1909年，有學(xué)者在研究麥角真菌Claviceps purpurea時(shí)分離出一種特的白色結(jié)晶含硫化合物，后來(lái)被確定為2-硫基-L-組氨酸三甲基內(nèi)鹽，隨后其被命名為麥角硫因（ergothioneine，EGT）。

麥角硫因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物合成

麥角硫因是一種無(wú)味、無(wú)色化合物，分子式為C9H16N3O2S，25℃時(shí)水溶解度極限值為0.9mol/L，分子結(jié)構(gòu)中含有咪唑-2-硫酮基團(tuán)，后來(lái)被確定為2-硫基-L-組氨酸三甲基內(nèi)鹽。

在生理pH值條件下EGT主要以硫酮形式存在于水溶液中，與其他天然存在的硫醇（例如谷胱甘肽、N-乙酰半胱氨酸）相比，EGT是非常穩(wěn)定的抗氧化劑，在生理pH值下不易發(fā)生自氧化。

在pH值為7時(shí)，EGT的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電勢(shì)為－60mV，其他天然存在的硫醇氧化還原電勢(shì)在－200～－320mV之間。硫酮硫醇互變異構(gòu)體和高氧化還原電位是EGT具有更高穩(wěn)定性的原因，這種特性可防止EGT在生理pH值下像其他硫醇（如谷胱甘肽（glutathione，GSH））一樣進(jìn)行自氧化。

麥角硫因在分枝桿菌中的生物合成路徑

EGT的生物合成從L-組氨酸開(kāi)始，通過(guò)中間體前體組氨酸三甲基內(nèi)鹽，分別從半胱氨酸和蛋氨酸獲取硫和甲基以形成最終產(chǎn)物EGT。

EGT生物合成中存在兩個(gè)主要反應(yīng)，即氧化C—S鍵的形成和C—S鍵的裂解反應(yīng)，使硫原子從半胱氨酸或c-谷氨酰半胱氨酸完全轉(zhuǎn)移至組氨酸的咪唑側(cè)鏈。

麥角硫因的攝取和分布

EGT存在于許多細(xì)胞中，但其本身不能跨越細(xì)胞質(zhì)膜，需要特定的載體將其運(yùn)輸至細(xì)胞內(nèi)。2005年，Gründemann等在動(dòng)物組織中發(fā)現(xiàn)了一種Na＋依賴型EGT轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白——有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1型（organiccation transporter novel type-1，OCTN1）

特定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的存在表明可以從飲食中攝取EGT并通過(guò)在組織中積累而獲益。EGT在體內(nèi)組織中的水平具有與年齡增長(zhǎng)相關(guān)的下降趨勢(shì)，優(yōu)先積聚在易受高水平氧化應(yīng)激和炎癥影響的器官、細(xì)胞和分泌物中，如肝臟、腎臟、紅細(xì)胞、眼晶狀體和精液，是一種適應(yīng)性的細(xì)胞保護(hù)機(jī)制。

麥角硫因的抗氧化特性

EGT通過(guò)激活和保護(hù)抗氧化基因防止皮膚細(xì)胞不必要的凋亡。

EGT的強(qiáng)抗氧化性與以下4種分子活動(dòng)有關(guān)：

1、直接清除活性氧（reactive oxygen species，ROS）；

2、有效螯合各種二價(jià)金屬陽(yáng)離子；

3、激活抗氧化酶（如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和符胱什肽過(guò)氧化物酶），并抑制超級(jí)氧化激酶，如NADPH-細(xì)胞色素c還原酶；

4、抑制各種血紅素蛋白（如血紅素和肌紅蛋白）的氧化作用。

皮膚免疫

麥角硫因增加水合作用，和保護(hù)皮膚有益細(xì)菌，減少有害細(xì)菌。

提高了皮膚有益細(xì)菌S.epidermis的水平，顯著降低了有害細(xì)菌C.striatum和C.acnes的水平。同時(shí)，兩種濃度(2%和10%)的EGT增加了皮膚水分。

安全性

麥角硫因的毒理學(xué)研究未發(fā)現(xiàn)其有副作用。

2017年，歐洲食品安全局發(fā)布報(bào)告提出EGT作為膳食補(bǔ)充劑和強(qiáng)化食品攝入不會(huì)加劇RA、CD和糖尿病的易感性和病癥發(fā)展；同時(shí)，其下屬的營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品、營(yíng)養(yǎng)及致敏科學(xué)組提出EGT的嬰兒安全每日限量為2.82 mg/kg mb，兒童為3.39 mg/kg mb，成人（包括孕婦和哺乳期婦女）為1.31 mg/kg mb。因此新型合成L-EGT在安全食用水平下對(duì)成人（孕婦）、兒童和嬰兒均是安全的。