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重度垂直的免疫新星——来自北欧的M-Gard®酵母β-葡聚糖

2022-03-24 17:08 来源：新营养

图源：摄图网

从2020年开始大流行的新冠疫情把免疫力相关产品的热度推向一个新的高度。WCWD研究数据显示，91%的消费者表示在疫情后会更关注增强免疫力。Innova Database数据显示，疫情过后品牌们迅速开发新品来满足这一市场需求，宣传免疫健康的产品数量较之前12个月增长了18%。而对于来自全球一万名消费者的调查则显示，1/4的受访者表示对免疫力健康更关注；在中国45%的受访者表示非常关注免疫健康。来自欧睿国际(Euromonitor international)的数据显示，全球围绕免疫健康的膳食补充剂在2020年全年增长了近17%，远远高于2020年所有其他膳食补充剂5%的增长率。

在众多免疫调节、预防感冒的功能性原料中，酵母β葡聚糖也因其优秀的生物活性以及久经论证的效果而越来越受关注。酵母葡聚糖是酵母细胞壁的重要组成成分，属于结构多糖，位于细胞壁的最内层和原生质体膜相连，占细胞壁干重的30%-60%。目前其常见的功效活性有免疫力调节作用、抗氧化作用、抗肿瘤作用、降低胆固醇和血脂以及作为益生元促进肠道菌群的增殖等，其中以免疫力调节的应用最为成熟。

酵母β-葡聚糖的研究历史并不算长，最早是在二十世纪四十年代由Pillemer博士首次发现酵母细胞壁有一种具有提高免疫力的物质；随后一直到1960s才由Di Luzio确定该物质为β-1,3-葡聚糖。但关于酵母β-葡聚糖的健康益处、作用机理、结构关系等研究绝大部分都是近20年被报道。到现在，大概6000+的出版物调查研究了β-葡聚糖的免疫调节作用，如抗炎性、抗菌性等。酵母β-葡聚糖在2009年就被美国FDA批准为GRAS食品原料；2010年5月20日中国卫生部批准酵母β-葡聚糖为新食品原料；2011年欧盟发布2011/762/EU号决定，批准酵母β-葡聚糖为新型食品配料；2012年，我国卫生部又将酵母β-葡聚糖应用范围扩大到较大婴儿配方奶粉中。随着法规的相继出台和研究的逐渐成熟，酵母β-葡聚糖的应用领域和市场规模也在逐渐的增大。

酵母β-葡聚糖的作用机理

现在已有多项研究显示酵母β-葡聚糖的作用机理主要为调节先天性免疫系统。免疫系统的主要功能是保护身体免受病原病毒、细菌、真菌和寄生虫的感染。先天免疫系统是抵御大多数感染的第一道防御；它还作为免疫系统的策划者，控制和调整特定免疫系统对感染的反应。在诸如单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞表面含有β-1,3/1,6-葡聚糖受体，最常见的是Dectin-1受体，可以与拥有独特分子结构的酵母β-葡聚糖结合。酵母β-葡聚糖和受体结合后触发细胞信号级联，调节固有免疫系统，在遭到感染时增强免疫反应以及促进细胞因子分泌。

酵母β-葡聚糖的构效关系

β葡聚糖对免疫系统的调节作用主要得益于其独特的空间构象：侧链长度和在主链上的取代度。在自然界常见的几种β葡聚糖来源中，谷物（如大麦、燕麦）的β葡聚糖结构主要通过β-(1,3)和β-(1,4)键连接的主链，没有支链；来自细菌和藻类的β葡聚糖主要通过β-(1,3)键线性连接；蘑菇类β葡聚糖拥有β-(1,3)连接的葡萄糖单元的主链骨架，以及通过β-(1,6)连接到骨架的支链，支链较短；而酵母的β-葡聚糖的结构中，主链为β-(1,3)连接的葡萄糖单位骨架，以及通过β-(1,6)连接到骨架的支链，支链较长，拥有3-6个葡萄糖单元，由β-(1,3)键连接。

研究显示，带有(1,6)键分支的β-(1,3)-D-葡聚糖的免疫保护效果比没有分支结构的β-(1,3)-D-葡聚糖效果好。如燕麦β-葡聚糖多为β-(1,3)键连接，缺少(1,6)键的支链结构，对肠道和降低血脂有益处；而酵母来源的β-葡聚糖富含β-(1,3)、β-(1,6)键合结构，对免疫的保护具有很好的活性。

M-Gard®是由挪威Biotec BetaGlucans（BBG）工厂遵循药品级别标准生产的酵母β-葡聚糖。BBG致力于酵母β-葡聚糖的研发生产已有30多年历史，开发了一种提取酵母β-1,3/1,6-葡聚糖的专利工艺，在生产过程中不破坏分支点或侧链，确保M-Gard®分子仍然具有关键的生物活性。M-Gard®来源于专有酵母菌株，在最佳的发酵条件培养后经过专利工艺提取纯化，M-Gard®比一般的酵母β-葡聚糖功效更佳。体外细胞研究显示，用10微克M-Gard®和其他酵母β-葡聚糖分别刺激培养小鼠单核巨噬细胞RAW264.7，培养1小时后取上清检测细胞因子TNF-α的浓度，M-Gard®刺激产生的细胞因子浓度均接近3倍于啤酒酵母及面包酵母。

M-Gard®与免疫支持

免疫系统是一套复杂且存在着微妙平衡的稳态系统，而针对免疫系统的调节也包括众多细分方向，如提高免疫细胞对病原体或病毒的清除能力、提高细胞因子的表达效率、增强抗体反应、预防感染和疾病的发生，甚至提高疫苗的效率等。BBG与挪威、欧洲和美国的领先研究小组密切合作，研究的项目揭示了酵母β-葡聚糖的作用模式和潜在用途的新见解。M-Gard®得到了众多动物和人体临床试验以及各种应用的支持，包括安全性和作用机制研究。

在一项针对健康挪威滑雪运动员的研究中心，运动员分为对照组和M-Gard®组，研究为期一年。研究主要结果为病假天数，病假与感冒、流感和发烧等症状有关。与对照组相比，每日服用M-Gard®的组病假减少了38.4%。这项研究的结果表明，每天摄入M-Gard®可以增强机体对细菌和病毒感染的保护。

Lehne等人的研究评估的临床级酵母β-葡聚糖的安全性和耐受性。试验招募了18名非吸烟的健康志愿者。受试者连续4天分别接受M-Gard®酵母β-葡聚糖和安慰剂。M-Gard组受试者唾液免疫球蛋白A (IgA)浓度显著升高。IgA是一种在粘膜免疫功能中起重要作用的抗体。IgA是存在于大多数哺乳动物粘膜分泌物中的一种主要抗体，是抵抗粘膜表面吸收和吸入病原体入侵的关键第一道防线。

Xiaoyu Yu等人的研究显示，M-Gard®在病毒感染中具有有效的抗病毒和免疫刺激作用。在乙型肝炎病毒（HBV）感染小鼠模型中，M-Gard®组小鼠在9周后100%清除了HBV病毒DNA，而同期对照组的HBV只有30%的清除率；乙型肝炎表面抗体（HBsAb）在7周后可以在M-Gard®组小鼠中检测到，而对照组则一直无法检出。证明M-Gard®可以使小鼠对HBV产生特异性免疫反应。结果显示M-Gard®增强了肝脏中乙肝病毒特异性T细胞免疫应答，并促进了乙肝病毒清除而不造成肝脏损伤。本研究认为免疫调节剂是针对乙肝病毒感染的一种重要的治疗方法，并强烈提示M-Gard®可能是一种有前景的治疗慢性乙肝病毒感染的免疫治疗药物。

在美国的私立癌症中心纪念斯隆-凯特林癌症中心（MSKCC）中，BBG的酵母β-葡聚糖也加入到一项预防神经母细胞瘤复发的疫苗研究中。神经母细胞瘤是儿童最常见的颅外肿瘤，也是婴幼儿最常见的肿瘤。神经母细胞瘤瘤具有广泛的临床异质性，大多数神经母细胞瘤患者被诊断为高危疾病。GD2是在神经母细胞瘤细胞表面高表达的神经节苷脂分子，当GD2抗体与之结合后，巨噬细胞和粒细胞等免疫细胞就可以识别肿瘤细胞，主动发起攻击。而酵母β-葡聚糖参与的疫苗策略中，旨在诱导患者自己的免疫系统产生抗肿瘤抗原GD2的抗体，以防止肿瘤再次发生。研究显示酵母β-葡聚糖在提高GD2抗体方面有着优秀的表现。