麥角硫因。它雖不如一些常見的營養物質廣為人知，但卻在我們的身體中發揮着至關重要的作用。今天，就讓我們一同揭開麥角硫因的神秘面紗，探尋它的前世今生以及令人驚歎的科學奧秘。
麥角硫因（巯基組氨酸三甲基内鹽，ergothioneine，EGT）是1909年發現的一種化合物，最初在一種真菌Claviceps purpurea 中被發現，純品是白色晶體，水溶性，（室溫下可溶解0.9mol/L），在生理pH值下和強堿溶液中不會自身氧化。它存在兩種異構體，即thiol和thione兩種形式，如右圖所示。
麥角硫因是一種天然抗氧化劑，在人體内可以對細胞起到保護作用，是機體内的重要活性物質。天然抗氧化劑安全，無毒，已經成為研究的熱點。麥角硫因作為一種天然抗氧化劑，已經走入人們的視野，它具有清除自由基，解毒，維持DNA的生物合成，細胞的正常生長及細胞免疫等多種生理功能。
一、麥角硫因的前世：曲折的發現之旅
時光回溯到 1909 年，一位名叫 Charles Tanret 的科學家在研究麥角菌（clavicepspurpurea）時，意外地發現了麥角硫因。然而，在那個時代，它隻是麥角菌研究中的一個小配角。同期被發現的麥角酸二乙酰胺（LSD）因其獨特的緻幻效果吸引了學術界的大量關注，而麥角硫因則在很長一段時間裡被忽視，默默等待着被重新發現的契機。
在發現後的幾十年間，由于當時科研技術和條件的限制，對麥角硫因的性質和功能的探索進展緩慢。其他更受矚目的物質和研究領域占據了科研資源和人們的注意力，使得麥角硫因在相當長的一段時間裡都未能得到足夠的重視和深入研究。
但命運總是充滿了轉折。2005 年，生物體内幾乎全身都表達的轉運蛋白 OCTN1 被發現。研究表明，當攝入麥角硫因時，人體内各組織能擷取的麥角硫因積累量和 OCTN1 的表達量直接相關。這一重大發現如同黑暗中的一盞明燈，為麥角硫因的進一步研究提供了重要的線索和方向。從此，人們開始關注麥角硫因在人體内的吸收、分布和作用機制，麥角硫因的研究之路逐漸走上正軌。
二、麥角硫因的今生：備受矚目的 “長壽維生素”
2018 年，加州大學教授 Bruce Ames 發表了一篇具有裡程碑意義的論文，将麥角硫因稱為 “長壽維生素”。這一稱呼猶如一顆巨石投入平靜的湖面，瞬間引起了廣泛的關注。從 2018 年到 2024 年，相關的研究發文量呈爆炸式增長，麥角硫因迅速占領了抗衰美容保健品的一線地位。
麥角硫因分布于哺乳動物的某些組織、器官中，主要存在于紅血球(約1～2 mmol.L)和某些動物的精液中，雖然還沒有實驗研究表明有動物能合成該物質，但是動物細胞内肯定存在吸收和保留麥角硫因的途徑。對食肉動物而言，動物組織中的麥角硫因可以供應飲食需要。Melville.D.B和Eich. S [1]研究發現谷類植物也有麥角硫因存在。Melville.D.B和Genghof.D.S等随後的研究表明麥角硫因是許多微生物細胞的普遍成分，且在幾種真菌内能夠合成，但不能在細菌内合成。在美味牛肝菌、蘑菇、毛頭鬼傘等食用菌中能産生合成麥角硫因所需的前體組氨酸三甲基内鹽( hercynine )；而且毛頭鬼傘還能産生麥角硫因等稀有氨基酸。
各大品牌的護膚品中也紛紛開始添加麥角硫因，如倩碧、海藍之謎、橘燦、珀萊雅等。這些護膚品的熱銷進一步推動了麥角硫因的知名度和應用。人們開始認識到，麥角硫因不僅僅是一個普通的化學物質，它可能是打開健康長壽之門的一把關鍵鑰匙。
麥角菌科
三、麥角硫因的科學研究綜述
麥角硫因的制備方法有三種 ：化學合成法、提取法以及生物發酵合成法。
化學方法合成左旋的麥角硫因十分困難，幾種合成方法都因局部或全部外消旋化而沒有達到預期的産量，合成的難點是很難制備原料 2- 巯基咪唑，并且α位碳的酸性會使反應很容易發生外消旋作用。OXIS 國際公司第一個研制出了高效、商業化合成麥角硫因的方法 [2] ，并于 1995 年申請了專利，其方法是将巯基導入咪唑環。但由于化學合成産品的安全性難以得到保證，合成原料昂貴，合成成本高，産品的售價高，以至于限制了麥角硫因的應用。
天然生物提取法是從食用菌的子實體、豬血、動物組織、麥角和谷物中提取麥角硫因，但上述原料中麥角硫因的含量仍然很低，且存在原料的雜質多，藥物殘留，提取成本高等問題，限制了麥角硫因的應用，不宜産業化；
以蕈菌菌絲體深層發酵技術生物合成制備麥角硫因，是低成本規模化生産麥角硫因的主流方向，可以通過代謝調控等發酵過程控制手段有效地提高麥角硫因的産率，降低生産成本，更重要的是，可以保證産品的安全性，拓寬麥角硫因的應用空間。
（一）抗氧化作用：生命的守護者
抗氧化作用
麥角硫因是一種來源于植物，并且可以在動物中積累的天然氨基酸，研究證明它具有抗氧化劑的作用，它可以有效的清除-OH，可以螯合二價鐵離子和銅離子，阻止H2O2在鐵離子或銅離子的作用下生成-OH，還能抑制銅離子依賴型的氧合血紅蛋白的氧化還能抑制在肌紅蛋白（或血紅蛋白）與H2O2混合後促使花生四烯酸發生的過氧化反應。麥角硫因還能強有力的清除次氯酸，進而能阻止a 1-抗蛋白酶失活。然而它不能抑制脂質粒子在鐵離子存在時發生過氧化反應。AKanmu D 等人研究表明，一定濃度的麥角硫因存在于體内可以起到抗氧化劑的作用。
對細胞的保護作用
麥角硫因是一種強大的次氯酸清除劑（HOCl），雖然很多化合物都能與次氯酸反應，但是很少能夠像麥角硫因反應如此地迅速。a 1-抗蛋白酶抑制劑（API）,如彈性蛋白酶，對于次氯酸特别敏感，而生理濃度的麥角硫因能非常有效的保護API，對抗由次氯酸所引發的失活作用，由于中性粒細胞是體内次氯酸的主要來源，麥角硫因的作用之一是保護紅細胞不收到來自正常功能或病态發炎部位的中性粒細胞的危害。
抗炎作用
過氧亞硝酸鹽是NO和超氧化物的有限擴散反應内生形成，是一種和發炎的病理生理學有關的強氧化劑，如缺血再灌注損傷，動脈粥樣硬化，急性肺炎和敗血症等。麥角硫因能抑制過氧亞硝基陰離子介導的氨基酸氧化，如絡氨酸硝化，進而對發炎的治療提供了可行性。
其他生物學功能
自發現麥角硫因以來，有許多人嘗試闡釋它的生理機能，但都不能完全确切定義它的生理機能。Brummel.m.c研究發現麥角硫因還可能具有以下幾種功能：運輸陽離子和二氧化碳羧化或脫羧反應的催化作用；調節甲狀腺及抗甲狀腺作用；調節組胺或抗組胺作用；類膽堿功能或反副交感神經生理作用;能調節其它酰基載體反應活性或本身作為酸基載體。Epand R M等還研究了麥角硫因對糖尿病的作用。
它具很強的有抗氧化活性 ：清除活性氧族，螯合二價金屬離子，激活抗氧化物酶，抑制超氧化物歧化酶，抑制各種血紅素蛋白發生氧化反應等。由于麥角硫因的這些特性，決定了它在醫藥、食品飲料、功能食品、動物飼料、化妝品及生物技術等領域具有廣泛的用途和市場前景。
新陳代謝
研究已表明麥角硫因不能在動物體内合成，但在植物和微生物體内己經明确表明了組氨酸（histidine）、the sulfuratom 、the methyl groups of methionine可以合成(incorporate into)麥角硫因。D. Yanasugondha和M.D. Appleman研究了麥角硫因在微生物中的分解代謝，他們發現麥角硫因可以轉化成三甲胺和硫醇咪唑丙烯酸；Heath [3]在給長鼠長達21天喂養含[S]麥角硫因的食物後，發現帶[S]标記的麥角硫因分布于骨髓、紅血球、肝髒、腎髒等部位。而George Wolf 等先将[α-S]麥角硫因注入鼠内，然後研究了放射能的分布及其代謝産物。證明了herzynine是合成麥角硫因的前體(precursor)。
（二）抗衰延壽作用：歲月的挑戰者
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與年齡的關系
随着年齡的增長，人體内的麥角硫因含量會逐漸減少。這一現象引起了科學家們的關注，他們開始思考麥角硫因與衰老過程之間的潛在聯系。
研究發現，在多種衰老相關疾病的患者中，麥角硫因的含量也顯著降低。這表明麥角硫因可能在衰老過程中起着重要的調節作用。補充麥角硫因或許能夠成為延緩衰老的一種有效手段。
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動物實驗證據
為了驗證麥角硫因的抗衰延壽作用，科學家們進行了大量的動物實驗。2022 年初的一項研究發現，為果蠅喂養包含适量麥角硫因的飲食後，果蠅的壽命得到了一定的延長，且它們的生殖能力沒有受到影響。
同年的另一項研究發現，用麥角硫因處理的細胞中，端粒長度普遍延長，短端粒細胞所占比例顯著降低。端粒縮短是生物衰老的标志之一，麥角硫因能有效扭轉這一情況，進一步證明了它具有潛在的抗衰延壽作用。
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對衰老相關疾病的改善
除了在動物實驗中表現出的抗衰作用，麥角硫因在對老年人的幹預中，還表現出了在眼部疾病（如黃斑變性等）、神經系統疾病（如癫痫等）和心血管疾病（如心髒代謝病等）等衰老相關病變中的改善作用。
在眼部疾病方面，麥角硫因可以保護視網膜細胞免受氧化損傷，減少黃斑變性的發生風險。在神經系統疾病中，它可能通過抗氧化和抗炎作用，減輕神經細胞的損傷，改善癫痫等疾病的症狀。在心血管疾病方面，麥角硫因可以降低氧化應激水準，保護心血管系統，減少心髒代謝病的發生。
（三）對皮膚的保護作用：美麗的守護者
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防止紫外線損傷
陽光中的紫外線對皮膚具有極大的傷害作用。紫外線 UVA 可以滲透到人體皮膚的真皮層，影響表皮細胞的生長，使表面細胞老死，引起皮膚提早老化。而紫外線 UVB 更是容易導緻皮膚癌的發生。
麥角硫因能夠最大程度地減少活性氧的形成，并保護細胞免受輻射損傷。是以，它可作為皮膚保護劑添加到化妝品中，用于開發戶外護膚品以及防護性的化妝品。
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提高皮膚的抗氧化水準
麥角硫因可以通過 NRF2/ARE 途徑提高皮膚角質形成細胞的内源性抗氧化水準。NRF2 是細胞内重要的抗氧化轉錄因子，它可以調控多種抗氧化酶和解毒酶的表達。
麥角硫因激活 NRF2 後，能夠增強皮膚細胞的抗氧化防禦能力，保護皮膚免受氧化應激的損傷。這使得麥角硫因成為了護膚品中備受青睐的成分之一。
（四）對生殖健康的保護作用
研究發現，動物的精漿中富集了大量的麥角硫因，這表明麥角硫因可能對睾丸和精囊中的精子功能等産生影響。
在一項針對抗癌藥物不孕副作用的研究中，科學家們發現，補充麥角硫因能增加大鼠的精子數量和活力，并減少精子異常。此外，将麥角硫因應用到精子冷凍液中，能夠提高冷凍精子的儲存效果。
（五）其他生物學功能
麥角硫因還具有一定的抗炎作用，它能抑制過氧亞硝基陰離子介導的氨基酸氧化，如絡氨酸硝化，進而為發炎的治療提供了可行性。
此外，有研究表明麥角硫因還可能具有運輸陽離子、調節甲狀腺功能、調節組胺或抗組胺作用、類膽堿功能或反副交感神經生理作用等。但這些功能還需要進一步的研究來證明。
四、麥角硫因的應用前景
随着對麥角硫因研究的不斷深入，它的應用前景也越來越廣闊。
在醫藥領域，麥角硫因有望成為治療衰老相關疾病的新藥物。例如，針對眼部疾病、神經系統疾病和心血管疾病等，開發以麥角硫因為主要成分的藥物，為患者帶來新的治療希望。
在保健品領域，麥角硫因可以作為一種天然的抗氧化劑，添加到各種保健品中，幫助人們延緩衰老、提高免疫力。
在化妝品領域，麥角硫因已經成為了衆多高端護膚品的重要成分。未來，随着技術的不斷進步，麥角硫因在化妝品中的應用将會更加廣泛和深入。
對于麥角硫因顯著而獨特生物學功能的物質，各國學者很早就對其應用展開了研究，雖然還有待進一步深入，但對他在各種領域的應用起到很好的啟發作用。麥角硫因在器官移植、細胞儲存、醫藥、食品飲料、功能食品、動物飼料、化妝品及生物技術等領域具有廣泛的用途和市場前景。
用作獨特的抗氧化劑
麥角硫因是一種對細胞具有高度保護性、無毒的天然抗氧化劑，在水中不易被氧化，這就使他們在某些組織中的濃度可以達到mmol，并激發細胞的天然抗氧化防禦系統。在衆多的抗氧化劑中，麥角硫因尤其顯得獨特，是因為麥角硫因可以螯合重金屬離子，可以使機體内的紅細胞免于自由基的損傷。
用于器官移植方面
現有的組織的儲存量和儲存時間對于器官移植手術的成功起到了決定性的作用。儲存器官移植方面用的最多的抗氧化劑是谷胱甘肽，當它暴露于環境中是，極易被氧化，即使在冷藏或者是液體環境下，其抗氧化能力也是大大下降，對細胞産生毒性并且産生發炎，誘導組織蛋白的水解。而麥角硫因恰似一種在水溶液中穩定，還可以螯合重金屬離子的抗氧化劑，在器官保護領域可以作為谷胱甘肽的替代品，更好的實作移植器官的保護。
添加到化妝品中用作皮膚保護劑
陽光中的紫外線UVA可以滲透到人體皮膚的真皮層，影響表皮細胞的生長，使得表面細胞老死，引起皮膚提早老化，而紫外線UVB更是容易導緻皮膚癌的發生。麥角硫因能夠最大程度的減少活性氧的形成，并保護細胞免輻射損傷，故麥角硫因可以作為皮膚保護劑添加到某些化妝品中用于開發戶外護膚品以及防護性的化妝品。
在眼科方面的應用
研究發現，麥角硫因在對眼睛的保護方面起到了關鍵性的作用，是以很多研究者希望能夠開發出一種眼科産品，以促進眼科治療手術的發展。眼科手術一般是局部進行，而麥角硫因的水溶性和穩定性為進行這種手術提供了可行性，具有很大的應用價值。
在其他方面的應用
麥角硫因由于其優良的性能，可以應用到許多領域。例如，用于醫藥領域、食品領域、保健品領域、化妝品領域等。在醫藥領域可以用來治療發炎等，可以作成片劑、膠囊劑、口服制劑等；在保健品領域可以預防癌症的發生等，可以做成功能性食品，功能性飲品等産品，在化妝品領域可以用來抗衰老，可以作成防曬劑等産品。
五、結論
麥角硫因，這個曾經被忽視的物質，如今正以其強大的抗氧化、抗衰延壽、保護皮膚和生殖健康等作用，逐漸走進人們的視野。它就像一位默默守護着我們生命的衛士，在我們身體的各個角落發揮着重要的作用。
雖然目前對于麥角硫因的一些作用機制還不完全清楚，但随着科學研究的不斷深入，我們相信麥角硫因将會為人類的健康和美麗帶來更多的驚喜。讓我們期待着麥角硫因在未來的發展中，繼續綻放出更加絢爛的光彩。