Каковы функции глутатиона и его применения?

Глутатион является важным активным веществом в организме, которое имеет множество физиологических функций, таких как сбор свободных радикалов, детоксикация, содействие усвоению железа, поддержание целостности мембраны красных кровяных Телец, поддержание биосинтеза ДНК, нормального роста клеток и клеточного иммунитета и т.д. [1].

Химическое название глутатиона N-(N- l- y-glutamyl-l- cysteninyl) глицин, то есть N-(N- l- y-glutamyl-l- cysteinyl) глицин. Глутатион присутствует во всех живых клетках [1], но более распространен в тканях животных и менее распространен в растительных тканях. В этой статье представлены приложения и основные физиологические функции глутатиона.

1. Биологические функции глутатиона

1.1 участие в поглощении и транспортировке аминокислот

Помимо специфической системы переноса белка в плазменной мембране, глутатион также участвует в поглощении аминокислот в тонком кишечнике и их переносе из внеклеточного отделения в внутриклеточный, так называемый r-glutamyl цикл [2].

Общий процесс этого цикла является следующим: р-глутамиль в плазменной мембране катализирует образование р-глутаминовой кислоты и цистеинилглицина из глутатиона и поглощенных аминокислот, которые затем транспортируются в клетку и распадаются на аминокислоты и глутатион внутри клетки, что завершает процесс переноса и поглощения аминокислот. Реакция активизируется в результате цикла СПС.

1. Работа. 2сохранение целостности эритроцитной мембраны и удаление свободных радикалов из организма

Эритроциты часто производят небольшое количество H2 02 во время метаболизма, который может деактивировать серфгидриловые группы клеточной мембраны, если не удаляется вовремя. H2 02 также вызывает окисление ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидных молекулах клеточной мембраны, что приводит к образованию липидных пероксидов, которые затем разлагаются и образуют коллоидные агенты.

Эти коллагены быстро вызывают повреждения красной клеточной мембраны и гемолиз происходит. Фермент глутатион пероксидаза, который использует глутатион в качестве субстрата, катализирует образование H2 0 из H2 02 и образование спиртов из липидных пероксидов, тем самым избегая повреждения эритроцитной мембраны.

Глутатион отбрасывает свободные радикалы в организм, связывая их через свои сульфидные группы, тем самым предотвращая окисление сульфидных групп и денатурацию белков. Глутатион эффективно собирает свободные радикалы, предотвращает старение кожи и пигментацию, а также улучшает кожу блеска. В то же время, он может уменьшить атаку свободных радикалов на ДНК, эффективно уменьшая повреждения и мутации ДНК. Глутатион также является своего рода защитным средством от радиации, которое может эффективно поглощать различные виды высокоактивных свободных радикалов, образующихся в организмах в результате прямого или косвенного воздействия радиации [1, 3].

1. Работа. 3 участие в уменьшении гемоглобина

Нормальные человеческие молекулы гемоглобина содержат двувалентный железо (Fe2+), которое соединяется с кислородом и становится оксигемоглобином. Если дивалентный железо в гемоглобине окисляется до Fe3+, он становится мемемоглобином (MHb) и теряет функцию переноса кислорода. Однако при нормальных условиях глутатион и другие снижающие вещества (такие как акорбиновая кислота, NADH, NADPH) в эритроцитах вместе образуют систему снижения MHb, которая может эффективно предотвратить окисление двухвалентного железа [2].

2. Как глутатион применяется в пищевой промышленности?

2.1 применение при переработке макаронных изделий и молочных продуктов

Добавление глутатиона при переработке макаронных изделий может эффективно улучшить реологические свойства теста, снизить прочность теста, контролировать вязкость теста в широком диапазоне, а также эффективно сократить время сушки макаронных изделий [4]. Сообщается [5], что глутатион может прямо или косвенно сократить дисульфиды между молекулами глутенового белка при выпечке хлеба, тем самым влияя на трехмерную структуру ячеек белков и реологические свойства пончиков, повышая тем самым качество и вкус хлеба.

Добавление глутатиона и других добавок к молочным продуктам улучшает вкус и максимально повышает качество молочных продуктов. Глутатион может предотвратить ферментативный и неферментативный браунтинг макаронных изделий и молочных продуктов из-за его снижающих и антиоксидантных свойств.

2.2 применение в мясной и морской промышленности и других отраслях пищевой промышленности

С тех порГлутатион обладает превосходными восстановительными свойствами, добавление глутатиона в мясо и морепродукты может не только значительно продлить их свежесть период, но и укрепить любимый вкус. Кроме того, глютатион обладает сильным мясным вкусом, когда система нуклеиновых кислот l-глютамата ароматизируется или сосуществует со своей смесью [6].

Глутатион также предотвращает неприятное изменение окраски замороженных филе рыб и браунинг мяса Рыбы. Добавление глутатиона к фруктам и овощам полезно для поддержания оригинального питания и привлекательного цвета и вкуса, а также предотвращения браунинг. Для усиления медицинского воздействия антиканцеровых напитков были поданы и выданы патенты на пивоваренное антиканцеровое пиво с высоким содержанием глутатиона [7].

3. Как глутатионис применяется в медицине?

3.1 применение в терапии опухолей

Глутатион является защитным веществом от эндогенной радиоактивности и может эффективно лечить повреждения, вызванные лучевой терапией опухолей [8]. Исследователи обнаружили, что в случае с высоким содержанием глутатиона эффект лучевой терапии на опухоли низок, в то время как уменьшение внутриклеточного содержания глутатиона, хотя эффект лучевой терапии улучшился, повреждения клеток в организме значительно увеличатся. Поэтому вопрос о Том, как сохранить соответствующий уровень глутатиона в клетках для эффективного улучшения радиотерапевтического эффекта опухолей при лечении опухоли, станет важным в будущем при клинической онкологии.

3. Работа. 2 как детоксикатор

Глутатион может непосредственно связывать с некоторыми ядами и эффективно снижать токсичность экзогенных токсичных веществ (включая лекарства) и обычно используется при лечении отравлений акрилонитрилом, фторидом, моноксидом углерода, тяжелыми металлами и т.д. [1]. В то же время глутатион может исправить дисбаланс ацетилхолина и холинэстеразы и сыграть роль противовесов. Глутатион может также способствовать метаболизму аминокислот и жирных кислот, способствовать неактивации эстрогена, снижению гипоалбуминемии [6].

3. Работа. 3 другие клинические применения

Недавно сообщалось [8], что глутатион может сдерживать вич и улучшать сексуальную функцию. Кроме того, глутатион эффективен при лечении заболеваний роговицы. Кроме того, глютатион может обеспечивать печень глицином и таврином, обеспечивать синтез глицина и тавриноконгированного холина, а также способствовать абсорбции жирорастворимых витаминов (а, D, е и к) в пищеварительном тракте, тем самым стимулируя печень к синтезу зависящего от витамина к коагуляционного фактора и снижая тенденцию кровотечения [2]. Сообщается, что более низкий, чем обычно, уровень глютатиона в организме может привести к ряду заболеваний, таких как диабет, алкогольная токсичность печени, катаракта, Рак, паркинсон и#39; синдром s, и Alzheimer' болезнь s [9].

3. Работа. 4 применения в области спорта [10].

Сальминен и вихко в соединенных штатах сообщили о применении глутатиона в спорте. Три недели тренировки выносливости могут увеличить содержание глутатиона у мышей. После физических упражнений уровни глутатиона мышц увеличились на 50 процентов, а также уровень гемоглобина и антиоксидантной способности в организме.

Исследователи также обнаружили, что уровень гемоглобина был выше 15 процентов, когда спортсмены выступали в лучшем виде, и что гемоглобин уровни являются наиболее важным показателем для спортсменов, особенно в выносливости событий, таких как пробег на средние расстояния и марафоны. Глутатион также защищает красные кровяные клетки от разрушения. Поэтому глутатион является очень важной темой для исследований в области спорта, будь то спортивная анемия, профилактика переобучения или спортивное питание.

4. Методы определения глутатиона

В настоящее время существует несколько методов определения глутатиона, среди которых модифицированный метод редуктазы тиэтце, метод гриффита, калориметрия, хроматография, спектрофотометрия, капиллярный электрофорез, флюоресцентная фотометрия [11] и др.

4. Работа. 1 метод высокопроизводительной жидкостной хроматографии (HPLC)

Asensi et al. [12] использовали метанол-воду в качестве подвижной фазы и ультрафиолетовый/висовый детектор для обнаружения глутатиона в соевых фазах с предельным значением обнаружения 1 nmol/L и осб 1,5%. Предел обнаружения составлял 1 нмоль/л с осб 1,5%. Чэн цинджун и др. [13] использовали раствор KCl-HCL раствор-метанол-эдта в качестве мобильной фазы и электрохимического детектора (стеклоуглеродный электрод, эталонный электрод Ag/AgCl, 0,9 в) для определения глутатиона в микроцеллюлозе головного мозга крыс. Содержание глутатиона в микродиализирующей жидкости головного мозга мышей определялось электрохимическим детектором (рабочим электродом был Ag/AgCl, эталонным электродом — Ag/AgCl, а рабочее напряжение — 0,9 в). Восстановление составило 87,3%, а осб — 1,8%. Восстановление составило 87,3% с осб 1,8%.

Брент и др. [14] использовали метанол и ацетат натрия (PH 7) в качестве мобильных фаз, а также сложные ортофталалдегид (OPA) и глутатион для производства высокофлюоресцентного термического производного с флюоресцентным детектором, и предел обнаружения составлял 0,1 пмоль.1 пмоль, линейный диапазон 0,1 ~ 200 пмоль. Линейный диапазон составил 0,1 ~200 пмоль, а восстановление глутатиона составило 99,2% с осб 1,2%. Восстановление глутатиона составило 99,2% с осб 1,2%. - 2%. Линейный диапазон составил 0,1 ~200 пмоль, а восстановление глутатиона составило 99,2% с осб 1,2%. Метод подходит для определения глутатиона в смешанных компонентах с широким линейным диапазоном и высокой стабильностью.

4.2 высокопроизводительный капиллярный электрофорез (ВПЧ)

ВПЧ оказывает очень хороший эффект разделения, Frassanito et al. [15] использовали ВПЧ для определения содержания глутатиона в биологическом испытательном материале, а предел обнаружения детектора уф /Vis составлял 0,2 градуса/мл, линейный диапазон - 0,2 градуса/мл, а предел обнаружения - 0,5 градуса/мл. Предел обнаружения ультрафиолетового/виса детектора составлял 0,2 градиента/мл, а линейный диапазон - 0,2 ~100 градиента/мл. Линейный диапазон составил 0,2 -100 градиентов/мл с осб 1%.

В 1987 году был усовершенствован метод электрохимического обнаружения ВПЧ для решения проблемы короткого оптического диапазона ультрафиолетового абсорбционного детектора, а в 1993 году Thomas et al. [16] использовали модифицированные гч-ау электроды в системе ВПЧ для определения глутатиона в тканях головного мозга муринов с концентрацией 10 ммоль/л 2 мл при pH 5,5. 5,10 ммоль/л 2-(n-морфолин)- этаносульфоновая кислота использовалась в качестве буфера при температуре 0,5 в (Vs Ag/Au). При потенциальном значении 0,15 в (Vs Ag/AgCl) предел обнаружения составлял 0,53 fmol, а осб - 0,5 fmol. Предел обнаружения составлял 0,53 fmol при 0,15 V (Vs Ag/AgCl) с осб 2,1%. 1 %.

В пище глутатион может улучшить вкус и качество пищи; В биомедицине глутатион может защищать клетки в организме, поддерживать белковую структуру и функцию, удалять пероксиды и свободные радикалы в организме, детоксицировать организм, способствовать абсорбции железа и участвовать в транспортировке и абсорбции аминокислот. С развитием науки и техники, ученые будут исследовать больше биологических функций, а также применения глутатиона.

Ссылки на статьи

 [1] вина ж. глутатион: метаболизм и физиологические функции [м]. CRc Press, Boca Raton, FL, 1990.

 [2] чжэн юньланг. Биологические функции глутатиона [J]. Биологический бюллетень, 1995, 30(5): 22-24.

[3] цзинь идзун, дин ли, ян минфен. Содержание клеточного глутатиона и радиосенсибилизация [J]. Журнал радиационных исследований и радиационной технологии, 1996, 14(3): 172-176.

[4] шэнь ялонг, ли шуанг, чи Лили и др. Применение и производство глутатиона [J]. Промышленная микробиология, 2000, 30(2):41 — 45.

[5] эффект глутатиона ван хайу в Baker' дрожжи на реологических свойствах теста [J]. Журнал вуси, 1999, 18(3):29-32.

[6] юань ё дун, чжэн цзяньсян. Прогресс в исследовании глутатиона как функционального пищевого базового материала [J]. J. - привет.

Пищевая промышленность и ферментация, 1999, 25(5):52-57. [7] китайский патент. 91111019.

[8] братство а, тонелли а, касабланка а и др#Al. Роль macrophage pro- tection в развитии муриновых СПИД [J]. СПИД, 1999, 21(2): 81 — 87.

[9] клейнман ва, Джон п, ричи-младший. Определение воров и дифидов с использованием высокопроизводительной жидкостной хроматографии с электрохимическим обнаружением [J]. Хроматография б, 1995, 672: 73 — 80.

[10] лю женю. Исследования и применение глутатиона [J]. Химия жизни, 1995, 15(1): 19 — 21.

 [11] флорейни м, петроне м, дебетто п и др#- я. Сравнение различных методов определения пониженного и окисленного ягодичного содержания в тканях млекопитающих [J]. Радикальные Res, 1997, 26(5) 449-455.

[12] Asensi M, Sastre J, Federico VP, et#- я. Высокопроизводительный жидкостный метод хроматографии для измерения окисляемого ягодица в биологических образцах [J]. Анал биохим, 1994, 217:323-328.

 [13] чэн цзинцзюнь, куанг пейген, чжан феньин и др. Определение глутатиона и циштейна в диалисате головного мозга крыс с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимическим обнаружением [J]. Хроматография, 1998, 16(2): 167 — 169.

[14] брент а, тетри н, Иосиф о. Измерение глутатиона методом высокоперформового жидкостного хроматографического разделения и флюорометрического обнаружения аддукта глутатиона-ортофталадегида [J]. Анал биохим, 1989, 179: 236 — 241.

[15] фрасанито р, росси м, драгани лк и др#- я. Новый и простой метод анализа глутатиона аддукта атразина [J]. Журнал chro- матография A, 1998, 795:53-60.

[16] Thomas J, Shea O, Lunte SM. Выборочное обнаружение свободных воров крышкой-иллярными электрофорезами-электрохимией с использованием микроэлектрода амальгамы из золота/ртути [J]. Анал хим, 1993, 65(3):247 — 250.