Odakle je došao glutation?
Prirodno porijeklo glutationa
Prirodni glutation u prahu je mali molekul klasifikovan kao tripeptid, što znači da se sastoji od tri aminokiseline: glutaminske kiseline, cisteina i glicina. Ove tri aminokiseline se kombinuju putem enzimskih reakcija kako bi se formirao glutation, koji se obično skraćuje kao 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 osnovni molekul potreban za život. Funkcionira kao univerzalni antioksidativni odbrambeni sistem koji štiti stanice od oksidativnog oštećenja uzrokovanog slobodnim radikalima, toksinima i stresom iz okoline.
U biološkim sistemima, glutation postoji uglavnom u dva oblika:
● Redukovani glutation (GSH) – aktivni oblik antioksidansa
●Oksidirani glutation (GSSG) – nastaje kada se dva GSH molekula spoje nakon neutralizacije slobodnih radikala
Ravnoteža između ova dva oblika neophodna je za održavanje stanične redoks homeostaze.
Glutation u ljudskom tijelu
Primarni izvor prirodnog glutationa u prahu u ljudskom tijelu je endogena sinteza, što znači da stanice proizvode glutation iznutra. Jetra je glavni organ odgovoran za proizvodnju glutationa, iako se sintetizira u gotovo svakoj ćeliji.
Biosinteza glutationa odvija se kroz enzimski proces u dva- koraka.
• Korak 1: Formiranje gama-glutamilcisteina
Prva reakcija kombinuje glutaminsku kiselinu i cistein. Ovu reakciju katalizira enzim glutamat-cistein ligaza (GCL). Čisti l glutation u prahu proizvodi intermedijarno jedinjenje koje se zove gama-glutamilcistein.
Ovaj korak se smatra korakom koji ograničava brzinu{0}}u sintezi glutationa jer dostupnost cisteina često određuje koliko se glutationa može proizvesti.
• Korak 2: Formiranje glutationa
U drugom koraku, enzim glutation sintetaza dodaje glicin gama-glutamilcisteinu. Ovo proizvodi konačnu molekulu glutationa.
Ukupna reakcija se može sažeti na sljedeći način:
Glutaminska kiselina + cistein + glicin → glutation (GSH)
Jednom sintetiziran, prirodni glutation u prahu se distribuira po cijelom tijelu i igra višestruke uloge, uključujući detoksikaciju u jetri, antioksidativnu zaštitu u stanicama i imunološku podršku.
Glutation u hrani
Iako ljudsko tijelo može prirodno sintetizirati glutation, različita hrana također sadrži glutation ili hranjive tvari koje podržavaju njegovu proizvodnju. Ove namirnice služe kao sekundarni izvori ishrane koji mogu pomoći u održavanju ravnoteže antioksidansa u tijelu. Prirodni glutation u prahu u hrani se općenito nalazi u svježim biljnim proizvodima i hrani bogatoj proteinima- koja obezbjeđuje prekursore aminokiselina.
• Zeleno povrće
Mnogo zelenog povrća sadrži mjerljive količine prirodnog glutationa. Ove namirnice su često bogate antioksidansima i biljnim spojevima koji pomažu u zaštiti stanica od oksidativnog stresa. Uobičajeni izvori povrća uključuju spanać, brokulu, šparoge, bamiju i avokado. Među njima, šparoge i avokado se često navode kao povrće sa relativno visokim nivoom glutationa. Redovna konzumacija svježeg povrća može doprinijeti održavanju zdrave antioksidativne aktivnosti u tijelu.
• Voće
Određeno voće također sadrži male količine prirodnog glutationa u prahu, a istovremeno pruža i druge korisne antioksidanse. Voće kao što su grejpfrut, lubenica, jagode i paradajz smatraju se potpornim izvorima ishrane. Iako je sadržaj glutationa u voću generalno 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 obezbjeđuje aminokiseline potrebne za sintezu glutationa. Jaja, riba, piletina i nemasno meso daju cistein, glicin i glutaminsku kiselinu, tri aminokiseline koje formiraju molekul glutationa. Adekvatan unos ovih proteina pomaže u podržavanju unutrašnje proizvodnje glutationa u tijelu.
Glutation u biljkama i mikroorganizmima
Prirodni glutation u prahu je široko prisutan u mnogim živim organizmima i služi kao esencijalni antioksidans koji pomaže u održavanju stanične stabilnosti i odbrane od stresa iz okoline.
• Biljke
U biljkama se glutation sintetizira kao dio njihovog prirodnog odbrambenog sistema. Pomaže biljkama da se nose s raznim stresovima iz okoliša kao što su ultraljubičasto zračenje, suša, zagađenje zraka i napadi patogena. Učestvujući u redoks regulaciji, glutation pomaže u održavanju ravnoteže između oksidacije i redukcije unutar biljnih stanica. Takođe doprinosi detoksikaciji štetnih jedinjenja nastalih tokom stresnih stanja. Osim toga, glutation podržava rast i razvoj biljaka štiteći ćelijske strukture i poboljšavajući ukupnu otpornost biljke na izazove iz okoliša.
• Mikroorganizmi
Glutation također proizvode mnogi mikroorganizmi, uključujući bakterije i kvasac. U ovim organizmima, prirodni glutation u prahu igra važnu ulogu u održavanju intracelularne redoks ravnoteže i zaštiti stanica od oksidativnog oštećenja. Određene vrste kvasca, posebno Saccharomyces cerevisiae, vrlo su efikasne u proizvodnji glutationa. Zbog ove sposobnosti, fermentacija kvasca postala je jedna od najčešće korištenih metoda za industrijsku proizvodnju glutationa.
Industrijska proizvodnja glutationa
S brzom ekspanzijom farmaceutske, nutriceutske i kozmetičke industrije, potražnja za glutationom je značajno porasla. Da bi se zadovoljila ova potražnja, prirodni glutation prah se proizvodi kroz nekoliko industrijskih metoda proizvodnje. Tri glavne proizvodne tehnologije uključuju hemijsku sintezu, enzimsku sintezu i mikrobnu fermentaciju.
• Hemijska sinteza
Hemijska sinteza je bila jedna od najranijih metoda korištenih za{0}}proizvodnju glutationa velikih razmjera. U ovom procesu, tri aminokiseline koje formiraju glutation-glutaminsku kiselinu, cistein i glicin- se hemijski kombinuju kroz niz kontrolisanih reakcija. Ovom tehnikom se može proizvesti prirodni glutation prah relativno visoke čistoće i stabilnog kvaliteta. Međutim, hemijska sinteza obično uključuje komplikovane korake reakcije i zahteva strogu kontrolu uslova reakcije. Pored toga, upotreba hemijskih reagensa može izazvati zabrinutost za životnu sredinu i povećati troškove proizvodnje. Zbog ovih nedostataka, ovu metodu postupno zamjenjuju efikasnije i ekološki prihvatljivije tehnologije.
• Enzimska sinteza
Enzimska sinteza koristi specifične enzime da katalizira stvaranje prirodnog glutationa u prahu iz njegovih prekursora aminokiselina. Ova metoda u velikoj mjeri liči na prirodni put biosinteze koji se javlja u živim organizmima. U poređenju sa hemijskom sintezom, enzimska proizvodnja nudi veću specifičnost reakcije i stvara manje neželjenih nusproizvoda. Proces se takođe može izvesti u relativno blagim uslovima. Ipak, cijena enzima i problemi u vezi sa stabilnošću enzima mogu ograničiti njihovu primjenu u-industrijskoj proizvodnji velikih razmjera.
• Mikrobna fermentacija
Mikrobna fermentacija je trenutno najšire prihvaćena metoda za proizvodnju glutationa u prahu. U ovom procesu, mikroorganizmi-posebno kvasac-pretvaraju hranjive tvari u glutation kroz svoje prirodne metaboličke puteve. Proizvodnja prirodnog glutationa u prahu obično uključuje odabir sojeva mikroorganizama visokog -prinosa, kultivaciju u mediju za fermentaciju bogatom nutrijentima-, nakon čega slijedi ekstrakcija, pročišćavanje i sušenje kako bi se dobio glutation u prahu. Tehnologija fermentacije nudi nekoliko prednosti, uključujući visoku efikasnost, skalabilnost i manji utjecaj na okoliš. Uz tekući napredak u biotehnologiji, genetski modificirani mikroorganizmi se razvijaju kako bi dodatno poboljšali prinose 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 indirektno putem prehrane. Od svog otkrića u kasnom devetnaestom stoljeću, glutation je opsežno proučavan i prepoznat kao vitalna komponenta ćelijskog zdravlja.
Napredak u biotehnologiji i tehnologiji fermentacije omogućio je efikasnu veliku-proizvodnju glutationa u prahu za komercijalnu upotrebu. Danas se visoko-kvalitetni glutation u prahu široko isporučuje na globalnom tržištu za primjenu u dodacima prehrani, kozmetici i farmaceutskim istraživanjima.
Guanjie Biotech je dobavljač glutationa u prahu u rasutom stanju, koji osigurava pouzdan glutation u prahu za proizvođače i formulatore širom svijeta. Kako se znanstveno razumijevanje antioksidansa nastavlja širiti, očekuje se da će prirodni glutation prah ostati ključni sastojak inovacija u zdravlju i wellnessu 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., & Anderson, ME (1983). Glutation. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR, & 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, ćelijskog protagoniste. Biohemijska farmakologija, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H., & Rinna, A. (2009). Glutation: Pregled njegovih zaštitnih uloga, mjerenja i biosinteze. Molekularni aspekti 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 ćelijskim funkcijama. Biologija i medicina slobodnih radikala, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Značaj glutationa u ljudskim bolestima. Biomedicina i farmakoterapija, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Askorbat i glutation: Održavanje aktivnog kiseonika pod kontrolom. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Kratak pregled o ulozi glutationa u odgovoru kvasca na nutritivni, ekološki i oksidativni stres. Enzimska i mikrobna tehnologija, 26(9–10), 737–742.