Iš kur atsirado glutationas?
Natūrali glutationo kilmė
Natūralūs glutationo milteliai yra maža molekulė, klasifikuojama kaip tripeptidas, ty sudarytas iš trijų aminorūgščių: glutamo rūgšties, cisteino ir glicino. Šios trys aminorūgštys susijungia per fermentines reakcijas ir sudaro glutationą, kuris paprastai vadinamas GSH.
Glutationo yra beveik visuose gyvuose organizmuose. Jis yra:
• Žmonės ir gyvūnai
• Augalai
• Grybai
• Bakterijos
• Kai kurie dumbliai
Šis plačiai paplitęs pasiskirstymas rodo, kad glutationas yra pagrindinė gyvybei reikalinga molekulė. Jis veikia kaip universali antioksidacinė gynybos sistema, apsauganti ląsteles nuo oksidacinės pažaidos, kurią sukelia laisvieji radikalai, toksinai ir aplinkos stresas.
Biologinėse sistemose glutationas daugiausia egzistuoja dviem formomis:
● Sumažintas glutationas (GSH) – aktyvi antioksidacinė forma
●Oksiduotas glutationas (GSSG) – susidaro susijungus dviem GSH molekulėms neutralizavus laisvuosius radikalus
Šių dviejų formų pusiausvyra yra būtina norint palaikyti ląstelių redokso homeostazę.
Glutationas žmogaus organizme
Pagrindinis natūralaus glutationo miltelių šaltinis žmogaus organizme yra endogeninė sintezė, tai reiškia, kad ląstelės gamina glutationą viduje. Kepenys yra pagrindinis organas, atsakingas už glutationo gamybą, nors jis sintetinamas beveik kiekvienoje ląstelėje.
Glutationo biosintezė vyksta per dviejų{0}}pakopų fermentinį procesą.
• 1 veiksmas: gama-glutamilcisteino susidarymas
Pirmoji reakcija sujungia glutamo rūgštį ir cisteiną. Šią reakciją katalizuoja fermentas glutamato{1}}cisteino ligazė (GCL). Gryni l glutationo milteliai gamina tarpinį junginį, vadinamą gama-glutamilcisteinu.
Šis žingsnis laikomas glutationo sintezės greitį{0}}ribojančiu žingsniu, nes nuo cisteino prieinamumo dažnai priklauso, kiek glutationo galima pagaminti.
• 2 žingsnis: Glutationo susidarymas
Antrame etape fermentas glutationo sintetazė prideda glicino prie gama-glutamilcisteino. Taip susidaro galutinė glutationo molekulė.
Bendrą reakciją galima apibendrinti taip:
Glutamino rūgštis + cisteinas + glicinas → glutationas (GSH)
Sintetinami natūralūs glutationo milteliai pasiskirsto visame kūne ir atlieka daugybę funkcijų, įskaitant detoksikaciją kepenyse, antioksidacinę apsaugą ląstelėse ir imuninės sistemos palaikymą.
Glutationas maisto produktuose
Nors žmogaus organizmas gali sintetinti glutationą natūraliai, įvairiuose maisto produktuose taip pat yra glutationo arba maistinių medžiagų, kurios palaiko jo gamybą. Šie maisto produktai yra antriniai mitybos šaltiniai, kurie gali padėti palaikyti organizmo antioksidantų pusiausvyrą. Natūralūs glutationo milteliai maiste paprastai randami šviežiuose augaliniuose produktuose ir baltymų{2}} turtinguose maisto produktuose, kuriuose yra pirmtakų aminorūgščių.
• Žalios daržovės
Daugelyje žalių daržovių yra išmatuojamas kiekis natūralaus glutationo. Šiuose maisto produktuose dažnai gausu antioksidantų ir augalinių junginių, kurie padeda apsaugoti ląsteles nuo oksidacinio streso. Įprasti daržovių šaltiniai yra špinatai, brokoliai, šparagai, okra ir avokadas. Tarp jų šparagai ir avokadai dažnai minimi kaip daržovės, kuriose yra gana didelis glutationo kiekis. Reguliarus šviežių daržovių vartojimas gali padėti palaikyti sveiką antioksidacinį aktyvumą organizme.
• Vaisiai
Kai kuriuose vaisiuose taip pat yra nedidelis kiekis natūralaus glutationo miltelių, kartu suteikiant kitų naudingų antioksidantų. Vaisiai, tokie kaip greipfrutai, arbūzas, braškės ir pomidorai, laikomi palaikomais mitybos šaltiniais. Nors glutationo kiekis vaisiuose paprastai yra mažesnis nei kai kuriose daržovėse, juose yra vitamino C ir polifenolių, kurie padeda apsaugoti natūralų organizmo glutationą nuo oksidacinės pažaidos.
• Baltymų{0}}turtingas maistas
Maistas, kuriame gausu baltymų{0}}, yra svarbus glutationo metabolizmui, nes juose gaunamos aminorūgštys, reikalingos glutationo sintezei. Kiaušiniai, žuvis, vištiena ir liesa mėsa aprūpina cisteinu, glicinu ir glutamo rūgštimi, kurios yra trys aminorūgštys, sudarančios glutationo molekulę. Pakankamas šių baltymų suvartojimas padeda palaikyti vidinę glutationo gamybą organizme.
Glutationas augaluose ir mikroorganizmuose
Natūralūs glutationo milteliai yra plačiai paplitę daugelyje gyvų organizmų ir yra esminis antioksidantas, padedantis palaikyti ląstelių stabilumą ir apsisaugoti nuo aplinkos streso.
• Augalai
Augaluose glutationas sintetinamas kaip natūralios apsaugos sistemos dalis. Tai padeda augalams susidoroti su įvairiais aplinkos įtempiais, tokiais kaip ultravioletinė spinduliuotė, sausra, oro tarša ir patogenų atakos. Dalyvaudamas redokso reguliavime, glutationas padeda išlaikyti pusiausvyrą tarp oksidacijos ir redukcijos augalų ląstelėse. Jis taip pat prisideda prie kenksmingų junginių, susidarančių streso metu, detoksikacijos. Be to, glutationas palaiko augalų augimą ir vystymąsi, apsaugodamas ląstelių struktūras ir pagerindamas bendrą augalo atsparumą aplinkos iššūkiams.
• Mikroorganizmai
Glutationą taip pat gamina daugelis mikroorganizmų, įskaitant bakterijas ir mieles. Šiuose organizmuose natūralūs glutationo milteliai atlieka svarbų vaidmenį palaikant tarpląstelinį redokso balansą ir apsaugant ląsteles nuo oksidacinės pažaidos. Tam tikros mielių rūšys, ypač Saccharomyces cerevisiae, labai efektyviai gamina glutationą. Dėl šios galimybės mielių fermentacija tapo vienu iš plačiausiai naudojamų pramoninio glutationo gamybos metodų.
Pramoninė glutationo gamyba
Sparčiai plečiantis farmacijos, mitybos ir kosmetikos pramonei, glutationo paklausa labai išaugo. Siekiant patenkinti šį poreikį, natūralūs glutationo milteliai gaminami keliais pramoninės gamybos būdais. Trys pagrindinės gamybos technologijos apima cheminę sintezę, fermentinę sintezę ir mikrobinę fermentaciją.
• Cheminė sintezė
Cheminė sintezė buvo vienas iš pirmųjų metodų, naudotų didelio masto glutationo gamybai{0}}. Šiame procese trys aminorūgštys, sudarančios glutationo -glutamo rūgštį, cisteiną ir gliciną-, yra chemiškai sujungiamos per kelias kontroliuojamas reakcijas. Taikant šią techniką galima pagaminti gana aukšto grynumo ir stabilios kokybės natūralius glutationo miltelius. Tačiau cheminė sintezė paprastai apima sudėtingus reakcijos etapus ir reikalauja griežtos reakcijos sąlygų kontrolės. Be to, naudojant cheminius reagentus gali kilti problemų aplinkai ir padidėti gamybos sąnaudos. Dėl šių trūkumų šį būdą pamažu keičia efektyvesnės ir aplinką tausojančios technologijos.
• Fermentinė sintezė
Fermentinėje sintezėje naudojami specifiniai fermentai, kurie katalizuoja natūralaus glutationo miltelių susidarymą iš jo pirmtakų aminorūgščių. Šis metodas labai panašus į natūralų biosintezės kelią, vykstantį gyvuose organizmuose. Palyginti su chemine sinteze, fermentinė gamyba pasižymi didesniu reakcijos specifiškumu ir sukuria mažiau nepageidaujamų šalutinių produktų. Procesas taip pat gali būti atliekamas palyginti švelniomis sąlygomis. Nepaisant to, fermentų kaina ir problemos, susijusios su fermentų stabilumu, gali apriboti jų taikymą didelio masto pramoninėje gamyboje.
• Mikrobinė fermentacija
Mikrobinė fermentacija šiuo metu yra plačiausiai naudojamas glutationo miltelių gamybos būdas. Šiame procese mikroorganizmai -ypač mielės- natūraliais medžiagų apykaitos būdais paverčia maistines medžiagas į glutationą. Gaminant natūralų glutationo miltelius, paprastai atrenkamos didelio -produktyvumo mikrobų padermės, jos kultivuojamos maistinių medžiagų turtingoje{5}} fermentacijos terpėje, o po to ekstrahuojami, išgryninami ir džiovinami, kad būtų gauti glutationo milteliai. Fermentacijos technologija turi keletą privalumų, įskaitant didelį efektyvumą, mastelį ir mažesnį poveikį aplinkai. Vykstant biotechnologijų pažangai, yra kuriami genetiškai modifikuoti mikroorganizmai, siekiant dar labiau pagerinti glutationo gamybos derlių.
Išvada
Gryni glutationo milteliai gaunami iš įvairių natūralių šaltinių. Jis sintetinamas žmogaus organizme iš trijų aminorūgščių, kurias gamina augalai ir mikroorganizmai, ir gaunamas netiesiogiai su maistu. Nuo pat atradimo XIX amžiaus pabaigoje glutationas buvo plačiai ištirtas ir pripažintas kaip gyvybiškai svarbus ląstelių sveikatos komponentas.
Biotechnologijų ir fermentacijos technologijų pažanga įgalino efektyviai didelio masto glutationo miltelių gamybą komerciniam naudojimui. Šiandien aukštos-kokybės glutationo milteliai plačiai tiekiami pasaulinei rinkai, naudojami maisto papildų, kosmetikos ir farmacijos tyrimų srityse.
„Guanjie Biotech“ yra birių glutationo miltelių tiekėjas, tiekiantis patikimus glutationo miltelius gamintojams ir formuluotojams visame pasaulyje. Kadangi mokslinis supratimas apie antioksidantus ir toliau plečiasi, tikimasi, kad natūralūs glutationo milteliai daugelį metų išliks pagrindine sveikatos ir gerovės inovacijų sudedamąja dalimi. Grynų glutationo miltelių gamybai naudojame cheminę sintezę ir mikrobinę fermentaciją. Sveiki atvykę pasiteirauti su mumis adresu info@gybiotech.com.
Nuorodos
[1] Meister, A. ir Anderson, ME (1983). Glutationas. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR ir Turner, ND (2004). Glutationo metabolizmas ir jo poveikis sveikatai. The Journal of Nutrition, 134(3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V. ir Casini, AF (2003). Besikeičiantys glutationo, ląstelių veikėjo, veidai. Biocheminė farmakologija, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H. ir Rinna, A. (2009). Glutationas: jo apsauginių vaidmenų, matavimo ir biosintezės apžvalga. Medicinos molekuliniai aspektai, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Glutationo sintezė. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bendrieji dalykai, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutationas ir jo vaidmuo ląstelių funkcijose. Free Radical Biology and Medicine, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD ir Tapiero, H. (2003). Glutationo svarba žmonių ligoms. Biomedicine & Pharmacotherapy, 57 (3–4), 145–155.
[8] Noctor, G. ir Foyer, CH (1998). Askorbatas ir glutationas: kontroliuoja aktyvų deguonį. Metinė augalų fiziologijos ir augalų molekulinės biologijos apžvalga, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Trumpa apžvalga apie glutationo vaidmenį mielėms reaguojant į mitybos, aplinkos ir oksidacinį stresą. Enzyme and Microbial Technology, 26 (9–10), 737–742.