Откъде идва глутатионът?
Естественият произход на глутатиона
Естественият глутатион на прах е малка молекула, класифицирана като трипептид, което означава, че се състои от три аминокиселини: глутаминова киселина, цистеин и глицин. Тези три аминокиселини се комбинират чрез ензимни реакции, за да образуват глутатион, който обикновено се съкращава като GSH.
Глутатионът съществува в почти всеки жив организъм. Присъства в:
• Хора и животни
• Растения
• Гъбички
• Бактерии
• Някои водорасли
Това широко разпространение показва, че глутатионът е основна молекула, необходима за живота. Функционира като универсална антиоксидантна защитна система, която предпазва клетките от окислително увреждане, причинено от свободни радикали, токсини и стрес от околната среда.
В биологичните системи глутатионът съществува главно в две форми:
● Редуциран глутатион (GSH) – активната антиоксидантна форма
●Окислен глутатион (GSSG) – образува се, когато две GSH молекули се комбинират след неутрализиране на свободните радикали
Балансът между тези две форми е от съществено значение за поддържане на клетъчната редокс хомеостаза.
Глутатион в човешкото тяло
Основният източник на естествен глутатион на прах в човешкото тяло е ендогенният синтез, което означава, че клетките произвеждат глутатион вътрешно. Черният дроб е основният орган, отговорен за производството на глутатион, въпреки че той се синтезира в почти всяка клетка.
Биосинтезата на глутатион протича чрез дву-етапен ензимен процес.
• Стъпка 1: Образуване на гама-глутамилцистеин
Първата реакция комбинира глутаминова киселина и цистеин. Тази реакция се катализира от ензима глутамат-цистеин лигаза (GCL). Чистият l глутатион на прах произвежда междинно съединение, наречено гама-глутамилцистеин.
Тази стъпка се счита за скорост{0}}ограничаваща стъпка в синтеза на глутатион, тъй като наличието на цистеин често определя колко глутатион може да бъде произведен.
• Стъпка 2: Образуване на глутатион
Във втората стъпка ензимът глутатион синтетаза добавя глицин към гама-глутамилцистеин. Това произвежда крайната молекула глутатион.
Цялостната реакция може да се обобщи като:
Глутаминова киселина + цистеин + глицин → глутатион (GSH)
Веднъж синтезиран, естественият глутатион на прах се разпределя в тялото и играе множество роли, включително детоксикация в черния дроб, антиоксидантна защита в клетките и имунна подкрепа.
Глутатион в храните
Въпреки че човешкото тяло може да синтезира глутатион естествено, различни храни също съдържат глутатион или хранителни вещества, които подпомагат производството му. Тези храни служат като вторични хранителни източници, които могат да помогнат за поддържане на антиоксидантния баланс на тялото. Естественият глутатион на прах в храната обикновено се намира в пресни растителни продукти и богати на протеин-храни, които осигуряват прекурсорни аминокиселини.
• Зелени зеленчуци
Много зелени зеленчуци съдържат измерими количества естествен глутатион. Тези храни често са богати на антиоксиданти и растителни съединения, които помагат за защитата на клетките от оксидативен стрес. Обичайните източници на зеленчуци включват спанак, броколи, аспержи, бамя и авокадо. Сред тях аспержите и авокадото често се цитират като зеленчуци с относително високи нива на глутатион. Редовната консумация на пресни зеленчуци може да допринесе за поддържане на здравословна антиоксидантна активност в организма.
• Плодове
Някои плодове също съдържат малки количества естествен глутатион на прах, като същевременно осигуряват други полезни антиоксиданти. Плодове като грейпфрут, диня, ягоди и домати се считат за поддържащи хранителни източници. Въпреки че съдържанието на глутатион в плодовете обикновено е по-ниско от това в някои зеленчуци, те съдържат витамин С и полифеноли, които помагат за защитата на естествения глутатион на тялото от окислително увреждане.
• Богати-на протеини храни
Богатите- на протеини храни са важни за метаболизма на глутатиона, тъй като осигуряват аминокиселините, необходими за синтеза на глутатион. Яйцата, рибата, пилешкото и постното месо доставят цистеин, глицин и глутаминова киселина, които са трите аминокиселини, които образуват молекулата на глутатиона. Адекватният прием на тези протеини подпомага вътрешното производство на глутатион в тялото.
Глутатион в растения и микроорганизми
Естественият глутатион на прах е широко присъстващ в много живи организми и служи като основен антиоксидант, който помага за поддържане на клетъчната стабилност и защита срещу стреса от околната среда.
• Растения
В растенията глутатионът се синтезира като част от тяхната естествена защитна система. Помага на растенията да се справят с различни екологични натоварвания като ултравиолетова радиация, суша, замърсяване на въздуха и атаки на патогени. Като участва в редокс регулацията, глутатионът помага да се поддържа балансът между окисляването и редукцията в растителните клетки. Освен това допринася за детоксикацията на вредните съединения, произведени по време на стресови състояния. В допълнение, глутатионът подпомага растежа и развитието на растенията, като защитава клетъчните структури и подобрява цялостната устойчивост на растението към предизвикателствата на околната среда.
• Микроорганизми
Глутатионът също се произвежда от много микроорганизми, включително бактерии и дрожди. В тези организми естественият глутатион на прах играе важна роля в поддържането на вътреклетъчния редокс баланс и защитата на клетките от оксидативно увреждане. Някои видове дрожди, особено Saccharomyces cerevisiae, са много ефективни при производството на глутатион. Поради тази способност, ферментацията на дрожди се е превърнала в един от най-широко използваните методи за промишлено производство на глутатион.
Промишлено производство на глутатион
С бързото разрастване на фармацевтичната, нутрицевтичната и козметичната индустрия, търсенето на глутатион се е увеличило значително. За да отговори на това търсене, естественият глутатион на прах се произвежда чрез няколко индустриални метода на производство. Трите основни производствени технологии включват химичен синтез, ензимен синтез и микробна ферментация.
• Химичен синтез
Химическият синтез е един от най-ранните методи, използвани за широко{0}}производство на глутатион. В този процес трите аминокиселини, които образуват глутатион-глутаминова киселина, цистеин и глицин-се комбинират химически чрез поредица от контролирани реакции. Тази техника може да произведе естествен глутатион на прах с относително висока чистота и стабилно качество. Химичният синтез обаче обикновено включва сложни етапи на реакция и изисква строг контрол на реакционните условия. В допълнение, използването на химически реагенти може да породи опасения за околната среда и да увеличи производствените разходи. Поради тези недостатъци, този метод постепенно се измества от по-ефективни и екологични технологии.
• Ензимен синтез
Ензимният синтез използва специфични ензими, за да катализира образуването на естествен глутатион на прах от неговите прекурсорни аминокиселини. Този метод много наподобява естествения път на биосинтеза, протичащ в живите организми. В сравнение с химическия синтез, ензимното производство предлага по-висока специфичност на реакцията и генерира по-малко нежелани странични продукти. Процесът може да се извърши и при относително меки условия. Въпреки това цената на ензимите и проблемите, свързани със стабилността на ензима, могат да ограничат приложението му в широкомащабно-промишлено производство.
• Микробна ферментация
Микробната ферментация в момента е най-широко разпространеният метод за производство на глутатион на прах. В този процес микроорганизмите-особено дрождите-преобразуват хранителните вещества в глутатион чрез естествените си метаболитни пътища. Производството на естествен глутатион на прах обикновено включва подбор на микробни щамове с висок{4}}добив, култивирането им в-богата на хранителни вещества среда за ферментация, последвано от екстракция, пречистване и сушене за получаване на глутатион на прах. Технологията на ферментация предлага няколко предимства, включително висока ефективност, мащабируемост и по-ниско въздействие върху околната среда. С продължаващия напредък в биотехнологиите се разработват генетично модифицирани микроорганизми за допълнително подобряване на добивите на глутатион.
Заключение
Чистият глутатион на прах произхожда от различни естествени източници. Синтезира се в човешкото тяло от три аминокиселини, произведени от растения и микроорганизми и получени индиректно чрез диета. От откриването си в края на деветнадесети век, глутатионът е широко изследван и признат като жизненоважен компонент на клетъчното здраве.
Напредъкът в биотехнологиите и технологията на ферментация позволи ефективното-производство на глутатион в насипно състояние на прах за търговска употреба. Днес високо{2}}качественият глутатион на прах се доставя широко на световния пазар за приложения в хранителни добавки, козметика и фармацевтични изследвания.
Guanjie Biotech е доставчик на глутатион на прах в насипно състояние, осигуряващ надежден глутатион на прах за производители и формулатори по целия свят. Тъй като научното разбиране за антиоксидантите продължава да се разширява, естественият глутатион на прах се очаква да остане ключова съставка в иновациите за здраве и уелнес за години напред. Използваме химичен синтез и микробна ферментация, за да произведем чист глутатион на прах. Добре дошли да ни попитате на info@gybiotech.com.
Референции
[1] Meister, A., & Anderson, ME (1983). Глутатион. Годишен преглед на биохимията, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR, & Turner, ND (2004). Метаболизъм на глутатион и неговите последици за здравето. The Journal of Nutrition, 134 (3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). Променящите се лица на глутатиона, клетъчен герой. Биохимична фармакология, 66 (8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H., & Rinna, A. (2009). Глутатион: Преглед на неговите защитни роли, измерване и биосинтез. Молекулярни аспекти на медицината, 30 (1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Синтез на глутатион. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Общи предмети, 1830 (5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Глутатион и неговата роля в клетъчните функции. Биология и медицина на свободните радикали, 27 (9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Значението на глутатиона при човешки заболявания. Биомедицина и фармакотерапия, 57 (3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Аскорбат и глутатион: Поддържане на активен кислород под контрол. Годишен преглед на физиологията на растенията и молекулярната биология на растенията, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Кратък преглед на ролята на глутатиона в реакцията на дрождите към хранителен, екологичен и оксидативен стрес. Ензимна и микробна технология, 26 (9–10), 737–742.
