輔酶Q10的生產(chǎn)制備工藝的研究進展

輔酶Q10的功能及生產(chǎn)制備工藝的研究進展按照細胞分裂學(xué)說的結(jié)論，哺乳動物的壽命是其生長發(fā)育期的5-7倍，人的生長發(fā)育期為20-25歲，那么人類的自然壽命為應(yīng)該為100-175歲。在外高加索地區(qū)的格魯吉亞，不少人能活到130歲甚至140歲，也佐證了人類的長壽不是夢想。雖然大自然賦予人類的壽命可到百歲以上，但因衰老和疾病在作祟，大部分人都沒能達到這一壽限。我們的細胞每時每刻都在衰老，而我們不正確的生活方式，更是加劇了我們細胞衰老的進程，從而誘發(fā)各種各樣的疾病和亞健康，最終導(dǎo)致了早衰，活不到理想的壽命。破解生命密碼，揭開長壽之謎。目前生命科學(xué)家終于有了驚人發(fā)現(xiàn)，原來決定人類長壽與否的根本原因，就是一種叫做輔酶Q10的物質(zhì)，上個世紀末其起源于美國風(fēng)行于歐洲，它具有逆轉(zhuǎn)抗衰、延年益壽之獨特功效，被譽為“長壽因子”、“生命之源”。由此可見，開發(fā)生產(chǎn)輔酶Q10這一產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。一、輔酶Q10輔酶Q10又名泛醌，是一種脂溶性醌,其結(jié)構(gòu)類似于維生素K，因其母核六位上的側(cè)鏈——聚異戊烯基的聚合度為10而得名，是一種醌環(huán)類化合物。，人體內(nèi)總含量為0.5～1.5g。在細胞內(nèi)的分布為：細胞核內(nèi)占25%～30%，線粒體內(nèi)占40%～50%，微粒體內(nèi)占15%～20%，細胞質(zhì)內(nèi)占5%～10%【1】。化學(xué)名2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-癸甲基-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-四十癸烯基)-5,6—二甲氧基-3-甲基-p-苯醌英文名：COENZYMEQ10分子式：C59H90O4分子量：863.36結(jié)構(gòu)式：輔酶Q10分子結(jié)構(gòu)輔酶Q10系黃色或淡黃色結(jié)晶性粉末，無臭、無味、易溶于氯仿，苯，四氯化碳，遇光易分解成紅色物質(zhì)，對溫度和濕度較穩(wěn)定，熔點49℃。輔酶Ql0至少是3種線粒體酶(多酶復(fù)合體I、II和Ⅲ)的輔酶,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)為6位碳上連有一個十單位異戊二烯側(cè)鏈的2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4苯醌衍生物。其醌環(huán)在氧化呼吸鏈中起傳遞電子和質(zhì)子的重要作用。這種作用不僅是所有生命形式必不可少的,而且還是形成ATP的關(guān)鍵。而ATP是機體能量的主要儲存形式,也是所有細胞功能賴以正常發(fā)揮的重要基礎(chǔ)。輔酶Q10的生物活性主要來自于其醌環(huán)的氧化還原特性和其側(cè)鏈的理化性質(zhì)。它是細胞自身產(chǎn)生的天然抗氧化劑和細胞代謝激活劑,具有保護和恢復(fù)生物膜結(jié)構(gòu)的完整性、穩(wěn)定膜電位和增強免疫反應(yīng)等作用。其最顯著的特點是沒有毒副作用。輔酶Q10在臟器(心臟、肝臟、腎臟)、牛肉、豆油、沙丁魚、鯖魚和花生等食物中含量相對較高。攝入大約1斤沙丁魚、2斤牛肉或3斤花生可分別提供約30mg輔酶Q10。輔酶Q10在動物，植物，微生物的生化過程中起重要的作用，它在細胞內(nèi)與線粒體內(nèi)膜結(jié)合，是呼吸鏈中重要的遞氫體，是細胞自身產(chǎn)生的天然抗氧化劑，細胞代謝的激活劑，能夠提高有機體的免疫力。輔酶Q10是在1957年從牛心肌線粒體中被發(fā)現(xiàn)，1958年被卡魯福魯卡斯博士認定了化學(xué)結(jié)構(gòu)，并且獲得了美國化學(xué)學(xué)會的最高榮譽PriestlyMedal。被稱為輔酶Q10的研究之父，當(dāng)時他提出輔酶Q10對心臟機能起著重要的作用。在實際生活中，卡魯福魯卡斯博士40年來一直服用輔酶Q10，直到91歲去世為止，他一直都是現(xiàn)役教授精力充沛的從事科研活動。輔酶Q10之所以備受人類的青睞是因為其擁有廣泛且重要的生理功能，它是功能性食品中的高端產(chǎn)品，對人類健康事業(yè)的發(fā)展具有重要的研究與應(yīng)用意義。二、生理功能醫(yī)療與臨床方面的生理功能1、輔酶Q10對心血管病的影響近年來有許多科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，人體血液中的輔酶Q10水平一旦減少25%，體內(nèi)的主要器官（尤其是心臟）就會因為能量不足而無法維持最佳動作狀態(tài)。由于人體內(nèi)的輔酶Q10量會隨著年齡的增長而持續(xù)降低，當(dāng)年逾50歲時，心臟就會因為匱乏能量而出現(xiàn)狀況，無法正常的把足夠的氧份和重要的營養(yǎng)素輸送至身體各個器官和組織。如此一來，細胞就無法生產(chǎn)足夠的能量好讓身體保持活力，隨之出現(xiàn)疲倦和健康衰退的現(xiàn)象。因此，經(jīng)常感覺疲憊，很可能是心臟在渴求輔酶Q10。因吸煙、飲酒、高血壓、高血脂、精神緊張等引起人體代謝不正常，各種高脂物質(zhì)經(jīng)常聚集在血管中，在血管壁上逐漸形成粥樣斑塊，堆結(jié)在冠狀動脈內(nèi)膜上，久而久之使冠狀動脈越來越狹窄或阻塞，或在此基礎(chǔ)上合并痙攣或血栓形成，而造成管腔部分或全部阻塞，導(dǎo)致冠狀動脈供血不足，心肌缺血、心肌梗塞壞死。世界各地的科學(xué)家對輔酶Q10改善心臟功能的機理進行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)輔酶Q10除了能夠降低對人體有害的低密度脂蛋白含量，防止低密度脂蛋白透過內(nèi)皮細胞深入內(nèi)皮細胞間隙，減少動脈內(nèi)壁脂質(zhì)的形成，還能夠升高具有“血管清道夫”之稱的高密度脂蛋白含量，及時消除血管內(nèi)壁形成的垃圾、毒素和斑塊，達到真正的雙向調(diào)節(jié)血脂和防止動脈粥樣硬化的作用。心臟將血液和氧份等營養(yǎng)源源不斷地輸送到身體的各個地方，每時每刻都要消耗大量的營養(yǎng)。輔酶Q10能顯著提升心肌的帶氧量，幫助心肌細胞產(chǎn)生能量，延長心肌壽命。如果能長期補充輔酶Q10，至少可以使心臟年輕30歲。近年來，日本、俄國、歐洲、以及美國的醫(yī)學(xué)報告書，都不斷提出例證，指出輔酶Q10對各種心臟的顯著效用。日本、巴西以及比利時的醫(yī)院，都用輔酶Q10給患有心肌梗塞、心絞痛以及嚴重心力衰竭的病人服用。經(jīng)數(shù)星期后，消除了病人心絞痛的癥狀并顯著地提升血液順暢地流通心臟。2、輔酶Q10對腦病的影響腦部是人類智慧與意志的中樞，腦部結(jié)構(gòu)緊致，一旦發(fā)生疾病，很容易累及腦部神經(jīng)，導(dǎo)致人運動障礙和意識障礙。最近阿根廷神經(jīng)科學(xué)研究所研究顯示，輔酶Q10在大大地促進心臟健康的同時，還可以顯著保護大腦，增強大腦活力。服用輔酶Q10營養(yǎng)補充劑，可以提升腦部功能，加強神經(jīng)細胞的鏈接，對腦部神經(jīng)系統(tǒng)的幫助是卓有成效的，在歐美和日本流行的輔酶Q10對于受損的腦部神經(jīng)有很好的恢復(fù)作用，已經(jīng)成為腦病患者的新希望。美國學(xué)者KiddPM.博士2005年報告：輔酶Q10的缺乏通常會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)，小腦萎縮，從而引起步態(tài)不穩(wěn)，手腳發(fā)抖，智力障礙等癥狀，通過補充輔酶Q10后這些現(xiàn)象都有好轉(zhuǎn)。輔酶Q10給腦部細胞供應(yīng)足夠的能量，能夠改善腦部微循環(huán)，對于腦梗塞以及出血性腦病遺留的淤血有改善作用。研究表明，輔酶Q10可改善帕金森病患者的線粒體功能障礙，減慢帕金森癥發(fā)展同時減輕癥狀，外源性的輔酶Q10能改善病變組織的輔酶Q10缺乏，能通過血腦屏障，減少細胞凋亡，穩(wěn)定細胞膜，維持鈣離子通道完整以減少細胞損傷，減緩多巴胺對線粒體的損傷，起到保護神經(jīng)的作用。另外，由于輔酶Q10能夠攜帶氧分，使腦細胞得到有氧呼吸，西方國家不僅把它作為腦部疾病患者的康復(fù)產(chǎn)品，也把它當(dāng)成一種腦部營養(yǎng)補充劑給一些腦力勞動者使用。老年人長期進行一些娛樂活動如打橋牌等，腦部需要消耗大量的氧分，補充含有輔酶Q10的產(chǎn)品后，頭腦清晰，判斷力提高。3、輔酶Q10降血壓的功能輔酶Q10可增加ATP的合成，清除自由基而降低血管過氧化狀態(tài)，減少內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞的超氧化物，保護并減輕血管內(nèi)皮細胞損傷，降低胞漿NADH水平，促進血管內(nèi)皮細釋放NO、PGI2，舒張外周血管并降低外周阻力，從而起到降壓作用。另有研究表明，當(dāng)人體腎上腺素和兒茶酚胺升高的時候，小動脈的收縮會不斷加強，從而導(dǎo)致血壓升高。意大利Ancona大學(xué)的研究證實通過補充輔酶Q10，可以有效減少身體內(nèi)腎上腺素和其它兒茶酚胺的含量，改善高血壓對機體的危害。4、輔酶Q10可以改善糖尿病并發(fā)癥食物中存在大量的糖分，飯后吸收的糖分，如果不能順利進入細胞，不能順利的轉(zhuǎn)化為脂肪、蛋白質(zhì)和能量，血糖就會居高不降，另一方面身體能量缺乏，也會導(dǎo)致糖的吸收和轉(zhuǎn)化障礙。胰島素的合成也需要能量的參與。胰島素的最初行程為胰島素原，由胰島β細胞的顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，在高爾基氏體內(nèi)呈顆粒形，由細胞內(nèi)釋出時轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。此種合成、轉(zhuǎn)運和釋放過程必須的能量大部分由線粒體內(nèi)的輔酶Q10提供。如果β細胞線粒體的輔酶Q10不足可造成胰島素合成和分泌減少，而補充適量的輔酶Q10可以促進胰島素的合成和分泌。在醫(yī)院里，輔酶Q10被用來改善糖尿病的并發(fā)癥，正式利用它可以促進胰島素的合成和分泌，從而促進糖的利用和轉(zhuǎn)化，防止糖分在體內(nèi)蓄積的作用，以便有效調(diào)節(jié)血糖，改善糖尿病的并發(fā)癥。5、輔酶Q10是肝臟的保護神肝臟是人體最大的解毒器官，如果肝臟功能下降，各種毒素就會進入人體各個組織器官，誘發(fā)各種疾病。體內(nèi)自由基過多，是器官老化的一個主要原因。輔酶Q10可使肝臟組織超氧化歧化酶的活性升高，增強對自由基的清除能力，抑制脂質(zhì)過氧化，減少其分解產(chǎn)物含量，起到保護肝臟的作用。輔酶Q10還能抵抗實驗性四氯化碳造成的肝損傷，對肝細胞修復(fù)，增加肝糖原的合成及增強肝臟對毒物的解毒能力均有一定作用。6、輔酶Q10在慢性呼吸道疾病的作用輔酶Q10是維持酶正常功能必須的分子，也是呼吸鏈的氧化還原成分，輔酶Q10的缺乏會導(dǎo)致呼吸功能的失常，出現(xiàn)痰多、呼吸不暢的現(xiàn)象，并有可能導(dǎo)致慢性呼吸道疾病如老慢支、哮喘、肺結(jié)核等。補充外源性的輔酶Q10，可以有效修復(fù)受損的呼吸藍，促進濃痰變稀和痰液排出，改善呼吸功能。慢性呼吸道疾病反復(fù)發(fā)作，纏綿難愈的一個原因時集體抵抗力差，輔酶Q10增強細胞能量，給細胞增添活力，同時它又是一種細胞營養(yǎng)劑，可以補充細胞營養(yǎng)，對于集體免疫力的提升作用明顯。慢性呼吸道疾病患者服用輔酶Q10一段時間之后，呼吸平穩(wěn)，即使氣候變化也很少咳嗽，長久服用對呼吸道疾病的康復(fù)有積極作用。組胺是使哮喘發(fā)作的主要物質(zhì)。組胺在支氣管粘膜中含量較多，以無活性的結(jié)合型存在與肥大細胞和嗜堿性粒細胞的顆粒中，當(dāng)過敏原進入人體后，首先會在嗜堿性粒細胞上的LgE抗體被攔截，進而會誘發(fā)LgE抗體釋放組胺，引發(fā)哮喘。輔酶Q10有抗組胺的作用，能快速有效的迫使過敏物質(zhì)離開細胞，有助于控制哮喘。7、輔酶Q10能治療帕金森病美國加州大學(xué)SanDiego分校醫(yī)學(xué)院的CliffordShults指出，輔酶Q10能減慢帕金森病的發(fā)展【2】。趙春玉等【3】用輔酶Q10治療20例帕金森病患者，取得了可喜的效果。治療組用輔酶Q10和多巴絲肼治療6個月后停服輔酶Q10，再只用多巴絲肼治療6個月。停用輔酶Q10后出現(xiàn)病情加重或必須加大多巴絲肼用量者視為有效病例。治療組有效率為66.7％。8、輔酶Q10對人視網(wǎng)膜色素上皮細胞氧化應(yīng)激損傷的保護作用年齡相關(guān)性黃斑變性(age-relatedmaculardegeneration，AMD)是發(fā)達國家55歲以上人群盲和低視力的首要原因【4】。在中國，由于老齡化人口數(shù)量的增加，AMD的防治也成為研究的熱點。AMD的發(fā)病機制目前仍不十分清楚，可能與老齡化、遺傳、代謝、營養(yǎng)、炎癥和免疫等因素有關(guān)【5】，但大量研究結(jié)果提示，氧化應(yīng)激可能是AMD發(fā)生和發(fā)展的一個重要的促進因素【6】，且用抗氧化藥物，如維生素C和鋅等進行干預(yù)可大大降低中等發(fā)病風(fēng)險人群的發(fā)病風(fēng)險(約為25％)。視網(wǎng)膜是眼球內(nèi)表面的一層光敏感組織。由于光的吸收、高代謝率、高比例不飽和脂肪酸含量，以及高濃度的氧暴露，視網(wǎng)膜特別容易受到氧化應(yīng)激損傷【7】。氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧簇(reactiveoxidativespecies，ROS)可能影響視網(wǎng)膜色素上皮(retinalpigmentepithelium，RPE)，促進AMD的發(fā)生和發(fā)展。Qu等研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長，視網(wǎng)膜內(nèi)輔酶Q10的水平可降低約40％，輔酶Q10是一種比維生素E和其他一些抗氧化劑更有效的脂類抗氧化劑，其可清除活性氧并回收利用維生素E，這種含量的下降會降低視網(wǎng)膜的抗氧化能力，并造成視網(wǎng)膜內(nèi)ATP合成的減少，從而導(dǎo)致AMD病癥的產(chǎn)生。輔酶Q10在體外有抗氧化損傷保護RPE細胞的作用，從而對AMD的防治具有重要意義及作用。輔酶Q10能治療皮膚疾病輔酶Q10能保護紫外線損傷的人角質(zhì)形成細胞，促進表皮細胞增殖。R璐ciarIi【8】認為輔酶Q10可作為黑色素瘤進展的一個有效的獨立預(yù)后因子；并發(fā)現(xiàn)，光老化與內(nèi)源性抗氧化荊輔酶Q10的減少有關(guān)。輔酶Q10能顯著抑制人皮成纖維細胞內(nèi)膠原激酶的表達。減少皮膚內(nèi)膠原的降解?？勺钄喙饫匣鸬亩喾矫鎿p傷。9、輔酶Q10是癌癥的新克星臨床研究表明，輔酶Q10有抗腫瘤作用及免疫調(diào)節(jié)作用，對防治癌癥，慢性感染、念珠病菌，愛滋病病毒，大有助益。丹麥的研究已表明，輔酶Q10在與某些癌癥作斗爭中也確有療效。在涉及到32位乳腺癌患者的試驗中，用大劑量輔酶Q10加到常規(guī)的治療中，顯示出較高的補充的有益的作用。在試驗中，腫瘤沒有退化的兩位患者，當(dāng)他們的輔酶Q10劑量增加到390mg/day，結(jié)果他們的腫瘤在三個月內(nèi)完全地消失。除了乳腺癌之外，研究表明輔酶Q10對前列腺癌、肺癌、結(jié)腸癌的治療也有一定的療效。除上述功能及應(yīng)用外，近年來的研究表明，輔酶Q10治療壞血病，十二指腸潰瘍及胃潰瘍，偏頭痛，壞死性牙周炎，腎衰竭，阿爾滋海默癥，病毒性肝炎，慢性阻塞性肺炎有顯著療效，輔酶Q10片劑已有效地用于治療圓形脫發(fā)癥，對聽覺障礙，不育（男性）、肌肉萎縮的治療也有一定療效，而最近更發(fā)現(xiàn)它對愛滋病有顯著的輔助療效。以下為我對其療效的歸類表：用輔酶Q10治療的疾病及效果分類等級判斷標準相關(guān)疾病顯著改善已經(jīng)有大量的研究數(shù)據(jù)一致的顯示該營養(yǎng)素心絞痛、心臟病、高血壓。對于相關(guān)健康問題具有顯著的改善作用。一定改善初步研究顯示該營養(yǎng)素具有相關(guān)改善作用，心肌癥、小腦性運動失調(diào)（家族性的）、充血性心力衰竭、或研究顯示該營養(yǎng)素具有一定的改善作用。糖尿病、牙齦炎（牙周?。?、口臭（當(dāng)存在牙周疾病時）、偏頭痛、帕金森氏病、腎衰竭、高膽固醇血癥。輕微改善個別研究顯示該營養(yǎng)素具有相關(guān)改善作用，阿爾滋海默癥、運動能力下降、乳癌、慢性阻塞性肺炎、或研究顯示該營養(yǎng)素具有輕微的改善作用輔助愛滋病、不育（男性）、胰島素抵抗綜合癥（X綜合癥）、肺癌、肌肉萎縮、前列腺癌。除了在疾病方面的良好作用，輔酶Q10的保健功能也很顯著，并得到了廣泛利用，其主要保健功能有以下幾種。保健功能1、輔酶Q10對人體免疫力的影響B(tài)liznakov等曾以細菌或白血病病毒感染小鼠，發(fā)現(xiàn)輔酶Q10可增強小鼠的免疫反應(yīng)及白細胞的吞噬能力，提高宿主對感染的防御機能，并可延長其存活時間【9】。輔酶Q10能提高機體免疫細胞殺死細菌的活力，并提高抗體反應(yīng)；輔酶Q10能增加白細胞的數(shù)量，增加胸腺活力，激發(fā)免疫球蛋白和抗體數(shù)量增加。輔酶Q10作為機體非特異性免疫增強劑在腫瘤提高機體免疫力等方面可作為一種較好的治療藥物【10】。2、輔酶Q10是衰老的防火墻輔酶Q10是人類的長生因子，能夠增強免疫系統(tǒng)，保護心、肝、腎的功能，免受自由基損害，從而為人們的健康長壽提供保證。其在抗衰老方面有以下幾點具體的作用：（1）強而有力的抗氧化劑，對延緩人體老化效果顯著；（2）強化免疫力，消滅侵入體內(nèi)的病菌；（3）有效改善肌膚灰暗、黃氣、色素沉淀問題；（4）能激活人體細胞和細胞能量，具有提高人體免疫力、增強抗氧化能力、延緩衰老和增強人體活力。3、輔酶Q10是精神的原動力輔酶Q10是人體自行合成的營養(yǎng)素。其合成量會在我們年屆20歲之后便持續(xù)降減，到了50歲時，我們體內(nèi)的輔酶Q10數(shù)量會比20歲時減少50%，年屆70歲時則減少60%。人體的Q10產(chǎn)量也會因為種種不利因素而進一步衰減。輔酶Q10能夠加速細胞更新，激發(fā)細胞活性，從而大大促進細胞攝取營養(yǎng)的能力，為人的精神活力添加源源不斷的動力支持。因此，輔酶Q10被專家譽為“生命的加油站”。人的精力主要來自身體產(chǎn)生的能量。人從食物中獲得外在的能量，再通過輔酶Q10把食物轉(zhuǎn)化為細胞生存必需的能量（如ATP），使細胞保持最佳狀態(tài)，維持正常的生理活動。另外，輔酶Q10是機體中要使用氧的所有細胞的必需成分，可以增加血液中帶氧量，使人感覺精力更充沛。多余的脂肪也會影響人的精力。輔酶Q10的作用可加速脂肪的代謝，恢復(fù)細胞活力。腦力工作者長期伏案工作，大腦供氧不足，適當(dāng)補充輔酶Q10，可以使頭腦清醒，精神煥發(fā)，艱苦的體育鍛煉減少了運動員們血液中輔酶Q10的含量，經(jīng)常給運動員們補充高純度的輔酶Q10，可以增加身體的爆發(fā)力和耐力，在重大比賽中保持良好的競技狀態(tài)。實驗表明人體內(nèi)適當(dāng)含量的輔酶Q10對于維持肌肉功能的活力是必需的。肌細胞提取物生化分析發(fā)現(xiàn)輔酶Q10的濃度低于正常20%時，其細胞線粒體復(fù)合體的活性嚴重下降。幾種研究顯示每天補充100mg的輔酶Q10，可明顯改善肌肉營養(yǎng)失調(diào)人的狀況。4、輔酶Q10促進動物學(xué)習(xí)記憶姚文兵等【11】利用東莨菪堿所致記憶障礙模型小鼠和N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）單側(cè)損傷Meynert基底核大鼠，采用放射化學(xué)法測定大鼠皮層乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶（ChAT）活性，以觀察輔酶Q10對東莨菪堿所致記憶障礙模型小鼠和NMDA單側(cè)損傷Meynert基底核大鼠學(xué)習(xí)記憶的促進作用。結(jié)果輔酶Q10對東莨菪堿所致學(xué)習(xí)記憶損害具有顯著的改善作用，能顯著的提高損傷大鼠空間辨別學(xué)習(xí)記憶能力；對東莨菪堿所致的小鼠腦內(nèi)膽堿酯酶活性增高無拮抗作用，但能顯著增高損傷小鼠皮層ChAT活性。表明輔酶Q10對動物學(xué)習(xí)記憶有明顯促進作用。5、輔酶Q10對維生素E的增效作用輔酶Q10在阻止低密度脂蛋白氧化的作用上比維生素E、胡蘿卜素及蕃茄紅素更強。雖然體內(nèi)防止脂質(zhì)氧化的主要物質(zhì)是維生素E，但是在體內(nèi)不同的條件下，維生素E反過來會加快脂質(zhì)的氧化。能夠阻止此現(xiàn)象的就是輔酶Q10。輔酶Q10還是維生素E增效劑。輔酶Q10可以使維生素E轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定狀態(tài)，阻止脂質(zhì)進一步的氧化，因此，輔酶Q10是維生素E發(fā)揮抗氧化作用的不可缺少的物質(zhì)。輔酶Q10使維生素E活力再生作用與維生素C類似，是唯一的一種天然存在的，在人體中能再生(轉(zhuǎn)化成活性形式)的脂溶性抗氧化劑【12】。由上述各種功能可見輔酶Q10這一產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景。輔酶Q10是人體可自行合成的輔酶營養(yǎng)素，在醫(yī)學(xué)上被稱為“生物標記”，它的含量高低隨著年齡有明顯的變化。肝臟是輔酶Q10的制造器，人體中輔酶Q10的總含量為500-1500mg，并隨著年齡的增長而不斷減少。人體內(nèi)輔酶Q10含量下降25%時，許多疾病就會產(chǎn)生，特別是心腦血管疾??；更加可怕的是輔酶Q10含量下降超過75%時，生命就會終止。大部分30歲以上的人群，肌膚里的Q10含量都低于理想數(shù)值，造成人體自我產(chǎn)生骨膠原、彈性蛋白和其他重要的皮膚膠原質(zhì)的能力下降，從而影響到肌膚和其他身體機能。醫(yī)學(xué)研究報告表明以下六個方面也會導(dǎo)致輔酶Q10缺乏：1.年齡因素：20歲人體輔酶Q10達到峰值，之后便持續(xù)降減，到50歲時，人體內(nèi)的輔酶Q10含量會比20歲時減少50%，年屆70歲時則減少60%！2.精神壓力：身體在承受精神壓力下，會消耗更多的輔酶Q10。3.環(huán)境污染和毒素侵害導(dǎo)致輔酶Q10的消耗速度加快。4.吸煙：即使是二手煙也會造成體內(nèi)的輔酶Q10快速耗盡。5.運動：常做運動能使身體保持良好狀況，但同時身體也會產(chǎn)生自由基。所以我們的身體需要抗氧化劑如輔酶Q10，來抑制自由基的侵害。6.食用醫(yī)生常開的他汀類降膽固醇藥物。人體缺少輔酶Q10，通常容易產(chǎn)生大腦供氧不足、容易疲倦、心臟功能不好、記憶力衰退、黑眼圈、肌膚暗啞無光澤、臉色不好等，如果不能及時補充輔酶Q10，更容易引發(fā)心力衰竭，心率失常，心肌梗塞，中風(fēng)，高血壓，高血脂，動脈硬化等多種心腦血管疾病同時肌膚老化速度加快，從而更加速衰老。所以，作為生命不可或缺的最重要物質(zhì)之一，人體必需適時補充輔酶Q10。現(xiàn)代人血液中的輔酶Q10濃度普遍都不高，需要額外補充來避免自身攝取的不足引發(fā)的一些列問題。因此輔酶Q10的合成以供人類體外補充便顯得尤為重要，下面就輔酶Q10的合成研究狀況做一簡要介紹。三、制備方法目前輔酶Q10的制備方法【13】主要有：生物提取法、化學(xué)合生法和微生物發(fā)酵法3種。1、生物提取法生物提取法是制備輔酶Q10最傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，也是國內(nèi)較多采用的方法。原料有動物心肝臟、玉米芽、菠菜等，提取方法有皂化法、溶劑萃取法和吸附層析法【14-15】。（1）皂化法皂化法分為醇堿皂化法、堿皂化法。將氫氧化鈉一乙醇濟液或氫氧化鈉溶液加人含有輔酶Q10的組織或細胞溶液中，再經(jīng)過一系列后處理如硅膠吸附、石油醚洗脫等工序，最終獲得輔酶Q10產(chǎn)品。（2）溶劑萃取法溶劑萃取法將原料與特定的溶劑混合，經(jīng)過濾、萃取、濃縮等過程，得到輔酶Q10產(chǎn)品。（3）吸附層析法將原料與乙醇溶液混合，再經(jīng)正己烷洗脫、濃縮等步驟，可獲得輔酶Q10產(chǎn)品。由于生物提取法得到的輔酶Q10是側(cè)鏈雙鍵全反式構(gòu)型的天然產(chǎn)物，故易被人體吸收，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好；不足之處是動植物中輔酶Q10含量低、各種化學(xué)成分復(fù)雜、原料來源受限制，因此產(chǎn)品成本高、價格昂貴規(guī)?；a(chǎn)受到了一定的限制。2、化學(xué)合成法最早用合成方法得到輔酶Q10的是日本的Nisshin公司。我國也從20世紀7O年代開始進行研究。目前該化合物的合成方法主要分為兩類:其一是母核化合物上引人癸異戊二烯醇基，另一種方法是首先于母核化合物上引人較短的側(cè)鏈，然后再引人所期望的長鏈。（1）側(cè)鏈直接引人法這類方法合成輔酶Q10的三個關(guān)鍵問題是：(1)反應(yīng)過程中聚異戊二烯鏈中雙鍵構(gòu)型如何保持；(2)防止反應(yīng)過程中側(cè)鏈副反應(yīng)的發(fā)生；(3)聚異戊二烯鏈部分與母核化合物高產(chǎn)率的結(jié)合。1959年RueggR等報道合成輔酶Q10的路線【16】，反應(yīng)式如下，雖得到了產(chǎn)物，但產(chǎn)率只有20%，且由于茄尼醇制得的烯丙基化試劑是順、反異構(gòu)體的混合物，需分離，因此這種方法的應(yīng)用受到了限制。1979年NarutaY等報道了將異戊二烯部分制成錫烷【16】，反應(yīng)式如下，利用錫烷的強親核性與醒反應(yīng)，并以BF3OEt2作催化劑，在低溫條件下反應(yīng)，最后得到了幾何構(gòu)型較滿意的產(chǎn)品(E/Z=85/15),但產(chǎn)率以異戊二烯錫烷計算也只有51%。從以上合成路線可以看出，此類方法都是用母核化合物與聚異戊二烯基化合物反應(yīng)，但這一關(guān)鍵步驟產(chǎn)率都不太高。因此，這種合成策略不能說很理想。（2）側(cè)鏈延長法這類合成輔酶Q10策略的關(guān)鍵問題是：(1)短側(cè)鏈與母體化合物高產(chǎn)率的偶合。(2)延長短側(cè)鏈時雙鍵幾何構(gòu)型的保持。早在于1978年，TeraoS就利用輔酶認合成輔酶Q7合成輔酶Q10【16】,因原料輔酶Q7認價格十分昂貴，所以此路線實用價值不大。MohriM小組對此作了大量的研究，于1986年報道了他們的成果，去(對甲基)苯磺酸基反應(yīng)中以LiHBEt3作還原劑，以PdCl2作催化劑，產(chǎn)率為86%,Ag2O作氧化劑，產(chǎn)率為94%(E/Z=95/5)[5]。整個路線如式：以上方法類似，都先在母核上增加一個異戊二烯，再增加一個由茄尼醇制得的化合物。1988年，EronD等報道了以香葉醇為原料制備輔酶Q10的全合成路線【17-18】。該方法路線簡單，原料易得，中間體易制備，產(chǎn)率高，是很有前途的合成方法。路線如下：除上述兩大類合成路線以外，YoshizawaT也報導(dǎo)了利用重排法合成輔酶Q10。反應(yīng)式如下：3、微生物發(fā)酵法微生物發(fā)酵法是目前認為最具發(fā)展前景的輔酶Q10生產(chǎn)方法。該方法生產(chǎn)的輔酶Q10產(chǎn)物活性好，可通過規(guī)模放大生產(chǎn)能力。其技術(shù)關(guān)鍵是輔酶Q10產(chǎn)生菌的生產(chǎn)能力及分離純化方法。由于受菌種、發(fā)酵工藝以及下游提取的工藝的限制，微生物法生產(chǎn)得到的輔酶Q10的產(chǎn)量不高，目前還無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。通過誘變育種、構(gòu)建工程菌、優(yōu)化發(fā)酵工藝、優(yōu)化提取純化工藝等策略，能最大限度地提高輔酶Q10的產(chǎn)量，有望實現(xiàn)輔酶Q10的工業(yè)化生產(chǎn)。（1）輔酶Q10的生產(chǎn)菌種能夠產(chǎn)輔酶Q10的微生物種類較多，真核和原核微生物都能夠作為輔酶Q10的生產(chǎn)菌種。所涉及的微生物超過34個屬，包括假單胞菌屬(Pseudomonasaeruginosa)、土壤桿菌屬(Agrobacteriumsp.)、氧化葡糖桿菌屬(Gluconobacteroxydans)、英膜紅細菌屬(R.capsulatus)、渾球紅細菌屬(R.sphaeroides)、脫氮副球菌屬(Paracocusdenitrificans)、熱帶假絲酵母屬(Candidatropicalis)和脫氮假單孢菌屬(Paracoccusdenitrificans)等。這些菌種都可以直接從自然界中篩選得到，但不同菌種的輔酶Q10產(chǎn)量相差較大。Yoshida等【19】通過搖床培養(yǎng)試驗鑒定了34株細菌菌株產(chǎn)輔酶Q10的情況，其中29株可以產(chǎn)輔酶Q10，并且A.tumefaciensKY-3085,A.radiobacterKY-3086和R.sphaeroidesKY-4113所產(chǎn)的輔酶Q10超過60mg／L。（2）提高輔酶Q10產(chǎn)量的基本方法影響輔酶Q10產(chǎn)量的因素較多，一般從自然界中篩選到的野生型菌種產(chǎn)量都比較低，不能滿足生產(chǎn)的需要。通?？梢岳酶鞣N手段對原始菌株進行遺傳改造，突破微生物自身的代謝調(diào)控機制，從而提高微生物的產(chǎn)量。例如通過選育具有結(jié)構(gòu)類似物抗性、營養(yǎng)缺陷型突變株或?qū)⒛承╆P(guān)鍵酶基因進行克隆，構(gòu)建目的工程菌株。再通過進一步優(yōu)化生產(chǎn)菌種的發(fā)酵工藝從而極大地提高原始菌種輔酶Q10的產(chǎn)量。傳統(tǒng)誘變育種使用誘變手段對野生型菌株進行基因突變，再通過適當(dāng)?shù)暮Y選方法，得到產(chǎn)量顯著提高或者發(fā)酵特性顯著改善的突變株如營養(yǎng)缺陷型或抗結(jié)構(gòu)類似物突變株等。Yoshida【19】發(fā)現(xiàn)與R.sphaeroidesKY-4113相比用A.tumefaciensKY-3085作為輔酶Q10的生產(chǎn)菌株有很多不足，如菌落光滑不易收集菌體，發(fā)酵液的黏度大，輔酶Q10產(chǎn)量低。以NTG為誘變劑，A.tumefaciensKY-3085為出發(fā)菌株。篩選到了一株菌落粗糙的突變株A.tumefaciensA-9，且該突變株的培養(yǎng)液黏度得到顯著改善。再以A.tumefaciensA-9為出發(fā)菌株經(jīng)過誘變，用乙硫氨基酪酸、道諾霉素、維生素K3以及X-gal作為篩選壓力篩選到了一系列結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株A.tumefaciensM-37，Q-13，AJ-24，AP-37和AU-55，輔酶Q10的產(chǎn)量較原始菌株A.tumefaciensKY-3085均有提高。戚薇等【20】以土壤桿菌(Agrobacteriumsp.)TLY24為出發(fā)菌株，采用70％致死劑量的NTG進行誘變處理，篩選抗輔酶Q10結(jié)構(gòu)類似物——維生素K3突變株，定向選育到了2株輔酶Q10高產(chǎn)突變株土壤桿菌R2122和R2015。其搖瓶發(fā)酵72h，輔酶Q10產(chǎn)量分別為57.3mg／L和59．9mg／L，較出發(fā)菌株提高了35．7％和41．6％。此外，芳香族氨基酸的結(jié)構(gòu)類似物以及呼吸抑制劑也可以作為選擇壓力從突變庫中篩選出輔酶Q10產(chǎn)量提高的正突變株。Choi【21】等考察了溶氧水平、疊氮化物、二硝基酚以及過氧化氫對A．tumefaciensATCC4452胞內(nèi)輔酶Q10含量的影響。試驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)限制溶氧水平或者添加電子流抑制劑時均能提高胞內(nèi)輔酶Q10含量。代謝工程育種代謝工程即利用重組DNA技術(shù)通過改變細胞內(nèi)有關(guān)的酶活、酶量和輸送體系、調(diào)節(jié)功能，改變細胞的遺傳特性以改進微生物某些代謝活性．最大限度地提高目的產(chǎn)物產(chǎn)率的一門技術(shù)【22】。代謝工程研究通常包括兩部分：一部分是對細胞體系進行系統(tǒng)分析，主要表現(xiàn)為對細胞代謝流，代謝網(wǎng)絡(luò)及代謝控制分析；另一部分是根據(jù)分析結(jié)果對目的菌株進行遺傳改造，改變代謝流向，開辟新的代謝途徑，構(gòu)建可用于工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)良菌株【23】。研究發(fā)現(xiàn)將輔酶Q10合成途徑中的多個酶基因同時克隆到受體細胞中，可以強化輔酶Q10生物合成的代謝流，使得受體細胞合成輔酶Q10的能力得到增強。Zhang等【24】將來自A.tumefaciens的dps基因分別與來自釀酒酵母的coq2，來自S.pombe的pptl基因以及來自E.coli的ubiA、ubiC基因組成由單一啟動子控制的重組質(zhì)粒，轉(zhuǎn)化到A.tumefaciens中，得到含有4種重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化子(pBIV-dps，pBIV-dpsq，pBIV-dpsp以及pBIV-dpsca)。試驗發(fā)現(xiàn)含有pBIV-dpsca的重組A.tumefaciens輔酶Q10的產(chǎn)量較其他重組子和非重組子都要高。在微氧補料分批發(fā)酵時，含有pBIV-dpsca的重組A.tumefaciens輔酶Q10含量達到了30．8mg／L，較非重組A.tumefaciens輔酶Q10的產(chǎn)量和產(chǎn)率分別提高了88．9％和77．7％。Zahiri等【25】將A.tumefaciens的ddsA基因引入E.coli中，得到的重組E.coli在初始pH為7．0的2YTG培養(yǎng)基上培養(yǎng)，輔酶Q10的產(chǎn)量可以達到470mg(DCW)／g。在此基礎(chǔ)上。再通過代謝工程的手段將外源的MVA途徑引入大腸桿菌中使得輔酶Q10的產(chǎn)量進一步提高到l706±86mg(DCW)／g。四、輔酶Q10的應(yīng)用現(xiàn)狀與市場前景1、輔酶Q10的應(yīng)用現(xiàn)狀輔酶Q10不是異體物質(zhì)，對人體是無害的。臨床劑量的輔酶Q10迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)嚴重的不良反應(yīng)，但有輕微不良反應(yīng)如上腹不適、惡心、食欲不振和腹瀉，偶有蕁麻疹和一過性心悸。輔酶Q10與其它藥物一般不發(fā)生作用，某些降糖藥可能干擾輔酶Q10的吸收和利用，但需進一步觀察。有人曾作過輔酶Q10急性、亞急性和慢性毒性試驗，對被檢查的一般癥狀、血液學(xué)、及血液生化等14項指標，解剖觀察以心、肝、肺、脾、腎等器官的組織學(xué)檢查，均未發(fā)現(xiàn)輔酶Q10引起的病理變化和毒性反應(yīng)。輔酶Q10顯著特點是無毒性、無致畸作用和無明顯副作用，臨床實用十分安全。正因為其安全性，使其被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健及化妝品行業(yè)中。醫(yī)藥行業(yè)目前，輔酶Q10的臨床應(yīng)用主要表現(xiàn)在治療心血管病、牙周炎、偏頭疼、帕金森氏癥、阿爾滋海默癥、腎衰竭、運動障礙、慢性肝炎、慢性阻塞性肺炎、糖尿病、增強免疫力、抗腫瘤等，對其他多種疾病也有輔助療效。目前，市場上已有的輔酶Q10補充劑主要應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)，主要有傳統(tǒng)的片劑、膠囊、軟膠囊、注射劑等多種劑型，除此之外，采用新型納米技術(shù)制備的輔酶Q10納米脂質(zhì)體，因表現(xiàn)出較高的生物利用度而受到歡迎【26】。食品、保健品行業(yè)20世紀90年代中期，國外市場出現(xiàn)了含有添加輔酶Q10成分的保健品和功能食品。2006年9月25日，我國國家食品藥品監(jiān)督管理局出臺了《以輔酶Q10為原料生產(chǎn)的保健食品申報與審評規(guī)定（征求意見稿）》，輔酶Q10才逐漸開始廣泛應(yīng)用于保健食品。美國FDA在2003年發(fā)出批文，正式將輔酶Q10作為食品添加劑應(yīng)用到飲料、糖果、糕點、乳酪、酸奶等食品生產(chǎn)中。輔酶Q10能大幅度改善人體細胞的用氧功能、營養(yǎng)功能和免疫增強功能。當(dāng)人體內(nèi)輔酶Q10的含量減少25%以后，各種疾病就會產(chǎn)生，補充足夠的輔酶Q10可使人體各項功能得以保持、恢復(fù)和延緩衰老；它還有提高人體免疫力、增強抗氧化性、保持青春等功效。歐美等發(fā)達國家甚至將人體內(nèi)輔酶Q10含量的高低作為衡量人體健康與否的重要指標。由于其使用的安全性已經(jīng)得到普遍認可，輔酶Q10的用途也逐漸廣泛，其產(chǎn)品類別也越來越多，可制成粉劑、膠囊或口服液等。如與其他天然抗氧化劑原料配合制成復(fù)合型的延緩衰老的功能性食品或用于高原或登山運動消費者的耐缺氧功能性食品、飲料中，其開發(fā)的空間更大。（3）化妝品行業(yè)輔酶Q10作為一種天然抗氧化劑，在保健美容等方面較多地應(yīng)用于化妝品中。由于輔酶Q10可用于清除氧自由基，延緩皮膚衰老，具有抗衰老功效，而受到許多化妝品廠家的重視。輔酶Q10能有效地深入皮膚，激發(fā)細胞活性，改善膚質(zhì)，細膩肌膚；具有促進皮膚新陳代謝、加速血液循環(huán)、修復(fù)皮膚皺紋、減少色素沉著、恢復(fù)皮膚彈性等方面的功效，有利于皮膚抗衰老、除皺、美白和滋潤；對人體安全、無刺激，能根據(jù)化妝品不同功能的需要，調(diào)配成各種乳液和膏霜等。輔酶Q10還可用于口腔衛(wèi)生制品，牙膏專利中與扁柏粉、甘草酸、VE、VB6或溶菌酶配伍，可預(yù)防牙病和牙齦炎。近期美國Finesse和德國Svenson公司分別推出新產(chǎn)品———添加輔酶Q10的洗發(fā)水，可用于抗衰老和受損發(fā)質(zhì)日常護理。發(fā)展前景由于輔酶Q10具有易溶于脂而難溶于水的物理性質(zhì)，因此，在藥物和化妝品方面有廣泛的應(yīng)用，但很難添加應(yīng)用在各種食品和飲料中。輔酶Q10利用的關(guān)鍵是其生物利用度，如何提高輔酶Q10的生物利用度是當(dāng)前研究領(lǐng)域的焦點。使用固體分散體技術(shù)、環(huán)糊精包合技術(shù)、乳化技術(shù)、自微乳化技術(shù)及脂質(zhì)體技術(shù)均能不同程度地改善輔酶Q10的水溶性和增強貯存過程中輔酶Q10的穩(wěn)定性，可提高其生物利用度，豐富輔酶Q10的用途。隨著人們對輔酶Q10的不斷研究和深度開發(fā)，它必將更好地為人類所用。五、展望目前，世界市場對輔酶Q10原料的需求量逐年增加，并且仍然飛快的速度增長。此趨勢下，開發(fā)出改進型的口服輔酶Q10產(chǎn)品已成為大勢所趨。市場規(guī)模的逐漸放大正推動輔酶Q10在原料階段的研發(fā)繼續(xù)升溫。開發(fā)輔酶Q10原料制劑和提高它們的生物有效性是一項很艱難的工作，許多制藥公司正在尋求解決方法?？梢灶A(yù)見，隨著市場的不斷擴大以及輔酶Q10生產(chǎn)工藝的迅速提高，輔酶Q10產(chǎn)業(yè)將迎來更高層次的競爭格局。隨著輔酶Q10新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，從輔酶Q10的未來發(fā)展空間上分析，在保健品和食品方面的應(yīng)用將是提高輔酶Q10市場需求的主要源動力。輔酶Q10正扮演一種人類食品的新型能源被人們廣泛利用，并形成了強勁的發(fā)展勢頭。參考文獻:【1】錢雪,王祖巧,韓國平.輔酶Q10的藥理與應(yīng)用[J].食品與藥品,2006,8(0lA):16-19【2】申露.輔酶Q10能減慢帕金森病的發(fā)展[J].第一視點，2002，（22）：9.【3】趙春玉，趙寶東，王雅君，等.輔酶Q10在帕金森病中的應(yīng)用[J].中華神經(jīng)科雜志，2003，36（4）：314.【4】MachalifiskaA，LubiflskiW，KlosP，eta1．Sodiumiodateselectivelyinjuriestheposteriorpoleoftheretinainadose-dependentmanner；morphologicalandelectmphysiologicalstudy[J]．NeurochemRes2010，35：1819—1827．【5】EhrlichR，HarrisA，KheradiyaNS，eta1．Age—relatedmaculardegenerationandth