麥角硫因

麥角硫因分佈於哺乳動物的某些組織、器官中，主要存在於紅血球(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，但是動物細胞內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 研究發現穀類植物也有麥角硫因存在。Melville.D.B和Genghof.D.S等隨後的研究表明麥角硫因是許多微生物細胞的普遍成分，且在幾種真菌內能夠合成，但不能在細菌內合成。在美味牛肝菌、蘑菇、毛頭鬼傘等食用菌中能產生合成麥角硫因所需的前體組氨酸三甲基內鹽( hercynine )；而且毛頭鬼傘還能產生麥角硫因等稀有氨基酸。

麥角硫因的製備方法有三種：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產量，合成的難點是很難製備原料 2- 巰基咪唑，並且α位碳的酸性會使反應很容易發生外消旋作用。OXIS 國際公司第一個研製出了高效、商業化合成麥角硫因的方法，並於 1995 年申請了專利，其方法是將巰基導入咪唑環。但由於化學合成產品的安全性難以得到保證，合成原料昂貴，合成成本高，產品的售價高，以至於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、麥角和穀物中提取麥角硫因，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，不宜產業化；

以蕈菌菌絲體深層發酵技術生物合成製備麥角硫因，是低成本規模化生產麥角硫因的主流方向，可以通過代謝調控等發酵過程式控制制手段有效地提高麥角硫因的產率，降低生產成本，更重要的是，可以保證產品的安全性，拓寬麥角硫因的應用空間。

抗氧化作用

麥角硫因是一種來源於植物，並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混合后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，從而能阻止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於體內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-抗蛋白酶抑製劑（API）,如彈性蛋白酶，對於次氯酸特別敏感，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，由於中性粒細胞是體內次氯酸的主要來源，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態炎症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內生形成，是一種和炎症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，從而對炎症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，但都不能完全確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；類膽鹼功能或反副交感神經生理作用；能調節其它醯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髮生氧化反應等。由於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內合成，但在植物和微生物體內己經明確表明了組氨酸（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 在給長鼠長達21天餵養含[S]麥角硫因的食物后，發現帶[S]標記的麥角硫因分佈於骨髓、紅血球、肝臟、腎臟等部位。而George Wolf 等先將[α-S]麥角硫因注入鼠內，然後研究了放射能的分佈及其代謝產物。證明了herzynine是合成麥角硫因的前體(precursor)。

對於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氣到很好的啟發作用。麥角硫因在器官移植、細胞保存、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，並激發細胞的天然抗氧化防禦系統。在眾多的抗氧化劑中，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，可以是機體內的紅細胞免於自由基的損傷。

用於器官移植方面

現有的組織的保存量和保存時間對於器官移植手術的成功起到了決定性的作用。保存器官移植方面用的最多的抗氧化劑是谷胱甘肽，當它暴露於環境中是，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，對細胞產生毒性並且產生炎症，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，更好的實現移植器官的保護。

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更是容易導致皮膚癌的發生。麥角硫因能夠最大程度的減少活性氧的形成，並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於開發戶外護膚品以及防護性的化妝品。

在眼科方面的應用

最近幾年研究發現，麥角硫因在對眼睛的保護方面起到了關鍵性的作用，因此很多研究者希望能夠開發出一種眼科產品，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

麥角硫因由於其優良的性能，可以應用到許多領域。例如，用於醫藥領域、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炎症等，可以作成片劑、膠囊劑、口服製劑等；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，功能性飲品等產品，在化妝品領域可以用來抗衰老，可以作成防晒劑等產品。

隨著人們的保健意識的增強，麥角硫因作為一種天然的抗氧化劑的優良特性也會慢慢地被人們廣泛的認識和應用。

⑴抗衰老作用

⑵預防癌症

⑶解毒作用

⑷維持DNA的生物合成

⑸維持細胞正常生長

⑹維持細胞免疫功能

⑺其他作用