No kurienes radās glutations?
Glutationa dabiskā izcelsme
Dabīgais glutationa pulveris ir maza molekula, kas klasificēta kā tripeptīds, kas nozīmē, ka tas sastāv no trim aminoskābēm: glutamīnskābes, cisteīna un glicīna. Šīs trīs aminoskābes apvienojas fermentatīvās reakcijās, veidojot glutationu, ko parasti saīsina kā GSH.
Glutations ir gandrīz katrā dzīvā organismā. Tas atrodas:
• Cilvēki un dzīvnieki
• Augi
• Sēnes
• Baktērijas
• Dažas aļģes
Šī plaši izplatītā izplatība liecina, ka glutations ir dzīvībai nepieciešama pamatmolekula. Tā darbojas kā universāla antioksidantu aizsardzības sistēma, kas aizsargā šūnas no oksidatīviem bojājumiem, ko izraisa brīvie radikāļi, toksīni un vides stress.
Bioloģiskās sistēmās glutations galvenokārt pastāv divos veidos:
● Samazināts glutations (GSH) – aktīvā antioksidanta forma
●Oksidēts glutations (GSSG) – veidojas, divām GSH molekulām apvienojoties pēc brīvo radikāļu neitralizēšanas.
Līdzsvars starp šīm divām formām ir būtisks, lai uzturētu šūnu redoksu homeostāzi.
Glutations cilvēka organismā
Primārais dabiskā glutationa pulvera avots cilvēka organismā ir endogēnā sintēze, kas nozīmē, ka šūnas ražo glutationu iekšēji. Aknas ir galvenais orgāns, kas atbild par glutationa ražošanu, lai gan tas tiek sintezēts gandrīz katrā šūnā.
Glutationa biosintēze notiek divpakāpju enzīmu procesā.
• 1. darbība: gamma-glutamilcisteīna veidošanās
Pirmā reakcija apvieno glutamīnskābi un cisteīnu. Šo reakciju katalizē enzīms glutamāta-cisteīna ligāze (GCL). Tīrs glutationa pulveris rada starpproduktu savienojumu, ko sauc par gamma-glutamilcisteīnu.
Šis solis tiek uzskatīts par ātrumu{0}}ierobežojošo soli glutationa sintēzē, jo cisteīna pieejamība bieži nosaka, cik daudz glutationa var ražot.
• 2. solis: Glutationa veidošanās
Otrajā darbībā enzīms glutationa sintetāze pievieno glicīnu gamma-glutamilcisteīnam. Tas rada galīgo glutationa molekulu.
Kopējo reakciju var apkopot šādi:
Glutamīnskābe + cisteīns + glicīns → glutations (GSH)
Kad tas ir sintezēts, dabīgais glutationa pulveris tiek izplatīts visā ķermenī, un tam ir vairākas lomas, tostarp detoksikācija aknās, antioksidantu aizsardzība šūnās un imūnsistēmas atbalsts.
Glutations pārtikas produktos
Lai gan cilvēka ķermenis var dabiski sintezēt glutationu, dažādi pārtikas produkti satur arī glutationu vai uzturvielas, kas atbalsta tā ražošanu. Šie pārtikas produkti kalpo kā sekundāri uztura avoti, kas var palīdzēt uzturēt organisma antioksidantu līdzsvaru. Dabīgais glutationa pulveris pārtikā parasti ir atrodams svaigos augu produktos un olbaltumvielām{2}}bagātos pārtikas produktos, kas nodrošina aminoskābju prekursorus.
• Zaļie dārzeņi
Daudzi zaļie dārzeņi satur izmērāmu daudzumu dabiskā glutationa. Šie pārtikas produkti bieži ir bagāti ar antioksidantiem un augu savienojumiem, kas palīdz aizsargāt šūnas no oksidatīvā stresa. Parastie dārzeņu avoti ir spināti, brokoļi, sparģeļi, okra un avokado. Starp tiem sparģeļi un avokado bieži tiek minēti kā dārzeņi ar salīdzinoši augstu glutationa līmeni. Regulārs svaigu dārzeņu patēriņš var palīdzēt uzturēt veselīgu antioksidantu aktivitāti organismā.
• Augļi
Daži augļi satur arī nelielu daudzumu dabīgā glutationa pulvera, vienlaikus nodrošinot citus labvēlīgus antioksidantus. Augļi, piemēram, greipfrūti, arbūzi, zemenes un tomāti, tiek uzskatīti par uztura avotiem. Lai gan glutationa saturs augļos parasti ir mazāks nekā dažos dārzeņos, tie satur C vitamīnu un polifenolus, kas palīdz aizsargāt organisma dabisko glutationu no oksidatīviem bojājumiem.
• Proteīna{0}}bagāti ēdieni
Ar olbaltumvielām- bagāti pārtikas produkti ir svarīgi glutationa metabolismam, jo tie nodrošina glutationa sintēzei nepieciešamās aminoskābes. Olas, zivis, vistas gaļa un liesa gaļa nodrošina cisteīnu, glicīnu un glutamīnskābi, kas ir trīs aminoskābes, kas veido glutationa molekulu. Atbilstoša šo olbaltumvielu uzņemšana palīdz atbalstīt ķermeņa iekšējo glutationa ražošanu.
Glutations augos un mikroorganismos
Dabīgais glutationa pulveris ir plaši sastopams daudzos dzīvos organismos un kalpo kā būtisks antioksidants, kas palīdz uzturēt šūnu stabilitāti un aizsardzību pret vides stresu.
• Augi
Augos glutations tiek sintezēts kā daļa no to dabiskās aizsardzības sistēmas. Tas palīdz augiem tikt galā ar dažādiem vides faktoriem, piemēram, ultravioleto starojumu, sausumu, gaisa piesārņojumu un patogēnu uzbrukumiem. Piedaloties redoksu regulēšanā, glutations palīdz uzturēt līdzsvaru starp oksidāciju un reducēšanu augu šūnās. Tas arī veicina kaitīgo savienojumu detoksikāciju, kas rodas stresa apstākļos. Turklāt glutations atbalsta augu augšanu un attīstību, aizsargājot šūnu struktūras un uzlabojot auga vispārējo izturību pret vides izaicinājumiem.
• Mikroorganismi
Glutationu ražo arī daudzi mikroorganismi, tostarp baktērijas un raugs. Šajos organismos dabiskajam glutationa pulverim ir svarīga loma intracelulārā redoksu līdzsvara uzturēšanā un šūnu aizsardzībā no oksidatīviem bojājumiem. Dažas rauga sugas, īpaši Saccharomyces cerevisiae, ir ļoti efektīvas glutationa ražošanā. Šīs iespējas dēļ rauga fermentācija ir kļuvusi par vienu no visplašāk izmantotajām metodēm rūpnieciskā glutationa ražošanā.
Glutationa rūpnieciskā ražošana
Strauji paplašinoties farmācijas, uztura un kosmētikas nozarēm, pieprasījums pēc glutationa ir ievērojami pieaudzis. Lai apmierinātu šo pieprasījumu, dabīgais glutationa pulveris tiek ražots, izmantojot vairākas rūpnieciskās ražošanas metodes. Trīs galvenās ražošanas tehnoloģijas ietver ķīmisko sintēzi, enzīmu sintēzi un mikrobu fermentāciju.
• Ķīmiskā sintēze
Ķīmiskā sintēze bija viena no pirmajām metodēm, ko izmantoja liela mēroga-glutationa ražošanai. Šajā procesā trīs aminoskābes, kas veido glutationu-glutamīnskābi, cisteīnu un glicīnu-, tiek ķīmiski apvienotas, izmantojot virkni kontrolētu reakciju. Ar šo metodi var iegūt dabīgu glutationa pulveri ar salīdzinoši augstu tīrības pakāpi un stabilu kvalitāti. Tomēr ķīmiskā sintēze parasti ietver sarežģītus reakcijas posmus un prasa stingru reakcijas apstākļu kontroli. Turklāt ķīmisko reaģentu izmantošana var radīt bažas par vidi un palielināt ražošanas izmaksas. Šo trūkumu dēļ šī metode pakāpeniski tiek aizstāta ar efektīvākām un videi draudzīgākām tehnoloģijām.
• Enzīmu sintēze
Enzīmu sintēze izmanto specifiskus enzīmus, lai katalizētu dabiskā glutationa pulvera veidošanos no tā prekursoru aminoskābēm. Šī metode ļoti atgādina dabisko biosintēzes ceļu, kas notiek dzīvos organismos. Salīdzinot ar ķīmisko sintēzi, fermentatīvā ražošana nodrošina augstāku reakcijas specifiku un rada mazāk nevēlamu blakusproduktu. Procesu var veikt arī salīdzinoši vieglos apstākļos. Tomēr fermentu izmaksas un problēmas, kas saistītas ar enzīmu stabilitāti, var ierobežot to pielietojumu liela mēroga-rūpnieciskajā ražošanā.
• Mikrobu fermentācija
Mikrobu fermentācija pašlaik ir visplašāk izmantotā glutationa pulvera ražošanas metode. Šajā procesā mikroorganismi-īpaši raugs-pārvērš barības vielas glutationā, izmantojot dabiskos vielmaiņas ceļus. Dabiskā glutationa pulvera ražošana parasti ietver augstas -ražas mikrobu celmu atlasi, to kultivēšanu ar barības vielām-bagātos fermentācijas barotnēs, kam seko ekstrakcija, attīrīšana un žāvēšana, lai iegūtu glutationa pulveri. Fermentācijas tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības, tostarp augstu efektivitāti, mērogojamību un mazāku ietekmi uz vidi. Pastāvīgi attīstoties biotehnoloģijā, tiek izstrādāti ģenētiski modificēti mikroorganismi, lai vēl vairāk uzlabotu glutationa ražošanas ražu.
Secinājums
Tīrs glutationa pulveris ir iegūts no dažādiem dabīgiem avotiem. Tas tiek sintezēts cilvēka organismā no trim aminoskābēm, ko ražo augi un mikroorganismi un ko iegūst netieši ar uzturu. Kopš atklāšanas deviņpadsmitā gadsimta beigās glutations ir plaši pētīts un atzīts par būtisku šūnu veselības sastāvdaļu.
Biotehnoloģijas un fermentācijas tehnoloģiju sasniegumi ir ļāvuši efektīvi lielapjoma-ražot beztaras glutationa pulveri komerciālai lietošanai. Mūsdienās augstas kvalitātes glutationa pulveris tiek plaši piegādāts pasaules tirgū, lai izmantotu uztura bagātinātājus, kosmētiku un farmaceitiskos pētījumus.
Guanjie Biotech ir lielapjoma glutationa pulvera piegādātājs, kas nodrošina uzticamu glutationa pulveri ražotājiem un formulētājiem visā pasaulē. Tā kā zinātniskā izpratne par antioksidantiem turpina paplašināties, sagaidāms, ka dabiskais glutationa pulveris turpmākajos gados būs galvenā sastāvdaļa veselības un labsajūtas inovācijās. Mēs izmantojam ķīmisko sintēzi un mikrobu fermentāciju, lai iegūtu tīru glutationa pulveri. Laipni lūdzam jautāt ar mums plkst info@gybiotech.com.
Atsauces
[1] Meister, A. un Anderson, ME (1983). Glutations. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR un Turner, ND (2004). Glutationa metabolisms un tā ietekme uz veselību. The Journal of Nutrition, 134 (3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). Glutationa, šūnu galvenā varoņa, mainīgās sejas. Biochemical Pharmacology, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H. un Rinna, A. (2009). Glutations: pārskats par tā aizsargājošajām lomām, mērījumiem un biosintēzi. Medicīnas molekulārie aspekti, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Glutationa sintēze. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – vispārīgi priekšmeti, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutations un tā loma šūnu funkcijās. Free Radical Biology and Medicine, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD un Tapiero, H. (2003). Glutationa nozīme cilvēku slimībās. Biomedicine & Pharmacotherapy, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G. un Foyer, CH (1998). Askorbāts un glutations: kontrolē aktīvo skābekli. Augu fizioloģijas un augu molekulārās bioloģijas gada pārskats, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Īss pārskats par glutationa lomu rauga reakcijā uz uztura, vides un oksidatīvo stresu. Enzīmu un mikrobu tehnoloģija, 26(9–10), 737–742.
