NAD+不只有烟酸家族,还有身边的植物力量

NAD+,全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,其广泛存在于自然界中,从细菌等单细胞生物到灵长类等复杂的多细胞生物,NAD+都是最重要的细胞能量代谢调控分子之一。在细胞中,线粒体会经一系列代谢反应产生电子与NAD+结合,使其转化为还原态NADH来产生能量,从而为机体细胞供能。

1904年,英国生物化学家亚瑟·哈登首次发现NAD+并为其命名,并因此荣获1929年诺贝尔化学奖。至此开始,NAD+就成为科研领域一颗冉冉升起的明星产品,尤其在人们非常关注的“抗衰”领域异常火热。据悉,NAD+水平会随着年龄的增长而下降,到50岁时,体内NAD+水平大约是20岁时的一半。NAD+不仅是能量代谢过程中的关键辅酶,还与超过400种蛋白质发生各种生物化学作用,NAD+的减少会导致DNA修复、细胞应激反应和能量代谢调节受损,从而导致疾病的高发。因此,提升体内NAD+的水平也可以说是从源头提高了机体的整体健康状况,让青春“逝去”的慢一些。

烟酸及其衍生物大放异彩

哺乳动物体内的NAD+有三条途径合成:一是以色氨酸为原料的从头合成途径,二是以烟酸为原料的Preiss-Handler(PH)途径,三是以烟酰胺(NAM)或烟酰胺核苷为原料的补救合成途径。从NAD+的合成路径可以看出,烟酸及其衍生物是NAD+的重要前体物质

烟酸就是我们常说的维生素B3,其在动物体内可转化为尼可酰胺,包含于脱氢酶的辅酶分子中,是辅酶I(NAD)和辅酶II(NADP)的成分。烟酸也是NAD+的合成源头之一,烟酸通过Preiss-Handler途径进入NAD+,一部分在肾脏和胰腺少数组织中被有效的转化为NAD+,然后以烟酰胺这种代谢物的形式被释放进循环系统,再通过补救通路的形式对其他组织进行NAD+补充。2020年《Cell》子刊报道了采用烟酸作为NAD+前体来治疗线粒体肌病的临床研究,结果显示,受试患者每日服用烟酸,剂量从250毫克到最高1000毫克,持续最长10个月(对照组是4个月),服用烟酸的患者血液中NAD+均有提升。

2024年,四川大学华西医院的研究人员在《营养学前沿》期刊上发表了一篇题为” Association between dietary niacin intake and risk of Parkinson’s disease in US adults:cross-sectional analysis of survey data from NHANES 2005–2018 “的研究论文显示,膳食烟酸摄入量较高,与帕金森风险降低相关,膳食烟酸摄入量每天每增加10mg,帕金森风险降低23%。

需要注意的是,烟酸虽然能促进NAD+的水平,但其摄入量大大超过了膳食摄入量的上限,容易引发副作用出现,因此保证烟酸的充足是一个健康的合理指标,但不宜作为提升NAD+水平的途径。

β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是NAD+的直接前体,它通过NMNAT酶可以很容易直接转化为NAD+,并且通过体外补充其也有很高的吸收效率。2016年的一项研究显示,给小鼠喂食了NMN(300mg/kg)后,发现它们血浆中的NMN水平在10分钟内快速升高,且血浆中NAD+的水平也逐渐升高,证明NMN可以被生物体快速吸收并转化成NAD+。人体实验中,通过舌下粘膜给药,2-3分钟可进入血液循环,15分钟可以增加组织中NMN的含量。目前认为,NMN是提升NAD+水平最有效的手段之一。

烟酰胺核糖(NR)是NAD+的间接前体,其补充效率较NMN低,但要比烟酸、烟酰胺等好得多。这主要是因为,NR必须先进行磷酸化作用转化为NMN,然后再转化为NAD+。并且NR的转化效率较低,相当一部分被代谢为烟酰胺。在实验中,6周的NR处理显著增加了年轻小鼠和老年小鼠肌肉细胞中NAD+的浓度,并伴随着干细胞数量的增加。同时,补充NR的衰老小鼠中UPRmt和prohibitin基因的表达也显著增加。

来自植物的力量

葫芦巴碱学名为三甲基黄嘌呤,属于吡啶类生物碱的一种,咖啡豆中含量第二高的生物碱,仅次于咖啡因。在结构上,葫芦巴碱是烟酸(NA)的N-甲基化形式,且与NA的结构接近。2024年,新加坡国立大学研究人员在” Nature Metabolism “期刊上发表了一篇题为” Trigonelline is an NAD+ precursor that improves muscle function during ageing and is reduced in human sarcopenia “的研究论文显示,补充葫芦巴碱,可以增加NAD+水平,增加线粒体活性,有助于改善衰老过程。

研究发现,在人类骨骼肌细胞中,葫芦巴碱可以使NAD+水平增加约50%,虽然与其他NAD+前体相比增幅水平较低,比如NMN、NR可以增加两倍以上,但葫芦巴碱的稳定性较高,在补充72小时后,血清中仍能维持较高的浓度,而NMN等前体物质在转化为NAM后则会迅速消失。

2023年,日本筑波大学的研究人员发表在《老年医学》期刊上的研究论文显示,咖啡中的葫芦巴碱能帮助改善衰老小鼠的认知能力。在实验中,研究人员在16周龄的SAMP8小鼠经过一周适应期后,连续37天每天喂食5mg/kg(换算到人类身上大约相当于22.5mg)的葫芦巴碱,实验结果表明,咖啡中的葫芦巴碱能够有效对抗衰老引起的小鼠认知能力下降。

近年来,咖啡经过证实的健康效应越来越多,而葫芦巴碱在抗衰领域的表现似乎又让咖啡多了一个闪亮的头衔。不过过量饮用咖啡的问题也很明显,寄希望于咖啡“续命”,不如多动一动更有效。《nature》发表的荷兰科学家的一项研究发现,每周运动至少3小时的老年人(65-80岁),体内NAD+水平接近健康的年轻人。

文章来源:食品加工包装在线