在“肌肽與脫羧肌肽的抗氧化與抗糖化機(jī)理”篇中，詳細(xì)介紹了這兩個(gè)成分的作用，但目前作為市場(chǎng)抗糖化的宣傳，肌肽似乎并沒(méi)有真的擔(dān)起大任，可能最大的原因在于效果不明顯，只能充當(dāng)輔助的角色。

其實(shí)肌肽是人體非常重要也含量很高的抗氧化短肽，但它的穩(wěn)定性比較差，皮膚表面也含有很多肌肽酶，在護(hù)膚過(guò)程中還沒(méi)有起作用的時(shí)候已經(jīng)被分解了。為了充分發(fā)揮肌肽的作用，科學(xué)家將肌肽進(jìn)行改性，包括乙酰化、脫羧等手段，讓這個(gè)成分更穩(wěn)定，以期這類(lèi)成分能真正在醫(yī)療、護(hù)膚、健康領(lǐng)域起到應(yīng)有的效果。

本文根據(jù)參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，就肌肽與脫羧肌肽的作用，做一個(gè)詳細(xì)說(shuō)明。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室初步測(cè)試了脫羧肌肽在角質(zhì)細(xì)胞劃痕的效果，0.078%的脫羧肌肽，48小時(shí)候細(xì)胞遷移率61.4%（空白對(duì)照41.5%，陽(yáng)性對(duì)照78.7%，0.1625%的依克多因49.4%），脫羧肌肽的作用可能超出了我們的期望，歡迎工程師索樣測(cè)試。

肌肽與脫羧肌肽的作用（共同點(diǎn)）：

1、都天然存在于生物體內(nèi)2、抗氧化，絡(luò)合金屬離子

3、還原脂質(zhì)過(guò)氧化物

4、抑制脂質(zhì)過(guò)氧化和還原糖帶來(lái)的膠原蛋白交聯(lián)

5、保護(hù)紫外照射后皮膚中SOD的活性

6、終極抗衰

注：肌肽和脫羧肌肽的作用通路請(qǐng)參考“抗氧化（一）——自由基的產(chǎn)生和作用”圖中Fe2+、Cu+催化羥基自由基、以及最后脂質(zhì)過(guò)氧化物生成丙烯醛以及4-羥基壬烯醛的部分，后面所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)路徑都可參照該圖。

圖. 自由基的不同生成路徑

脫羧肌肽比肌肽更強(qiáng)的地方：

1、絡(luò)合金屬離子能力更強(qiáng)，抗氧化能力更好

2、抑制膠原交聯(lián)的能力遠(yuǎn)好于肌肽

3、不易被皮膚表面的酶水解，作用時(shí)間更持久

4、脫羧肌肽顯陽(yáng)離子性，與皮膚吸附更緊密，更易透入皮膚。肌肽呈內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)，電負(fù)性要遠(yuǎn)小于脫羧肌肽。

5、脫羧肌肽的穩(wěn)定性要好于肌肽，對(duì)溫度、pH的敏感性小于肌肽

6、國(guó)內(nèi)外大牌升級(jí)抗糖化產(chǎn)品，把肌肽換成了脫羧肌肽，比如珀萊雅雙抗精華2021年備案版，雅詩(shī)蘭黛眼霜2020年備案版等

肌肽與脫羧肌肽的使用：

1、盡量避免與還原糖合用，可能導(dǎo)致在體系中就已經(jīng)反應(yīng)，非還原糖可以

2、文獻(xiàn)中提到EDTA可以使咪唑類(lèi)擬肽的體外抗氧化活性喪失，應(yīng)該是EDTA絡(luò)合金屬離子的能力更強(qiáng)，但EDTA并不會(huì)進(jìn)入細(xì)胞，目前不建議合用；與辛酰羥肟酸之類(lèi)的可以入膜的成分而言，可能會(huì)影響相互的效果。

3、由于肌肽在等電點(diǎn)附近穩(wěn)定性最好，偏離該pH比較遠(yuǎn)都易使肌肽發(fā)生構(gòu)象轉(zhuǎn)變，氧化變色，脫羧肌肽無(wú)該問(wèn)題

4、肌肽、脫羧肌肽可能可三肽-1、藍(lán)銅肽等競(jìng)爭(zhēng)銅離子，使藍(lán)銅肽活性喪失，避免一起使用

5、脫羧肌肽商品以鹽酸鹽的形式存在，離子性很強(qiáng)，但是在配方中一般建議添加量在0.1%左右就能起到效果

一、 肌肽和脫羧肌肽都是組織中天然存在的成分

肌肽的結(jié)構(gòu)

2HCl

脫羧肌肽（鹽酸鹽）的結(jié)構(gòu)

肌肽（β-丙氨酰-L-組氨酸），具有手性（注意肌肽的結(jié)構(gòu)中有一個(gè)加粗的鍵，脫羧肌肽沒(méi)有），手性來(lái)源于組氨酸。它是脊椎動(dòng)物骨骼肌和某些其他組織（包括嗅覺(jué)上皮和嗅覺(jué)末端突出）的非蛋白質(zhì)部分中含量最豐富的 (1-20 mM) 含氮化合物之一。肌肽的抗炎活性較弱，有刺激組織修復(fù)的傾向，特別是在口腔手術(shù)后使用時(shí)。

在較高溫度或者過(guò)高過(guò)低pH下，組氨酸容易氧化變色，所以肌肽的穩(wěn)定性也比較差。

脫羧肌肽（β-丙氨酰-L-組胺），存在于多種富含組胺的哺乳動(dòng)物組織（如心臟、腎臟、胃和腸）中，其含量與所報(bào)道的肌肽、組胺和 3-甲基組胺的水平一樣高或更高，但低于游離組氨酸的濃度。

在大鼠組織中，用放射性同位素示蹤劑3H 標(biāo)記的組氨酸，能快速（在幾分鐘內(nèi)）進(jìn)入脫羧肌肽、肌肽和組胺中，這與所列化合物之間的代謝聯(lián)系以及在組胺合成或降解中的潛在作用一致（見(jiàn)圖1）。因此，脫羧肌肽可以作為肌肽-組氨酸-組胺代謝途徑中的活性中間體，并且可以代表組胺合成的替代方式，或者可以是組胺的分解代謝物。

圖1. 脫羧肌肽參與肌肽-組氨酸-組胺代謝途徑

已知反應(yīng)對(duì)應(yīng)的酶如下：1、肌肽酶；2、肌肽合成酶；3、組氨酸脫羧酶；4、脫羧肌肽合成酶。實(shí)線代表已知反應(yīng)，虛線代表可能反應(yīng)。該圖顯示了這些化合物在過(guò)渡金屬存在下作為生理抗氧化劑或促氧化劑的可能作用。

二、肌肽與脫羧肌肽的抗氧化能力

肌肽與脫羧肌肽抗氧化（抗糖化）機(jī)理

a、肌肽、脫羧肌肽等含有咪唑基團(tuán)的擬肽能夠?qū)⒅|(zhì)過(guò)氧化物（LOOH）還原為無(wú)毒的醇；

b、肌肽、脫羧肌肽能與過(guò)渡金屬離子（例如、Fe2+、Cu2+）絡(luò)合，防止金屬離子催化產(chǎn)生自由基，絡(luò)合之后的成分具有更好的抗氧化效果；

c、與脂質(zhì)過(guò)氧化終產(chǎn)物（丙二醛、壬烯醛等）反應(yīng)，防止這些產(chǎn)物與膠原蛋白、酶發(fā)生交聯(lián)；見(jiàn)圖2

d、能夠與還原糖發(fā)生反應(yīng)，防止膠原糖基化而產(chǎn)生的色黃、失去彈性以及被降解等。

圖2. 醛基與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生交聯(lián)示意圖

肌肽與脫羧肌肽抗氧化（抗糖化）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及對(duì)比

a. 肌肽抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的效果

圖3顯示的數(shù)據(jù)是采用Fe2+（抗壞血酸能保護(hù)Fe2+不被迅速氧化）催化脂質(zhì)過(guò)氧化，然后采用不同濃度的肌肽和N-乙酰肌肽保護(hù)，檢測(cè)脂質(zhì)過(guò)氧化之后的產(chǎn)物含量變化。結(jié)果顯示，肌肽具有很好的保護(hù)脂質(zhì)過(guò)氧化的作用。

圖3. （A）脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物（以丙二醛MDA計(jì)）、（B）二烯偶聯(lián)物、（C）三烯偶聯(lián)物以及酮和醛產(chǎn)物（274 nm 吸收成分），在脂質(zhì)體（1mg/ml）單獨(dú)孵育 60 分鐘（6，虛線），并添加 Fe 2+ + 抗壞血酸鹽的過(guò)氧化誘導(dǎo)系統(tǒng)(1)。在孵育期的第 5 分鐘將抗氧化劑N-乙酰肌肽(NAC) (10 或 20 mM) (2, 3) 或 L-肌肽(10 或 20 mM) (4, 5) 添加到含有過(guò)氧化誘導(dǎo)劑的系統(tǒng)中.在0時(shí)間以及定時(shí)取樣測(cè)試。

b. 脫羧肌肽保護(hù)蛋白質(zhì)被脂質(zhì)過(guò)氧化物交聯(lián)

采用亞油酸氫過(guò)氧化物（LOOH）與牛血清蛋白（BSA）反應(yīng)，然后采用脫羧肌肽進(jìn)行保護(hù)。脫羧肌肽能將LOOH還原為無(wú)毒的LOH，且保護(hù)BSA不發(fā)生交聯(lián)。且脫羧肌肽的效果遠(yuǎn)好于肌肽，與天然Ve相比，Ve只能清除自由基，但是對(duì)于形成的氫過(guò)氧化物無(wú)能為力，見(jiàn)圖6。

注：氫過(guò)氧化物為含有—OOH的化合物

圖4.亞油酸過(guò)氧化物的結(jié)構(gòu)和形成

圖5.(A) 13( S ) 亞油酸氫過(guò)氧化物在磷酸鹽緩沖溶液 (0.1 M; pH 7.3) 中37 ℃孵育 15 分鐘后的 HPLC 譜圖。使用的吸收波長(zhǎng)：234 和 205 nm。(B) 13( S )羥基亞油酸磷酸鹽緩沖溶液 (0.1 M; pH 7.3)的 HPLC光譜。使用的監(jiān)測(cè)吸光度波長(zhǎng)：234 nm。(C) 亞油酸氫過(guò)氧化物 (LOOH) 對(duì)蛋白質(zhì) (BSA) 氧化降解的 HPLC 監(jiān)測(cè)。(D) 含天然咪唑的擬肽保護(hù)作用與亞油酸氫過(guò)氧化物 (LOOH) 還原的相關(guān)性。(E) 在 234 nm 波長(zhǎng)處記錄的 HPLC 光譜。BSA (0.33 g/l) 在 0.1 M 磷酸鹽緩沖液， pH= 7.3 中與 1.5 mM 13( S )-亞油酸氫過(guò)氧化物和 5 mM 脫羧肌肽在 37 ℃下孵育 60 小時(shí)。

圖 6. (A) 暴露于 13(S )-亞油酸氫過(guò)氧化物的BSA 的 SDS-PAGE。1：BSA；2：BSA+ LOOH；3：BSA+ LOOH+脫羧肌肽；4：牛血清白蛋白+LOOH+ L-肌肽；5：BSA+ LOOH+ N-乙酰-h-丙氨酰組胺；6：BSA+ LOOH + L-脯氨酰組胺；7：BSA+LOOH+維生素E。

c. 脫羧肌肽保護(hù)UVA/UVB照射后SOD的活性

在紫外線照射期間皮膚細(xì)胞中 SOD 的氧化失活既代表了部分皮膚天然抗氧化防御的減少，也代表了氧化應(yīng)激影響的增加。

作者將豬耳朵使用0%、0.5%、1% 和 2%脫羧肌肽的乳膏處理，然后在UVA-UVB照射（0.8 J/cm 2 ）后，切下皮膚碎片，測(cè)量SOD的活性。

圖 7. (A) 未經(jīng)輻照或輻照過(guò)的皮膚提取物中 SOD 樣活性的動(dòng)力學(xué)，這些皮膚先前用含有 0% 或 0.1% 的脫羧肌肽的乳膏處理過(guò)。未經(jīng)輻照的皮膚獲得的斜率為 0.1 OD 單位/分鐘。用 0% 脫羧肌肽處理的輻照皮膚獲得的斜率為 0.17 OD 單位/分鐘。用0.1% 脫羧肌肽處理的輻照皮膚獲得的斜率為 0.14 OD 單位/分鐘。(B) 保護(hù)用不同濃度的脫羧肌肽處理的分離的豬耳真皮-表皮的 SOD 活性。給出了 10 個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均 TSEM。*：顯著差異（ p < 0.001）與對(duì)照（t檢驗(yàn)）。通過(guò)與未輻照皮膚的 SOD 活性進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算保護(hù)百分比。

d. 肌肽與脫羧肌肽絡(luò)合Fe2+離子等能力

通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，肌肽，N-乙酰基肌肽、脫羧肌肽的3D模型，呈“爪狀”結(jié)構(gòu)，類(lèi)似于“口袋”，利于與金屬離子的絡(luò)合，并且實(shí)際數(shù)據(jù)已經(jīng)支撐這種結(jié)構(gòu)的存在，見(jiàn)圖8。通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算，脫羧肌肽與Fe2+的螯合能（-7725eV）＜肌肽-Fe2+（-883eV）。脫羧肌肽與Fe2+的螯合能力更強(qiáng)，也更穩(wěn)定。

圖8. N-乙?；‰摹⒓‰?、脫羧肌肽的計(jì)算機(jī)模擬的最低能量態(tài)的球棍模型

e. 肌肽與脫羧肌肽在皮膚表面的水解

皮膚中含有豐富的肌肽酶，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，肌肽和和脫羧肌肽與皮膚微粒體一起溫育，肌肽在10分鐘可以降解60%以上，1h全部分解完畢，而脫羧肌肽降非常緩慢，主要原因是皮膚表面沒(méi)有相應(yīng)的酶。

圖 9. (A)通過(guò)HPLC 測(cè)量的 (0.5 mM)脫羧肌肽和 L-肌肽 (0.5 mM) 的微粒體 (4 mg/ml 總蛋白質(zhì)) 代謝動(dòng)力學(xué)（用丹磺酰氯反應(yīng)帶上熒光）。每個(gè)點(diǎn)代表 3 次實(shí)驗(yàn)的平均值。(B) 在NADPH2依賴性酶激活期間皮膚微粒體部分 (4 mg/ml 總蛋白) 中L-肌肽和脫羧肌肽分解代謝的動(dòng)力學(xué)。通過(guò)HPLC 測(cè)量添加 (0.5 mM) NADPH2 、脫羧肌肽和L-肌肽時(shí)的微粒體代謝動(dòng)力學(xué)。每個(gè)點(diǎn)代表 3 次實(shí)驗(yàn)的平均值。

f. 使用脫羧肌肽的產(chǎn)品

參考文獻(xiàn)

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Babizhayev M A , Seguin M C , Gueyne J , et al. l-carnosine(β-alanyl-l-histidine) and carcinine (β-alanylhistamine) act as naturalantioxidants with hydroxyl-radical-scavenging and lipid-peroxidase activities[J]. Biochem. J. 1994.