吡咯喹啉醌简称 PQQ ,是一种继烟酰胺核苷酸(NAD+和NADP+)和黄素核苷酸(FAD和FMN)之后发现的一种新型氧化还原辅酶,被科学界誉为“第十四种维生素”[1]。目前发现 PQQ 仅由微生物合成,其独特的邻苯醌结构赋予了其强大的抗氧化益处,因而在新食品和化妆品领域等获得诸多青睐。1979年,美国微生物学家Durine等研究人员从细菌中分离出该辅酶,随后其结构被确认为4,5-二氢-4,5二氧-1-氢吡咯并(2,3-f)喹啉-2,7,9-三羧酸[2]。由于大自然的富集效应,从微生物到动物组织, PQQ 在自然界分布极广,人类只能通过饮食途径获取 PQQ 以满足机体需要,肠道菌群也无法合成 PQQ ,因此外源性的 PQQ 摄入对维持人体和动物组织的需求及肠道菌群稳定是十分重要的。
PQQ 作为新食品原料已经相继通过美国FDA NDI和GRAS,欧盟EFSA批准使用许可和国内卫健委新食品原料批准许可,范围可作为添加剂用于能量饮料、运动饮料、电解质饮料以及瓶装水等,欧盟则增项批准作为膳食补充剂或天然保健食品添加剂使用。这也表明各国食品监管部门对 PQQ 安全性和功效的认可。
众所周知生物体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)自由基积累的危害性,会引起机体衰老从而引发各种疾病,包括癌症、心血管疾病等。人体内有内源性抗氧化系统维持着自身自由基的平衡,SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、GSH(谷胱甘肽)的抗氧化酶系是互相协调保护着机体正常运转。
现代社会由于环境恶化和饮食作息不规律,导致人体自由基平衡被打破及有害物质积累愈发严重。 PQQ 作为氧化还原的辅酶,其特殊的醌型结构可以高效缓解机体氧化损伤。第一, PQQ 可催化氧与自由基相互转化,从而帮助机体维持自由基平衡;第二, PQQ 作为非共价结合辅基与超氧化物歧化酶(SOD)协同结合消耗氧自由基,从而抑制超氧阴离子自由基对细胞的伤害;第三, PQQ 通过加速“NAD+→NADH”的反应,将被利用后的氧化型谷胱甘肽(GSSG)更快地转化为还原型谷胱甘肽(GSH),保持体内氧化应激系统快速反应。第四, PQQ 具有激活动物细胞氧化应激保护机制的能力,从而激活细胞内抗氧化通路[3]。这也意味着 PQQ 本身具有抗衰老、保护线粒体和器官、延缓衰老等重要的发展潜力。