Od kod je prišel glutation?
Naravni izvor glutationa
Naravni glutation v prahu je majhna molekula, razvrščena kot tripeptid, kar pomeni, da je sestavljen iz treh aminokislin: glutaminske kisline, cisteina in glicina. Te tri aminokisline se združijo z encimskimi reakcijami in tvorijo glutation, ki ga običajno imenujemo GSH.
Glutation obstaja v skoraj vsakem živem organizmu. Prisoten je v:
• Ljudje in živali
• Rastline
• Glivice
• Bakterije
• Nekatere alge
Ta razširjena porazdelitev kaže, da je glutation temeljna molekula, potrebna za življenje. Deluje kot univerzalni antioksidativni obrambni sistem, ki ščiti celice pred oksidativnimi poškodbami, ki jih povzročajo prosti radikali, toksini in okoljski stres.
V bioloških sistemih glutation obstaja predvsem v dveh oblikah:
● Reducirani glutation (GSH) – aktivna oblika antioksidanta
●Oksidirani glutation (GSSG) – nastane, ko se dve molekuli GSH združita po nevtralizaciji prostih radikalov
Ravnovesje med tema dvema oblikama je bistveno za vzdrževanje celične redoks homeostaze.
Glutation v človeškem telesu
Primarni vir naravnega glutationa v prahu v človeškem telesu je endogena sinteza, kar pomeni, da celice proizvajajo glutation interno. Jetra so glavni organ, odgovoren za proizvodnjo glutationa, čeprav se sintetizira v skoraj vsaki celici.
Biosinteza glutationa poteka skozi dvo{0}}stopenjski encimski proces.
• 1. korak: Tvorba gama-glutamilcisteina
Prva reakcija združuje glutaminsko kislino in cistein. To reakcijo katalizira encim glutamat-cistein ligaza (GCL). Čisti glutation v prahu proizvaja vmesno spojino, imenovano gama-glutamilcistein.
Ta korak velja za -omejevalni korak v sintezi glutationa, ker razpoložljivost cisteina pogosto določa, koliko glutationa je mogoče proizvesti.
• Korak 2: Tvorba glutationa
V drugem koraku encim glutation sintetaza doda glicin k gama-glutamilcisteinu. Tako nastane končna molekula glutationa.
Celotno reakcijo lahko povzamemo kot:
Glutaminska kislina + cistein + glicin → glutation (GSH)
Ko je sintetiziran, se naravni glutation v prahu porazdeli po telesu in igra več vlog, vključno z razstrupljanjem v jetrih, antioksidativno zaščito v celicah in imunsko podporo.
Glutation v hrani
Čeprav lahko človeško telo naravno sintetizira glutation, glutation ali hranila, ki podpirajo njegovo proizvodnjo, vsebujejo tudi različna živila. Ta živila služijo kot sekundarni prehranski viri, ki lahko pomagajo vzdrževati ravnovesje antioksidantov v telesu. Naravni glutation v prahu v hrani se običajno nahaja v svežih rastlinskih proizvodih in beljakovin-bogati hrani, ki zagotavlja predhodne aminokisline.
• Zelena zelenjava
Veliko zelene zelenjave vsebuje merljive količine naravnega glutationa. Ta živila so pogosto bogata z antioksidanti in rastlinskimi spojinami, ki pomagajo zaščititi celice pred oksidativnim stresom. Pogosti viri zelenjave so špinača, brokoli, šparglji, okra in avokado. Med njimi se šparglji in avokado pogosto omenjajo kot zelenjava z relativno visoko vsebnostjo glutationa. Redno uživanje sveže zelenjave lahko prispeva k ohranjanju zdrave antioksidativne aktivnosti v telesu.
• Sadje
Določeno sadje vsebuje tudi majhne količine naravnega glutationa v prahu, hkrati pa zagotavlja druge koristne antioksidante. Sadje, kot so grenivke, lubenice, jagode in paradižniki, veljajo za podporne prehranske vire. Čeprav je vsebnost glutationa v sadju na splošno nižja kot v nekateri zelenjavi, vsebuje vitamin C in polifenole, ki pomagajo zaščititi naravni glutation v telesu pred oksidativnimi poškodbami.
• Hrana-bogata z beljakovinami
Živila,-bogata z beljakovinami, so pomembna za presnovo glutationa, ker zagotavljajo aminokisline, potrebne za sintezo glutationa. Jajca, ribe, piščanec in pusto meso zagotavljajo cistein, glicin in glutaminsko kislino, ki so tri aminokisline, ki tvorijo molekulo glutationa. Zadosten vnos teh beljakovin pomaga podpirati notranjo proizvodnjo glutationa v telesu.
Glutation v rastlinah in mikroorganizmih
Naravni glutation v prahu je široko prisoten v mnogih živih organizmih in služi kot esencialni antioksidant, ki pomaga vzdrževati celično stabilnost in obrambo pred okoljskim stresom.
• Rastline
V rastlinah se glutation sintetizira kot del njihovega naravnega obrambnega sistema. Rastlinam pomaga pri soočanju z različnimi okoljskimi obremenitvami, kot so ultravijolično sevanje, suša, onesnažen zrak in napadi patogenov. S sodelovanjem pri redoks regulaciji glutation pomaga ohranjati ravnovesje med oksidacijo in redukcijo v rastlinskih celicah. Prispeva tudi k razstrupljanju škodljivih spojin, ki nastajajo v stresnih razmerah. Poleg tega glutation podpira rast in razvoj rastlin z zaščito celičnih struktur in izboljšanjem splošne odpornosti rastlin na okoljske izzive.
• Mikroorganizmi
Glutation proizvajajo tudi številni mikroorganizmi, vključno z bakterijami in kvasovkami. V teh organizmih ima naravni glutation v prahu pomembno vlogo pri vzdrževanju intracelularnega redoks ravnovesja in zaščiti celic pred oksidativnimi poškodbami. Nekatere vrste kvasovk, zlasti Saccharomyces cerevisiae, so zelo učinkovite pri proizvodnji glutationa. Zaradi te zmožnosti je kvasna fermentacija postala ena najpogosteje uporabljenih metod za industrijsko proizvodnjo glutationa.
Industrijska proizvodnja glutationa
S hitrim širjenjem farmacevtske, nutricevtske in kozmetične industrije se je povpraševanje po glutationu znatno povečalo. Da bi zadovoljili to povpraševanje, se naravni glutation v prahu proizvaja z več industrijskimi proizvodnimi metodami. Tri glavne proizvodne tehnologije vključujejo kemično sintezo, encimsko sintezo in mikrobno fermentacijo.
• Kemijska sinteza
Kemijska sinteza je bila ena od prvih metod, uporabljenih za -proizvodnjo glutationa v velikem obsegu. V tem procesu se tri aminokisline, ki tvorijo glutation-glutaminsko kislino, cistein in glicin-kemično združijo skozi vrsto nadzorovanih reakcij. Ta tehnika lahko proizvede naravni glutation v prahu z relativno visoko čistostjo in stabilno kakovostjo. Vendar kemična sinteza običajno vključuje zapletene reakcijske korake in zahteva strog nadzor reakcijskih pogojev. Poleg tega lahko uporaba kemičnih reagentov povzroči skrbi za okolje in poveča proizvodne stroške. Zaradi teh slabosti to metodo postopoma nadomeščajo učinkovitejše in okolju prijaznejše tehnologije.
• Encimska sinteza
Encimska sinteza uporablja posebne encime za kataliziranje tvorbe naravnega glutationa v prahu iz njegovih predhodnih aminokislin. Ta metoda je zelo podobna naravni poti biosinteze, ki poteka v živih organizmih. V primerjavi s kemično sintezo ponuja encimska proizvodnja večjo specifičnost reakcije in ustvarja manj neželenih stranskih produktov. Postopek lahko izvajamo tudi v razmeroma blagih pogojih. Kljub temu lahko stroški encimov in vprašanja, povezana s stabilnostjo encimov, omejijo njegovo uporabo v {-industrijski proizvodnji velikega obsega.
• Mikrobna fermentacija
Mikrobna fermentacija je trenutno najbolj razširjena metoda za proizvodnjo glutationa v prahu. V tem procesu mikroorganizmi-zlasti kvas-pretvorijo hranila v glutation po svojih naravnih presnovnih poteh. Proizvodnja naravnega glutationa v prahu običajno vključuje izbiro -mikrobnih sevov z visokim donosom, njihovo gojenje v-hranilno bogatem fermentacijskem mediju, čemur sledi ekstrakcija, čiščenje in sušenje, da se pridobi glutation v prahu. Tehnologija fermentacije ponuja številne prednosti, vključno z visoko učinkovitostjo, razširljivostjo in manjšim vplivom na okolje. S stalnim napredkom v biotehnologiji se razvijajo gensko spremenjeni mikroorganizmi za nadaljnje izboljšanje izkoristka proizvodnje glutationa.
Zaključek
Čisti glutation v prahu izvira iz različnih naravnih virov. V človeškem telesu se sintetizira iz treh aminokislin, ki jih proizvajajo rastline in mikroorganizmi, pridobimo pa ga posredno s prehrano. Od odkritja v poznem devetnajstem stoletju je bil glutation obsežno raziskan in priznan kot vitalna sestavina celičnega zdravja.
Napredek v biotehnologiji in tehnologiji fermentacije je omogočil učinkovito-proizvodnjo glutationa v razsutem stanju za komercialno uporabo. Danes se visoko{2}}kakovosten glutation v prahu široko dobavlja na svetovni trg za uporabo v prehranskih dopolnilih, kozmetiki in farmacevtskih raziskavah.
Guanjie Biotech je dobavitelj glutationa v prahu v razsutem stanju, ki zagotavlja zanesljiv glutation v prahu za proizvajalce in formulatorje po vsem svetu. Ker se znanstveno razumevanje antioksidantov še naprej širi, se pričakuje, da bo naravni glutation v prahu ostal ključna sestavina v inovacijah za zdravje in dobro počutje v prihodnjih letih. Za proizvodnjo čistega glutationa v prahu uporabljamo kemično sintezo in mikrobno fermentacijo. Dobrodošli, da se obrnete na nas na info@gybiotech.com.
Reference
[1] Meister, A., & Anderson, ME (1983). Glutation. Letni pregled biokemije, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR in Turner, ND (2004). Presnova glutationa in njene zdravstvene posledice. Journal of Nutrition, 134 (3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). Spreminjanje obrazov glutationa, celičnega protagonista. Biokemijska farmakologija, 66 (8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H. in Rinna, A. (2009). Glutation: Pregled njegovih zaščitnih vlog, merjenje in biosinteza. Molekularni vidiki medicine, 30 (1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Sinteza glutationa. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Splošni predmeti, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutation in njegova vloga v celičnih funkcijah. Biologija in medicina prostih radikalov, 27 (9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Pomen glutationa pri človeških boleznih. Biomedicina & Pharmacotherapy, 57 (3–4), 145–155.
[8] Noctor, G. in Foyer, CH (1998). Askorbat in glutation: ohranjanje aktivnega kisika pod nadzorom. Letni pregled rastlinske fiziologije in rastlinske molekularne biologije, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Kratek pregled vloge glutationa pri odzivu kvasovk na prehranski, okoljski in oksidativni stres. Encimska in mikrobna tehnologija, 26 (9–10), 737–742.
