【 小糖知識教室|腸病毒剋星 – 紅藻多醣✨】

 
腸病毒71型是腸病毒科中,最容易引起致命性神經系統併發症的一群,因此尋找能有效對抗腸病毒的抗感染藥物研究從未減少。
已知海藻中的硫酸多醣具有抗病毒、抗腫瘤、免疫調節、抗凝血等廣泛的生理活性,幸運的是,已有學者找到對腸病毒效果具有抑制效果的紅藻多醣,就讓小糖介紹給大家吧!????
 
 
????常見食材竟然能預防腸病毒❗️
 
紅藻的多醣體主要分成卡拉膠與瓊脂。
卡拉膠是食品常用的增稠劑與穩定劑,添加於巧克力、番茄醬、調味牛奶、或是乳酪蛋糕,穩定食品與料理的形狀與顏色。
瓊脂在台灣稱作洋菜,日本名為寒天,定型程度更強,可以直接調味做為點心食用。
它們相同的地方都是屬於含硫的多醣體,能夠形成多種結構、以及產生對應的生理活性。其中就包含了能夠預防腸病毒的紅藻多醣。
 
卡拉膠的基本結構是由半乳糖與3,6-脫水半乳糖構成。根據連接的部位、方向,還可以分gamma, beta, alpha, delta, mu, kappa等十餘種單體結構,再經由不同的排列形成上萬種的組合。
κ-Carrageenan就是在這數不清的組合中,被發現能夠預防腸病毒71型的其中一項。以下就以「藻多醣」來簡稱被發現能夠預防腸病毒的κ-Carrageenan多醣體吧。
 
 
????身體零負擔
 
任何材料進行研究之前,最重要的就是確認毒性強度,作法為在正常的細胞給予不同濃度的藻多醣,確認多少百分比的細胞會因此死亡。
結果如下圖,即便達到1000 μg/ml,也絲毫不減少細胞的生存率,維持接近100%的高分!
代表藻多醣並不會對細胞產生負擔。
 
 
????預防感染,少量功倍
 
預防實驗是藉由預先添加藻多醣,觀察當細胞遭遇腸病毒的感染時,究竟有多少細胞真的會被腸病毒入侵的實驗,以檢測藻多醣預防腸病毒的能力。
實驗結果顯示,在僅有10 μg/ml的條件下就已擁有60%的預防能力,當給予的藻多醣濃度越高時,甚至能達到90%的抗感染能力!????
更重要的是,藻多醣的細胞無毒性,讓使用者免於食用上限的困擾。
另外我們也可以試著去觀察,市面有多少能夠抗病毒的食材能夠指出如此明確的數據呢?
 
 
????預防治療效果卓越
 
病毒入侵宿主細胞之後沒多久就會開始進行病毒RNA的合成,病毒RNA的作用不僅僅是複製病毒本身的材料之一,還會命令宿主停止原本進行的生理作用,影響周圍細胞,成為「只」進行病毒複製的工廠。
從檢測宿主細胞內病毒RNA的實驗能夠知道宿主細胞受到了病毒毒害的程度:
此次實驗主要分成兩部分,
???? 預防組:事先讓正常細胞與藻多醣共同培養,隨後讓細胞成功感染病毒。
???? 治療組:讓正常細胞感染病毒,隨後再給予藻多醣。
???? 對照組:完全不做任何處理的正常細胞直接感染病毒。
 
結果如下圖所示:
???? 預防組(圖左):在成功感染腸病毒48小時候,預防組不論細胞內外的病毒RNA含量遠少於對照組約1萬倍。
???? 治療組(圖右):事後給予藻多醣治療的病毒RNA表現量也僅僅只有對照組千分之一。
 
????實驗證明兩件事:
1. 藻多醣能夠抑感染細胞中腸病毒RNA的合成。
2. 預防效果比治療好上十倍(前提是感染成功)
 
此結果說明了藻多醣能夠藉由抑制宿主生產病毒RNA的能力,以阻止病情的惡化及擴散。
 
 
????阻止惡化一小時就見效
 
接著繼續進一步解讀藻多醣抗病毒的時間,在細胞確定感染腸病毒後,立即給予藻多醣,觀察1, 2, 4, 8 與16小時,病毒基因VP1的表現狀況。
(PS. VP1是腸病毒負責入侵宿主的結構蛋白,VP1的基因表現量代表病毒複製的活躍程度)
實驗結果如下圖可以知道,在給予藻多醣後一個小時即可發現,VP1的活性立即減少5 – 10倍;並在4小時之後,活性不再提高。
由此可知,對於病程發展極快腸病毒71型,「即時」給予藻多醣是控制病情的關鍵。
惡化程度還可以從細胞凋亡的程度觀察。
一般狀況下,受到感染的細胞在不斷複製病毒下,最終會被塞滿病毒,
此時病毒要做的事情就是命令宿主自殺,得以在體內四處散播病毒。
此外,免疫系統一旦認為被感染的細胞再也無法復原時,也會對其進行攻擊。
藻多醣另外一項被發現的好處就是阻止感染細胞的自殺(又稱細胞凋亡)。
利用偵測細標凋亡的螢光染色物質Annexin V來檢驗因腸病毒造成細胞凋亡的比例,證實藻多醣能夠18.2%的凋亡率大幅減少至4.05%。
這指標可以換算成對身體的直接損傷減少為1/5。
 
 
????無毒化更勝一籌
 
過往的研究指出未經處理的海藻硫酸多醣已具有阻止病毒感染的活性,這被視為是硫酸多醣捕獲病毒的整體效應。
為了探討藻多醣是否能夠直接作用腸病毒上,實驗設計成直接在藻多醣中加入病毒溶液,接著透過電子顯微鏡觀察藻多醣與腸病毒的交互作用。
實驗結果指出腸病毒確實能被藻多醣所包覆,隨著濃度越高,包覆的體積則越大,並在濃度為100μg/ml得到了最大值。
藻多醣-病毒複合物的發現代表藻多醣能夠吸附病毒顆粒,阻止病毒進入細胞,讓病毒無毒化的能力。
這樣的機制能夠避免殺死病毒可能導致的危害(如病毒的殘留物毒害,以及過度攻擊的可能性),包覆病毒能讓身體處於不受病毒的影響下直接將病毒從身體排除。
 
 
????研究成果得來不易
 
以紅藻為材料所萃取的卡拉膠,過去被研究出能夠針對甲型流感病毒、登革熱病毒2型、人類皰疹病毒、人類鼻病毒、甲型肝炎病毒甚至是人類乳突病毒的預防作用,現在又發現紅藻多醣具有抑制腸病毒的能力(注意的是,抗病毒能力取決於藻類品種以及萃取方式,特定結構的紅藻多醣才有對抗特定病毒的能力)
 
藻多醣除了能夠包覆病毒使其無毒化外,目前推測有可能透過病毒吸附內化,影響病毒感染的早期階段,即便將病毒的外殼破壞,直接送入病毒殼內的病毒物質進入細胞質,藻多醣仍能夠與在細胞內部與病毒物質形成複合體,最明顯的證據在於已被感染的細胞,加入藻多醣能夠使病毒RNA表現量明顯降低,然而更細部的機制卻仍未確定。
 
 
????好醣值得推薦
 
此研究表明藻多醣對腸病毒的感染能發揮極佳的預防作用,
☝️在此小糖簡易總結幾項藻多醣的優點:
1. 少量功倍:極低劑量就能抵禦至少6成以上的細胞感染,並且效果隨著使用量上升,且無副作用。
2. 預防效果勝於治療。
3. 發病更需要,阻止病情惡化。
4. 包覆病原,壞東西不停留。
 
 
 
 
????????關心家人,請從藻多醣開始????????
藻多醣,是您第一個守護寶貝的朋友。????‍????‍????‍????
 
 
文章與圖片引用自:Prevention of human enterovirus 71 infection by kappa carrageenan

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