Var kom glutation ifrån?
Glutationets naturliga ursprung
Naturligt glutationpulver är en liten molekyl som klassificeras som en tripeptid, vilket betyder att den är sammansatt av tre aminosyror: glutaminsyra, cystein och glycin. Dessa tre aminosyror kombineras genom enzymatiska reaktioner för att bilda glutation, som vanligtvis förkortas som GSH.
Glutation finns i nästan alla levande organismer. Det finns i:
• Människor och djur
• Växter
• Svampar
• Bakterier
• Vissa alger
Denna utbredda distribution visar att glutation är en grundläggande molekyl som är nödvändig för livet. Det fungerar som ett universellt antioxidantförsvarssystem som skyddar celler från oxidativ skada orsakad av fria radikaler, toxiner och miljöstress.
I biologiska system finns glutation huvudsakligen i två former:
● Reducerat glutation (GSH) – den aktiva antioxidantformen
●Oxiderat glutation (GSSG) – bildas när två GSH-molekyler kombineras efter att ha neutraliserat fria radikaler
Balansen mellan dessa två former är avgörande för att upprätthålla cellulär redoxhomeostas.
Glutation i människokroppen
Den primära källan till naturligt glutationpulver i människokroppen är endogen syntes, vilket innebär att celler producerar glutation internt. Levern är det huvudsakliga organet som ansvarar för produktionen av glutation, även om det syntetiseras i nästan varje cell.
Biosyntesen av glutation sker genom en två-enzymatisk process.
• Steg 1: Bildning av gamma-glutamylcystein
Den första reaktionen kombinerar glutaminsyra och cystein. Denna reaktion katalyseras av enzymet glutamat-cysteinligas (GCL). Rent l glutationpulver producerar en mellanliggande förening som kallas gamma-glutamylcystein.
Det här steget anses vara det hastighetsbegränsande-steget i glutationsyntes eftersom tillgängligheten av cystein ofta avgör hur mycket glutation som kan produceras.
• Steg 2: Bildning av glutation
I det andra steget lägger enzymet glutationsyntetas glycin till gamma-glutamylcystein. Detta producerar den slutliga glutationmolekylen.
Den övergripande reaktionen kan sammanfattas som:
Glutaminsyra + Cystein + Glycin → Glutation (GSH)
När det väl syntetiserats distribueras naturligt glutationpulver i hela kroppen och spelar flera roller, inklusive avgiftning i levern, antioxidantskydd i celler och immunstöd.
Glutation i livsmedel
Även om människokroppen kan syntetisera glutation naturligt, innehåller olika livsmedel också glutation eller näringsämnen som stödjer dess produktion. Dessa livsmedel fungerar som sekundära dietkällor som kan hjälpa till att upprätthålla kroppens antioxidantbalans. Naturligt glutationpulver i mat finns vanligtvis i färska växtprodukter och proteinrika livsmedel som ger prekursoraminosyror.
• Gröna grönsaker
Många gröna grönsaker innehåller mätbara mängder naturligt glutation. Dessa livsmedel är ofta rika på antioxidanter och växtföreningar som hjälper till att skydda cellerna från oxidativ stress. Vanliga vegetabiliska källor inkluderar spenat, broccoli, sparris, okra och avokado. Bland dem nämns sparris och avokado ofta som grönsaker med relativt höga glutationnivåer. Regelbunden konsumtion av färska grönsaker kan bidra till att upprätthålla hälsosam antioxidantaktivitet i kroppen.
• Frukter
Vissa frukter innehåller också små mängder naturligt glutationpulver samtidigt som de ger andra nyttiga antioxidanter. Frukter som grapefrukt, vattenmelon, jordgubbar och tomater anses vara stödjande kostkällor. Även om glutationinnehållet i frukt generellt är lägre än i vissa grönsaker, innehåller de vitamin C och polyfenoler som hjälper till att skydda kroppens naturliga glutation från oxidativ skada.
• Proteinrik-mat
Proteinrik -mat är viktig för glutationmetabolismen eftersom de tillhandahåller de aminosyror som krävs för glutationsyntes. Ägg, fisk, kyckling och magert kött levererar cystein, glycin och glutaminsyra, som är de tre aminosyrorna som bildar glutationmolekylen. Tillräckligt intag av dessa proteiner hjälper till att stödja kroppens inre produktion av glutation.
Glutation i växter och mikroorganismer
Naturligt glutationpulver är allmänt närvarande i många levande organismer och fungerar som en viktig antioxidant som hjälper till att upprätthålla cellulär stabilitet och försvar mot miljöstress.
• Växter
I växter syntetiseras glutation som en del av deras naturliga försvarssystem. Det hjälper växter att klara av olika miljöpåfrestningar som ultraviolett strålning, torka, luftföroreningar och patogenattacker. Genom att delta i redoxreglering hjälper glutation till att upprätthålla balansen mellan oxidation och reduktion i växtceller. Det bidrar också till att avgifta skadliga föreningar som produceras under stressförhållanden. Dessutom stöder glutation växternas tillväxt och utveckling genom att skydda cellulära strukturer och förbättra växtens totala motståndskraft mot miljöutmaningar.
• Mikroorganismer
Glutation produceras också av många mikroorganismer, inklusive bakterier och jäst. I dessa organismer spelar naturligt glutationpulver en viktig roll för att upprätthålla intracellulär redoxbalans och skydda celler från oxidativ skada. Vissa jästarter, särskilt Saccharomyces cerevisiae, är mycket effektiva för att producera glutation. På grund av denna förmåga har jästjäsning blivit en av de mest använda metoderna för industriell glutationproduktion.
Industriell produktion av glutation
Med den snabba expansionen av läkemedels-, nutraceutiska och kosmetiska industrier har efterfrågan på glutation ökat avsevärt. För att möta denna efterfrågan produceras naturligt glutationpulver genom flera industriella tillverkningsmetoder. De tre huvudsakliga produktionsteknologierna inkluderar kemisk syntes, enzymatisk syntes och mikrobiell jäsning.
• Kemisk syntes
Kemisk syntes var en av de tidigaste metoderna som användes för storskalig- glutationproduktion. I denna process kombineras de tre aminosyrorna som bildar glutation-glutaminsyra, cystein och glycin- kemiskt genom en serie kontrollerade reaktioner. Denna teknik kan producera naturligt glutationpulver med relativt hög renhet och stabil kvalitet. Kemisk syntes involverar emellertid vanligtvis komplicerade reaktionssteg och kräver strikt kontroll av reaktionsbetingelserna. Dessutom kan användningen av kemiska reagens skapa miljöhänsyn och öka produktionskostnaderna. På grund av dessa nackdelar ersätts denna metod gradvis av mer effektiva och miljövänliga tekniker.
• Enzymatisk syntes
Enzymatisk syntes använder specifika enzymer för att katalysera bildningen av naturligt glutationpulver från dess prekursoraminosyror. Denna metod liknar den naturliga biosyntesvägen som förekommer i levande organismer. Jämfört med kemisk syntes erbjuder enzymatisk produktion högre reaktionsspecificitet och genererar färre oönskade biprodukter. Processen kan också utföras under relativt milda förhållanden. Ändå kan kostnaden för enzymer och problem relaterade till enzymstabilitet begränsa dess tillämpning i storskalig industriell produktion.
• Mikrobiell fermentering
Mikrobiell fermentering är för närvarande den mest använda metoden för att producera glutationpulver. I denna process omvandlar mikroorganismer-särskilt jäst- näringsämnen till glutation genom sina naturliga metaboliska vägar. Produktionen av naturligt glutationpulver involverar vanligtvis att välja mikrobiella stammar med högt-utbyte, odla dem i näringsrika-jäsningsmedier, följt av extraktion, rening och torkning för att erhålla glutationpulver. Fermenteringsteknik erbjuder flera fördelar, inklusive hög effektivitet, skalbarhet och lägre miljöpåverkan. Med pågående framsteg inom bioteknik utvecklas genetiskt modifierade mikroorganismer för att ytterligare förbättra produktionen av glutation.
Slutsats
Rent glutationpulver kommer från en mängd olika naturliga källor. Det syntetiseras i människokroppen från tre aminosyror, producerade av växter och mikroorganismer, och erhålls indirekt genom kosten. Sedan dess upptäckt i slutet av artonhundratalet har glutation studerats omfattande och erkänts som en viktig komponent för cellulär hälsa.
Framsteg inom bioteknik och fermenteringsteknik har möjliggjort effektiv stor-produktion av glutationpulver i bulk för kommersiellt bruk. Idag levereras glutationpulver av hög-kvalitet till den globala marknaden för tillämpningar inom kosttillskott, kosmetika och läkemedelsforskning.
Guanjie Biotech är en leverantör av bulk glutationpulver som tillhandahåller pålitligt glutationpulver för tillverkare och formulerare över hela världen. När den vetenskapliga förståelsen för antioxidanter fortsätter att expandera, förväntas naturligt glutationpulver förbli en nyckelingrediens i hälso- och välmåendeinnovationer i många år framöver. Vi använder kemisk syntes och mikrobiell jäsning för att producera rent glutationpulver. Välkommen att höra av dig till oss på info@gybiotech.com.
Referenser
[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). Glutationmetabolism och dess hälsokonsekvenser. The Journal of Nutrition, 134(3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). De föränderliga ansiktena på glutation, en cellulär huvudperson. Biochemical Pharmacology, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H., & Rinna, A. (2009). Glutation: Översikt över dess skyddande roller, mätning och biosyntes. Molecular Aspects of Medicine, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Glutationsyntes. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Allmänna ämnen, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutation och dess roll i cellulära funktioner. Free Radical Biology and Medicine, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Betydelsen av glutation i mänskliga sjukdomar. Biomedicin & Farmakoterapi, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Askorbat och glutation: Håller aktivt syre under kontroll. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). En kort recension om rollen av glutation i svaret av jäst på näringsmässiga, miljömässiga och oxidativa påfrestningar. Enzyme and Microbial Technology, 26(9–10), 737–742.
