Dari mana datangnya Glutathione?
Asal Asli Glutathione
Serbuk glutathione semulajadi ialah molekul kecil yang dikelaskan sebagai tripeptida, bermakna ia terdiri daripada tiga asid amino: asid glutamat, sistein, dan glisin. Ketiga-tiga asid amino ini bergabung melalui tindak balas enzim untuk membentuk glutation, yang biasanya disingkat sebagai GSH.
Glutathione wujud dalam hampir setiap organisma hidup. Ia hadir dalam:
• Manusia dan haiwan
• Tumbuhan
• Kulat
• Bakteria
• Beberapa alga
Pengedaran yang meluas ini menunjukkan bahawa glutation adalah molekul asas yang diperlukan untuk kehidupan. Ia berfungsi sebagai sistem pertahanan antioksidan universal yang melindungi sel daripada kerosakan oksidatif yang disebabkan oleh radikal bebas, toksin, dan tekanan persekitaran.
Dalam sistem biologi, glutation wujud terutamanya dalam dua bentuk:
● Reduced glutathione (GSH) – bentuk antioksidan aktif
●Oxidized glutathione (GSSG) – terbentuk apabila dua molekul GSH bergabung selepas meneutralkan radikal bebas
Keseimbangan antara dua bentuk ini adalah penting untuk mengekalkan homeostasis redoks selular.
Glutathione dalam Badan Manusia
Sumber utama serbuk glutathione semulajadi dalam tubuh manusia adalah sintesis endogen, bermakna sel menghasilkan glutation secara dalaman. Hati adalah organ utama yang bertanggungjawab untuk pengeluaran glutation, walaupun ia disintesis dalam hampir setiap sel.
Biosintesis glutation berlaku melalui proses enzimatik dua-langkah.
• Langkah 1: Pembentukan Gamma-Glutamylcysteine
Reaksi pertama menggabungkan asid glutamat dan sistein. Tindak balas ini dimangkinkan oleh enzim glutamat-cysteine ligase (GCL). Serbuk l glutathione tulen menghasilkan sebatian perantaraan yang dipanggil gamma-glutamylcysteine.
Langkah ini dianggap sebagai langkah-menghadkan kadar dalam sintesis glutathione kerana ketersediaan sistein selalunya menentukan berapa banyak glutathione boleh dihasilkan.
• Langkah 2: Pembentukan Glutathione
Dalam langkah kedua, enzim glutathione synthetase menambah glisin kepada-gamma glutamylcysteine. Ini menghasilkan molekul glutation terakhir.
Reaksi keseluruhan boleh diringkaskan sebagai:
Asid Glutamik + Cysteine + Glycine → Glutathione (GSH)
Setelah disintesis, serbuk glutation semulajadi diedarkan ke seluruh badan dan memainkan pelbagai peranan, termasuk detoksifikasi dalam hati, perlindungan antioksidan dalam sel, dan sokongan imun.
Glutathione dalam Makanan
Walaupun tubuh manusia boleh mensintesis glutathione secara semula jadi, pelbagai makanan juga mengandungi glutathione atau nutrien yang menyokong penghasilannya. Makanan ini berfungsi sebagai sumber pemakanan sekunder yang boleh membantu mengekalkan keseimbangan antioksidan badan. Serbuk glutathione semulajadi dalam makanan biasanya ditemui dalam produk tumbuhan segar dan-makanan kaya protein yang membekalkan asid amino prekursor.
• Sayuran Hijau
Banyak sayur-sayuran hijau mengandungi jumlah glutation semulajadi yang boleh diukur. Makanan ini selalunya kaya dengan antioksidan dan sebatian tumbuhan yang membantu melindungi sel daripada tekanan oksidatif. Sumber sayur-sayuran biasa termasuk bayam, brokoli, asparagus, bendi, dan alpukat. Antaranya, asparagus dan alpukat sering disebut sebagai sayuran yang mempunyai tahap glutation yang agak tinggi. Pengambilan sayur-sayuran segar yang kerap boleh menyumbang kepada mengekalkan aktiviti antioksidan yang sihat dalam badan.
• Buah-buahan
Buah-buahan tertentu juga mengandungi kuantiti kecil serbuk glutation semulajadi sambil menyediakan antioksidan lain yang bermanfaat. Buah-buahan seperti limau gedang, tembikai, strawberi, dan tomato dianggap sebagai sumber pemakanan yang menyokong. Walaupun kandungan glutathione dalam buah-buahan secara amnya lebih rendah daripada sesetengah sayur-sayuran, ia mengandungi vitamin C dan polifenol yang membantu melindungi glutation semulajadi tubuh daripada kerosakan oksidatif.
• Makanan Kaya-Protein
Makanan kaya protein-adalah penting untuk metabolisme glutation kerana ia menyediakan asid amino yang diperlukan untuk sintesis glutation. Telur, ikan, ayam, dan daging tanpa lemak membekalkan sistein, glisin, dan asid glutamat, iaitu tiga asid amino yang membentuk molekul glutation. Pengambilan protein ini yang mencukupi membantu menyokong pengeluaran glutation dalaman badan.
Glutathione dalam Tumbuhan dan Mikroorganisma
Serbuk glutathione semulajadi banyak terdapat dalam banyak organisma hidup dan berfungsi sebagai antioksidan penting yang membantu mengekalkan kestabilan dan pertahanan selular terhadap tekanan persekitaran.
• Tumbuhan
Dalam tumbuhan, glutathione disintesis sebagai sebahagian daripada sistem pertahanan semula jadi mereka. Ia membantu tumbuhan mengatasi pelbagai tekanan alam sekitar seperti sinaran ultraungu, kemarau, pencemaran udara, dan serangan patogen. Dengan mengambil bahagian dalam peraturan redoks, glutation membantu mengekalkan keseimbangan antara pengoksidaan dan pengurangan dalam sel tumbuhan. Ia juga menyumbang kepada menyahtoksik sebatian berbahaya yang dihasilkan semasa keadaan tekanan. Selain itu, glutation menyokong pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dengan melindungi struktur selular dan meningkatkan daya tahan keseluruhan tumbuhan terhadap cabaran alam sekitar.
• Mikroorganisma
Glutathione juga dihasilkan oleh banyak mikroorganisma, termasuk bakteria dan yis. Dalam organisma ini, serbuk glutation semulajadi memainkan peranan penting dalam mengekalkan keseimbangan redoks intraselular dan melindungi sel daripada kerosakan oksidatif. Spesies yis tertentu, terutamanya Saccharomyces cerevisiae, sangat cekap dalam menghasilkan glutation. Oleh kerana keupayaan ini, penapaian yis telah menjadi salah satu kaedah yang paling banyak digunakan untuk pengeluaran glutation perindustrian.
Pengeluaran Industri Glutathione
Dengan perkembangan pesat industri farmaseutikal, nutraseutikal dan kosmetik, permintaan untuk glutation telah meningkat dengan ketara. Untuk memenuhi permintaan ini, serbuk glutation semulajadi dihasilkan melalui beberapa kaedah pembuatan industri. Tiga teknologi pengeluaran utama termasuk sintesis kimia, sintesis enzimatik, dan penapaian mikrob.
• Sintesis Kimia
Sintesis kimia ialah salah satu kaedah terawal yang digunakan untuk-pengeluaran glutation berskala besar. Dalam proses ini, tiga asid amino yang membentuk glutathione-asid glutamat, sistein dan glisin-digabungkan secara kimia melalui satu siri tindak balas terkawal. Teknik ini boleh menghasilkan serbuk glutathione semulajadi dengan ketulenan yang agak tinggi dan kualiti yang stabil. Walau bagaimanapun, sintesis kimia biasanya melibatkan langkah tindak balas yang rumit dan memerlukan kawalan ketat keadaan tindak balas. Di samping itu, penggunaan reagen kimia boleh menjana kebimbangan alam sekitar dan meningkatkan kos pengeluaran. Disebabkan oleh kelemahan ini, kaedah ini secara beransur-ansur digantikan oleh teknologi yang lebih cekap dan mesra alam.
• Sintesis Enzim
Sintesis enzimatik menggunakan enzim khusus untuk memangkinkan pembentukan serbuk glutation semulajadi daripada asid amino prekursornya. Kaedah ini hampir menyerupai laluan biosintesis semula jadi yang berlaku dalam organisma hidup. Berbanding dengan sintesis kimia, pengeluaran enzim menawarkan kekhususan tindak balas yang lebih tinggi dan menghasilkan lebih sedikit produk sampingan yang tidak diingini. Proses ini juga boleh dijalankan dalam keadaan yang agak ringan. Namun begitu, kos enzim dan isu yang berkaitan dengan kestabilan enzim boleh mengehadkan penggunaannya dalam-pengeluaran industri berskala besar.
• Penapaian Mikrob
Penapaian mikrob kini merupakan kaedah yang paling banyak digunakan untuk menghasilkan serbuk glutation. Dalam proses ini, mikroorganisma-terutamanya yis-menukar nutrien kepada glutation melalui laluan metabolik semula jadinya. Pengeluaran serbuk glutation semulajadi biasanya melibatkan pemilihan strain mikrob-hasil tinggi, menanamnya dalam media penapaian-kaya nutrien, diikuti dengan pengekstrakan, penulenan dan pengeringan untuk mendapatkan serbuk glutation. Teknologi penapaian menawarkan beberapa kelebihan, termasuk kecekapan tinggi, kebolehskalaan dan kesan alam sekitar yang lebih rendah. Dengan kemajuan berterusan dalam bioteknologi, mikroorganisma kejuruteraan genetik sedang dibangunkan untuk meningkatkan lagi hasil pengeluaran glutation.
Kesimpulan
Serbuk glutathione tulen berasal dari pelbagai sumber semula jadi. Ia disintesis dalam tubuh manusia daripada tiga asid amino, yang dihasilkan oleh tumbuhan dan mikroorganisma, dan diperoleh secara tidak langsung melalui diet. Sejak penemuannya pada akhir abad kesembilan belas, glutation telah dikaji secara meluas dan diiktiraf sebagai komponen penting kesihatan selular.
Kemajuan dalam teknologi bioteknologi dan penapaian telah membolehkan pengeluaran serbuk pukal glutation berskala besar{0} yang cekap untuk kegunaan komersial. Hari ini, serbuk glutation-berkualiti tinggi dibekalkan secara meluas ke pasaran global untuk aplikasi dalam makanan tambahan, kosmetik dan penyelidikan farmaseutikal.
Guanjie Biotech ialah pembekal serbuk glutation pukal, menyediakan serbuk glutation yang boleh dipercayai untuk pengilang dan perumus di seluruh dunia. Memandangkan pemahaman saintifik tentang antioksidan terus berkembang, serbuk glutation semulajadi dijangka kekal sebagai bahan utama dalam inovasi kesihatan dan kesejahteraan untuk tahun-tahun akan datang. Kami menggunakan sintesis kimia dan penapaian mikrob untuk menghasilkan serbuk glutation tulen. Selamat datang untuk bertanya dengan kami di info@gybiotech.com.
Rujukan
[1] Meister, A., & Anderson, ME (1983). Glutathione. Kajian Tahunan Biokimia, 52, 711–760.
[2] Wu, G., Fang, YZ, Yang, S., Lupton, JR, & Turner, ND (2004). Metabolisme glutathione dan implikasi kesihatannya. The Journal of Nutrition, 134(3), 489–492.
[3] Pompella, A., Visvikis, A., Paolicchi, A., De Tata, V., & Casini, AF (2003). Perubahan wajah glutathione, protagonis selular. Farmakologi Biokimia, 66(8), 1499–1503.
[4] Forman, HJ, Zhang, H., & Rinna, A. (2009). Glutathione: Gambaran keseluruhan peranan pelindung, pengukuran dan biosintesisnya. Aspek Molekul Perubatan, 30(1–2), 1–12.
[5] Lu, SC (2013). Sintesis glutathione. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Mata Pelajaran Umum, 1830(5), 3143–3153.
[6] Sies, H. (1999). Glutathione dan peranannya dalam fungsi selular. Biologi dan Perubatan Radikal Bebas, 27(9–10), 916–921.
[7] Townsend, DM, Tew, KD, & Tapiero, H. (2003). Kepentingan glutathione dalam penyakit manusia. Bioperubatan & Farmakoterapi, 57(3–4), 145–155.
[8] Noctor, G., & Foyer, CH (1998). Askorbat dan glutathione: Mengekalkan oksigen aktif di bawah kawalan. Kajian Tahunan Fisiologi Tumbuhan dan Biologi Molekul Tumbuhan, 49, 249–279.
[9] Penninckx, MJ (2000). Kajian ringkas tentang peranan glutation dalam tindak balas yis kepada tekanan pemakanan, alam sekitar dan oksidatif. Teknologi Enzim dan Mikrob, 26(9–10), 737–742.
