作者简介:

  • “大分子实验室”是拥有百万粉丝的专业护肤科普评测账号。
  • 大分子实验室博主Dr. Gu顾博士本科毕业于华中科技大学生物医学工程专业,在中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(原中国科学院武汉物理与数学研究所)获得分析化学博士学位。
  • 擅长使用科学手段对护肤品活性成分、功效、毒理性进行检测和评估研究,再用大众能听得懂的语言倡导大众科学、理性护肤。

透明质酸(又叫玻尿酸)具有美容的作用,不仅是用于涂抹的护肤品,还有用于医美的注射填充物,如今更是开启了口服透明质酸的热潮,那么口服透明质酸到底有没有用?的安全性如何?

文章看起来有点吃力,先说结论:有用,安全,但是也有注意事项!!!

透明质酸是什么?

首先了解一下透明质酸的历史,它是1934年由Meyer等人从牛眼的玻璃体中分离并鉴定出来的,称为透明质酸,简称HA,也就是现在被大众熟知的玻尿酸。

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它是一种高分子的聚合物,是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖(图1),其分子量通常在0.2-100MDa之间。透明质酸分子由于有大量羟基而产生强亲水性,可以吸收和保持水分约为其本身重量的1000倍。又因螺旋空间外侧具有疏水性,使这些水分在螺旋柱内相对固定,不易流失[1]。也就是说它不仅吸水而且保水,因此具有良好的吸水和保湿作用。

图1:透明质酸(HA)的结构

透明质酸与我们有什么关系呢?

透明质酸是人身体的一种成分,存在于每个结缔组织和器官中,如皮肤、滑膜液、血管、血清、软骨等。特别是皮肤中含量最多,占全身的50%[2],然而透明质酸在人体内的含量随着年龄的增长会逐渐降低。通过对10名青少年(平均年龄为5岁)皮肤组织标本和16名成人(平均年龄为72岁)耳叶后的光保护皮肤组织样本分析发现,与青少年皮肤相比,成人皮肤组织标本中透明质酸的相对数量显著较少[3]。

如果将人20岁时体内透明质酸的相对含量定为100%,那么到30、50、60岁时则分别下降为65%、45%和 25%[4]。

透明质酸已得到国家批准可以作为食品上市

主打透明质酸的化妆品作用仅在于涂抹部位的皮肤表层,所起到的保湿作用只是局部性的,而注射透明质酸价格昂贵不易操作。如今随着透明质酸被批准作为新食品原料,口服透明质酸的各种产品逐渐上市,可以由真皮至表皮增加体内透明质酸的含量[5]。

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注:图片来源于《关于蝉花子实体(人工培植)等15种“三新食品”的公告》

注:图片来源于《关于蝉花子实体(人工培植)等15种“三新食品”的公告》附件

口服透明质酸能不能被身体吸收?

口服透明质酸后到底能不能被身体吸收一直是一个倍受关注的问题。通过大鼠口服透明质酸后,发现放射性标记的透明质酸被摄取到结缔组织的证据。在大鼠放射性标记的高分子量透明质酸口服给药试验中证实,约90%摄入的透明质酸被吸收到体内并被身体使用,随后80%被代谢并通过尿液和呼气排出,其余10%在利用后仍留在体内,还有大约10%没有被人体吸收,在粪便中排出。此外还检测到放射性标记的高分子量和低分子量透明质酸会在皮肤组织中积累[6]。通过同位素标记示踪法给小鼠口服透明质酸(125I-HA),一小时后小鼠肠胃,脾脏,皮肤,脑等13个受检组织中均有不同程度的放射性分布(图2),且在血清中放射性出现峰值(图3),说明125I-HA能迅速经血液分布到各组织中。随着时间的推移,各器官中的放射性下降,而皮肤的代谢率明显慢于其它器官,这可能与皮肤是机体内透明质酸含量丰富的组织有关。连续口服透明质酸31天后,皮肤中游离透明质酸含量及透明质酸总量均比口服生理盐水组有显著性升高。因此推测,透明质酸口服后能定位集中于皮肤组织[7]。一些实验报告表明摄入的透明质酸应该是通过血液和淋巴运输系统到达皮肤[8],因此口服透明质酸是可以被身体吸收的并在皮肤上积累的。

图2:小鼠体内放射性分布,(n=6,\bar{x}\pm s)

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图3:血清中总125I-HA的放射性计数-时间曲线,(n=6,\bar{x}\pm s)

透明质酸是以什么形式被吸收的?

关于透明质酸的吸收机制,目前普遍认为是分解为单糖后被吸收,用放射免疫法测定大鼠单剂量口服透明质酸溶液和3种单糖溶液后血清中透明质酸的浓度变化与时间的关系,证实透明质酸口服后能被机体吸收,并且能以单糖及非单糖两种形式吸收。

比较图4和图5,两种单糖合成透明质酸是从4h开始的,而直接口服透明质酸在2h 就出现了吸收峰,说明这部分进入血液中的透明质酸的吸收是以非单糖形式被机体吸收[9]。通过培养的人肠道Caco-2细胞证实了低分子量透明质酸可以直接被肠道吸收[8]。透明质酸组4h以后的浓度均高于药前值且呈上升趋势,表明有部分透明质酸以单糖形式被吸收且促进了自身体内的透明质酸的合成。因此口服透明质酸后部分直接被肠道吸收,部分分解后吸收并在体内再变为透明质酸。

图4:大鼠单剂量口服透明质酸的血清HA药-时曲线,(n=8,\bar{x}\pm s) 1-透明质酸;2-生理盐水

图5:大鼠单剂量口服各单糖的血清HA药-时曲线,(n=8,\bar{x}\pm s);1-N-乙酰胺基葡糖;2-两单糖等摩尔配比;3-生理盐水;4-D-葡糖醛酸

口服透明质酸对我们有用吗?

口服透明质酸被吸收后能否真正起到作用,结果是肯定的,并且不仅是皮肤,在关节、眼睛等各个部位发挥全身性作用[5]。针对于皮肤我们列举了3个方面的作用。

1)增加皮肤水分

在诸多的研究中,分别以皮肤干燥人群和健康人群每天摄入不同剂量的口服透明质酸(HA),均可以有效改善皮肤干燥和增加皮肤水分(如图6)。这些报告表明,摄入120或240mg/day的HA有助于增加皮肤水分,改善皮肤干燥。因此,HA的最低推荐剂量是每天120毫克[8]。

图6:口服透明质酸改善皮肤的效果

2)改善皱纹的效果

在一项为期12周的双盲、安慰剂对照研究中,证实口服透明质酸可以缓解皱纹[2]。以60名年龄在22-59岁的出现鱼尾纹的日本男性和女性受试者,随机分配到HA分子量为2k或300k或安慰剂组。受试者以120mg/day的剂量给予HA或安慰剂12周。在摄入8周后的皱纹体积比(C)中,2组分子量的HA组明显低于安慰剂组(p<0.05)(图7)。通过问卷调查显示,HA2k组和HA300k组在4、8和12周后的光泽和柔韧性都比安慰剂组有所增加;而在皱纹方面,安慰剂组、HA2k组和HA300k组在8周和12周后均显著下降。

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图7:摄入血凝素或安慰剂后,皱纹复制品的分析结果随基线的变化

(A)⊿全沟体积比、(B)⊿皱纹面积比、(C)⊿皱纹体积比相对于基线的结果。o为安慰剂组,■为HA2k组,□为HA300k组。*p<0.05,**p<0.1与安慰剂组相比。

图8:HA分子量为2k或300k或安慰剂组摄入前和摄入8周后的显微镜图像

对比摄入前和摄入8周后眼睛外角的显微镜图像(图8)可以看到,HA2k和HA300k组皱纹均有所改善,而安慰剂组变化不大。证实了摄入HA可以改善皮肤的光泽和柔韧性,并减少了皮肤的皱纹。

3)抗氧化的效果

采用自身和组间两种对照设计,按双盲法进行人体试食试验[5],分为试食透明质酸(HA)组与对照组,分析两组受试者血清中丙二醛 (MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)的含量变化,结果显示HA组SOD活性比对照组含量更高,且与自身试验前比较含量明显升高(图9),表明口服HA胶囊有体内抗氧化作用。

(注:SOD超氧化物岐化酶作为体内重要氧自由基清除剂,在保护细胞不受毒性自由基的损伤方面发挥着重要的作用,它的活性高低间接反映了机体清除氧自由基能力)

图9:试食透明质酸前后血清MDA、SOD、GSH-Px水平比较,(\bar{x}\pm s)

口服透明质酸安全吗?

1960年,制定了第一个使用透明质酸的药物;1979年,第一个使用透明质酸的化妆品被生产出来。然而早在1942年透明质酸就被作为一种食物出售。恩德雷·巴拉兹于1942年申请了一项专利,将透明质酸作为烘焙产品中蛋白的替代品。从那时起,透明质酸由于其物理和保水的特性而被加入到各种加工食品中。透明质酸在日本和韩国被批准为食品添加剂,并且在韩国被批准为健康食品。美国、加拿大、意大利和比利时均出售透明质酸作为膳食补充剂[8]。如今在我国也被批准为食品原料,因此服用是安全的。

早期透明质酸采用动物提取方法,主要是鸡冠或牛眼提取生产,价格昂贵;直到2000年微生物发酵法制备透明质酸被广泛应用,成本才得以迅速下降。无论来源和分子量如何,透明质酸(HA)都有足够的安全数据[8]。如下图10所示,对动物进行的急性毒性试验显示,口服HA会导致LD50(致死剂量,50%)分别为800-2400mg/kg 、200-1200mg/kg 、200-1000mg/kg 、900-1000mg/kg 体重或以上。在一项为期28天的膳食HA毒性研究中,大鼠口服透明质酸0、34、235、3536mg/kg体重/天。结果显示,没有死亡率,体重没有临床观察的变化,对食物消耗或食物效率没有影响,器官重量没有变化,大体表现临床病理或组织病理学没有改变。另外在一项研究中,在分别接受240mg/天和200mg/天的口服透明质酸12周或12个月的人类受试者中没有发生血液学异常。这些临床试验表明口服HA是安全的,不会损害身体。

图10:透明质酸安全试验

口服透明质酸该怎么选择?

不同相对分子质量的透明质酸吸收效果也不相同,以小鼠对不同相对分子质量(Mr)的透明质酸口服吸收效果与生理盐水的比较实验[10](如图11),结果表明不同分子质量的HA口服后均能被机体吸收,且血清 HA 浓度显著性升高的时间不同,推测不同分子质量的HA是以不同的形式被吸收。计算各组药-时曲线下面积的∆ AUC0-12h比较不同分子量HA的吸收效果(图12)。在实验所用的Mr范围内,99.2×104 的HA吸收效果最好。

图11:口服不同分子量 HA 和生理盐水后血清中 HA 的含量

图12:各分子量组药-时曲线下面积的∆ AUC0-12h

口服透明质酸该注意些什么?

透明质酸是人体内本身就存在的物质,没有种族差异,在身体内也会进行合成与代谢,具备很高的生物安全性,然而对于特殊疾病的人群还是建议咨询医生意见。由于透明质酸是我们身体内的物质,受透明质酸合成酶和降解酶调控,正常情况下血清中透明质酸浓度是在一定范围内波动,进入血液中的透明质酸会被吸收作用于机体,然而过量也会激活降解酶而被代谢。因此口服透明质酸并不是浓度越高越好,在选择的时候更要注重的是它的品质和原料质量,并且按照推荐剂量服用,不需要过量。

总结

1)透明质酸是细胞间的填充物保持皮肤水分与弹性,其含量随着年龄的增长而快速流失。

2)实验证实口服透明质酸可以被吸收进入人体组织,在补充皮肤水分,改善皱纹和抗氧化等方面发挥作用。

3)透明质酸早已被广泛用作食品添加剂,实验证明它是一种安全的膳食补充剂。

4)口服透明质酸能够被身体吸收的量有限,没有必要追求单一成分高浓度产品或过量服用。

透明质酸在炎症,抗氧化,皮肤伤口愈合,眼科手术等方面均具有重要的生物学作用[11]。相信随着科学研究的深入,未来口服透明质酸的更多生理效应也将被发现。

参考文献:

[1]Meyer K,Palmer JW:The polysaccharde of the vitreous humor.J Biol Chem 1943,107:629-624

[2]Oral hyaluronan relieves wrinkles: a double-blinded, placebo-controlled study over a 12-week period.

[3]Tzellos TG, Sinopidis X, Kyrgidis A, Vahtsevanos K, Triaridis S, Printza A, et al. Differential hyaluronan homeostasis and expression of proteoglycans in juvenile and adult human skin. J.Dermatol Sci 2011; 61:69-72; PMID:21087840;

[4]凌沛学,贺艳丽,郭学平,等.透明质酸[M].北京:中国轻工业出版社,2000:133.134.

[5]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.食品与药品 FoodandDrug. 2016年第18卷第6期.

[6]Balogh L, Polyak A, Mathe D, Kiraly R, Thuroczy J, Terez M, Janoki G, Ting Y, Bucci LR, Schauss AG: Absorption, uptake and tissue affinity of highmolecular-weight hyaluronan after oral administration in rats and dogs. J Agric Food Chem 2008, 56(22):10582–10593.

[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.中国生化药物杂志Chinese Journal of Biochemical Pharmaceutics 2008年第29卷第2期

[8]Kawada et al.Ingested hyaluronan moisturizes dry skin.Nutrition Journal 2014, 13:70

[9]蒋秋燕,凌沛学,黄思玲,等.口服透明质酸在大鼠体内吸收机制的研究[J].中国药学杂志,2005,40(23):1811-1813.

[10]蒋秋燕,凌沛学,黄思玲,张天民.单剂量及多剂量口服透明质酸的吸收研究.

[11]G. Mendoza, J.G. Prieto, R. Real, M. Pérez, G. Merino and A.I. Álvarez. Antioxidant Profile of Hyaluronan: Physico-Chemical Features and its Role in Pathologies

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