淺談鋸齒酵素的抗發炎及其他保健功效

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編輯報導 / WEDAR

  談到酵素,不曉得大家的第一印象是什麼?事實上,酵素不僅是幫助營養消化與吸收的催化劑,更是維持生理代謝所不可或缺的角色。除了人體自行合成之外,如動物、植物及微生物亦是我們補充酵素的主要來源,某些甚至還有特殊的保健功效,而本文所要介紹的便是能夠幫助消炎止痛的「鋸齒酵素 (Serrapeptase)」。

鋸齒酵素是什麼?

  鋸齒酵素是一種絲氨酸蛋白酶 (Serine protease),最早從蠶腹中的黏質沙雷氏菌 (Serratia marcescens) 所分離。其能被人體腸道吸收進入血液循環,並具有抗發炎、消腫及分解纖維蛋白的活性,因此自 1957 年開始在日本及歐洲廣泛被作為牙科、耳鼻喉科及外科術後使用的消炎酵素製劑。

  然而,黏質沙雷氏菌本身卻有致病性,部分國家擔心在發酵過程會殘留有害物質,因此對鋸齒酵素的安全性仍存有疑慮。所幸,目前透過重組基因技術,能夠使用大腸桿菌來大規模生產,並已被加拿大及美國核可為天然食品或膳食補充品成分,而台灣則仍以藥物來管理。

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鋸齒酵素的抗發炎機制

  發炎反應是一種抗感染及促進修復的防禦機制,當組織受損或被入侵時,便會釋放細胞激素 (Cytokines) 來召集免疫細胞進行相關作業。然而,若發炎反應持續發生,則可能發展成慢性或全身性的發炎狀態,長期下來反而會累積更多不利健康的影響。

  給予乙醯胺酚 (Acetaminophen) 或非類固醇消炎止痛藥 (NSAIDs) 是處理發炎反應的常見方式,但這些藥物卻有許多副作用,如影響肝腎或腸胃正常功能,不適合作為改善慢性發炎的長期策略。因此,除了天然植物活性成分外,具有基質專一性的酵素亦是替代合成藥物的理想選擇。

  鋸齒酵素具有調節發炎因子,以及分解緩激肽 (Bradykinin) 及組織胺 (Histamine) 等發炎物質的活性。此外,實驗發現鋸齒酵素較胰蛋白酶 (Trypsin)、胰凝乳蛋白酶 (Chymotrypsin) 及阿斯匹靈 (Aspirin) 具有更佳的抗發炎效果;臨床研究也指出,鋸齒酵素亦能夠有效改善膝關節炎、踝關節扭傷及牙科術後的發炎、腫脹及疼痛,並且沒有明顯的不良反應。

鋸齒酵素的抗菌作用

  生物膜 (Biofilms) 是由微生物及其胞外聚合物所構成的群落,能夠牢牢地附著在生物性或非生物性的物質表面,如導管、人工關節或心律調節器等醫療植入物。此外,其結構如同碉堡一般,對藥物或免疫細胞的抗性更是細菌本身的數百倍以上,因此往往為感染防治上最為棘手的難題之一。

  由於生物膜結構成分主要為多醣、纖維蛋白,因此除了抗生素之外,施予蛋白質分解酵素亦是清除生物膜的常見方法;而鋸齒酵素不僅可分解生物膜,亦能調節細菌的黏附素 (Adhesins) 與自溶素 (Autolysins),進而減少細菌的附著與入侵。

  一項研究比較了鋸齒酵素、羧肽酶 (Carboxypeptidase)、蛋白酶K (Proteinase K)、胰蛋白酶及胰凝乳蛋白酶等酵素,對金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 及表皮葡萄球菌 (Staphylococcus epidermidis) 的抑制效果,發現僅有鋸齒酵素能同時抑制所有細菌的感染,但不影響細菌或真核細胞的存活率,顯示其作為抗菌成份的安全性。

  其他實驗指出,動物單獨施予抗生素被表皮葡萄球菌感染的機率為 37.5%,而同時搭配鋸齒酵素則僅有 5.6%;臨床實驗也支持,鋸齒酵素能夠與抗生素產生協同作用,顯著改善醫療植入物周圍的感染及發炎情形。

對孕婦媽媽們的幫助

  乳房腫痛是許多婦女在懷孕哺乳期間的苦楚,當奶水過剩或組織液增加,便可能壓迫乳腺並影響奶水排出,甚至還會增加金黃色葡萄球菌感染而引發乳腺炎的機會。臨床研究顯示,鋸齒酵素則有助緩解泌乳相關的腫脹與疼痛,並且沒有產生任何副作用。此外,懷孕後期常有四肢水腫的情況,並容易壓迫到手腕肌腱與神經,產生手指麻木的腕隧道症候群 (Carpal tunnel syndrome),而補充鋸齒酵素有助改善達 65%。

清除黏液,改善呼吸道症狀

  正常情況下,呼吸道黏液為人體免疫系統的第一道防線,能夠阻擋病原菌及空氣微粒的入侵。然而,當呼吸道發炎而產生過多的黏液,則可能造成卡痰、呼吸不順及咳嗽等狀況。臨床研究顯示,鋸齒酵素能夠改善慢性呼吸道疾病患者的黏液黏稠度,並減少嗜中性球的數量,進而增加黏液的清除。

改善阿茲海默症的潛力

  阿茲海默症 (Alzheimer’s disease) 是一種神經退化疾病,被認為與 β-類澱粉樣蛋白 (β-amyloid) 在腦部沉積有關。此蛋白為不可溶的纖維蛋白,當發生異常摺疊時,便會在腦部形成難以被分解的斑塊。動物實驗顯示,補充鋸齒酵素能夠抑制發炎指標及乙醯膽鹼酯酶 (Acetylcholinesterase) 活性,並增加神經生長因子 BDNF 及 IGF-1 的表現,具有預防或治療阿茲海默症的潛力。

膳食補充品的替代方案

  如上述所提,雖然有許多文獻支持鋸齒酵素的功效與安全性,但部分國家仍禁止使用或以藥物來管理。因此,尋找天然、安全且滿足保健市場需求的替代方案,便成為原料廠商所致力的研發方向。其中,NEC 美國國家酵素公司 (現為 Deerland 公司) 即以食品級真菌發酵技術,開發出具有鋸齒酵素活性的蛋白質分解酵素配方 (Serrazimes®),不僅有美國 GRAS 認證且更加安全,目前在台灣亦可合法以食品添加物來使用。

總結

  對醫藥或保健領域而言,消炎止痛都是一個長期且龐大的市場需求。然而,由於藥物的副作用,加上健康意識抬頭,使消費者更傾向選擇天然、安全的健康產品來作為輔助。鋸齒酵素具有基質專一性的優勢,以及多項科學研究支持,使其在眾多天然抗發炎成分中擁有自己的獨特定位。雖然台灣未將其列為合法的食品成分,但市面上仍有品牌大廠推出相同功效活性的替代方案,可供有需要的消費者做選擇。

參考資料

  1. Biotechnol Rep (Amst). 2020. 28:e00544.