膜炎奈瑟氏菌B型等)也能合成聚唾液酸。病原菌聚唾液酸可分子模拟逃避人体免疫系统识别,从而入侵机体;而含聚唾液酸的微生物(如脑膜炎球菌)可用于合成疫苗,如AWCY流脑疫苗。
膳食唾液酸的分布特点与健康影响
人类膳食中普遍含有唾液酸,尤其在牛羊奶等乳制品和部分动物性食品中含量丰富。相比之下,蔬菜、水果、大豆、坚果及谷物等植物性食品中唾液酸含量微量或几乎不含。在食源黏蛋白中,燕窝的唾液酸含量尤为突出,高达约10%。此外,蛋清卵黏蛋白、猪小肠黏蛋白、酪蛋白糖聚肽(κ-酪蛋白的一部分)、鲫鱼卵糖蛋白和大西洋鳕鱼卵糖蛋白等也含有较高的唾液酸。
这些食源唾液酸大多以Neu5Ac构型存在,但红肉(猪肉、牛肉、羊肉)及部分动物奶和乳制品(如奶酪)中也含有Neu5Gc。值得注意的是,大部分白肉(鸡、鸭、鱼、虾等)并不含有Neu5Gc。当人类摄入这些含唾液酸的食物时,唾液酸可以以自由形式或结合形式被机体利用,但它们在功能和代谢上存在差异。
由于饮食习惯会极大地影响唾液酸的摄入,因此唾液酸的摄入量和类型对人类健康具有重要影响。了解膳食唾液酸的分布特点,有助于人们通过合理膳食来维护和促进健康。
膳食唾液酸的生物学功能与健康影响综述
唾液酸作为人体不可或缺的营养物质,广泛分布于人体组织,尤其在中枢神经系统中发挥着重要作用。它不仅是神经系统功能的重要物质基础,还在人体生长发育过程中扮演着关键角色。
在婴儿期,由于肝脏发育未成熟,无法自行合成内源性唾液酸,因此必须从母体获取。母亲在怀孕和哺乳期间持续摄入一定量的唾液酸,有助于胎儿的健康发育。研究表明,哺乳期间唾液酸摄入量维持在正常水平的新生小鼠在记忆测试中表现更佳。此外,食用富含唾液酸的食物,如燕窝,可以增强后代的学习能力,提高记忆水平。
母乳是婴儿的首选营养来源,其中含有丰富的人乳低聚糖,这些低聚糖中有相当一部分与N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)有关。唾液酸化人乳低聚糖及其衍生物可以保护婴儿免受有害微生物感染,并有助于免疫系统的发展。
人体中的唾液酸结合性免疫球蛋白样凝集素(Siglec)在免疫系统中发挥着重要的调控作用。Siglec特异性表达于髓系细胞和免疫细胞表面,通过识别含有唾液酸的糖链结构来介导细胞间的相互作用。近年来的研究表明,Siglec家族成员参与免疫细胞的活化、增殖、凋亡以及免疫耐受的调控,并在多种疾病的发生中发挥着重要作用。
然而,膳食唾液酸并非总是对人体有益。口腔中的唾液聚糖对细菌的黏附、定植和生长具有重要作用,可能诱发牙周炎等口腔疾病。此外,某些病原菌如牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌具有合成或修饰唾液酸的能力,这些唾液酸可能参与调节病原菌的毒力因子,使其在致病过程中发挥重要作用。
对于健康人群而言,食用膳食唾液酸后,游离的唾液酸很快被吸收或排泄出体外,但结合态的唾液酸如红肉中的Neu5Gc则不易被排泄,会在人体中不断积累。老年人由于新陈代谢能力减弱,体内更容易积累外源唾液酸。当人体免疫系统将外源唾液酸视为“异种自身抗原”时,会产生特异性免疫反应,可能引发慢性炎症、动脉粥样硬化或加剧癌症进程。
综上所述,唾液酸作为一类重要的糖分子,在生命过程中发挥着不可或缺的作用。虽然从饮食中获取的唾液酸可以对人体健康产生积极影响,但过量摄入也可能成为某些疾病的诱因。因此,未来需要更多的研究来谨慎评估唾液酸的潜在风险和益处,以指导人们合理膳食,维护健康。
名称 | 货号 | 规格 |
N-乙酰神经氨酸 | abs42154193-1g | 1g |
双唾液酸神经节苷脂 GD2 | abs42018894-500ug | 500ug |
双唾液酸神经节苷酯GD1a 铵盐 | abs42018891-5mg | 5mg |
4-唾液酸内酯 | abs47035474-5mg | 5mg |