【保健食品】寒天改善關節疼痛的生理機制

在前面一篇文章中(連結),我介紹了寒天的數種新發現的功效,因為篇幅關係,所以我將結構與機制放在第二篇中和大家分享。

寒天的機能性成份:寡醣結構

寒天是一種萃取自紅藻的多醣類,由於人體無法消化吸收寒天的多醣結構,因此寒天一直以來是作為低熱量的膳食纖維食物。寒天的多醣主要為半乳糖與脫水半乳糖以3,6方式鍵結,如:Galactose-3,6-Anhydrogalactose(G-AG)。
碳水化合物的結構是個非常有趣的學問,不同的結構可能會有不一樣的生理機制或功效,所以寒天的多醣結構可以透過酵素水解,進一步得到G-AG或AG-G的寡醣排列,有雙醣、四醣、六醣與八醣的結構之分。

寒天寡醣的功效機制

在關節炎方面,學者了解寒天寡糖改善關節炎的生理機制,培養了巨噬細胞株(RAW264.7)與人類單核球細胞,並加入寒天不同片段的寡糖(G-AG、G-AG-G-AG、G-AG-G-AG-G-AG),結果發現加入寡醣後可以減少這些細胞株所分泌的發炎物質,代表寡醣可能與透過調節免疫細胞,進而抑制發炎反應。
學者也想知道是哪一個寡糖終端有效,所以學者也加入了另外一個終端來比較(G-AG-G-AG-G-AG 與 AG-G-AG-G-AG-G),結果發現G-AG順序的寡醣才會有抑制發炎物質的效果,而AG-G的形式無法抑制發炎物質的產生,所以大致上能證實寒天寡糖的功效會來自於其G-AG形式的結構。
除了發現發炎物質減少以外,在細胞實驗中有檢測抗發炎酵素 HO-1(血紅素氧化酶)的表現量增加,HO-1是一種人體的防禦機制,當受到外來刺激或氧化壓力時,會將血紅素代謝後產生抗發炎的物質,所以HO-1也在研究上被視為抗發炎的指標蛋白質之一,而在另外一項實驗中,攝取寒天寡醣的實驗鼠,體內HO-1有顯著的增加,這就有可能是寒天寡糖能抗關節發炎的機制之一。
備註:雖然,寒天寡醣在身體中可能沒辦法直接碰觸到免疫細胞,以細胞實驗直接指出寒天寡糖會調節免疫細胞達到抗發炎功效,似乎需要更進一步的證實,但在寒天寡糖的其他動物實驗中依然發現,實驗鼠在攝取了寒天寡糖後,腸道粘膜的HO-1表現量依然增加,所以寒天寡糖確實有機會是透過調節HO-1酵素而達到生理功效。
在腸道方面的研究,發現了攝取寒天寡醣的受試者,腸道擬桿菌門的細菌增加(益生菌),厚壁菌門減少,而擬桿菌門的細菌能發酵膳食纖維,產生丁酸等短鏈脂肪酸,而其他研究也發現膳食纖維被腸道細菌發酵後,可以刺激腸道激素分泌(GLP-1、GIP等)。
這些腸道激素除了可以調控胰島素敏感性以外,也能調控食慾,這或許也是寒天透過低熱量幫助減肥以外的另一個機制!除了調節腸道菌叢之外,學者也發現在攝取寒天寡糖後的實驗鼠,腸道黏膜的HO-1有顯著增加,這也可能是寒天寡糖改善腸道發炎的生理機制。

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