Gute Nachrichten für die Wundheilung: Schnecken auf französischen Tischen sind nicht nur lecker, sondern auch nützlich!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Lin Lisha, Li Ya, Wang Xingzi (Kunming Institut für Botanik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um das Geheimnis der wissenschaftlichen und technologischen Arbeit zu lüften, hat Chinas Spitzentechnologieprojekt eine Artikelserie mit dem Titel „Ich und meine Forschung“ gestartet und Wissenschaftler dazu eingeladen, eigene Artikel zu schreiben, ihre wissenschaftlichen Forschungserfahrungen zu teilen und eine wissenschaftliche Welt zu schaffen. Folgen wir den Entdeckern an der Spitze von Wissenschaft und Technologie und begeben wir uns auf eine Reise voller Leidenschaft, Herausforderungen und Überraschungen.

Auf dem französischen Tisch gibt es ein berühmtes Gericht: gebackene französische Schnecken, die als die authentische Seele der französischen Küche gelten und für ihr zartes Fleisch bekannt sind. Allerdings sind die in der französischen Küche verwendeten Schnecken nicht dieselben, wie die, die wir normalerweise sehen. Die meisten von ihnen gehören zur Familie der Schnecken (Helicidae), darunter die Haubenschnecke, die Glanzschnecke, die Schokoladenfleckenschnecke, die Streuschnecke usw.

Abbildung 1 Französische gebackene Schnecken (A) und häufig verwendete Schneckenarten (B)

(Bildquelle: Wikimedia Commons)

Unter ihnen ist die große glänzende Schnecke (Helix lucorum) in meinem Land allgemein als „Französische Schnecke“ bekannt. Sein Ursprung liegt in Kleinasien (der heutigen Türkei). Daher nennen die Franzosen sie türkische Schnecke (auf Französisch heißt es Escargot Turc, Escargot heißt Schnecke und Turc heißt Türkiye). Anders als invasive Arten in der Wildnis, wie etwa die Afrikanische Riesenschnecke, wird die Riesenglanzschnecke in meinem Land gezüchtet, wobei die jährliche Produktion in Spitzenzeiten bis zu Tausende Tonnen beträgt. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Lebensmitteln, kosmetischen Rohstoffen und als Haustier verwendet (ja, Sie haben richtig gehört). Obwohl Schnecken in der freien Natur normalerweise 2 bis 3 Jahre alt werden, können sie unter den richtigen Bedingungen ohne natürliche Feinde bis zu 10 Jahre alt werden.

Nicht nur lecker, sondern auch einfach zu handhaben!

Aus „Französischen Schnecken“ lassen sich nicht nur leckere Speisen zubereiten, sie sind auch vielseitig verwendbar.

Schneckenschleim enthält hauptsächlich Proteine ​​und Kohlenhydrate, darunter Allantoin, Kollagen, Elastin, Glykolsäure, antimikrobielle Peptide und Glykosaminoglykane, die dem Schneckenschleim regenerative und reparierende Funktionen verleihen. Beispielsweise haben bekannte Hautpflegemarken auf der ganzen Welt verschiedene natürliche Hautpflegeprodukte auf der Grundlage von Schneckenschleim auf den Markt gebracht, deren Hauptfunktionen darin bestehen, Feuchtigkeit zu spenden, die Haut aufzuhellen und zu reparieren.

Neben ihrer Nützlichkeit in der Lebensmittel- und medizinischen Schönheitsindustrie verfügen Schnecken in den Augen von Medizinchemikern auch über eine weitere wertvolle chemische Komponente: Glykosaminoglykan-Polysaccharidmoleküle. Frühere Studien haben ergeben, dass Schneckenschleim als Bioklebstoff verwendet werden kann, um die Heilung akuter und chronischer Wunden wirksam zu fördern, und dass Glykosaminoglykane die wichtigsten Wirkstoffe in diesem Schleim sind.

Kürzlich hat unser Team (Wu Mingyis Team vom Kunming Institute of Botany, Chinesische Akademie der Wissenschaften) herausgefunden, dass der Körper und der Schleim der glänzenden Riesenschnecke etwa 2 % bzw. 9 % Glykosaminoglykane enthalten. Durch die Trennung, Reinigung und strukturelle Identifizierung der Polysaccharidkomponenten zeigten die Ergebnisse, dass es sich um eine neue Art von Zuckermolekül mit einer einzigartigen Seitenkette handelt, die mit der Hauptkette des Moleküls verbunden ist. Diese besondere Struktur verleiht ihm eine starke wundheilende Wirkung .

Abbildung 2 Neue Glykosaminoglykan-Moleküle aus der leuchtenden Riesenschnecke und ihre wundheilende Wirkung

(Bildquelle: adaptiert aus Referenz 1)

Was ist dieses neue Zuckermolekül?

Um zu erklären, was es bedeutet, ein neues und biologisch aktives Polysaccharidmolekül aus der glänzenden Schnecke entdeckt zu haben, müssen wir zunächst Zuckermoleküle einführen.

Bei Zucker denkt man oft an Desserts. Im wirklichen Leben sind die Menschen stärker Glukose und Saccharose ausgesetzt, die als Energieergänzungsmittel bzw. Gewürze in der Küche dienen. In den Augen von Chemikern sind Zuckermoleküle sehr vielfältig und wunderbar. Nach der Anzahl der Monosaccharideinheiten in den Zuckermolekülen können diese in Monosaccharide (wie Glucose), Disaccharide (Zucker mit 2 Monosacchariden, z. B. besteht Saccharose aus Glucose und Fructose und Maltose aus 2 Glucoseeinheiten), Trisaccharide ... Polysaccharide (oder Polysaccharide) unterteilt werden, von denen Moleküle mit 2 bis 10 Monosacchariden auch Oligosaccharide genannt werden, und die sogenannten Polysaccharide sind biologische Makromoleküle, die aus vielen Monosacchariden bestehen.

Abbildung 3 Zucker im Leben (A) und Zucker in den Augen der Chemiker (B)

(Bildquelle: A aus der Veer Gallery, B vom Autor bereitgestellt)

Wie vielfältig sind Zuckermoleküle?

Wir wissen, dass DNA-Informationen durch 4 Desoxyribonukleotide kodiert werden. Theoretisch gibt es 410 Möglichkeiten, DNA-Ketten mit 10 Desoxyribonukleinsäuren zu kombinieren. Die Bausteine ​​eines Proteins bestehen aus 20 Aminosäuren und es gibt 2010 Möglichkeiten, ein Protein mit 10 Aminosäuren zu kombinieren.

Was ist mit Zucker? Theoretisch ist die Anzahl der Kombinationen eines Polysaccharids, das 10 Monosaccharide enthält, zu groß, um sie zu zählen.

Zuerst müssen wir die Arten der Monosaccharide zählen. Monosaccharide können nach der Anzahl der Kohlenstoffatome in Pentosen (wie Arabinose, Ribose und Xylose) und Hexosen (wie Glucose, Mannose, Fructose, Galactose und Fucose) unterteilt werden. (Hinweis: Triosen und Tetrosen bilden keine Polysaccharide, Heptose kommt seltener vor.) jedes Monosaccharid kann 1 bis 3 Sulfatsubstitutionen an verschiedenen Positionen aufweisen; Kohlenstoff 2 kann eine Amino- oder Acetylaminosubstitution aufweisen; die glykosidische Bindung zwischen Monosacchariden kann eine α- oder β-Konformation sein; Die Position jedes Monosaccharids kann in der Hauptkette oder in der Seitenkette sein ...

Unter den Polysacchariden bilden die Glykosaminoglykane (die normalerweise Hexuronsäure und Hexosamin enthalten) eine große Familie. Die Glykosaminoglykan-Familie verfügt über reichhaltige Molekülstrukturen und eine Vielzahl biologischer Aktivitäten und ist daher eine Molekülklasse, der Medizinalchemiker große Aufmerksamkeit schenken. Hyaluronsäure wird beispielsweise häufig in Hautpflegeprodukten verwendet, da sie Feuchtigkeit spendet und auffüllt, Chondroitinsulfat kann als Augentropfen und in Produkten zur Arthritis-Pflege eingesetzt werden, Heparin und niedermolekulares Heparin sind in der klinischen Praxis häufig verwendete Antikoagulanzien und Lentinan wird als Immunmodulator in klinischen Adjuvanzien gegen Krebs eingesetzt … (Hinweis: Chemiker benennen diese spezifischen Zuckermoleküle hauptsächlich aufgrund ihrer chemischen Strukturmerkmale und der Quelle ihrer Entdeckung usw., und die Namen müssen nicht unbedingt das Wort „Zucker“ enthalten.)

Die chemische Struktur von Glykosaminoglykanen ist sehr reichhaltig und vielfältig. Es gibt in dieser Familie sogar einige mit speziellen Seitenketten. So haben Wissenschaftler beispielsweise bereits entdeckt, dass ein aus Seegurken gewonnenes Glykosaminoglykan eine Fucose-Seitenkette besitzt, die bei Polysacchariden relativ selten ist. Im Rahmen dieser neuen Forschung haben Wissenschaftler erstmals entdeckt, dass Glykosaminoglykane von Landschnecken eine einzigartige Galaktose-Seitenkettenstruktur aufweisen.

Welchen Nutzen haben Glykosaminoglykane mit besonderen Strukturen?

Die Forscher wendeten das von ihnen entdeckte neue Glykosaminoglykan auf akute und diabetische Wundmodelle bei Mäusen an und stellten fest, dass es die Verbesserung von Entzündungen, die Proliferation von Granulationsgewebe, die Angiogenese und die Kollagenablagerung wirksam fördern und dadurch die Wundheilung beschleunigen kann. Vergleicht man die Glykosaminoglykane der glänzenden Riesenschnecke und der weißen Jadeschnecke, weisen beide eine ähnliche Hauptkettenstruktur auf. Der Unterschied besteht darin, dass erstere Galaktose-Seitenketten haben, letztere jedoch nicht. Ein Vergleich der Wundheilungsaktivität zeigte, dass Ersteres besser ist als Letzteres. Daher wird spekuliert, dass die einzigartige Seitenkettenstruktur von Glykosaminoglykanen eine verstärkende Wirkung auf die Aktivität haben könnte.

Abbildung 4 Strukturvergleich zweier Schneckenpolysaccharide

(Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Das diabetische Fußgeschwür ist eine der schwerwiegendsten und häufigsten Komplikationen bei Patienten mit Diabetes und birgt das Risiko einer Amputation oder sogar des Todes. Zu den herkömmlichen Behandlungsmethoden zählen lokale Reinigung, Antibiotika und Operationen, doch die Wirkung ist begrenzt und die Krankheit neigt zu Rückfällen. In den letzten Jahren sind auch einige neue Strategien entstanden, wie etwa die Stammzellentherapie, die photodynamische Therapie und neue Verbände. Allerdings sind mit diesen Therapien auch Probleme verbunden, wie beispielsweise hohe Kosten, die Notwendigkeit mehrerer Behandlungen und mögliche Hautreizungen. Daher bleibt die Entwicklung neuer Medikamente, die sicher, wirksam und wirtschaftlich sind, ein wichtiges Forschungsthema.

Abbildung 5 Diabetisches Wundmodell und die wundheilende Wirkung von Schneckenglykosaminoglykan

(Bildquelle: adaptiert aus Referenz 1)

Die übermäßige und anhaltende Entzündungsreaktion bei diabetischen Wunden behindert den Übergang vom Entzündungsstadium zum proliferativen Stadium und führt so zur Bildung chronischer Wunden, die schwer heilen. Daher könnte dieses natürliche Glykosaminoglykan, das auch eine entzündungsregulierende Wirkung besitzt, einen potenziellen klinischen Anwendungswert haben.

Die Entdeckung von Polysacchariden aus der leuchtenden Riesenschnecke bereichert nicht nur die Strukturtypen der Glykosaminoglykane, sondern beweist auch einmal mehr das Anwendungspotenzial von Naturstoffen in der modernen Medizin.

Aktuell sind die Forschungsergebnisse online in Carbohydrate Polymers unter dem Titel „Structural analysis and accelerating wound healing function of a novel galactosylated glycosaminoglycan from the snail Helix lucorum“ veröffentlicht. Darüber hinaus wurde für dieses natürliche, die Wundheilung fördernde Glykosaminoglykan ein Patent zum Erfindungsschutz angemeldet.

(Hinweis: Lateinische Teile im Text sollten kursiv gedruckt werden)

Quellen:

1.Li Y, Wang X, Chen J, et al. Strukturanalyse und beschleunigende Wundheilungsfunktion eines neuartigen galaktosylierten Glykosaminoglykans aus der Schnecke Helix lucorum. Kohlenhydrat-Polym. 2024, 348:122900.

2. Segen für Kolawole. Escargot-Schnecken – Was bedeutet Escargot auf Französisch?

3.Matoori S, Veves A, Mooney DJ. Fortschrittliche Verbände für die diabetische Wundheilung. Sci Transl Med. 2021, 13(585):eabe4839.

4.Singh N, Brown AN, Gold MH. Schneckenextrakt für die Haut: Ein Überblick über Verwendung, Prognosen und Einschränkungen. J Kosmet Dermatol. 2024, 23(4):1113-1121