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姜黄素是一种极其高效的抗氧化剂,而且不易被人体吸收。正因如此,德国保健食品制造商伍兹博士选择使用瓦克CAVACURMIN®——一种生物利用率更高的环糊精包埋姜黄素提取物。

许多家庭厨师都是从印度菜肴里知道姜黄素的。在印度菜肴中,咖喱粉和酱料都是因为含有姜黄素而显得金黄诱人。姜黄素及其衍生物(都属于类姜黄素)是草本植物郁金或姜黄等香料植物的生物活性成分。

这种物质不仅作为香料和色素使用,还是众所周知的活性物质,常见于印度阿育吠陀饮食和传统亚洲药物。它的生物活性来自与大量细胞进程的相互作用以及清除游离基的过程。“姜黄素是一种强效抗氧化剂。”瓦克生物科技业务开发经理Rachela Mohr解释道,“经实践证明,姜黄素能够加强免疫系统,并且具有抗炎功效。”

“如果采用口服方式,90%的天然姜黄或姜黄素会被再次排泄出来。”

Georg Wolz博士

伍兹博士(Dr. Wolz)是一家位于德国Geisenheim am Rhein的中等规模的保健食品制造商。其研发人员深知姜黄素具有众多治疗与预防功效,但也知道它不易被人体血液吸收。

“过去,由于脂溶性物质的生物利用率非常有限,姜黄素的治疗功效无法得到充分利用。”伍兹博士公司所有人兼总经理Georg Wolz博士说道,这家公司也是以他的名字命名。他进而解释说,原因在于姜黄素具有水溶性差、吸收率有限、新陈代谢快以及排泄快等特性。“如果采用口服方式,90%的天然姜黄或姜黄素会被再次排泄出来。”Wolz博士遗憾地表示。

环糊精提高生物利用率

借助瓦克CAVACURMIN®,保健食品制造商伍兹博士研制的含姜黄素提取物产品明显比传统保健品更易被人体吸收。

作为一家功能性保健食品制造商,伍兹博士决定解决这一问题,并设定了配制姜黄素产品的目标——通过克服其活性成分的疏水性,确保为消费者提供最佳的生物利用率。

“若要提高姜黄素等疏水性物质的生物利用率,有个方法是采用我们的环糊精包合技术。”瓦克生物科技营养品市场经理Dana Elget解释道。瓦克采用生物工程技术,通过酶解工艺从含淀粉的玉米原料中制取环糖分子。

环糊精的重要特征之一是其三维结构:它形成一个环状疏水性内腔,该内腔能够容纳另一个亲脂性“客体”分子(例如姜黄素)——前提条件是“客体”分子的大小和形状与内腔相容。环糊精的亲水性外壳可以提高姜黄素的生物利用率,也就是人体可以吸收的量。

功效已经研究验证

数项科学研究均证实,环糊精包合技术具有积极效果。2013年,一项人体临床试验将瓦克CAVACURMIN®姜黄素-γ-环糊精包合物的相对吸收率与传统的姜黄素提取物(95%)以及两种在业内更加领先、据说生物利用率更高的姜黄素产品(一种是姜黄素磷脂复合物配方,另一种是从草本植物郁金的根茎中提取的姜黄素油配方)进行了对比。

在临床研究过程中,12名年龄介于20岁至35岁之间的健康受试者均在空腹状态下服用了上述四种产品中的一种。所有试样均采用胶囊形式,并且只能用水送服。4到8个小时后,所有受试者均食用一顿标准化低脂餐,这样任何影响类姜黄素吸收的因素(如脂肪)都可以有效排除。在摄入上述产品后的12个小时内,定期采集受试者血样进行分析。早期研究已证明,在这个时间长度内,吸收和代谢可基本完成。

2017年2月发表在《欧洲营养学杂志》(European Journal of Nutrition)上的研究成果证实了CAVACURMIN®的积极功效。在摄入CAVACURMIN®后的最初几个小时内,受试者血液中的类姜黄素浓度明显高于摄入纯姜黄素提取物或传统姜黄素产品(A和B)。

吸收率大幅提高

a-、β-和γ-环糊精

依据葡萄糖单元的数目,可以区分α-、β-和γ-环糊精:它们分别有六个、七个和八个葡萄糖单元。例如,环糊精采用生物工程工艺,通过酶解玉米或土豆等含淀粉原料制取而成。这里所说的酶是指环糊精糖基转移酶(CGTases)。在作用于淀粉时,CGTase将碳水化合物螺旋结构的各个部分断开,并将其组合形成环状低聚多糖,即环糊精。这种环糖分子无色、无味、不吸湿,在碱性溶液中非常稳定,只有在pH值低于2的酸性介质中才会水解。它们没有固定的熔点,可以耐受约200°C的高温。对于食品行业来说,这种分子的重要优势在于它们没有致敏性、已达到素食级别,并且能够通过可再生原材料制取。

这一研究成果于2017年2月发表在《欧洲营养学杂志》(European Journal of Nutrition)上。该研究显示,含环糊精产品的类姜黄素吸收速度约为传统姜黄素提取物(95%)的40倍。此外,与另外两种姜黄素产品相比,含环糊精产品的生物利用率也明显更高。“从受试者血液中的类姜黄素含量可以看出,CAVACURMIN®的吸收率高出许多,约为两种姜黄素对照产品中最高吸收率的5倍。”Elgeti强调道。作为一种可自由流动的粉末,这款基于γ-环糊精的原料非常适合用于片剂、胶囊、颗粒和能量棒。由于这种粉末遇水后容易分散,因此也是液体保健食品的理想选择。

“从受试者血液中的类姜黄素含量可以看出,CAVACURMIN®的吸收率高出许多,约为两种姜黄素对照产品中最高吸收率的5倍。”

Dana Elgeti,瓦克生物科技市场经理

姜黄素-γ-环糊精包合物的吸收机制

根据目前的科学研究,姜黄素包合物的吸收过程包括以下几个步骤:

1. 摄入保健食品后(例如,像伍兹博士的产品一样,以胶囊的形式服用),姜黄素-环糊精包合物在通过胃部进入上部肠道之前,不会发生任何改变。

2. 姜黄素分子在上消化道经化学平衡反应得以释放,然后通过上皮细胞膜被人体吸收。

3. 在进一步消化过程中,γ-环糊精被酶分解成越来越小的片段,最终降解成葡萄糖被吸收进入血液。

4. 因此,与传统姜黄素提取物以及其它姜黄素产品相比,姜黄素-环糊精包合物被直接吸收进入血液的姜黄素明显更多。

“现有研究表明,瓦克CAVACURMIN®是提高姜黄素生物利用率的最佳解决方案。”Wolz博士总结道。自2014年以来,伍兹博士一直致力于推广Curcumin Extrakt 45姜黄素-环糊精包合物,并将其打造成公司最成功的产品之一。环糊精通过生物工程工艺采用可再生植物原料生产而成,完全符合当前对动物源性产品避而远之的趋势。此外,γ-环糊精过敏性很低,符合2003/89/EC和2006/142/EC指令以及犹太食品和清真食品标准,并且经美国、加拿大、欧洲以及大多数亚洲国家和拉丁美洲国家的相关机构批准,可用于食品领域。“由于不含过敏原和胆固醇,并且采用植物源性可再生原料,因此环糊精配方是功能性食品应用的理想替代方案,可提高原本吸收率较低的姜黄素等物质的生物利用率。”Mohr说道。

德国保健食品连锁商店Reformhaus®也意识到,将环糊精与姜黄素结合是一种极具创新性的膳食补充剂生产方法,并向伍兹博士公司生产的Curcumin Extrakt 45授予了“2015年度保健食品商店产品”称号。

功效丰富

Georg Wolz博士是一名全科医生兼营养医学专家,他创办了一家以自己名字命名的保健食品制造公司——伍兹博士(Dr. Wolz)。他介绍了姜黄素促进健康的功效以及提高其生物利用率所面临的挑战。

“它的抗炎和抗氧化功效发挥着关键作用,可帮助姜黄素抑制隐形炎症。”

Georg Wolz博士,总经理

Georg Wolz博士:20世纪90年代末出现了一股真正的“维生素热潮”——人们提倡摄取额外的维生素,有时候需要达到极大的剂量。然而,人们寄托在维生素上的希望并未实现。如今,众所周知,水果、蔬菜和草药的健康成分在于其次生代谢物,如西红柿中的番茄红素、红浆果中的花青素、绿茶中的儿茶素、葡萄中的白藜芦醇、西兰花中的硫代葡萄糖苷以及姜黄根中的姜黄素等。

大量研究表明——自2010年以来就有3,000多例——姜黄素是一种具有高度多效性的分子,也就是说,它具有众多不同的功效,比如利胆(即促进胆汁流动)、抗氧化、抗菌、止痛、抗血栓、抗恶性细胞增生、细胞毒性、抗肿瘤、免疫调节、抗病毒以及抗炎等。其中,姜黄素的主要应用领域之一是包括关节炎在内的各类炎症。

为了提高生物利用率,姜黄素此前主要与生物胡椒碱结合使用。这种方式虽然可以增加血液的浓度,但效果只能维持一个小时,然后就又迅速恢复到原来的浓度。此外,胡椒碱是一种“生物强化剂”,在发挥抑制或刺激作用时也会影响药物功效,而且还会刺激胃粘膜。此外,用“聚山梨醇酯”提高姜黄素生物利用率的方法同样遭到许多人的诟病。在相关研究中,超过一半的受试者表现出了恶心以及其它副作用。在此背景下,现有研究结果表明,瓦克CAVACURMIN®是提高姜黄素生物利用率的最佳解决方案。

两种情况都可以。只要出现上述任意一种症状(如炎症性疾病),都应考虑服用姜黄素作为补充剂。不过,它在预防疾病方面也同样具有积极效果。例如,许多研究证实,姜黄素具有保护神经的功效。因此,定期服用姜黄素可能有助于降低罹患痴呆症的风险。由于姜黄素对癌变过程的所有阶段均有疗效,因此这种天然产品也可用于预防癌症。此外,它还具有抗炎和抗氧化功效,有助于抑制隐形炎症。这些都是隐藏在人体内的炎症过程,只有当它们表现为疾病时,我们才能注意到。

姜黄素非常容易消化,只有某些敏感人群才可能出现轻微的恶心或腹泻。即使一次性服用高剂量姜黄素,也不会出现严重的副作用。但是,为了避免肝损伤,不应长期服用极高剂量。此外,孕妇以及患有胆道梗阻或胆结石的人群也不应该服用姜黄素。由于姜黄素会影响血栓细胞,如果要与血液稀释剂(如乙酰水杨酸)共同服用,必须先咨询医生。另一方面,姜黄素已证明可与其他植物次生代谢物产生积极的协同作用,例如儿茶素(已知可来自绿茶)、榭皮素、木黄酮以及白藜芦醇(已知可来自红酒)等。

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姜黄素或辅酶Q10等疏水性物质很难被人体吸收。但是,高效成分的生物利用率对于膳食补充剂的配制至关重要。

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