Ar Spermidinas yra natūralus?
Taip - spermidinas yra natūralus junginys, randamas beveik visuose gyvuose organizmuose. Tai poliaminas (maža organinė molekulė, turinti daug aminų grupių), atlieka pagrindinį vaidmenį ląstelių biologijoje ir fiziologijoje. Žemiau pateikiamas išsamus ir išsamus paaiškinimas, kas yra spermidinas, kodėl jis laikomas natūraliu
Natūrali spermidino biosintezė
Spermidinas natūraliai gaminamas beveik visuose gyvuose organizmuose gerai{0}}konservuotais fermentų keliais. Jo biosintezė vyksta dviem pagrindiniais etapais:
• Putrescino susidarymas
Procesas prasideda putrescino, natūralaus spermidino pirmtako, gamyba. Putrescinas sintetinamas iš aminorūgšties ornitino, veikiant ornitino dekarboksilazei (ODC). Augaluose ir kai kuriose bakterijose argininas taip pat gali būti pradinis taškas per arginino dekarboksilazę (ADC). Šis žingsnis sukuria esminę diamino molekulę, kuri sudaro pagrindą poliamino sintezei. Be putrescino vėlesnė spermidino gamyba negali vykti, todėl šis žingsnis yra labai svarbus ląstelių funkcijai.
• Konvertavimas į Spermidiną
Toliau spermidino sintazė katalizuoja aminopropilo grupės perkėlimą iš dekarboksilinto S{0}}adenozilmetionino (dcSAM) į putresciną, todėl susidaro spermidinas. Ši reakcija yra griežtai reguliuojama ir vyksta citozolyje, užtikrinant tinkamą poliamino balansą ląstelėje. Šis dviejų-pakopų kelias natūraliai atsiranda bakterijose, mielėse, augaluose ir gyvūnuose, išlaikant esminį poliamino lygį, kuris palaiko ląstelių augimą, prisitaikymą prie streso ir ilgaamžiškumą. Šio kelio išsaugojimas įvairiose rūšyse pabrėžia natūralią spermidino kilmę ir gyvybiškai svarbų biologinį vaidmenį.
Natūralūs maistiniai spermidino šaltiniai
Natūralus spermidinas yra gamtoje esantis poliaminas, randamas įvairiuose maisto produktuose, o augalinių{0}} šaltinių koncentracija paprastai didesnė nei gyvulinės{1}}. Reguliarus spermidino suvartojimas su maistu buvo susijęs su keliais privalumais sveikatai, įskaitant širdies ir kraujagyslių funkcijos palaikymą, ląstelių autofagijos skatinimą ir potencialiai padidintą ilgaamžiškumą, kaip parodyta daugybėje pavyzdinių organizmų tyrimų. Dėl jo buvimo kasdieniame maiste jis yra prieinamas junginys bendrai sveikatai palaikyti.
• Augaliniai{0}} maisto produktai
Augalinis{0}}maistas yra vienas turtingiausių natūralaus spermidino šaltinių. Pavyzdžiui, kviečių gemalai išsiskiria kaip vienas iš labiausiai koncentruotų natūralių šaltinių, suteikiančių didelius šio poliamino kiekius. Sojos produktai, ypač fermentuotos formos, tokios kaip natto, tofu ir miso, taip pat yra svarbūs, nes juose yra daug spermidino ir papildomų maistinių medžiagų, kurios palaiko bendrą sveikatą. Ankštiniuose augaluose-įskaitant lęšius, avinžirnius ir žaliuosius žirnelius-sudėtyje yra nedidelis spermidino kiekis, todėl jie yra patogus mitybos pasirinkimas reguliariai. Įvairios daržovės, tokios kaip žiediniai kopūstai, brokoliai, grybai ir špinatai, taip pat tiekia reikšmingus spermidino kiekius ir prisideda prie bendro poliaminų kiekio, kai vartojamos reguliariai laikantis subalansuotos mitybos.
• Gyvūninis{0}} maistas
Gyvūninės kilmės{0}} maistas taip pat suteikia natūralaus spermidino, nors paprastai mažesnėmis koncentracijomis nei augaliniai šaltiniai. Tam tikri sūriai, ypač brandintos veislės, fermentacijos metu kaupia poliaminus ir gali būti natūralus spermidino šaltinis. Organų mėsoje, pavyzdžiui, kepenyse ir inkstuose, yra aptinkami kiekiai, o kiaušiniuose, nors ir mažesnis spermidino kiekis, vis tiek gaunamas natūralus spermidinas. Įtraukus šių gyvūninės kilmės-maisto produktų derinį galima papildyti augaliniais-pagrindų šaltiniais, kad būtų užtikrintas subalansuotas poliamino suvartojimas.
• Fermentuotas maistas
Fermentuotas maistas gali padidinti spermidino suvartojimą, nes fermentacijos procesai,{0}}ypač tie, kuriuose dalyvauja pieno rūgšties bakterijos-, skatina poliamino kaupimąsi. Natto, rauginti kopūstai ir įvairūs fermentiniai sūriai yra puikūs pavyzdžiai, siūlantys natūraliai koncentruotą spermidiną kartu su probiotikais, kurie palaiko žarnyno sveikatą.
Žmogaus žarnyno mikrobiota gali gaminti ne tik su maistu, bet ir endogeniniu būdu spermidiną, metabolizdama aminorūgštis iš suvartojamo maisto. Šis dvigubas -mitybos ir mikrobų- šaltinis rodo, kad spermidinas yra natūraliai esantis junginys, esantis mūsų valgomuose maisto produktuose ir mūsų organizmo medžiagų apykaitos procesuose. Plačiai paplitęs tiek augaluose, tiek gyvūnuose, kartu su mikrobų gamyba, sustiprina jo klasifikaciją kaip natūralų maistinį poliaminą, o ne dirbtinį priedą.
Žarnyno mikrobiotos vaidmuo spermidino gamyboje
Nauji tyrimai rodo, kad žmogaus žarnyno mikrobiota prisideda prie endogeninio spermidino kiekio. Konkrečios bakterijų rūšys, tokios kaip Bacteroides, Lactobacillus ir Bifidobacterium, gali gaminti poliaminus, įskaitant spermidiną, fermentuodami maistines aminorūgštis. Ši endogeninė mikrobų gamyba dar labiau pabrėžia, kad spermidinas natūraliai sintetinamas mūsų organizme ir patvirtina jo klasifikavimą kaip natūralų spermidino junginį.
Natūralus ir sintetinis spermidinas
Dažnas painiavos dėl spermidino natūralios būklės šaltinis kyla dėl komercinių gamybos metodų. Nors spermidiną natūraliai sintetina ląstelės ir jis randamas maiste, komerciniai produktai (pvz., papildai, kosmetikos ingredientai, tyrimų reagentai) gaminami trimis pagrindiniais būdais: ekstrahavimu iš natūralių šaltinių, mikrobų fermentacija (biotechnologine gamyba) ir chemine sinteze. Nė vienas iš šių metodų nekeičia spermidino cheminės struktūros{4}}visi gamina tą pačią natūralią molekulę (1,8-diamino-4-azaoktaną).
Gavyba iš natūralių šaltinių
„Natūraliausias“ komercinis metodas yra natūralaus spermidino ekstrahavimas iš spermidino{0}} turtingų augalinių medžiagų, pirmiausia kviečių gemalų ir ryžių sėlenų. Procesas apima:
Augalinės medžiagos šlifavimas, kad būtų išleistas tarpląstelinis turinys.
Ekstrahavimas tirpikliu (pvz., etanolis, vanduo) poliaminams išskirti.
Spermidino gryninimas chromatografijos ir kristalizacijos būdu (dažnai kaip spermidino trihidrochloridas, stabili druskos forma).
Ekstrahuotas spermidinas parduodamas kaip „natūralus“ arba „augalinis{0}}gautas“ ir yra chemiškai identiškas natūraliam spermidinui, randamam kviečių gemaluose. Tačiau šis metodas yra brangus ir duoda mažais kiekiais, todėl jis rečiau naudojamas didelio masto -gamyboje.
Mikrobų fermentacija
Mikrobinė fermentacija yra biotechnologinis metodas, kurio metu spermidinui gaminti naudojami natūralūs mikroorganizmai (pvz., bakterijos, tokios kaip E. coli, arba mielės, pvz., Saccharomyces cerevisiae). Šie mikroorganizmai yra genetiškai modifikuoti (arba atrinkti natūraliai didelei gamybai), kad per daug ekspresuotų fermentus spermidino biosintezės kelyje, todėl gaunamas didelis derlius.
Šis procesas yra natūralus ta prasme, kad jis priklauso nuo mikrobų metabolizmo{0}}tų pačių procesų, kurie vyksta fermentuotuose maisto produktuose, pvz., jogurte ar natto. Fermentacijos būdu pagamintas spermidinas yra struktūriškai identiškas endogeniniam žmogaus spermidinui ir dažnai žymimas kaip „biologinis-pagrindinis“ arba „fermentacijos{3}}gautas“. Šis metodas vis labiau populiarėja naudojant komercinius papildus, nes jis yra ekonomiškesnis{5}}nelyg ekstrahuojantis ir išgaunamas didelio-grynumo spermidinas.
Cheminė sintezė
Cheminė sintezė apima spermidino kūrimą iš paprastų organinių pirmtakų (pvz., 1,4-diaminobutano ir 3-chlorpropilamino) per chemines reakcijas, tokias kaip nukleofilinis pakeitimas. Gauta molekulė yra struktūriškai identiška natūraliam spermidinui – tie patys atomai, tie patys ryšiai, toks pat chirališkumas.
Kritikai dažnai chemiškai susintetintą spermidiną žymi kaip „sintetinį“ arba „nenatūralų“, tačiau tai klaidinga klasifikacija. Biochemijoje „sintetinė“ molekulė, kuri yra natūralios biomolekulės struktūrinė kopija, vadinama izomeru arba analogu, bet spermidino atveju cheminės sintezės metu gaunamas natūralus izomeras. Vienintelis skirtumas tarp chemiškai susintetinto spermidino ir natūraliai pagaminto spermidino yra gamybos būdas; jų biologinis aktyvumas yra identiškas.
Reguliuojančios institucijos, tokios kaip JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) ir Europos maisto saugos tarnyba (EFSA), pripažįsta šį skirtumą: chemiškai susintetintas spermidinas yra patvirtintas naudoti papilduose ir maisto ingredientuose, nes tai yra „natūrali identiška“ molekulė. Tai ne naujas junginys, o to, ką gamina gamta, kopija.
Išvada:
Grynas spermidinas yra neabejotinai natūralus junginys dėl jo visur esančio buvimo ir konservuotos biosintezės visose gyvenimo srityse. Natūralus spermidinas gaminamas endogeniškai ląstelėse per nusistovėjusius fermentų būdus, taip pat jo gausu įvairiuose augalinės{2}} ir gyvūninės kilmės maisto produktuose. Be to, tam tikra žarnyno mikrobiota prisideda prie natūralios jo sintezės ir toliau palaiko jos biologinį autentiškumą. Nors komercinė gamyba gali apimti ekstrahavimą, fermentaciją arba cheminę sintezę, visi metodai duoda molekulę, identišką natūraliai pasitaikančiam spermidinui. Jo evoliucinis išsaugojimas, esminiai ląstelių vaidmenys ir mitybos paplitimas patvirtina, kad spermidinas iš esmės yra natūralus poliaminas.
Verslo požiūriu natūralus spermidinas skatina rinkos augimą ir produktų naujoves. „Guanjie Biotech“ tiekia aukštos-kokybės, ekonomiškai-superkamus spermidino miltelius, atitinkančius visišką tarptautinę atitiktį, idealiai tinka kuriant natūralius spermidino miltelių produktus ir platinant visame pasaulyje. Mūsų aukštos-kokybės tiekimas padeda gamintojams ir platintojams, ieškantiems patikimų, keičiamo dydžio ingredientų. Dėl užklausų ir išsamios informacijos apie gaminį susisiekite su mumis elinfo@gybiotech.com.
.
Nuorodos
[1] Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F. ir Kroemer, G. (2018). Spermidinas sveikatai ir ligoms. Mokslas, 359 (6374), eaan2788.
[2] Minois, N. (2014). Spermidino ir kitų natūralių poliaminų „anti-senėjimą“ poveikio molekulinis pagrindas – mini{5}}apžvalga. Gerontologija, 60(4), 319–326.
[3] Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A. ir kt. (2009). Autofagijos indukcija spermidinu skatina ilgaamžiškumą. Nature Cell Biology, 11, 1305–1314.
[4] Pegg, AE (2016). Poliaminų funkcijos žinduoliuose. The Journal of Biological Chemistry, 291(29), 14904–14912.
[5] Soda, K. (2018). Poliamino vartojimas, poliaminai su maistu ir sveikata. Mitybos apžvalgos, 76(3), 179–190.
