Kust glutatioon tuli?
Glutatiooni looduslik päritolu
Looduslik glutatioonipulber on väike molekul, mis on klassifitseeritud tripeptiidiks, mis tähendab, et see koosneb kolmest aminohappest: glutamiinhape, tsüsteiin ja glütsiin. Need kolm aminohapet ühinevad ensümaatiliste reaktsioonide kaudu, moodustades glutatiooni, mida tavaliselt nimetatakse GSH-ks.
Glutatiooni leidub peaaegu kõigis elusorganismides. See esineb:
• Inimesed ja loomad
• Taimed
• Seened
• Bakterid
• Mõned vetikad
See laialt levinud levik näitab, et glutatioon on eluks vajalik põhimolekul. See toimib universaalse antioksüdantse kaitsesüsteemina, mis kaitseb rakke vabade radikaalide, toksiinide ja keskkonnastressi põhjustatud oksüdatiivsete kahjustuste eest.
Bioloogilistes süsteemides esineb glutatioon peamiselt kahel kujul:
● Vähendatud glutatioon (GSH) – aktiivne antioksüdant
●Oksüdeeritud glutatioon (GSSG) – tekib kahe GSH molekuli ühinemisel pärast vabade radikaalide neutraliseerimist
Tasakaal nende kahe vormi vahel on raku redoks-homöostaasi säilitamiseks hädavajalik.
Glutatioon inimkehas
Loodusliku glutatioonipulbri peamine allikas inimkehas on endogeenne süntees, mis tähendab, et rakud toodavad glutatiooni sisemiselt. Maks on peamine glutatiooni tootmise eest vastutav organ, kuigi seda sünteesitakse peaaegu igas rakus.
Glutatiooni biosüntees toimub kahe{0}}etapilise ensümaatilise protsessi kaudu.
• 1. samm: gamma-glutamüültsüsteiini moodustumine
Esimene reaktsioon ühendab glutamiinhappe ja tsüsteiini. Seda reaktsiooni katalüüsib ensüüm glutamaat-tsüsteiini ligaas (GCL). Puhas l-glutatioonipulber toodab vaheühendit, mida nimetatakse gamma-glutamüültsüsteiiniks.
Seda etappi peetakse glutatiooni sünteesi kiirust-piiravaks etapiks, kuna tsüsteiini saadavus määrab sageli glutatiooni tootmismahu.
• 2. etapp: glutatiooni moodustumine
Teises etapis lisab ensüüm glutatiooni süntetaas gamma{0}}glutamüültsüsteiinile glütsiini. See tekitab lõpliku glutatiooni molekuli.
Üldise reaktsiooni võib kokku võtta järgmiselt:
Glutamiinhape + tsüsteiin + glütsiin → glutatioon (GSH)
Pärast sünteesimist jaotub looduslik glutatioonipulber kogu kehas ja sellel on mitu rolli, sealhulgas detoksifitseerimine maksas, antioksüdantide kaitse rakkudes ja immuunsüsteemi toetamine.
Glutatioon toiduainetes
Kuigi inimkeha suudab glutatiooni sünteesida ka looduslikult, sisaldavad erinevad toidud ka glutatiooni ehk selle tootmist toetavaid toitaineid. Need toidud on sekundaarsed toiduallikad, mis võivad aidata säilitada keha antioksüdantide tasakaalu. Looduslikku glutatioonipulbrit toidus leidub tavaliselt värsketes taimsetes saadustes ja valgurikastes toiduainetes, mis sisaldavad aminohappeid lähteaineid.
• Rohelised köögiviljad
Paljud rohelised köögiviljad sisaldavad mõõdetavas koguses looduslikku glutatiooni. Need toidud on sageli rikkad antioksüdantide ja taimsete ühendite poolest, mis aitavad kaitsta rakke oksüdatiivse stressi eest. Levinud taimsed allikad on spinat, spargelkapsas, spargel, okra ja avokaado. Nende hulgas nimetatakse sparglit ja avokaadot sageli suhteliselt kõrge glutatioonisisaldusega köögiviljadeks. Värskete köögiviljade regulaarne tarbimine võib aidata säilitada tervet antioksüdantset aktiivsust organismis.
• Puuviljad
Teatud puuviljad sisaldavad ka väikeses koguses looduslikku glutatioonipulbrit, pakkudes samal ajal muid kasulikke antioksüdante. Puuvilju, nagu greip, arbuus, maasikad ja tomatid, peetakse toetavateks toitumisallikateks. Kuigi glutatiooni sisaldus puuviljades on üldiselt madalam kui mõnes köögiviljas, sisaldavad need C-vitamiini ja polüfenoole, mis aitavad kaitsta organismi loomulikku glutatiooni oksüdatiivsete kahjustuste eest.
• Valgu{0}}rikas toit
Valgu{0}}rikkad toidud on glutatiooni metabolismi jaoks olulised, kuna need pakuvad glutatiooni sünteesiks vajalikke aminohappeid. Munad, kala, kana ja tailiha annavad tsüsteiini, glütsiini ja glutamiinhapet, mis on kolm aminohapet, mis moodustavad glutatiooni molekuli. Nende valkude piisav tarbimine aitab toetada organismi sisemist glutatiooni tootmist.
Glutatioon taimedes ja mikroorganismides
Looduslikku glutatioonipulbrit leidub laialdaselt paljudes elusorganismides ja see toimib olulise antioksüdandina, mis aitab säilitada rakkude stabiilsust ja kaitset keskkonnastressi eest.
• Taimed
Taimedes sünteesitakse glutatioon nende loomuliku kaitsesüsteemi osana. See aitab taimedel toime tulla mitmesuguste keskkonnamõjudega, nagu ultraviolettkiirgus, põud, õhusaaste ja patogeenide rünnakud. Osaledes redoksregulatsioonis, aitab glutatioon säilitada tasakaalu oksüdatsiooni ja redutseerimise vahel taimerakkudes. Samuti aitab see kaasa stressitingimustes tekkivate kahjulike ühendite detoksifitseerimisele. Lisaks toetab glutatioon taimede kasvu ja arengut, kaitstes rakustruktuure ja parandades taime üldist vastupanuvõimet keskkonnaprobleemidele.
• Mikroorganismid
Glutatiooni toodavad ka paljud mikroorganismid, sealhulgas bakterid ja pärm. Nendes organismides on looduslikul glutatioonipulbril oluline roll rakusisese redoks-tasakaalu säilitamisel ja rakkude kaitsmisel oksüdatiivsete kahjustuste eest. Teatud pärmiliigid, eriti Saccharomyces cerevisiae, on glutatiooni tootmisel väga tõhusad. Selle võimaluse tõttu on pärmi kääritamine muutunud üheks enim kasutatavaks meetodiks tööstusliku glutatiooni tootmiseks.
Glutatiooni tööstuslik tootmine
Farmaatsia-, toidu- ja kosmeetikatööstuse kiire laienemisega on nõudlus glutatiooni järele märkimisväärselt suurenenud. Selle nõudluse rahuldamiseks toodetakse looduslikku glutatioonipulbrit mitme tööstusliku tootmismeetodi abil. Kolm peamist tootmistehnoloogiat hõlmavad keemilist sünteesi, ensümaatilist sünteesi ja mikroobset kääritamist.
• Keemiline süntees
Keemiline süntees oli üks varasemaid meetodeid, mida kasutati glutatiooni suuremahuliseks tootmiseks-. Selles protsessis ühendatakse kolm aminohapet, mis moodustavad glutatioon-glutamiinhappe, tsüsteiini ja glütsiini-, keemiliselt mitmete juhitud reaktsioonide kaudu. Selle tehnika abil saab toota suhteliselt kõrge puhtusastmega ja stabiilse kvaliteediga looduslikku glutatioonipulbrit. Kuid keemiline süntees hõlmab tavaliselt keerukaid reaktsioonietappe ja nõuab reaktsioonitingimuste ranget kontrolli. Lisaks võib keemiliste reaktiivide kasutamine tekitada keskkonnaprobleeme ja suurendada tootmiskulusid. Nende puuduste tõttu asendatakse see meetod järk-järgult tõhusamate ja keskkonnasõbralikumate tehnoloogiatega.
• Ensümaatiline süntees
Ensümaatiline süntees kasutab spetsiifilisi ensüüme, et katalüüsida loodusliku glutatiooni pulbri moodustumist selle prekursoraminohapetest. See meetod sarnaneb väga elusorganismides esineva loodusliku biosünteesi rajaga. Võrreldes keemilise sünteesiga pakub ensümaatiline tootmine kõrgemat reaktsiooni spetsiifilisust ja tekitab vähem soovimatuid kõrvalsaadusi. Protsessi võib läbi viia ka suhteliselt leebetes tingimustes. Sellegipoolest võivad ensüümide hind ja ensüümi stabiilsusega seotud probleemid piirata selle kasutamist suuremahulises-tööstuslikus tootmises.
• Mikroobne fermentatsioon
Mikroobne kääritamine on praegu kõige laialdasemalt kasutatav meetod glutatioonipulbri tootmiseks. Selles protsessis muudavad mikroorganismid-eriti pärm-toitained oma loomulike ainevahetusradade kaudu glutatiooniks. Loodusliku glutatioonipulbri tootmine hõlmab tavaliselt suuresaagiliste mikroobitüvede valimist, nende kultiveerimist toitainerikkas käärituskeskkonnas, millele järgneb ekstraheerimine, puhastamine ja kuivatamine glutatioonipulbri saamiseks. Fermentatsioonitehnoloogia pakub mitmeid eeliseid, sealhulgas kõrge efektiivsuse, mastaapsuse ja väiksema keskkonnamõju. Biotehnoloogia pideva arenguga töötatakse välja geneetiliselt muundatud mikroorganisme, et veelgi parandada glutatiooni tootmist.
Järeldus
Puhas glutatioonipulber pärineb erinevatest looduslikest allikatest. Seda sünteesitakse inimkehas kolmest aminohappest, mida toodavad taimed ja mikroorganismid ning saadakse kaudselt toidu kaudu. Alates selle avastamisest üheksateistkümnenda sajandi lõpus on glutatiooni põhjalikult uuritud ja tunnustatud raku tervise olulise komponendina.
Biotehnoloogia ja kääritamistehnoloogia edusammud on võimaldanud kommertskasutuseks mõeldud glutatiooni pulbri tõhusat suuremahulist-tootmist. Tänapäeval tarnitakse ülemaailmsele turule laialdaselt kvaliteetset-glutatioonipulbrit, mida kasutatakse toidulisandites, kosmeetikas ja farmaatsiauuringutes.
Guanjie Biotech on glutatioonipulbri hulgitarnija, kes pakub usaldusväärset glutatioonipulbrit tootjatele ja formuleerijatele kogu maailmas. Kuna teaduslik arusaam antioksüdantidest aina laieneb, jääb looduslik glutatioonipulber eeldatavasti ka järgmisteks aastateks tervise ja heaolu uuenduste võtmekomponendiks. Puhta glutatioonipulbri tootmiseks kasutame keemilist sünteesi ja mikroobset kääritamist. Tere tulemast meiega päringuid tegema aadressil info@gybiotech.com.
Viited
[1] Meister, A. ja Anderson, ME (1983). Glutatioon. Annual Review of Biochemistry, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR ja Turner, ND (2004). Glutatiooni metabolism ja selle mõju tervisele. The Journal of Nutrition, 134 (3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). Rakulise peategelase glutatiooni muutuvad näod. Biochemical Pharmacology, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H. ja Rinna, A. (2009). Glutatioon: ülevaade selle kaitsvatest rollidest, mõõtmisest ja biosünteesist. Meditsiini molekulaarsed aspektid, 30 (1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Glutatiooni süntees. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Üldised teemad, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutatioon ja selle roll raku funktsioonides. Free Radical Biology and Medicine, 27 (9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD ja Tapiero, H. (2003). Glutatiooni tähtsus inimeste haigustes. Biomedicine & Pharmacotherapy, 57 (3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Askorbaat ja glutatioon: aktiivse hapniku kontrolli all hoidmine. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Lühiülevaade glutatiooni rollist pärmi reageerimisel toitumis-, keskkonna- ja oksüdatiivsetele stressidele. Enzyme and Microbial Technology, 26 (9–10), 737–742.
