科学综述摘录：唾液酸为啥对改善认知能力如此重要？

图源：千图

人类成长的各阶段都离不开认知能力的巩固和提升，今天，与认知能力提升相关的产品已经遍布幼儿益智、预防老年痴呆、以及提高中青年人注意力等领域。各年龄层的消费者对于提高认知能力的需求有增无减，然而，市场上可供选择的差异化产品寥寥无几。当人们迫切寻找有助于认知能力提升的“新原料”的时候，一种名为唾液酸的原料走入了人们的视野。

中枢神经系统中唾液酸的浓度最高

唾液酸为啥对改善认知能力如此重要？ B Wang & J Brand-Miller发表的题为《The role and potential of sialic acid in human nutrition》的科学综述中或许有你要的答案。

唾液酸是一个九碳酸单糖，其天然存在并附着于细胞和可溶性蛋白质表面的糖链末端。在人体内，唾液酸的最高浓度（如N-乙酰神经氨酸）存在于大脑中，它作为神经节苷脂结构的组成部分参与突触形成和神经传递。

哺乳动物的中枢神经系统中唾液酸的浓度最高。大多数(65%)存在于神经节苷脂和糖蛋白中(32%)，其余3%为游离唾液酸。神经节苷脂不均匀地分布在人体内。脑灰质中神经节苷脂的浓度是肝、肺、脾等大型内脏器官的15倍，是肠粘膜的500倍，成人大脑皮层（特别是额叶皮质）和小脑灰质大约比相应的白质多3倍。此前的研究也表明，人类大脑中唾液酸的总浓度几乎是其他哺乳动物的二到四倍。2岁黑猩猩大脑皮层唾液酸浓度大约是同龄人类婴儿水平的三分之一。此外，大脑皮层左叶中的唾液酸浓度比右叶高22％，可能是因为不同大脑区域执行不同的神经功能。另有研究表明，大脑神经节苷脂唾液酸对进化发展和智力有影响。

唾液酸与认知

神经细胞膜含有比其它类型的膜多20倍的唾液酸，这表明唾液酸在神经结构中具有突出作用。神经组织中的神经节苷脂含有鞘糖脂形式的唾液酸，鞘糖脂在人脑的大脑皮层中浓度最高，目前认为，唾液酸化合物在突触途径的结构和功能建立中起到关键性作用。含有唾液酸的细胞膜带有负电荷，这些负电荷的排斥作用可以防止细胞聚集。正如在研究培养细胞与其基质的粘附时所观察到的，可以通过带正电荷的物质或Ca2+来促进细胞粘附，破坏唾液酸的排斥作用。此外，Ca2+与神经节苷脂唾液酸的结合在神经组织的功能中具有重要意义。神经节苷脂集中在神经元上，尤其是膜钙泵附近的突触膜上，因此促进了这些离子对神经元细胞的供应。钙-神经节苷脂相互作用可能调节神经元功能，不仅作用于信息突触传递的短期过程，也长期作用于神经元，包括信息的存储。

大脑糖蛋白对于认知同样也很重要。大脑功能在学习和记忆中的表达与脑糖蛋白的更高识别功能有关。唾液酸糖蛋白集中在突触部分，并且有证据表明含有唾液酸的脑糖蛋白参与记忆形成。在动物实验中，脑糖蛋白的合成在学习任务中优先上调，并且训练后长达24小时的抗脑糖蛋白抗血清治疗抑制了这些任务中的记忆形成，这些蛋白质介导记忆形成的机制尚不清楚，但脑糖蛋白的一级结构包含N-糖基化位点，从而产生可变碳水化合物含量的糖蛋白。脑糖蛋白中含有适合钙离子并同步改变神经元活性的带负电荷的氨基酸簇。另有实验表明大脑蛋白中的碳水化合物与动物操作性条件训练相关，较高的糖蛋白水平与较高的学习能力呈正相关。

同时，唾液酸是由神经细胞粘附分子（N-CAM）的蛋白质部分介导相互作用的负调节剂。因此，唾液酸在细胞间的相互作用中具有可能性，甚至被认为是中枢神经系统中神经递质的实际受体。

我国唾液酸开发取得实质性进展

作为我国“八五”、“九五”、科技863科技攻关重点专题和国家973重点研究专项，2010年8月，中科鸿基生物科技有限公司与中国科学院微生物研究所签订战略合作伙伴，共同成立联合研发中心进行新产品的研究开发。中科鸿基生产的唾液酸是使用专利菌种大肠杆菌（菌株号CGMCC NO.5585）发酵生产经后提取的纯天然物质。纯度可以达到98%以上，呈现白色粉末状，2%的水溶液pH2.0左右，有酸甜的口感。2017年5月，由中科鸿基生物科技有限公司申报的N-乙酰神经氨酸获得国家卫计委（即现在中华人民共和国国家卫生健康委员会）的新食品原料许可，从此唾液酸在我国食品领域应用，有了明确的法规依据。同时也使得我国在开发认知功能辅助相关产品的道路上，又向前迈进了一大步。