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在“肌肽與脫羧肌肽的抗氧化與抗糖化機理”篇中，詳細介紹了這兩個成分的作用，但目前作為市場抗糖化的宣傳，肌肽似乎并沒有真的擔(dān)起大任，可能最大的原因在于效果不明顯，只能充當(dāng)輔助的角色。

其實肌肽是人體非常重要也含量很高的抗氧化短肽，但它的穩(wěn)定性比較差，皮膚表面也含有很多肌肽酶，在護膚過程中還沒有起作用的時候已經(jīng)被分解了。為了充分發(fā)揮肌肽的作用，科學(xué)家將肌肽進行改性，包括乙?；⒚擊鹊仁侄?，讓這個成分更穩(wěn)定，以期這類成分能真正在醫(yī)療、護膚、健康領(lǐng)域起到應(yīng)有的效果。

本文根據(jù)參考文獻數(shù)據(jù)，就肌肽與脫羧肌肽的作用，做一個詳細說明。我們在實驗室初步測試了脫羧肌肽在角質(zhì)細胞劃痕的效果，0.078%的脫羧肌肽，48小時候細胞遷移率61.4%（空白對照41.5%，陽性對照78.7%，0.1625%的依克多因49.4%），脫羧肌肽的作用可能超出了我們的期望，歡迎工程師索樣測試。

肌肽與脫羧肌肽的作用（共同點）：

1、都天然存在于生物體內(nèi)2、抗氧化，絡(luò)合金屬離子

3、還原脂質(zhì)過氧化物

4、抑制脂質(zhì)過氧化和還原糖帶來的膠原蛋白交聯(lián)

5、保護紫外照射后皮膚中SOD的活性

6、終極抗衰

注：肌肽和脫羧肌肽的作用通路請參考“抗氧化（一）——自由基的產(chǎn)生和作用”圖中Fe2+、Cu+催化羥基自由基、以及最后脂質(zhì)過氧化物生成丙烯醛以及4-羥基壬烯醛的部分，后面所有的實驗設(shè)計路徑都可參照該圖。

圖. 自由基的不同生成路徑

脫羧肌肽比肌肽更強的地方：

1、絡(luò)合金屬離子能力更強，抗氧化能力更好

2、抑制膠原交聯(lián)的能力遠好于肌肽

3、不易被皮膚表面的酶水解，作用時間更持久

4、脫羧肌肽顯陽離子性，與皮膚吸附更緊密，更易透入皮膚。肌肽呈內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)，電負性要遠小于脫羧肌肽。

5、脫羧肌肽的穩(wěn)定性要好于肌肽，對溫度、pH的敏感性小于肌肽

6、國內(nèi)外大牌升級抗糖化產(chǎn)品，把肌肽換成了脫羧肌肽，比如珀萊雅雙抗精華2021年備案版，雅詩蘭黛眼霜2020年備案版等

肌肽與脫羧肌肽的使用：

1、盡量避免與還原糖合用，可能導(dǎo)致在體系中就已經(jīng)反應(yīng)，非還原糖可以

2、文獻中提到EDTA可以使咪唑類擬肽的體外抗氧化活性喪失，應(yīng)該是EDTA絡(luò)合金屬離子的能力更強，但EDTA并不會進入細胞，目前不建議合用；與辛酰羥肟酸之類的可以入膜的成分而言，可能會影響相互的效果。

3、由于肌肽在等電點附近穩(wěn)定性最好，偏離該pH比較遠都易使肌肽發(fā)生構(gòu)象轉(zhuǎn)變，氧化變色，脫羧肌肽無該問題

4、肌肽、脫羧肌肽可能可三肽-1、藍銅肽等競爭銅離子，使藍銅肽活性喪失，避免一起使用

5、脫羧肌肽商品以鹽酸鹽的形式存在，離子性很強，但是在配方中一般建議添加量在0.1%左右就能起到效果

一、 肌肽和脫羧肌肽都是組織中天然存在的成分

肌肽的結(jié)構(gòu)

2HCl

脫羧肌肽（鹽酸鹽）的結(jié)構(gòu)

肌肽（β-丙氨酰-L-組氨酸），具有手性（注意肌肽的結(jié)構(gòu)中有一個加粗的鍵，脫羧肌肽沒有），手性來源于組氨酸。它是脊椎動物骨骼肌和某些其他組織（包括嗅覺上皮和嗅覺末端突出）的非蛋白質(zhì)部分中含量最豐富的 (1-20 mM) 含氮化合物之一。肌肽的抗炎活性較弱，有刺激組織修復(fù)的傾向，特別是在口腔手術(shù)后使用時。

在較高溫度或者過高過低pH下，組氨酸容易氧化變色，所以肌肽的穩(wěn)定性也比較差。

脫羧肌肽（β-丙氨酰-L-組胺），存在于多種富含組胺的哺乳動物組織（如心臟、腎臟、胃和腸）中，其含量與所報道的肌肽、組胺和 3-甲基組胺的水平一樣高或更高，但低于游離組氨酸的濃度。

在大鼠組織中，用放射性同位素示蹤劑3H 標(biāo)記的組氨酸，能快速（在幾分鐘內(nèi)）進入脫羧肌肽、肌肽和組胺中，這與所列化合物之間的代謝聯(lián)系以及在組胺合成或降解中的潛在作用一致（見圖1）。因此，脫羧肌肽可以作為肌肽-組氨酸-組胺代謝途徑中的活性中間體，并且可以代表組胺合成的替代方式，或者可以是組胺的分解代謝物。

圖1. 脫羧肌肽參與肌肽-組氨酸-組胺代謝途徑

已知反應(yīng)對應(yīng)的酶如下：1、肌肽酶；2、肌肽合成酶；3、組氨酸脫羧酶；4、脫羧肌肽合成酶。實線代表已知反應(yīng)，虛線代表可能反應(yīng)。該圖顯示了這些化合物在過渡金屬存在下作為生理抗氧化劑或促氧化劑的可能作用。

二、肌肽與脫羧肌肽的抗氧化能力

肌肽與脫羧肌肽抗氧化（抗糖化）機理

a、肌肽、脫羧肌肽等含有咪唑基團的擬肽能夠?qū)⒅|(zhì)過氧化物（LOOH）還原為無毒的醇；

b、肌肽、脫羧肌肽能與過渡金屬離子（例如、Fe2+、Cu2+）絡(luò)合，防止金屬離子催化產(chǎn)生自由基，絡(luò)合之后的成分具有更好的抗氧化效果；

c、與脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物（丙二醛、壬烯醛等）反應(yīng)，防止這些產(chǎn)物與膠原蛋白、酶發(fā)生交聯(lián)；見圖2

d、能夠與還原糖發(fā)生反應(yīng)，防止膠原糖基化而產(chǎn)生的色黃、失去彈性以及被降解等。

圖2. 醛基與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生交聯(lián)示意圖

肌肽與脫羧肌肽抗氧化（抗糖化）實驗數(shù)據(jù)以及對比

a. 肌肽抑制脂質(zhì)過氧化的效果

圖3顯示的數(shù)據(jù)是采用Fe2+（抗壞血酸能保護Fe2+不被迅速氧化）催化脂質(zhì)過氧化，然后采用不同濃度的肌肽和N-乙酰肌肽保護，檢測脂質(zhì)過氧化之后的產(chǎn)物含量變化。結(jié)果顯示，肌肽具有很好的保護脂質(zhì)過氧化的作用。

圖3. （A）脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物（以丙二醛MDA計）、（B）二烯偶聯(lián)物、（C）三烯偶聯(lián)物以及酮和醛產(chǎn)物（274 nm 吸收成分），在脂質(zhì)體（1mg/ml）單獨孵育 60 分鐘（6，虛線），并添加 Fe 2+ + 抗壞血酸鹽的過氧化誘導(dǎo)系統(tǒng)(1)。在孵育期的第 5 分鐘將抗氧化劑N-乙酰肌肽(NAC) (10 或 20 mM) (2, 3) 或 L-肌肽(10 或 20 mM) (4, 5) 添加到含有過氧化誘導(dǎo)劑的系統(tǒng)中.在0時間以及定時取樣測試。

b. 脫羧肌肽保護蛋白質(zhì)被脂質(zhì)過氧化物交聯(lián)

采用亞油酸氫過氧化物（LOOH）與牛血清蛋白（BSA）反應(yīng)，然后采用脫羧肌肽進行保護。脫羧肌肽能將LOOH還原為無毒的LOH，且保護BSA不發(fā)生交聯(lián)。且脫羧肌肽的效果遠好于肌肽，與天然Ve相比，Ve只能清除自由基，但是對于形成的氫過氧化物無能為力，見圖6。

注：氫過氧化物為含有—OOH的化合物

圖4.亞油酸過氧化物的結(jié)構(gòu)和形成

圖5.(A) 13( S ) 亞油酸氫過氧化物在磷酸鹽緩沖溶液 (0.1 M; pH 7.3) 中37 ℃孵育 15 分鐘后的 HPLC 譜圖。使用的吸收波長：234 和 205 nm。(B) 13( S )羥基亞油酸磷酸鹽緩沖溶液 (0.1 M; pH 7.3)的 HPLC光譜。使用的監(jiān)測吸光度波長：234 nm。(C) 亞油酸氫過氧化物 (LOOH) 對蛋白質(zhì) (BSA) 氧化降解的 HPLC 監(jiān)測。(D) 含天然咪唑的擬肽保護作用與亞油酸氫過氧化物 (LOOH) 還原的相關(guān)性。(E) 在 234 nm 波長處記錄的 HPLC 光譜。BSA (0.33 g/l) 在 0.1 M 磷酸鹽緩沖液， pH= 7.3 中與 1.5 mM 13( S )-亞油酸氫過氧化物和 5 mM 脫羧肌肽在 37 ℃下孵育 60 小時。

圖 6. (A) 暴露于 13(S )-亞油酸氫過氧化物的BSA 的 SDS-PAGE。1：BSA；2：BSA+ LOOH；3：BSA+ LOOH+脫羧肌肽；4：牛血清白蛋白+LOOH+ L-肌肽；5：BSA+ LOOH+ N-乙酰-h-丙氨酰組胺；6：BSA+ LOOH + L-脯氨酰組胺；7：BSA+LOOH+維生素E。

c. 脫羧肌肽保護UVA/UVB照射后SOD的活性

在紫外線照射期間皮膚細胞中 SOD 的氧化失活既代表了部分皮膚天然抗氧化防御的減少，也代表了氧化應(yīng)激影響的增加。

作者將豬耳朵使用0%、0.5%、1% 和 2%脫羧肌肽的乳膏處理，然后在UVA-UVB照射（0.8 J/cm 2 ）后，切下皮膚碎片，測量SOD的活性。

圖 7. (A) 未經(jīng)輻照或輻照過的皮膚提取物中 SOD 樣活性的動力學(xué)，這些皮膚先前用含有 0% 或 0.1% 的脫羧肌肽的乳膏處理過。未經(jīng)輻照的皮膚獲得的斜率為 0.1 OD 單位/分鐘。用 0% 脫羧肌肽處理的輻照皮膚獲得的斜率為 0.17 OD 單位/分鐘。用0.1% 脫羧肌肽處理的輻照皮膚獲得的斜率為 0.14 OD 單位/分鐘。(B) 保護用不同濃度的脫羧肌肽處理的分離的豬耳真皮-表皮的 SOD 活性。給出了 10 個獨立實驗的平均 TSEM。*：顯著差異（ p < 0.001）與對照（t檢驗）。通過與未輻照皮膚的 SOD 活性進行比較來計算保護百分比。

d. 肌肽與脫羧肌肽絡(luò)合Fe2+離子等能力

通過計算機模擬，肌肽，N-乙?；‰?、脫羧肌肽的3D模型，呈“爪狀”結(jié)構(gòu)，類似于“口袋”，利于與金屬離子的絡(luò)合，并且實際數(shù)據(jù)已經(jīng)支撐這種結(jié)構(gòu)的存在，見圖8。通過計算機計算，脫羧肌肽與Fe2+的螯合能（-7725eV）＜肌肽-Fe2+（-883eV）。脫羧肌肽與Fe2+的螯合能力更強，也更穩(wěn)定。

圖8. N-乙?；‰?、肌肽、脫羧肌肽的計算機模擬的最低能量態(tài)的球棍模型

e. 肌肽與脫羧肌肽在皮膚表面的水解

皮膚中含有豐富的肌肽酶，通過實驗證實，肌肽和和脫羧肌肽與皮膚微粒體一起溫育，肌肽在10分鐘可以降解60%以上，1h全部分解完畢，而脫羧肌肽降非常緩慢，主要原因是皮膚表面沒有相應(yīng)的酶。

圖 9. (A)通過HPLC 測量的 (0.5 mM)脫羧肌肽和 L-肌肽 (0.5 mM) 的微粒體 (4 mg/ml 總蛋白質(zhì)) 代謝動力學(xué)（用丹磺酰氯反應(yīng)帶上熒光）。每個點代表 3 次實驗的平均值。(B) 在NADPH2依賴性酶激活期間皮膚微粒體部分 (4 mg/ml 總蛋白) 中L-肌肽和脫羧肌肽分解代謝的動力學(xué)。通過HPLC 測量添加 (0.5 mM) NADPH2 、脫羧肌肽和L-肌肽時的微粒體代謝動力學(xué)。每個點代表 3 次實驗的平均值。

f. 使用脫羧肌肽的產(chǎn)品

參考文獻

Babizhayev M A . Biological activities of the naturalimidazole-containing peptidomimetics n-acetylcarnosine, carcinine andL-carnosine in ophthalmic and skin care products.[J]. Life Sciences, 2006,78(20):2343-2357.

Babizhayev M A , Seguin M C , Gueyne J , et al. l-carnosine(β-alanyl-l-histidine) and carcinine (β-alanylhistamine) act as naturalantioxidants with hydroxyl-radical-scavenging and lipid-peroxidase activities[J]. Biochem. J. 1994.