擦的葡萄糖胺 GAG 你問我答 (1)

解密GAG,從關節軟骨組成開始

GAG (glycosaminoglycans) 是關節軟骨的主要成份之一,常見的翻譯名稱有:葡萄糖胺聚合醣、醣胺聚醣、葡萄胺聚醣..等三種,這邊統一使用「葡萄糖胺聚合醣」。

解密GAG,先了解關節軟骨的組成

軟骨由軟骨細胞、纖維、基質所組成,其中堅韌而有彈性的凝膠狀基質佔95%的體積,含有大量的水、二型膠原蛋白、玻尿酸和 GAG葡萄糖胺聚合醣(或稱為醣胺聚醣、葡萄胺聚醣),學名是 glycosaminoglycans,簡稱為

GAG[1]

水分是軟骨占比最大的成分,而除掉除掉水分後,剩下的基質有 20% 是軟骨細胞,其餘的 80% 是由二型膠原蛋白、玻尿酸及GAG葡萄糖胺聚合醣這三個成分組成的。

我們可以將這種凝膠狀的軟骨基質想像成是一塊超強海棉,當關節呈休息狀態時,軟骨就像吸飽水的海綿(更精確的說法是潤滑液),活動時會把潤滑液擠出。所以當我們活動時,關節的潤滑液就會不斷地在軟骨間流動,緩衝了骨頭跟骨頭間每天數以千次計的磨擦。

所以才有句諺語說「要活就要動」,能持續、適度的運動,關節就會像活水一樣保持健康。


[1] GAG (glycosaminoglycans) 常見的翻譯名稱有:葡萄糖胺聚合醣、醣胺聚醣、葡萄胺聚醣..等三種,本書採用「葡萄糖胺聚合醣」。

 

為什麼關節軟骨會發炎?
軟骨在關節活動時提供了緩衝,但在活動的過程中,軟骨是會不斷地被磨損掉,所幸跟身體的所有組成部分一樣,軟骨會在磨損過程中自行重建,以這樣的代謝過程來處理關節活動時所承受的壓力。 因此當重建速度比較慢時,過度磨損會造成軟骨傷害,關節軟骨失去了彈性,進一步造成硬骨互相碰撞,導致關節發炎。所以適時幫軟骨做點營養補充,是關節靈活健康的關鍵。
軟骨需要補充哪些營養?

年紀大了,身體開始會有很多所需的成分沒辦法自己產生,因此要適時補充營養,像是累了就吃個維他命B群、腸道不順會補包益生菌,或是肌膚太乾擦個保濕、乳液,這些吃的、擦的保養品,已經是現代人的日常。所以說到軟骨要補些什麼?當然是直接補充軟骨基質的成分是最好的!

從軟骨組成我們可以了解除了水之外,還有玻尿酸、第二型膠原蛋白和 GAG 葡萄糖胺聚合醣,因此軟骨的營養補充可以從這三個方向來考量。

目前關節能直接補充玻尿酸的方式,以注射為主,需經專業醫生診斷後才能施打,一般來說健保給付是半年施打3~5針的劑型,2020年5月之後開始有長效型一年一針劑的健保給付項目。但是玻尿酸佔軟骨基質的成分只有1%,單單注射玻尿酸還是稍嫌不足,因此第二型膠原蛋白和GAG 葡萄糖胺聚合醣,還是主要營養的補充選項。

市售的第二型膠原蛋白以口服為主,大多主打美國UC2/UC-II專利配方,指的是「非變性第二型膠原蛋白」(Undenatured Collagen Type II),主要萃取自雞胸軟骨部位,訴求完整保有膠原蛋白最原始三股螺旋結構,建議服用一個月後才會有感受。

單純的GAG葡萄糖胺聚合醣的保健品,在台灣就較為少見,原因在於目前只有紐西蘭的特有種:青邊貽貝(或稱為綠貽貝) 才能提取出足量的 GAG (glycosaminoglycans) ,原料來源稀少,多在紐西蘭當地或輸往歐洲,特別之處是瑞士還研發出擦的GAG外用保健品,對於局部保養十分便利。

GAG 葡萄糖胺聚合醣、第二型膠原蛋白、玻尿酸這三個都可以互補使用,就看個人的使用習慣、產品的合適性及預算來選擇。

葡萄糖胺 v.s. GAG葡萄糖胺聚合醣

對於關節保養,台灣人最熟悉的還是葡萄糖胺 (Glucosamine)。

第一個發現葡萄糖胺是1876年德國外科醫師兼藥劑學家格奧爾格·萊德豪斯(Georg Ledderhose),從甲殼素 (蝦、蟹、貝) 的水解產物中分離出葡萄糖胺後,開始有專家投入研究,將葡萄糖胺(Glucosamine) 應用在預防及治療初期退化性關節炎,直到1939年諾貝爾化學獎得主沃爾特·霍沃思確定葡萄糖胺的立體結構後,更讓葡萄糖胺受到重視,成為我們熟悉的關節保健品。

服用葡萄糖胺最重要的目的,就是將Glucosamine葡萄糖胺轉換成GAG (glycosaminoglycans) ,讓關節直接來使用。一般來說服用葡萄糖胺後需要6~8周的時間,期間會有許多耗損,或是每個人轉換、吸收程度不一,而讓許多人覺得沒用,這跟吃維他命一樣,不是每個人都可以感到好用。

因此,醫學界也一直在尋找是否有更好的解決方案,最好是成分直接就是 GAG (glycosaminoglycans) 葡萄糖胺聚合醣,不用繞一大圈才能c提供軟骨所需的營養,但是當年還沒找到可以從什麼食物中取得GAG葡萄糖胺聚合醣。

為什麼紐西蘭毛利人少有關節炎?

這個問題在經歷百年後,有了進一步的解答。1970年一份針對紐西蘭毛利人的調查:「科學家發現住在紐西蘭部分沿海地區以青邊貽貝(Green Lipped)為主食的毛利人,罹患關節病變的比例比內陸的親戚低!」

這種紐西蘭特有的青邊貽貝是全世界最大的無孔貽貝類之一,眾多研究顯示不但内含有多種礦物質、維生素B群、Omega-3及胺基酸可以降低發炎外,並含有優質、足量的GAG(Glycosaminoglycans),被證實是軟骨基質相同的成分,不必像葡萄糖胺需經過6~8 週的轉換,就可直接提供軟骨所需營養。

青邊貽貝提取GAG過程是有專利或認證嗎?

如同第二型膠原蛋白,直到美國UC2/UC-II專利配方,訴求完整保有膠原蛋白最原始三股螺旋結構後,這類保健品才廣被接受。GAG也是經過紐西蘭 ORIGINAL PERNA EXTRAKT 認證,訴求優質、足量的 GAG (Glycosaminoglycans) ,才成為選擇GAG產品時,必須確認的原料認證。

這樣的認證是從青邊貽貝養殖的水質就開始檢測,目前全球只有紐西蘭的海岸有青邊貽貝的養殖,養殖時間長達18個月才是最佳採收狀態。

每一批次捕撈上來的青邊貽貝都要進行嚴密的篩選, 以確保裡面不含有其他貽貝品種。
捕撈鮮活的青邊貽貝以最快速度送達認證工廠[2]後,採取特殊低溫提取法,用以確保 GAG 成分不受破壞,然後進行急速冷凍及乾燥程序。

這裏翻譯不用大家熟悉的「萃取」,而是用「提取」,是因為萃取通常指使用化學溶劑強制將某成分剝離出來,就像葡萄糖胺是從甲殼素剝離出來的成分,但是紐西蘭青邊貽貝的製程是 Biolane™ 獨家專利,以「鮮活」為原則,低溫極速提取來確保成分的「活性」及營養完整,採冷凍乾燥的方式保持成分「新鮮」,過程不用化學溶劑。因此除了GAG外,貝類富含的多種礦物質、維生素B群、Omega-3及胺基酸都保留下來,是較為天然的作法。

只有通過認證的產品,方可使用「ORIGINAL PERNA EXTRAKT」的認證標識,這也是區分市面上青邊貽貝品質的方式。

 

 

[2] 工廠是依照製藥產業標準建置,並通過紐西蘭農業部、美國食品藥品管理局(US FDA)和歐盟註冊,符合歐美藥品等級的標準。

GAG 來源是貝類,會有重金屬污染的問題嗎?

只要原料來源是蝦、蟹、貝類,這些蝦兵蟹將就是容易有重金屬污染的問題存在,不過我們很容易忽略這些細節,因為產品可能在美國、日本、台灣當地製作,我們信任這些國家的製造品質,但是原料成分卻來自其他國家,部分不良廠商讓劣質原料以「洗產地」的作法,避過消費者的檢視。

像是葡萄糖胺是從蝦、蟹、貝類萃取出來的,從2004年碰到全球蝦蟹短缺潮,中國的養殖業者趁機崛起,成為美、日等國主要葡萄糖胺原料(甲殼素)的供應國,而且高達九成,所以大致上萃取出的Glucosamine 多由中國大陸的養殖業來的,這實在不是好消息,因為充斥黑心產品的大陸,到底那些蝦蟹如何養出來的,實在難以掌握。

因此,負責任的廠商都會自行檢驗,以瑞士市占第一貝殼膠產品為例,除了有紐西蘭「ORIGINAL PERNA EXTRAKT」的認證標識,在歐盟也已經做過層層檢驗,台灣進口商還是會送SGS做重金屬檢驗[3]

 

[3] 檢驗報告請參閱  https://www.myswiss.life/pages/report

,確保產品安全。

補充GAG 對退化性關節炎有幫助嗎?有醫學證明嗎?

GAG (glycosaminoglycans) 在國際醫學論文都有十分多的探討,像是「美國醫學期刊 TOWNSEND LETTER」這一篇是十分經典的研究。這篇報告有一段直接說明GAG與退化性關節的關係:「退化性關節炎的嚴重程度與關節和周圍關節軟骨內葡萄糖胺聚合醣(GAG)含量的減少有關,GAG 是軟骨和結締組織的主要成分。由於骨關節炎這種疾病,GAG含量降低,軟骨生產會顯著減緩,甚至完全停止。」因此補充GAG是不是會有幫助?在這篇論文中有做一個詳細的臨床實驗。

這次實驗的有120位受試者都有不同程度的骨關節炎、男女比例約1:1、平均在 60~70 歲,經過長達一年規律補充 GAG,並由專業醫護人員做專業評估及嚴謹 X 光分析證據後,確認補充GAG後有極高的比例提升活動力及靈活度,並十分建議在初期就提早保養。

這次受試者感覺得到改善的人有111人,高達 93% 獲得改善,其中感覺極大改善居然佔有八成以上,十分的高。

而這個臨床實驗的醫護人員,為這120人做專業評估及嚴謹X光分析證據後,也是判斷有高達84%的患者獲得改善。

因此不管從受試者角度,或是專業醫務人員的判斷,都有八成以上是獲得改善。這篇報告最後的建議,青邊貽貝在關節炎的第一、二期是最有明顯的幫助,雖然有兩位第三期的患者關節間隙逆轉回正常,但是多數第三、四期的患者僅是穩定住退化狀況,而非逆轉。所以十分建議在初期就提早保養,有退化性關節炎的徵兆,仍要先去看醫生,以免延誤黃金治療時機。

報告中有兩位第三期的患者關節間隙逆轉回正常,這兩個臨床研究在報告中有特別展示X光圖。

首先看一下報告中的圖14,說明這次臨床實驗要看的,是膝關節C點到P點這一段,硬骨跟硬骨之間的關節間隙距離是不是有改善。一般來說,膝關節的關節間隙應該有4mm~8mm之間,所以這次臨床實驗的案例,是找膝關節間隙小於4mm,判定是退化性關節炎的患者。

我們來看第一個案例,為了忠實原文內容,以下把英文也拿出來對照,免得會有翻譯不佳造成誤會的情況。

Standing X-rays (A.W.). A 53 year-old male with Grade III osteoarthritis - genu valgus on right and genu varus on left- showing reversal of the progressive joint space narrowing over a period of 15 months.

報告中的圖15是拍攝膝關節站立姿勢的X射線片(A.W.)。 這是一名患有第三期骨關節炎的53歲男性,右側膝外翻和左側膝內翻,在使用青邊貽貝提取物後,顯示關節間隙在15個月獲得改善(3mm 恢復到4.2mm)。 Standing X-rays (DL.). A 51 year-old female with grade III osteoarthritis genu varus showing reversal of the progressive joint space narrowing over a period of 17 months.

報告中的圖16也是拍攝膝關節站立姿勢的X射線片(DL.)。這次是一位51歲的女性患有第三期骨關節炎,膝蓋內翻,不過這位恢復力較慢,在使用青邊貽貝提取物後,顯示關節間隙在17個月才獲得改善(3mm 恢復到4.2mm)。

能在第三期骨關節炎還能逆轉,真的是很難得,因為這階段已經得評估是否要換人工關節了,如果不太清楚骨關節炎的分期方式,可以參考這個表格:

 

骨關節炎第一期

軟骨開始軟化、磨損的階段,從卡卡、酸酸的不適感開始發生疼痛感,這時X光判斷是關節腔明顯變窄。這時醫生通常是以保守的藥物治療(消炎藥、肌肉鬆弛劑、止痛藥)、保健食品、保健用品、物理的復健運動(增加關節附近的肌肉力量,撐起關節)為主。

骨關節炎第二期

軟骨從磨損狀況惡化到破裂,但還沒有裂穿。治療跟第一期方式差不多相同,不過藥物治療比重會較高。

骨關節炎第三期

整層軟骨都已裂穿,軟骨面不平整, X光上已可見骨刺增生的情形,必須考慮置換人工關節,這一階段還會有些關節微創手術可以參考。

骨關節炎第四期

關節面軟骨已不堪使用,關節的活動已是硬骨磨硬骨了,通常就是換人工關節了。