對抗乾燥－超級小幫手「海藻糖」... @MSMF 知識PART

2022/01/09閱讀時間約 5 分鐘

海藻糖（Trehalose）獨特的分子特性，能夠極度乾燥環境下，緊抓水分子，並在蛋白質或細胞膜表面形成獨特的保護層，有效地穩定生物分子結構──幫助肌膚保濕，同時緩解外界乾燥壓力...

「海藻糖（Trehalose）」是一種天然存在的雙醣，由兩個葡萄糖分子組成──在許多生物體中，如微生物、昆蟲、無脊椎動物以及植物體內，皆可見到海藻糖的存在（但哺乳動物不能合成海藻糖）。

海藻糖有一令人感興趣的特點：它可以幫助生物，在極端環境條件下（e.g.沙漠→極度乾燥）順利存活，並當外界壓力趨緩消失時，又能自我回復，猶如「復活」般──故又被稱為「復活糖（Resurrection Sugar）」。

例：沙漠中的鱗葉卷柏（Selaginella lepidophylla）在缺水時，會產生更多的海藻糖，幫助其可在完全乾燥的情況下生存，並在復水時回歸正常的生長狀態。（另參→Enzymes and Metabolites in Carbohydrate Metabolism of Desiccation Tolerant Plants）

鱗葉卷柏：乾燥~復水狀態(引用自-海藻糖-原料介紹資料.)

海藻糖對肌膚保養有何好處？

海藻糖在美容應用方面──可提供保濕劑、保護劑、抗氧化劑＆抗老作用...

海藻糖是兩個葡萄糖組成的雙醣分子，天然具有眾多與水分子親合的-OH基，因此能抓住水分子；加上其分子量小，作用猶如皮膚中天然保濕因子（ＮＭＦ）的一樣，能幫助提升維持表皮層的含水量，使肌膚柔嫩水潤。

海藻糖可以在蛋白質或細胞膜表面形成獨特的保護層，有效地穩定生物分子結構不被破壞──有助於防止：有害環境因素（e.g.乾燥寒冷、陽光UV、污染、煙或清潔劑等其他化學刺激物）的過度暴露接觸，而導致的皮膚生理或屏障功能損傷──進而提升肌膚對惡劣環境條件的抵抗力。

海藻糖保護生物分子的機制，目前研究推測可能來自於：

海藻糖分子也帶有如水分子一般的-OH基──在生物細胞失水時，仍可由海藻糖替代原先水分子的位置，來維持蛋白質或細胞膜本身應有的特定結構，不會因水分子流失，而發生變性（Denaturation）喪失生理功能。例如：煎蛋，蛋白質被加熱→水分流失→原的四級、三級和二級結構，漸被破壞，甚至發生交連凝固，蛋白變硬且不透明狀態。
另參→“Water Association” Band in Saccharide Amorphous Matrices: Role of Residual Water on Bioprotection、或The role of trehalose in cell stress

海藻糖也可產生抗氧化劑的作用──雖然其確切分子機制仍有待研究，並非來自於海藻糖本身的抗氧化作用──但在與「自由基／氧化壓力vs.皮膚」的有關研究中，海藻糖確實表現出顯著的抗衰老效用。

海藻糖是由2個葡萄糖通過α,α-1,1-醣苷鍵所形成的「非還原性醣（nonreducing sugar）」，自身性質非常穩定，高度耐受：溫度、濕度、pH值......等因素的變化──也就不容易像其他還原性醣類，易與蛋白質發生「糖化作用（glycation）」產生AGEs（Advanced glycation end-products, 糖化終產物），避免了梅納反應（Maillard reaction；褐變）而導致皮膚蠟黃、喪失彈性與乾皺等老化現象。（＊此適指「外用」狀態，海藻糖仍保持自身分子結構──若「內服」經體內酵素轉化成２個葡萄糖分子時，就會回歸還原性醣類特性。）
另從動物研究發現：海藻糖可增強「自噬作用（autophagy）：細胞自我清除受損的胞器或生物分子，如錯誤的蛋白質。」來提升細胞面對有害因子時的存活率──從而避開自由基的氧化傷害，產生抗氧化功效。間接幫助延緩因紫外線照射導致的肌膚光老化現象。（參→Trehalose promotes the survival of random-pattern skin flaps by TFEB mediated autophagy enhancement）