Odakle je došao glutation?
Prirodno podrijetlo glutationa
Prirodni glutation u prahu mala je molekula klasificirana kao tripeptid, što znači da se sastoji od tri aminokiseline: glutaminske kiseline, cisteina i glicina. Ove tri aminokiseline spajaju se kroz enzimske reakcije u obliku glutationa, koji se obično skraćeno naziva GSH.
Glutation postoji u gotovo svakom živom organizmu. Prisutan je u:
• Ljudi i životinje
• Biljke
• Gljive
• Bakterije
• Neke alge
Ova rasprostranjena distribucija pokazuje da je glutation temeljna molekula neophodna za život. Djeluje kao univerzalni antioksidativni obrambeni sustav koji štiti stanice od oksidativnog oštećenja uzrokovanog slobodnim radikalima, toksinima i stresom iz okoliša.
U biološkim sustavima glutation postoji uglavnom u dva oblika:
● Reducirani glutation (GSH) – aktivni antioksidativni oblik
●Oksidirani glutation (GSSG) – nastaje kada se dvije molekule GSH spoje nakon neutralizacije slobodnih radikala
Ravnoteža između ova dva oblika ključna je za održavanje stanične redoks homeostaze.
Glutation u ljudskom tijelu
Primarni izvor prirodnog praha glutationa u ljudskom tijelu je endogena sinteza, što znači da stanice proizvode glutation interno. Jetra je glavni organ odgovoran za proizvodnju glutationa, iako se on sintetizira u gotovo svakoj stanici.
Biosinteza glutationa odvija se kroz enzimski proces u dva- koraka.
• Korak 1: Stvaranje gama-glutamilcisteina
Prva reakcija spaja glutaminsku kiselinu i cistein. Ovu reakciju katalizira enzim glutamat-cistein ligaza (GCL). Čisti l glutation u prahu proizvodi intermedijarni spoj koji se zove gama-glutamilcistein.
Ovaj se korak smatra -ograničavajućim korakom u sintezi glutationa jer dostupnost cisteina često određuje koliko se glutationa može proizvesti.
• Korak 2: Stvaranje glutationa
U drugom koraku, enzim glutation sintetaza dodaje glicin gama-glutamilcisteinu. Ovo proizvodi konačnu molekulu glutationa.
Ukupna reakcija može se sažeti kao:
Glutaminska kiselina + cistein + glicin → glutation (GSH)
Jednom sintetiziran, prirodni glutation u prahu distribuira se po cijelom tijelu i igra višestruke uloge, uključujući detoksikaciju u jetri, antioksidacijsku zaštitu u stanicama i podršku imunitetu.
Glutation u hrani
Iako ljudsko tijelo može prirodno sintetizirati glutation, različita hrana također sadrži glutation ili hranjive tvari koje podupiru njegovu proizvodnju. Ove namirnice služe kao sekundarni izvori prehrane koji mogu pomoći u održavanju ravnoteže antioksidansa u tijelu. Prirodni glutation u prahu u hrani općenito se nalazi u svježim biljnim proizvodima i hrani-bogatoj proteinima koja osigurava prekursorske aminokiseline.
• Zeleno povrće
Mnogo zelenog povrća sadrži mjerljive količine prirodnog glutationa. Ova je hrana često bogata antioksidansima i biljnim spojevima koji pomažu u zaštiti stanica od oksidativnog stresa. Uobičajeni izvori povrća uključuju špinat, brokulu, šparoge, bamiju i avokado. Među njima se šparoge i avokado često navode kao povrće s relativno visokom razinom glutationa. Redovita konzumacija svježeg povrća može pridonijeti održavanju zdrave antioksidativne aktivnosti u tijelu.
• Voće
Određeno voće također sadrži male količine prirodnog glutationa u prahu, dok pruža druge korisne antioksidanse. Voće kao što su grejp, lubenica, jagode i rajčice smatraju se potpornim prehrambenim izvorima. Iako je sadržaj glutationa u voću općenito niži nego u nekom povrću, ono sadrži vitamin C i polifenole koji pomažu u zaštiti prirodnog glutationa u tijelu od oksidativnog oštećenja.
• Hrana-bogata proteinima
Hrana -bogata proteinima važna je za metabolizam glutationa jer osigurava aminokiseline potrebne za sintezu glutationa. Jaja, riba, piletina i nemasno meso sadrže cistein, glicin i glutaminsku kiselinu, tri aminokiseline koje tvore molekulu glutationa. Adekvatan unos ovih proteina pomaže u održavanju unutarnje proizvodnje glutationa u tijelu.
Glutation u biljkama i mikroorganizmima
Prirodni glutation u prahu široko je prisutan u mnogim živim organizmima i služi kao bitan antioksidans koji pomaže u održavanju stabilnosti stanica i obrani od stresa iz okoliša.
• Biljke
U biljkama se glutation sintetizira kao dio njihovog prirodnog obrambenog sustava. Pomaže biljkama da se nose s raznim stresovima iz okoliša kao što su ultraljubičasto zračenje, suša, onečišćenje zraka i napadi patogena. Sudjelujući u redoks regulaciji, glutation pomaže u održavanju ravnoteže između oksidacije i redukcije unutar biljnih stanica. Također doprinosi detoksikaciji štetnih spojeva nastalih tijekom stresnih stanja. Osim toga, glutation podržava rast i razvoj biljke štiteći stanične strukture i poboljšavajući ukupnu otpornost biljke na izazove iz okoliša.
• Mikroorganizmi
Glutation također proizvode mnogi mikroorganizmi, uključujući bakterije i kvasac. U tim organizmima prirodni glutation u prahu igra važnu ulogu u održavanju unutarstanične redoks ravnoteže i zaštiti stanica od oksidativnog oštećenja. Određene vrste kvasca, posebice Saccharomyces cerevisiae, vrlo su učinkovite u proizvodnji glutationa. Zbog ove sposobnosti, fermentacija kvasca postala je jedna od najčešće korištenih metoda za industrijsku proizvodnju glutationa.
Industrijska proizvodnja glutationa
S brzim širenjem farmaceutske, nutraceutske i kozmetičke industrije, potražnja za glutationom značajno je porasla. Kako bi se zadovoljila ova potražnja, prirodni glutation u prahu proizvodi se kroz nekoliko industrijskih proizvodnih metoda. Tri glavne proizvodne tehnologije uključuju kemijsku sintezu, enzimsku sintezu i mikrobnu fermentaciju.
• Kemijska sinteza
Kemijska sinteza bila je jedna od najranijih metoda korištenih za-proizvodnju glutationa. U ovom procesu, tri aminokiseline koje tvore glutation-glutaminsku kiselinu, cistein i glicin-kemijski se spajaju nizom kontroliranih reakcija. Ova tehnika može proizvesti prirodni prah glutationa relativno visoke čistoće i stabilne kvalitete. Međutim, kemijska sinteza obično uključuje komplicirane korake reakcije i zahtijeva strogu kontrolu uvjeta reakcije. Osim toga, uporaba kemijskih reagensa može izazvati zabrinutost za okoliš i povećati troškove proizvodnje. Zbog navedenih nedostataka ovu metodu postupno zamjenjuju učinkovitije i ekološki prihvatljivije tehnologije.
• Enzimska sinteza
Enzimska sinteza koristi specifične enzime za kataliziranje stvaranja prirodnog praha glutationa iz njegovih prekursora aminokiselina. Ova metoda vrlo nalikuje prirodnom putu biosinteze koji se odvija u živim organizmima. U usporedbi s kemijskom sintezom, enzimska proizvodnja nudi veću specifičnost reakcije i stvara manje neželjenih nusproizvoda. Proces se također može izvesti u relativno blagim uvjetima. Unatoč tome, cijena enzima i problemi povezani sa stabilnošću enzima mogu ograničiti njegovu primjenu u-industrijskoj proizvodnji velikih razmjera.
• Mikrobna fermentacija
Mikrobna fermentacija trenutno je najraširenija metoda za proizvodnju glutationskog praha. U tom procesu mikroorganizmi-osobito kvasac-pretvaraju hranjive tvari u glutation svojim prirodnim metaboličkim putevima. Proizvodnja prirodnog glutationskog praha obično uključuje odabir -mikrobnih sojeva visokog prinosa, njihov uzgoj u fermentacijskom-mediju bogatom hranjivim tvarima, nakon čega slijedi ekstrakcija, pročišćavanje i sušenje kako bi se dobio glutationski prah. Tehnologija fermentacije nudi nekoliko prednosti, uključujući visoku učinkovitost, skalabilnost i manji utjecaj na okoliš. Sa stalnim napretkom u biotehnologiji, genetski modificirani mikroorganizmi se razvijaju kako bi se dodatno poboljšali prinosi proizvodnje glutationa.
Zaključak
Čisti glutation u prahu potječe iz raznih prirodnih izvora. Sintetizira se u ljudskom tijelu iz tri aminokiseline, koje proizvode biljke i mikroorganizmi, a dobiva se neizravno prehranom. Od svog otkrića u kasnom devetnaestom stoljeću, glutation je opsežno proučavan i prepoznat kao vitalna komponenta staničnog zdravlja.
Napredak u biotehnologiji i tehnologiji fermentacije omogućio je učinkovitu-proizvodnju glutationa u masovnom prahu za komercijalnu upotrebu. Danas se visoko{2}}kvalitetni glutationski prah opskrbljuje globalno tržište za primjenu u dodacima prehrani, kozmetici i farmaceutskim istraživanjima.
Guanjie Biotech dobavljač je masovnog glutationskog praha koji osigurava pouzdan glutationski prah za proizvođače i formulatore širom svijeta. Kako se znanstveno razumijevanje antioksidansa nastavlja širiti, očekuje se da će prirodni glutation u prahu ostati ključni sastojak u inovacijama za zdravlje i dobrobit u godinama koje dolaze. Koristimo kemijsku sintezu i mikrobnu fermentaciju za proizvodnju čistog glutationa u prahu. Dobrodošli da se raspitate kod nas na info@gybiotech.com.
Reference
[1] Meister, A. i Anderson, ME (1983). glutation. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR i Turner, ND (2004.). Metabolizam glutationa i njegove zdravstvene implikacije. The Journal of Nutrition, 134(3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003.). Promjena lica glutationa, staničnog protagonista. Biokemijska farmakologija, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H. i Rinna, A. (2009). Glutation: Pregled njegove zaštitne uloge, mjerenje i biosinteza. Molecular Aspects of Medicine, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Sinteza glutationa. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Opći predmeti, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutation i njegova uloga u staničnom funkcioniranju. Free Radical Biology and Medicine, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD i Tapiero, H. (2003). Važnost glutationa u ljudskim bolestima. Biomedicina & Pharmacotherapy, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G. i Foyer, CH (1998). Askorbat i glutation: Održavanje aktivnog kisika pod kontrolom. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Kratki pregled uloge glutationa u odgovoru kvasca na prehrambeni, okolišni i oksidativni stres. Enzimska i mikrobna tehnologija, 26(9–10), 737–742.
