透明质酸在食品领域中的应用及展望

 

透明质酸（Hyaluronic acid)又名糖醛酸、玻尿酸，也叫HA或SH，是一种规则的生物大分子酸性粘多糖，由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰基-D-氨基葡萄糖为基本双糖单位构成的，最初是从牛眼玻璃体中分离提取得到的[[1]]，20世纪70年代之后，开始通过微生物发酵法生产。由于生物发酵法具有成本低、原料来源广泛、后期易于分离纯化、产品纯度高且分子量范围广等优点，而成为生产透明质酸的主流[[2]]。

透明质酸自发现开始，人们对它的应用及研究从未间断过，透明质酸的应用已从最初的化妆品领域，到现在的食品、医药、美容等领域。近年来国内外各种含透明质酸的食品、保健食品层出不穷，越来越得到消费者的认可与喜爱。

 

1. 透明质酸作为食品原料的起因

 

在日本东京附近一个叫Yuzuri hara 的小村庄，在外人看来，这是一个神奇的村庄，除了高龄老人较多之外，那里的老******肤细腻，少有皱纹，90高龄的人也少有皱纹，这里的老人从未得过皮肤癌。这个小村庄特产有几种薯类，经科学家分析，这些薯类含有丰富的多糖成份，食用后能促进人体内产生一种叫透明质酸（HA）的物质，使皮肤滋润、富有弹性[[3]]。

人在胚胎时期体内的透明质酸含量最高，出生后逐年减少，婴儿体内的HA含量为＊人的20倍。而在机体成熟过程，它的含量也逐渐下降，如果把 20 岁的人体内的 HA 相对含量定为 100%，30、50、60 岁时分别下降为 65%、45%、25%；不仅如此，相同年龄的人群体内透明质酸的含量也不同的，早老症患者的 HA 含量明显减少, 显示衰老的诸多症状[[4]]。皮肤中的透明质酸含量减少，皮肤的保水功能减弱，显得粗糙并产生皱纹；其它组织和器官中的透明质酸减少，可导致关节炎、动脉硬化、脉搏紊乱和脑萎缩等。

 

2.透明质酸的保健机制和保健功效

 

2.1 保健机制

透明质酸酸作为天然保湿剂应用于化妆品中，已经得到广大消费者的认可。而将透明质酸添加到化妆品中，涂抹至皮肤表面，只能提高局部部位透明质酸含量，不能渗透至内部组织、器官。20世纪80年代末，口服含透明质酸的保健食品开始出现，人们认为是由于口服透明质酸后，经过消化吸收，增加了体内合成透明质酸的前体，然后随血液循环运送到功能部位，使功能部位透明质酸含量增加——运送至皮肤起补充皮肤水份、美容养颜的作用，运送至关节及骨骼，起润滑关节、增加骨密度的作用。运送至全身各处组织，起到预防器官老化的作用[[5]]。

 

2.2 保健功效

 

2.2.1 美容保健作用

HA广泛存在于人体的表皮与真皮之中[[6]]。连续口服31d后，皮肤中游离状态的透明质酸及透明质酸总量均显著提高[[7]]，修复人体保湿系统，增加皮肤水含量，软化皮肤角质层，改善皮肤的新陈代谢，达到内在健康，外在美容的效果[[8]]。

皮肤经紫外线照射后会产生氧自由基，而氧自由基又会导致皮肤色素沉着加深、变红、变黑和蜕皮，而表皮中的透明质酸不仅可以阻挡紫外线，起到预防抵抗作用，还可以与氧自由基反应，有效治疗紫外线造成的皮肤损伤问题。

口服HA后，可以增强皮肤的保水能力，软化皮肤角质层，可以改善肌肤弹性、减少皱纹，在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂。HA还可以起到促进受伤部位皮肤再生的作用。

另有文献报道，口服小分子透明质酸后，可以有效改善“红血丝”。口服透明质酸胶囊后，体内皮肤水分及SOD活性显著提高，说明HA具有体内抗氧化作用[[9]]。

 

2.2.2改善关节功能和骨质疏松

透明质酸是生物体关节腔滑液的主要成分，其良好的黏弹性和润滑性可减少机体运动时关节的压力和磨损。研究表明透明质酸与滑液中的肽和糖肽复合物共同发挥润滑作用。2018年，李建华将HA作为胶囊壳材料，辅以其他成分制作了一种治疗骨质疏松的胶囊[[10]]。

 

2.2.3 延缓人体组织器官因透明质酸减少而导致的衰老和功能减退

随着年龄的增长，人体的透明质酸含量降低，睡眠也不再深长，而服用透明质酸后，可以显著提高人的睡眠质量，而睡眠是身体主要的恢复时间，这可能意味着服用透明质酸，尤其是睡觉前服用，可以起到抗衰老的作用。

口服透明质酸后，可以补充脏器和组织内的透明质酸不足，对关节腔、血管、眼、脑等组织中起润滑保水的生理作用，进而减少关节炎、动脉硬化、眼老化、脑萎缩的发生，起到减缓衰老速度、延年益寿的作用，维持老龄化人群的健康。

 

3. 透明质酸作为食品原料的安全性依据

 

透明质酸是人体结缔组织的主要成分，透明质酸本身就是人体的一部分，HA 属实际无毒物质[[11]]。经口实验进一步证明，HA无毒副作用[[12]]。

HA本身具有很高的安全性，大鼠急性毒性实验也表明，口服透明质酸500 mg/kg 体重，牛眼HA对小鼠经口LD50大于10g/kg体重，按急性毒性分级标准属低毒性[[13]]。

在相关文献中，也提到HA无抗原性，无过敏反应，无致畸、致突变和致癌作用[[14]]。另外，动物实验也表明 HA为非抗原，在人体内 HA 的潜在过敏反应呈阴性[[15]]。

HA 是人体中的天然组分，且不同工艺制得的 HA 无种属差异。透明质酸有动物提取和微生物发酵两种生产方法，目前规模化生产的为微生物发酵法，是利用兽疫链球菌属的细菌进行生产，透明质酸在合成后，通过荚膜分泌到细胞外，即发酵液中。虽然发酵所使用的原料来源广泛，但不同菌种发酵生产、不同原料来源的培养基生产出的透明质酸，在化学本质和分子结构上是一致的，均无动物提取所得含有致病病毒污染的可能性，只是在分子量上有所不同[[16]]。

 

4. 透明质酸在食品中的应用

 

目前，含有HA的食品有三类，普通食品（如饮料、果冻、酸奶、蜂蜜、面条、绿茶等、口香糖、果酱）、保健食品（通常与胶原蛋白、维生素、硫酸软骨素、氨糖等成分配合使用）、功能性饮料（如口服液、饮料等），应用于食品的HA相对分子量一般在20万Da至120万Da。

 

4.1 保健食品

在国际上透明质酸作为食品原料应用于保健食品中，已有多年，有粉剂、片剂、硬胶囊、软胶囊等剂型产品。透明质酸与胶原蛋白搭配使用，起到美容养颜、改善皮肤水份的作用。同氨基葡萄糖、硫酸软骨素搭配使用，起到润滑关节、增加骨密度的作用。市面上各种产品琳琅满目，但大多为进口产品。

2008年5月，国家卫生部按照《新资源食品管理办法》的规定发布相关公告，批准透明质酸钠作为新资源食品用作保健食品原料[[17]]。这一公告的发布将推动HA在我国保健食品领域的应用。目前，我国含HA的食品主要是保健食品，主要功效为改善皮肤水分。由于作为食品原料应用的时间较短，我国上市的HA保健食品种类较少。

目前，含HA 保健食品多为粉剂、胶囊剂和片剂，另外，还有口服液、冲剂等。

在保健食品申报的27项功能中，HA可以标注的为“17 增加骨密度”和“22改善皮肤水分”。目前，可在国家食品药品监督管理总局上，关键字搜索“透明质酸”，可查询到的含HA的保健食品共24种，其中进口保健食品共1种，国产保健食品共23种，其保健功能标注中为“改善皮肤水份”，1种为“改善皮肤水份，祛黄褐斑”，2种为“改善皮肤水份，抗氧化”，1种为“抗氧化，祛黄褐斑”，10种为“增加骨密度”，1 种为“增强免疫力，增加骨密度”。

 

4.2 普通食品

透明质酸不只能应用于保健食品中，同时也可以应用于普通食品中。早在2009年日本健康营养食品协会制定了HA的食品行业标准，充分肯定了HA的食用安全性。日本厚生省研究了包括HA在内的489种食品添加剂的安全性，并将HA列入其食品添加剂目录。韩国已批准HA作为食品添加物，用于食品制造。美国、德国、英国、加拿大、捷克等国也有多款含HA的食品上市，可见将HA作为食品原料已在多个国家得到认可。

目前含HA 的普通食品，包括饮料、酸奶、口香糖、果酱、果冻等，在日本含HA的普通食品应用非常普遍，但在国内应用较少。

 

5. HA在食品中的应用展望

 

在日本等国家和地区，透明质酸已经作为食品原料应用于各种普通食品和保健食品中，起到美容、补充皮肤水份及增加骨密度等作用。2008 年5 月，国家卫生部按照《新资源食品管理办法》的规定发布相关公告，批准透明质酸钠作为新资源食品用作保健食品原料，这一公告的发布推动了透明质酸在我国保健食品领域的应用。目前，我国含透明质酸的产品主要是保健食品，主要功效为改善皮肤水分。随着对透明质酸钠研究的逐渐深入，随着政策的逐渐放开，透明质酸一旦被批准为普通食品原料，将极大的提高透明质酸的使用量，发展前景非常广阔，具有潜在巨大的经济效益和社会效益。

 

参考文献

 

[[1]]  Meyer K, Palmer J W. The polysaccride of vitreous humor[J]. J Biol Chem, 1934, 107: 629-634.（其编译文见：食品与药品， 2010，12（1）：74-74.）

[[2]] 石艳丽,王凤山,郭学平,张天民.发酵法生产玻璃酸研究概况[J],药物生物技术，2004，11（6）:410-412.

[[3]] 陈捷红.长寿村的秘密-透明质酸与保健食品[J]生物药物，2004,7:11.

[[4]] 郭学平，刘爱华，凌沛学.透明质酸在化妆品、健康食品和软组织填充剂中的应用[J],食品与药品,2005,7 ,(1A ):20-23.

[[5]] 崔向珍. 美容保健食品-透明质酸[J]. 食品与药品，2005,7(2A)：61-62.

[[6]] 刘硕，王景召.透明质酸的特性及其在食品中的应用[J] .新材料与新技术 ,2018,44(8):62.

[[7]] 蒋秋燕，凌沛学，程艳娜，张天民.口服透明质酸在动物体内的分布[J].中国生化药物杂志,2008,29(2):73-76.

[[8]] 崔向珍.美容保健食品——透明质酸[J],食品与药品，2005，7，（2A）：61-62.

[[9]] 冯宁，石艳丽，郭风仙，郭学平.口服透明质酸对皮肤水分的改善作用及体内抗氧化作用研究 [J].食品与药品 ,2016，18（6）：386-390.

[[10]] 李建华.一种治疗骨质疏松的中药胶囊及其制备方法[Z].CN201810539551.3，2018.08.24.

[[11]] （山东省卫生防疫站. 透明质酸 HA（外用级）样品急性经毒性试验[Z]. 检验报告书（鲁防检字 2001D111 号）:l-6.

[[12]] 山东省卫生防疫站. 透明质酸 HA（外用级）样品急性经口毒性试验[Z]. 检验报告书（鲁防检字 2001D111 号）:l-6.

[[13]] 罗曼，蒋立科，佘素贞.牛眼透明质酸的毒性评价[J]. 中国生化药物杂志，2001，22（2）：86-87.

[[14]] 杜平中. 透明质酸的皮肤保健功能[J].中国生化药物杂志，1998，19（5）：283-284.

[[15]]宋永民，丁厚强，郭学平.透明质酸在食品中的应用[J].食品与药品，2014,16(4):299-302.

[[16]] 郭学平，凌沛学，王春喜等. 透明质酸的生产[J]. 药物生物技术,2000，7（1）：61-64.

[[17]] 中华人民共和国卫生部公告．2008年第12号[J]中国食品卫生杂志，2008，20(4)：382—384．

 

 

 

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