Hvor kom glutation fra?
Den naturlige opprinnelsen til glutation
Naturlig glutationpulver er et lite molekyl klassifisert som et tripeptid, noe som betyr at det er sammensatt av tre aminosyrer: glutaminsyre, cystein og glycin. Disse tre aminosyrene kombineres gjennom enzymatiske reaksjoner for å danne glutation, som vanligvis forkortes som GSH.
Glutation finnes i nesten alle levende organismer. Den finnes i:
• Mennesker og dyr
• Planter
• Sopp
• Bakterier
• Noen alger
Denne utbredte distribusjonen viser at glutation er et grunnleggende molekyl som er nødvendig for liv. Det fungerer som et universelt antioksidantforsvarssystem som beskytter cellene mot oksidativ skade forårsaket av frie radikaler, giftstoffer og miljøstress.
I biologiske systemer eksisterer glutation hovedsakelig i to former:
● Redusert glutation (GSH) – den aktive antioksidantformen
● Oksidert glutation (GSSG) – dannes når to GSH-molekyler kombineres etter nøytralisering av frie radikaler
Balansen mellom disse to formene er avgjørende for å opprettholde cellulær redokshomeostase.
Glutation i menneskekroppen
Den primære kilden til naturlig glutationpulver i menneskekroppen er endogen syntese, noe som betyr at celler produserer glutation internt. Leveren er hovedorganet som er ansvarlig for glutationproduksjon, selv om det syntetiseres i nesten hver celle.
Biosyntesen av glutation skjer gjennom en to-enzymatisk prosess.
• Trinn 1: Dannelse av gamma-glutamylcystein
Den første reaksjonen kombinerer glutaminsyre og cystein. Denne reaksjonen katalyseres av enzymet glutamat-cysteinligase (GCL). Rent l glutationpulver produserer en mellomforbindelse kalt gamma-glutamylcystein.
Dette trinnet regnes som det hastighetsbegrensende trinnet- i glutationsyntese fordi tilgjengeligheten av cystein ofte avgjør hvor mye glutation som kan produseres.
• Trinn 2: Dannelse av glutation
I det andre trinnet legger enzymet glutationsyntetase glycin til gamma-glutamylcystein. Dette produserer det endelige glutationmolekylet.
Den generelle reaksjonen kan oppsummeres som:
Glutaminsyre + cystein + glysin → glutation (GSH)
Når det er syntetisert, blir naturlig glutationpulver distribuert over hele kroppen og spiller flere roller, inkludert avgiftning i leveren, antioksidantbeskyttelse i cellene og immunstøtte.
Glutation i matvarer
Selv om menneskekroppen kan syntetisere glutation naturlig, inneholder ulike matvarer også glutation eller næringsstoffer som støtter produksjonen. Disse matvarene fungerer som sekundære kostholdskilder som kan bidra til å opprettholde kroppens antioksidantbalanse. Naturlig glutationpulver i mat finnes vanligvis i ferske planteprodukter og proteinrike matvarer som gir forløperaminosyrer.
• Grønne grønnsaker
Mange grønne grønnsaker inneholder målbare mengder naturlig glutation. Disse matvarene er ofte rike på antioksidanter og planteforbindelser som bidrar til å beskytte cellene mot oksidativt stress. Vanlige vegetabilske kilder inkluderer spinat, brokkoli, asparges, okra og avokado. Blant dem blir asparges og avokado ofte sitert som grønnsaker med relativt høye glutationnivåer. Regelmessig inntak av ferske grønnsaker kan bidra til å opprettholde sunn antioksidantaktivitet i kroppen.
• Frukt
Enkelte frukter inneholder også små mengder naturlig glutationpulver samtidig som de gir andre gunstige antioksidanter. Frukt som grapefrukt, vannmelon, jordbær og tomater regnes som støttende kostholdskilder. Selv om glutationinnholdet i frukt generelt er lavere enn i enkelte grønnsaker, inneholder de vitamin C og polyfenoler som bidrar til å beskytte kroppens naturlige glutation mot oksidativ skade.
• Proteinrik-mat
Protein-rik mat er viktig for glutationmetabolismen fordi de gir aminosyrene som kreves for glutationsyntese. Egg, fisk, kylling og magert kjøtt leverer cystein, glycin og glutaminsyre, som er de tre aminosyrene som danner glutationmolekylet. Tilstrekkelig inntak av disse proteinene bidrar til å støtte kroppens interne produksjon av glutation.
Glutation i planter og mikroorganismer
Naturlig glutationpulver er mye tilstede i mange levende organismer og fungerer som en essensiell antioksidant som bidrar til å opprettholde cellulær stabilitet og forsvar mot miljøstress.
• Planter
I planter syntetiseres glutation som en del av deres naturlige forsvarssystem. Det hjelper planter med å takle ulike miljøbelastninger som ultrafiolett stråling, tørke, luftforurensning og patogenangrep. Ved å delta i redoksregulering bidrar glutation til å opprettholde balansen mellom oksidasjon og reduksjon i planteceller. Det bidrar også til å avgifte skadelige forbindelser produsert under stressforhold. I tillegg støtter glutation plantevekst og utvikling ved å beskytte cellulære strukturer og forbedre plantens generelle motstand mot miljøutfordringer.
• Mikroorganismer
Glutation produseres også av mange mikroorganismer, inkludert bakterier og gjær. I disse organismene spiller naturlig glutationpulver en viktig rolle i å opprettholde intracellulær redoksbalanse og beskytte cellene mot oksidativ skade. Visse gjærarter, spesielt Saccharomyces cerevisiae, er svært effektive til å produsere glutation. På grunn av denne evnen har gjærgjæring blitt en av de mest brukte metodene for industriell glutationproduksjon.
Industriell produksjon av glutation
Med den raske ekspansjonen av den farmasøytiske, ernæringsmessige og kosmetiske industrien har etterspørselen etter glutation økt betydelig. For å møte denne etterspørselen produseres naturlig glutationpulver gjennom flere industrielle produksjonsmetoder. De tre viktigste produksjonsteknologiene inkluderer kjemisk syntese, enzymatisk syntese og mikrobiell gjæring.
• Kjemisk syntese
Kjemisk syntese var en av de tidligste metodene som ble brukt for-storskala glutationproduksjon. I denne prosessen blir de tre aminosyrene som danner glutation-glutaminsyre, cystein og glycin- kjemisk kombinert gjennom en serie kontrollerte reaksjoner. Denne teknikken kan produsere naturlig glutationpulver med relativt høy renhet og stabil kvalitet. Imidlertid involverer kjemisk syntese vanligvis kompliserte reaksjonstrinn og krever streng kontroll av reaksjonsforholdene. I tillegg kan bruk av kjemiske reagenser skape miljøhensyn og øke produksjonskostnadene. På grunn av disse ulempene blir denne metoden gradvis erstattet av mer effektive og miljøvennlige teknologier.
• Enzymatisk syntese
Enzymatisk syntese bruker spesifikke enzymer for å katalysere dannelsen av naturlig glutationpulver fra dets forløperaminosyrer. Denne metoden ligner mye på den naturlige biosynteseveien som forekommer i levende organismer. Sammenlignet med kjemisk syntese gir enzymatisk produksjon høyere reaksjonsspesifisitet og genererer færre uønskede biprodukter. Prosessen kan også utføres under relativt milde forhold. Ikke desto mindre kan kostnadene for enzymer og problemer knyttet til enzymstabilitet begrense bruken av den i stor-industriproduksjon.
• Mikrobiell fermentering
Mikrobiell gjæring er for tiden den mest brukte metoden for å produsere glutationpulver. I denne prosessen omdanner mikroorganismer-spesielt gjær- næringsstoffer til glutation gjennom sine naturlige metabolske veier. Produksjonen av naturlig glutationpulver innebærer vanligvis å velge mikrobielle stammer med høye-utbytte, dyrke dem i næringsrike-fermenteringsmedier, etterfulgt av ekstraksjon, rensing og tørking for å oppnå glutationpulver. Fermenteringsteknologi gir flere fordeler, inkludert høy effektivitet, skalerbarhet og lavere miljøpåvirkning. Med pågående fremskritt innen bioteknologi, utvikles genetisk konstruerte mikroorganismer for å forbedre produksjonen av glutation ytterligere.
Konklusjon
Rent glutationpulver stammer fra en rekke naturlige kilder. Det syntetiseres i menneskekroppen fra tre aminosyrer, produsert av planter og mikroorganismer, og oppnås indirekte gjennom kosten. Siden oppdagelsen på slutten av det nittende århundre har glutation blitt grundig studert og anerkjent som en viktig komponent i cellulær helse.
Fremskritt innen bioteknologi og fermenteringsteknologi har muliggjort effektiv stor-produksjon av glutation-bulkpulver for kommersiell bruk. I dag er glutationpulver av høy-kvalitet bredt levert til det globale markedet for bruk innen kosttilskudd, kosmetikk og farmasøytisk forskning.
Guanjie Biotech er en bulk leverandør av glutationpulver, og leverer pålitelig glutationpulver til produsenter og formulerere over hele verden. Ettersom vitenskapelig forståelse av antioksidanter fortsetter å utvide seg, forventes naturlig glutationpulver å forbli en nøkkelingrediens i helse- og velværeinnovasjoner i årene som kommer. Vi bruker kjemisk syntese og mikrobiell gjæring for å produsere rent glutationpulver. Velkommen til å spørre med oss på info@gybiotech.com.
Referanser
[1] Meister, A., & Anderson, ME (1983). Glutation. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR, & Turner, ND (2004). Glutationmetabolisme og dets helseimplikasjoner. The Journal of Nutrition, 134(3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). De skiftende ansiktene til glutation, en cellulær hovedperson. Biokjemisk farmakologi, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H., & Rinna, A. (2009). Glutation: Oversikt over dets beskyttende roller, måling og biosyntese. Molecular Aspects of Medicine, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Glutationsyntese. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Generelle emner, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutation og dets rolle i cellulære funksjoner. Fri radikal biologi og medisin, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Betydningen av glutation i menneskelig sykdom. Biomedisin og farmakoterapi, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Askorbat og glutation: Holder aktivt oksygen under kontroll. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). En kort gjennomgang av rollen til glutation i responsen til gjær på ernæringsmessige, miljømessige og oksidative påkjenninger. Enzyme and Microbial Technology, 26(9–10), 737–742.
