α-硫辛酸（Alpha-Lipoic Acid，α-LA）是一種抗氧化能力非常強的天然抗氧化劑，其化學(xué)名稱為 1,2-二硫戊環(huán)-3-戊酸，在動物的肝臟組織及菠菜番茄等植物中有所分布。α-LA被人體吸收后，可以在細(xì)胞內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化成二氫硫辛酸(DHLA)，并排出細(xì)胞外。

α-LA和二氫硫辛酸的聯(lián)合作用可清除體內(nèi)幾乎所有的氧化自由基 ， 如·OH、 H2O2、 HClO、 1O2、 OONO、 NO、ROO·、O2-等[1]。DHLA 擁有較低的氧化還原電位(-0.24V)，它可以把氧化型的谷胱甘肽 GSSH 還原成 GSH，同時還可以通過氧化還原偶聯(lián)再生其他內(nèi)源性的抗氧化劑如 VE、抗壞血酸和輔酶 Q10 等。

▲α-硫辛酸結(jié)構(gòu)式

α-LA 是已知的唯一同時具有脂溶性和水溶性的類維生素物質(zhì)，極易為機體所吸收，其具有雙硫五元環(huán)型結(jié)構(gòu)，電荷密度很高，易使活性氧 ROS 發(fā)生氧化，其抗氧化能力是維生素C和維生素E的400倍，α-LA 是丙酮酸脫氫酶及 α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體不可或缺的輔助因子，可參與三羧酸循環(huán)進而改善葡萄糖、脂質(zhì)及能量代謝。

▲三羧酸循環(huán)示意圖（維基百科）

α-LA 是一類條件必需營養(yǎng)素，1951年由Reed 等首次從豬肝中提取而來，從細(xì)菌到人體幾乎所有生物體均可合成。生理條件下，α-LA 能夠在人體內(nèi)從脂肪酸和半胱氨酸中合成，但數(shù)量有限。此外，α-LA在動植物體內(nèi)廣泛存在，在常見的植物菠菜中含量最高，其次在番茄及甘藍(lán)中均能攝取高含量 α-LA，在動物體內(nèi)的腎臟和肝臟中累積含量最高，酵母培養(yǎng)物也可合成含量較高的 α-LA。

清除自由基和活性氧

▲α-LA和DHLA清除的活性物種

α-LA可清除羥基自由基（·OH）、過氧化氫（H2O2）、單線態(tài)氧（1O2）、一氧化氮自由基（NO·）、過氧化亞硝基（·OONO）和次氯酸（HClO）。雖然α-LA不能清除過氧化物自由基（ROO·）和超氧自由基（O—2 ·），但是α-LA的還原態(tài)DHLA能清除單線態(tài)氧以外的其他自由基，因此，α-LA和DHLA在生物體內(nèi)的相互 轉(zhuǎn)化和代謝再生過程中，能清除上述所有自由基。

螯合金屬離子

過多的 Cu2+、Fe2+、Pb2+、Hg2+、Zn+ 等重金屬離子在生物體內(nèi)會催化 H2O2 分解進而產(chǎn)生強毒性的·OH，導(dǎo)致組織發(fā)生氧化損傷，而 α-LA和 DHLA 在體內(nèi)和體外均能螯合這些金屬離子，抑制ROS 的形成，減免氧化損傷。其中，α-LA 優(yōu)先螯合 Cu2+、Fe2+、Zn+，對 Pb2+、Hg2+、Cd2+ 也十分有效，但不能螯合 Fe3+，而其還原型 DHLA 可以螯合 Cu2+、Fe2+、Zn+、Fe3+。有研究顯示，α-LA 可抑制由 Cu2+催化產(chǎn)生的氧化及脂質(zhì)過氧化，還能與 Cu2+ 結(jié)合形成親脂絡(luò)合物。

與其他抗氧劑的相互作用

DHLA 是一種強還原劑，可還原再生許多氧化型抗氧劑如抗壞血酸、維生素 E、谷胱甘肽（GSH）、輔酶 Q、硫氧還蛋白等。α-LA和 DHLA 的氧化還原激活了生物體內(nèi)其他抗氧劑的代謝循環(huán)，形成獨特的生物抗氧化劑再生循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，維持機體正常的抗氧劑水平，共同發(fā)揮生物抗氧化作用。

▲抗氧化劑再生循環(huán)網(wǎng)絡(luò)

α-LA還能顯著增加細(xì)胞內(nèi) GSH 水平。GSH 是一種水溶性內(nèi)生抗氧劑，參與許多重要的生理過程。GSH 缺乏會導(dǎo)致活性氧物種的產(chǎn)生和線粒體功能紊亂，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡。Parkinson 癥（PD）的重要生化特征就是 GSH 水平的顯著降低，因此α-LA對 PD 的防治具有積極作用。GSH 在生物體內(nèi)的合成受半胱氨酸利用率的影響。α-LA可被細(xì)胞快速吸 收并還原為 DHLA，分散到各個組織中。DHLA 將胱氨酸還原為半胱氨酸。細(xì)胞對半胱氨酸的吸收速率比對胱氨酸的吸收快十倍，因而加快了 GSH 的生物合成。DHLA 可使 GSH 的濃度增加30％～70％。

在醫(yī)藥領(lǐng)域里，α-LA被廣泛的應(yīng)用于預(yù)防和輔助治療糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥。

#糖尿病及糖尿病慢性并發(fā)癥

01增強糖代謝

1970年 Haugaard 等人發(fā)現(xiàn)，α-LA 能增強葡萄糖的代謝。近年的研究再次證實，α-LA 能夠增強非胰島素依賴型糖尿病動物骨骼肌和血紅細(xì)胞對葡萄糖的吸收，并降低血糖。

02減弱氧化應(yīng)激

糖尿病人因機體抗氧化能力降低，以致脂質(zhì)過氧化作用產(chǎn)物（如硫代巴比妥酸活性物、脂質(zhì)過氧化物、 氧化損傷的 DNA 堿基等）增多，而保護性抗氧劑維生素 E、維生素 C 及還原型 GSH 的水平減少。氧化應(yīng)激是引起糖尿病并發(fā)癥的重要因素。高血糖刺激多元醇通路，導(dǎo)致高級糖基化終產(chǎn)物（AGE）的形成，誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧自由基，從而增強氧化應(yīng)激。α-LA 可清除活性氧自由基，因而可減弱氧化應(yīng)激。

03緩解糖尿病性神經(jīng)病癥狀

α-LA 能清除自由基，再生抗氧化物質(zhì)，減弱氧化應(yīng)激，加快神經(jīng)傳導(dǎo)速率， 修正神經(jīng)肽缺陷，使神經(jīng)肽 Y、神經(jīng)生長因子及 P 物質(zhì)恢復(fù)正常，從而有效地緩解或消除糖尿病多發(fā)性神經(jīng)病癥狀。 

04預(yù)防糖尿病性白內(nèi)障

α-LA 可抑制多元醇通路，減少山梨醇的蓄積，維持細(xì)胞內(nèi) NADPH 的水平，抑制 AGE 的形成，提高晶狀體中 GSH 含量，從而保護晶狀體。體外實驗表明，α-LA 對葡萄糖引起的眼晶狀體混濁具有專一保護性。

05預(yù)防糖尿病心血管損傷

研究表明，α-LA 和 DHLA 對 NF-α、H2O2、TNF-α和 AGE 等引起的 NF-κB 的活化有很強的抑制作用。α-LA 可使細(xì)胞粘附分子 ICAM-1和 VCAM-1的表達(dá)下 調(diào)，減少內(nèi)皮細(xì)胞因子和內(nèi)皮素的表達(dá)，緩解內(nèi)皮功能紊亂。α-LA 可糾正高血糖引起的內(nèi)皮衍生性超極化因 子和一氧化氮的異常，降低糖尿病對心臟一氧化氮合酶（NOS）的表達(dá)和活性的影響，調(diào)節(jié)糖尿病患者 NO 介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張，維護血管的正常舒張功能。

α-LA是一種高效抗氧劑，在許多疾病的預(yù)防和治療方面具有重要作用。

在保健食品領(lǐng)域，抗氧化劑類食品保健品主要用于清除體內(nèi)自由基、防止脂質(zhì)過氧化，以達(dá)到預(yù)防和輔助治療某些疾病的目的。

硫辛酸早在 20 世紀(jì) 90 年代初就在歐洲被作為營養(yǎng)補充劑來應(yīng)用。當(dāng)時典型的成人應(yīng)用劑量是 100~200 mg/d。從硫辛酸開始進行安全性評價至今，未有關(guān)于動物或人體的嚴(yán)重毒理學(xué)癥狀的報道。

硫辛酸類抗氧化保健食品不僅可以預(yù)防由自由基引起的各種急慢性癥狀，而且還可以作為 VC、VE 等維生素缺乏人群的補給品。同時，食物內(nèi)抗氧化劑及其衍生物在大劑量時可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的分化和凋亡，抑制其增殖。

α-LA的抗氧化性及其臨床應(yīng)用研究已經(jīng)趨于成熟，以后將會有越來越多的研究會偏重于其在保健食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。α-LA的安全性已經(jīng)得到了歐洲幾十年的證明，所以食品應(yīng)用的最大問題安全性就得到了保證。

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