Как извлечь глутатион из дрожжей?

Глутатионпредставляет собой трипептид (l- y -glutamyl- l- cysteinylglycine), который широко распространен среди животных, растений, зерновых и семян масла, и одна из его клеточных функций заключается в защите от различных токсинов и канцерогенов. Широко распространен среди животных, растений, зерновых и масличных культур. Показано, что глутатион полностью поглощается в тонком кишечнике и что некоторые эпителиальные клетки могут использовать экзогенный глутатион для детоксикации, что предполагает, что диетический глутатион определяет степень повреждения клеток в организме [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

Молекулярный вес глутатиона составляет 307,33, а 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, которая легко окисляется, 2 молекулы пониженного глутатиона (GSH for short) дегидрогенизированы и связаны дисульфидной связью (S), 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.

Самым большим препятствием для извлечения глутатиона из дрожжей является клеточная стенка. 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

Производство глутатиона путем ферментации было углубленно изучено в японии и других странах, и производственный процесс заключается в контроле за синтезом цистеина-глутамата 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 аминокислотным производным с 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.

С углублением исследований по глутатиону, глутатион будет иметь больше приложений в клинической и фармацевтической областях. Кроме того, глутатион является идеальной добавкой для приготовления функциональных пищевых продуктов, и он может быть добавлен в молочные продукты, мясо, макаронные изделия, напитки, кондитерские изделия, и ферментированные пищевые продукты в качестве медицинского и питательного обогатительного агента, поэтому он имеет широкий спектр применения в пищевой промышленности, и он широко используется в пищевой промышленности. Как пищевая добавка, глутатион превосходит другие консерванты и антиоксиданты и благотворно влияет на здоровье человека.

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