引言：
尿囊素是一种重要的生物化合物，其来源广泛，主要包括动物尿液、某些植物及微生物的代谢产物。掌握尿囊素的不同来源，不仅有助于理解其生物功能，还为其在医学和工业应用中的提取与利用提供了理论基础。
简介：
尿酸通过酶促或化学氧化转化为尿囊素。作为细胞代谢的结果，尿囊素存在于从细菌和植物到无脊椎动物和脊椎动物的各种生物中。尿囊素的主要治疗作用（如下图）是刺激细胞生长、组织再生和肉芽组织重建。FDA 承认尿囊素在 0.5 至 2% 的浓度下可作为皮肤保护剂。
蜗牛粘液是一种古老的美容秘诀，具有许多功效，被认为是治疗各种疾病的传统药物 。最近有报道称软体动物分泌物对皱纹或烧伤皮肤有益。根据最近的一项研究，蜗牛分泌物具有潜在的抗黑素生成作用，可用作转移抑制剂。一些研究表明，蜗牛的粘液分泌物可用作伤口敷料，因为它具有愈合潜力。软体动物分泌物具有抗菌和抗氧化特性。用粘液治疗可以预防结肠炎症，因此可用于治疗炎症性肠病。蜗牛科的 Helix aspersa (HA) 和 Helix pomatia (HP) 是原产于地中海地区的陆地蜗牛物种。蜗牛粘液是一种复杂的基质，其特性归功于其高含量的尿囊素、胶原蛋白、弹性蛋白、乙醇酸、维生素以及其他化合物。Symphytum officinale (紫草) 是一种常见的野生植物，属于紫草科。它含有尿囊素、黄酮类化合物、单宁、氨基酸、皂苷和大量生物碱等化合物。其外用基于其抗炎、镇痛和收敛作用，用于治疗骨关节炎、瘀伤、背痛或皮肤刺激。据报道，紫草根提取物具有增殖作用并刺激组织再生。尿囊素和迷迭香酸对其药效学特性至关重要。聚合草提取物可用作皮肤润肤剂和清洁剂，浓度为 0.5–4%。紫草根和蜗牛粘液两种样品共同的生物活性化合物是尿囊素。
1. 历史
1800年，意大利医生Michele Francesco Buniva和法国化学家Louis Nicolas Vauquelin首次从羊水中提取出尿囊素。随后，1821年，法国化学家Jean Louis Lassaigne在尿囊液中确认了这一物质，并将其称为“L'acide allantoique”。到了1837年，德国化学家Justus Liebig和Friedrich W?hler通过尿酸合成了尿囊素，从而将其重新命名为“allanto?n”。
2. 尿囊素是哪里生产的？
目前，尿囊素主要通过植物提取或化学合成生产。它广泛存在于尿膜液、甜菜、小麦芽、烟草种子等动植物界。也可以由乙醛酸与尿素、浓硫酸为原料合成得到。
出于成本和环境方面的考虑，从可再生原料中生物合成尿囊素更为可取。Fengjuan Zhang等人通过构建人工生物合成途径实现了尿囊素的从头生物合成。首先，筛选高效的尿酸氧化酶和黄嘌呤脱氢酶，使大肠杆菌中嘌呤代谢途径的天然中间体次黄嘌呤能够生产尿囊素。然后，组装整个途径，在摇瓶实验中从葡萄糖中获得了13.9 mg/L的尿囊素。通过增加前体的供应、碳通量的重新分配和乙酸盐的减少，滴度进一步提高到639.8 mg/L。最后，在1L发酵罐中采用补料分批培养的方式进行了尿囊素的放大生产，尿囊素的合成量达到2360mg/L，比起始菌株提高了170倍。这项研究不仅展示了尿囊素工业化生产的潜力，也为合成其他嘌呤类高价值化学品提供了菌种平台。
2. 尿囊素来源
（1）植物
尿囊素是一种含氮化合物，存在于许多植物提取物中，尤其是紫草植物中。它可以从紫草的叶子和根中提取。根中的尿囊素含量在 0.7% 到 2.5% 之间。几个世纪以来，紫草叶一直被用来帮助治愈肿胀和皮肤损伤。它也存在于许多植物中，包括洋甘菊、甜菜根、烟草种子、小麦芽、枫树、小麦胚芽和黑牛蒡等植物中。虽然它可以从植物中提取出来用于化妆品，但当注入护肤品中时，它通常是在实验室中生产的。
（2）哺乳动物
尿囊素以尿囊（羊膜胚胎排泄器官，尿囊素在大多数哺乳动物（人类和其他类人猿除外）发育过程中都集中在该器官中）命名，是嘌呤分解代谢氧化尿酸的产物。出生后，尿囊素是这些动物尿液中排泄含氮废物的主要方式。在人类和其他高等猿类中，尿酸转化为尿囊素的代谢途径并不存在，因此尿囊素会被排出体外。重组拉布立酶有时被用作药物，以催化患者体内的这种代谢转化。在鱼类中，尿囊素在排泄前会进一步分解（变成氨）。
研究表明，尿囊素在给大鼠服用时可改善胰岛素抵抗，在给秀丽隐杆线虫服用时可延长寿命。
（3）蜗牛黏液
蜗牛利用尿囊素来再生其外壳，但它从未直接用于化妆品中。 相反，活性成分被分离出来并用于化妆品配方中。
参考：
[1]https://www.mdpi.com/2071-1050/13/18/10170
[2]Dinica, R.M.; Sandu, C.; Dediu Botezatu, A.V.; Cazanevscaia Busuioc, A.; Balanescu, F.; Ionica Mihaila, M.D.; Dumitru, C.N.; Furdui, B.; Iancu, A.V. Allantoin from Valuable Romanian Animal and Plant Sources with Promising Anti-Inflammatory Activity as a Nutricosmetic Ingredient. Sustainability 2021, 13, 10170. https://doi.org/10.3390/su131810170
[3]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35488433/
[4]https://zh.wikipedia.org/wiki/
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