Откуда взялся глутатион?
Естественное происхождение глутатиона
Натуральный порошок глутатиона представляет собой небольшую молекулу, классифицируемую как трипептид, то есть он состоит из трех аминокислот: глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. Эти три аминокислоты объединяются посредством ферментативных реакций с образованием глутатиона, который обычно обозначают сокращенно GSH.
Глутатион существует почти в каждом живом организме. Он присутствует в:
• Люди и животные
• Растения
• Грибы
• Бактерии
• Некоторые водоросли
Такое широкое распространение показывает, что глутатион является фундаментальной молекулой, необходимой для жизни. Он функционирует как универсальная система антиоксидантной защиты, которая защищает клетки от окислительного повреждения, вызванного свободными радикалами, токсинами и стрессом окружающей среды.
В биологических системах глутатион существует преимущественно в двух формах:
● Восстановленный глутатион (GSH) – активная форма антиоксиданта.
●Окисленный глутатион (GSSG) – образуется при объединении двух молекул GSH после нейтрализации свободных радикалов.
Баланс между этими двумя формами важен для поддержания клеточного окислительно-восстановительного гомеостаза.
Глутатион в организме человека
Основным источником природного порошка глутатиона в организме человека является эндогенный синтез, то есть клетки производят глутатион внутри себя. Печень является основным органом, ответственным за выработку глутатиона, хотя он синтезируется практически в каждой клетке.
Биосинтез глутатиона происходит в результате двухэтапного ферментативного процесса.
• Шаг 1. Образование гамма-глутамилцистеина.
Первая реакция объединяет глутаминовую кислоту и цистеин. Эта реакция катализируется ферментом глутамат-цистеинлигазой (GCL). Чистый порошок глутатиона образует промежуточное соединение, называемое гамма-глутамилцистеином.
Этот этап считается-ограничивающим этап синтеза глутатиона, поскольку доступность цистеина часто определяет, сколько глутатиона может быть произведено.
• Шаг 2: Образование глутатиона
На втором этапе фермент глутатионсинтетаза присоединяет глицин к гамма-глутамилцистеину. В результате образуется конечная молекула глутатиона.
Общую реакцию можно резюмировать следующим образом:
Глутаминовая кислота + Цистеин + Глицин → Глутатион (GSH)
После синтеза натуральный порошок глутатиона распределяется по всему организму и выполняет множество функций, включая детоксикацию печени, антиоксидантную защиту клеток и поддержку иммунитета.
Глутатион в продуктах питания
Хотя организм человека может синтезировать глутатион естественным путем, различные продукты также содержат глутатион или питательные вещества, которые поддерживают его выработку. Эти продукты служат вторичными диетическими источниками, которые могут помочь поддерживать антиоксидантный баланс организма. Натуральный порошок глутатиона в пищевых продуктах обычно содержится в свежих растительных продуктах и продуктах,-богатых белком, которые содержат предшественники аминокислот.
• Зеленые овощи
Многие зеленые овощи содержат измеримое количество природного глутатиона. Эти продукты часто богаты антиоксидантами и растительными соединениями, которые помогают защитить клетки от окислительного стресса. Распространенные источники овощей включают шпинат, брокколи, спаржу, бамию и авокадо. Среди них спаржу и авокадо часто называют овощами с относительно высоким содержанием глутатиона. Регулярное употребление свежих овощей может способствовать поддержанию здоровой антиоксидантной активности в организме.
• Фрукты
Некоторые фрукты также содержат небольшое количество натурального порошка глутатиона, обеспечивая при этом другие полезные антиоксиданты. Такие фрукты, как грейпфрут, арбуз, клубника и помидоры, считаются вспомогательными диетическими источниками. Хотя содержание глутатиона во фруктах обычно ниже, чем в некоторых овощах, они содержат витамин С и полифенолы, которые помогают защитить природный глутатион в организме от окислительного повреждения.
• Продукты,-богатые белками
Продукты,-богатые белком, важны для метаболизма глутатиона, поскольку они содержат аминокислоты, необходимые для синтеза глутатиона. Яйца, рыба, курица и нежирное мясо содержат цистеин, глицин и глутаминовую кислоту — три аминокислоты, образующие молекулу глутатиона. Адекватное потребление этих белков помогает поддерживать внутреннюю выработку глутатиона в организме.
Глутатион в растениях и микроорганизмах
Натуральный порошок глутатиона широко присутствует во многих живых организмах и служит важным антиоксидантом, который помогает поддерживать клеточную стабильность и защиту от стресса окружающей среды.
• Растения
В растениях глутатион синтезируется как часть их естественной защитной системы. Он помогает растениям справляться с различными стрессами окружающей среды, такими как ультрафиолетовое излучение, засуха, загрязнение воздуха и атаки патогенов. Участвуя в окислительно-восстановительной регуляции, глутатион помогает поддерживать баланс между окислением и восстановлением в растительных клетках. Он также способствует детоксикации вредных соединений, вырабатываемых в условиях стресса. Кроме того, глутатион поддерживает рост и развитие растений, защищая клеточные структуры и повышая общую устойчивость растений к воздействиям окружающей среды.
• Микроорганизмы
Глутатион также вырабатывается многими микроорганизмами, включая бактерии и дрожжи. В этих организмах природный порошок глутатиона играет важную роль в поддержании внутриклеточного окислительно-восстановительного баланса и защите клеток от окислительного повреждения. Некоторые виды дрожжей, особенно Saccharomyces cerevisiae, очень эффективно производят глутатион. Благодаря этой способности дрожжевое брожение стало одним из наиболее широко используемых методов промышленного производства глутатиона.
Промышленное производство глутатиона
С быстрым развитием фармацевтической, нутрицевтической и косметической промышленности спрос на глутатион значительно увеличился. Чтобы удовлетворить этот спрос, натуральный порошок глутатиона производится несколькими методами промышленного производства. Три основные технологии производства включают химический синтез, ферментативный синтез и микробную ферментацию.
• Химический синтез
Химический синтез был одним из первых методов крупномасштабного-производства глутатиона. В этом процессе три аминокислоты, образующие глутатион-глутаминовую кислоту, цистеин и глицин-, химически соединяются посредством серии контролируемых реакций. Этот метод позволяет производить натуральный порошок глутатиона относительно высокой чистоты и стабильного качества. Однако химический синтез обычно включает в себя сложные стадии реакции и требует строгого контроля условий реакции. Кроме того, использование химических реагентов может вызвать экологические проблемы и увеличить производственные затраты. Из-за этих недостатков этот метод постепенно заменяется более эффективными и экологически чистыми технологиями.
• Ферментативный синтез
В ферментативном синтезе используются специальные ферменты, которые катализируют образование природного порошка глутатиона из его аминокислот-предшественников. Этот метод очень похож на естественный путь биосинтеза, происходящий в живых организмах. По сравнению с химическим синтезом ферментативное производство обеспечивает более высокую специфичность реакции и дает меньше нежелательных побочных продуктов. Процесс также можно проводить в относительно мягких условиях. Тем не менее, стоимость ферментов и проблемы, связанные со стабильностью ферментов, могут ограничивать их применение в крупномасштабном промышленном производстве.
• Микробная ферментация
Микробная ферментация в настоящее время является наиболее широко распространенным методом производства порошка глутатиона. В ходе этого процесса микроорганизмы,-особенно дрожжи-превращают питательные вещества в глутатион посредством своих естественных метаболических путей. Производство природного порошка глутатиона обычно включает отбор высокопродуктивных микробных штаммов, их культивирование в ферментативной среде,-богатой питательными веществами, с последующей экстракцией, очисткой и сушкой для получения порошка глутатиона. Технология ферментации предлагает ряд преимуществ, включая высокую эффективность, масштабируемость и меньшее воздействие на окружающую среду. Благодаря постоянным достижениям в области биотехнологий разрабатываются генетически модифицированные микроорганизмы для дальнейшего повышения выхода глутатиона.
Заключение
Чистый порошок глутатиона получают из различных природных источников. Он синтезируется в организме человека из трех аминокислот, вырабатываемых растениями и микроорганизмами, и поступает косвенно через пищу. С момента своего открытия в конце девятнадцатого века глутатион широко изучался и был признан жизненно важным компонентом здоровья клеток.
Достижения в области биотехнологии и технологии ферментации позволили эффективно-производить нерасфасованный порошок глутатиона для коммерческого использования. Сегодня высококачественный порошок глутатиона-широко поставляется на мировой рынок для применения в пищевых добавках, косметике и фармацевтических исследованиях.
Guanjie Biotech является оптовым поставщиком порошка глутатиона, поставляя надежный порошок глутатиона для производителей и разработчиков рецептур по всему миру. Поскольку научное понимание антиоксидантов продолжает расширяться, ожидается, что натуральный порошок глутатиона останется ключевым ингредиентом в инновациях в области здравоохранения и хорошего самочувствия на долгие годы. Мы используем химический синтез и микробную ферментацию для производства чистого порошка глутатиона. Добро пожаловать, чтобы узнать у нас по адресу info@gybiotech.com.
Ссылки
[1] Мейстер А. и Андерсон М.Э. (1983). Глутатион. Ежегодный обзор биохимии, 52, 711–760.
[2] Ву, Г., Фанг, Ю.З., Ян, С., Луптон, младший и Тернер, Н.Д. (2004). Метаболизм глутатиона и его значение для здоровья. Журнал питания, 134(3), 489–492.
[3] Помпелла А., Висвикис А., Паолички А., Де Тата В. и Казини А.Ф. (2003). Меняющиеся лица глутатиона, клеточного героя. Биохимическая фармакология, 66 (8), 1499–1503.
[4] Форман Х.Дж., Чжан Х. и Ринна А. (2009). Глутатион: обзор его защитной роли, измерения и биосинтеза. Молекулярные аспекты медицины, 30 (1–2), 1–12.
[5] Лу, СК (2013). Синтез глутатиона. Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы, 1830 (5), 3143–3153.
[6] Сис, Х. (1999). Глутатион и его роль в клеточных функциях. Свободнорадикальная биология и медицина, 27 (9–10), 916–921.
[7] Таунсенд, Д.М., Тью, К.Д., и Тапьеро, Х. (2003). Значение глутатиона в заболеваниях человека. Биомедицина и фармакотерапия, 57 (3–4), 145–155.
[8] Ноктор Г. и Фойер Ч. (1998). Аскорбат и глутатион: контроль активного кислорода. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений, 49, 249–279.
[9] Пеннинкс, MJ (2000). Краткий обзор роли глутатиона в реакции дрожжей на пищевой, экологический и окислительный стресс. Ферментные и микробные технологии, 26 (9–10), 737–742.
