Как извлечь глутатион из дрожжей?

1.Глютатион is a tripeptide (L-Y-glutamyl-L-cysteinyl-glycine) compound that is widely distributed in animals, plants, grains, and oil seeds, and one of its cellular functions is to protect against various toxins and carcinogens. It is widely distributed in animals, plants, grains, and oilseeds. It has been shown that glutathione is completely absorbed in the small intestine and that some epithelial cells can use exogenous glutathione for detoxification, suggesting that dietary glutathione determines the extent of cellular damage in the body [1].

Помимо того, что глутатион является антитоксичным веществом, он оказывает активационный эффект на некоторые сульфгидрилферменты, может использоваться в качестве антиоксиданта для защиты ферментов и других групп белка сульфгидриллов и играет определенную роль в биологическом окислении, переносе аминокислот и защите гемоглобина [2]. Кроме того, глутатион может подавлять старение, предотвращать диабет и устранять усталость. Недавно было установлено, что глутатион также препятствует распространению вич. Поэтому изучение глутатиона имеет большое значение для здоровья и жизни человека.

1. Распространение глутатиона в природе

Глутатион широко распространен в природе, в основном в тканях животных и крови, а также во многих растениях, таких как овощи, бобовые, крупы, картофель, грибы и т.д. Кроме того, содержание глутатиона в дрожжах также является высоким. По оценкам, содержание глутатиона составляет 50~200 мг/кг в необработанном мясе, 50~150 мг/кг в свежих фруктах и овощах [3] и около 15% в сухих дрожжах [4], в то время как содержание ниже в молочных продуктах, крупах и приготовленных пищевых продуктах.

2. Свойства и физиологические функции глутатиона

2.1 свойства глутатиона

В настоящее времяmolecular weight of glutathione307.33 и точка плавления 189 ~ 199. Молекулярный вес глутатиона 307.33, точка плавления 189 ~ 193 ℃ (разложение), кристалл бесцветный и прозрачный вытянутый столб (пластинка), изоэлектрическая точка (PI) 5,93. Она легко разлагается в свете, а кристаллическая форма бесцветна и прозрачна. Он легко разлагается светом и легко окисляется. Молекула глутатиона имеет специальную гравитационную-пептидную связь, которая образуется конденсацией гравитационной-коо глутамической кислоты и гравитационной-NH2 циштейна.

Эта пептидная связь отличается от пептидной связи, образованной конденсацией грау-коо из одной аминокислоты и грау -NH2 из другой аминокислоты в молекуле белка. Поскольку глутатион содержит живую группу сульфидрил, который легко окисляется, 2 молекулыСокращенный глутатион (GSH for short)Дегидрогенизированы и связаны дисульфидной связью (дисульфидными соединениями), чтобы стать окисленным глутатионом (GSSG for short). Поэтому глутатион можно разделить на две основные группы: окисленный и уменьшенный, уменьшенный глутатион играет важную роль в функционировании живых организмов.

2.2 физиологические функции глутатиона

Физиологические функции глутатиона проявляются в основном в 6 аспектах:

(1) сохранение целостности эритроцитной мембраны.

(2) защита и восстановление активности ферментов, требующих сульфидных групп.

(3) глутатион является кофактором и коэнзимом многих ферментов.

(4) участвует в абсорбции и транспортировке аминокислот.

(5) участвует в сокращении метемоглобина и содействии абсорбции железа.

(6) удаляет вредные яды и метаболиты из организма.

3. Производство и продажа - из глутатиона

Глутатион может быть подготовлен с помощью различных методов, которые можно грубо разделить на экстракцию, ферментацию, фермент метод и химический синтез. В настоящее времяГлутатион в основном получают из дрожжей- да. Хотя печени крупного рогатого скота и свиней относительно богаты глутатионом, печени имеют уникальные ароматы и липидное окисление и не очень аппетитно, поэтому дрожжи, как правило, используется в качестве сырья для извлечения глутатиона.

3.1 извлечение глутатиона из дрожжей

3.1.1 подготовка экстракционного раствора глутатиона

Поскольку глутатион существует в клетках дрожжей, основная проблема извлечения глутатиона из дрожжей заключается в Том, чтобы сделать глутатион выпущен из клеток, и методы, используемые до сих пор можно разделить на три категории:

(1) метод фермента

①Natural autolysis метод: дрожжи помещаются в подходящую температуру, pH, и буфер, после определенного периода времени внутриклеточная ферментационная система аутолиза активируется, и действует на клеточной стенке и клеточной мембране дрожжей, чтобы сделать его растворить и высвободить внутриклеточные вещества.

В настоящее время Индуцированный аутолиз: добавляя saccharase и protease для растворения стенки дрожжевых элементов и внутриклеточных макромолекул, внутриклеточные вещества могут растворяться плавно.

(2) Метод химической обработки

Главным образом обработка растворителями. Использование некоторых неорганических или органических химических реагентов для растворения поверхностной структуры стенки и мембраны дрожжевых элементов или изменения проницаемости мембраны дрожжевых элементов, с тем чтобы жидкое вещество, используемое в качестве дрожжевых элементов, обычно использовалось следующим образом: экстракция горячей воды, экстракция формовой кислоты, экстракция этанола, экстракция трихлоруксусной кислоты и смешанная экстракция органической кислоты и т.д. [5].

(3) метод механического дробления

Этот метод является наиболее широко используемым, особенно метод гомогенизации при высоком давлении и метод высокоскоростного шлифования шаровых мельниц. Первым из них является использование потока жидкости на высоких скоростях, в головке гомогенизатора проема, что приводит к сильному сдвигу и делает дрожжевых элементов сломанными, а высокоскоростной шаровой мельницы метод измельчения является дрожжевой навозной жижи, помещенной в шаровой мельницы, содержащей стеклянные шары измельчения.

Самое большое препятствие на путиИзвлечение глутатиона из дрожжейЭто стена камеры. С точки зрения снижения затрат и простоты, зарубежные производители обычно используют ультразвуковое и ионизирующее излучение для обработки отработанных пивных дрожжевых без уничтожения внутриклеточных активных веществ. Этот метод безопасен, гигиеничен и прост для массового производства. Кроме того, аутолизат свежих дрожжей также имеет очевидный эффект продвижения на дрожжи аутолиза, который, как полагают, из-за того, что различные ферментные системы, содержащиеся в аутолизате помогают растворить клеточной стенки.

3. 2.1. Изоляция и очищение глутатиона

На сегодняшний день сообщается о четырех основных методах разделения и очистки глутатиона, метод медной соли [6] является традиционным методом и имеет практическую ценность, однако загрязнение является значительным; Метод ионной биржи [7], экономические выгоды выше, ожидается, что он полностью заменит метод медной соли; Кроме того, для проведения хроматографии на основе органической аффинити используется синтетическая смола ртути, скорость восстановления которой может достигать 82,96% [8]; Согласно последним сообщениям, фазовая сепация, вызванная температурой, может сочетаться с бифазным разделением, этот метод также может быть более 80% восстановления глутатиона. 96% [8]; Согласно последнему отчету, он может сочетаться с фазовым разделением, вызванным температурой, путем бифазного разделения, и скорость восстановления глутатиона может составлять более 80% с помощью этого метода, который также является лучшим [9].

3.2.2 ферментация для производства глутатиона

В настоящее времяПроизводство глутатиона путем ферментацииБыл подробно изучен в японии и других странах, и производственный процесс заключается в контроле за синтезом синтеза цистеина Y-glutamate и синтеза глутатиона, а также за деятельностью по разложению транспептидазы глутамила в целях повышения урожайности глутатиона; Синтез глутатиона, полученный с помощью технологии клонирования генов в эшерихии коли, был использован для повышения урожайности глутатиона. Синтез глутатиона, полученный путем клонирования генов в кишечной палочке, был изучен на предмет увеличения производства глутатиона.

Чтобы изменить проницаемость глутатиона в клетке, так что внутриклеточные выделения глутатиона на экстраклеточные могут быть добавлены к некоторым веществам (таким как этанол и т.д.), которые влияют на структуру и функцию клеточной мембраны, особенно протопластовой мембраны. В последние годы, чтобы улучшить производство глутатиона, применение биоинженерных бактерий также добился большого прогресса.

Ферментация является наиболее перспективным методом производства глутатиона. Япония и некоторые западные страны освоили промышленное производство глутатиона. Они провели дополнительные исследования по биосинтезу глутатиона и применили методы генной инженерии к производству глутатиона. Среди них наиболее распространенным методом производства глютатиона является получение высокого содержания дрожжей мутагенезом, а дрожжи используются saccharcomyces cystl- norolens kn1 -1, candida petrophilum AI0-2, candida utilis ER388 и candida uilis. ER388 и candida uilis 74-8.

В китае мало исследований по глутатиону и его биосинтезу, за исключением исследований по извлечению глутатиона из дрожжей, проведенных чжу чжаоном [10], и успешных скринингов высокоурожайного штамма псевдогифае глутатиона, проведенных чжанем гуюем [11], а также недавнего доклада по синтезу глутатиона, подготовленного компанией Brewer' дрожжи, то есть выбор и разработка высокоурожайного штамма бретаномисес цевисия м - 05 вариант. Этот штамм содержит 14,43 мг глутатиона на грамм сухих клеток, что выше, чем предыдущий штамм. Этот штамм содержит 14,43 мг глутатиона на грамм сухих клеток, что на 68,4% выше предыдущего штамма [12].

4. Приложения для глутатиона

Глутатион является очень важным производным аминокислотыС широким спектром применений. В качестве реагента глутатион широко используется в биохимических, медицинских, биологических и химических исследованиях и определении. Клинически он может быть использован в адъювантном лечении гепатита, детоксикации органических веществ и тяжелых металлов, защите от раковой радиации и химиотерапии, подавлении катаракты и вич, защите клеточных мембран, улучшении половой функции и т.д. В пищевой промышленности глутатион может использоваться в качестве пищевой добавки для улучшения питания, повышения вкуса продуктов питания и предотвращения их ухудшения; Он также может быть преобразован в сочетание терапевтических и медицинских препаратов, используемых в здравоохранении человека.

Из-за низкой стабильности сохранения глутатиона, трудно коммерциализировать глутатион. Была уточнена основная причина снижения содержания глутатиона в напилках, и был успешно разработан экстракт глутатиона с долгосрочной стабильностью в напитке, т.е. проведена стабилизация глутатиона, и при определенных условиях две молекулы глутатиона объединены в одну молекулу стабилизированного глутатиона. Этот стабилизированный глутатион очень стабилен и может быть использован в различных пищевых продуктах. Когда он всасывается в организм, он сводится к глутатиону в верхней части тонкой кишки и имеет те же физиологические эффекты, что и глутатион.

With the deepening of research on glutathione, glutathione will have more applications in clinical and pharmaceutical fields. In addition, glutathione is an ideal additive for the preparation of functional foods, and it can be added to dairy, meat, pasta, beverages, confectionery, and fermented foods as a health care and nutrient fortification agent, therefore, it has a wide range of applications in the food processing industry, and it has been widely used in food processing industry. As a food additive, glutathione is superior to other preservatives and antioxidants and is beneficial to human health.

Справочные материалы:

[1] сао синжи. Метод отделения и сушки глутатиона. Guangzhou Food Industry Science and Technology, 1996 (2), 44 ~ 45

[2] China Food Magazine. Коллекция известных китайских продуктов. — Пекин: издательство «перспектива», 1998

[3] шэнь бейин, цзян чживэй. Глутатион, новая функциональная пищевая добавка с биологической активностью. Зерно и жиры, 1993(2):27 ~ 32

[4] цзян м-ф. Разработка дрожжевых экстрактов, содержащих цистатионин. Шаньдун пищевая ферментация, 1992 (4)

[5] чжоу и др. Предварительное исследование по извлечению глутатиона из дрожжей. Биотехнология, 1997, 7(4):31

[6] Yoshikazu Isowa Amino acid dermentation V glutathione Hakko To Koggo, 1981, 40(7): 631 ~ 636

[7] харухико маки хидеки фукуда отделение глутатиона и глутамической кислоты с помощью симулированной системы нования-абсорбер-кровать. J Fermend. 1987, 65(1): 61 ~ 70

[8] Wang F, Feng WX. Выделение и очистка глутатиона ртутьсодержащей смолой. Журнал восточно-китайского университета науки и техники, 1996, 22(6)

[9] мей донхе, линь лецян, чжу зицян. Удаление глутатиона из дрожжей путем двухфазного водяного разделения в сочетании с фазовым отделением, вызванным температурой. Журнал химической инженерии, 1998, 49(4)

[10] чжу чжао вэнь, чжоу цзинь-син и др. Модифицированный метод кристаллизации уменьшенного глутатиона из дрожжей. Журнал хлорогенных кислот, 1988(3): 6 ~ 9

[11] чжан гюй, тянь пин и др. Биосинтез глутатиона Saccharomyces cerevisiae. Аптечный журнал, 1990, 25(7): 494 ~ 499

[12] ши бж, хуан ДЖЗ и др. Синтез глутатиона Brewer' дрожжи (saccharomyces cererisiae) м -05 вариант I. I. отбор и размножение штаммов. Журнал фуцзянского нормального университета, 1996, 12(4): 91 ~ 95