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人体最重要的抗氧化物质——谷胱甘肽

人体最重要的抗氧化物质——谷胱甘肽

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  • 发布时间:2022-12-02
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【概要描述】谷胱甘肽是人体细胞内分布最广、含量最高的天然抗氧剂。谷胱甘肽可以中和细胞内的过氧化物以及氧自由基,保护细胞膜脂质、DNA和巯基酶免于氧化,保证分子生理功能的正常发挥。

人体最重要的抗氧化物质——谷胱甘肽

【概要描述】谷胱甘肽是人体细胞内分布最广、含量最高的天然抗氧剂。谷胱甘肽可以中和细胞内的过氧化物以及氧自由基,保护细胞膜脂质、DNA和巯基酶免于氧化,保证分子生理功能的正常发挥。

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肽(peptide)是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物,也是蛋白质水解的中间产物。与蛋白质的区别在于肽的组成更简单、分子量更小,因此更容易被人体吸收。

肽可以根据组成的氨基酸数量的不同来称呼:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫作二肽,同理还有三肽、四肽、五肽等。由三个或三个以上氨基酸分子组成的肽叫多肽。

也有命名法称2~10个氨基酸组成的肽称为寡肽(小分子肽),10~50个氨基酸的称为多肽,而超过50个氨基酸就称为蛋白质了。

小分子肽因为活性强、易吸收,也被称为小分子活性肽,获得越来越多的研究关注。

 

谷胱甘肽

还原型谷胱甘肽 (Glutathione, GSH)就是一种由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的小分子三肽,人类可于细胞内自行合成谷胱甘肽。

对应地,氧化型谷胱甘肽 (Glutathione disulfide, GSSG)是两分子GSH形成的二硫化物。

人体内90%以上的谷胱甘肽是以还原型存在的,其余则是以氧化型存在,谷胱甘肽氧化与还原酶催化二者的互相转化。谷胱甘肽两种状态的比值体现了细胞氧化应激水平,过高的GSSG:GSH值则说明细胞处于过高的氧化应激水平。

谷胱甘肽的分布

人体几乎每一个细胞内都含有GSH。其体内分布广泛程度仅次于水分子。GSH是动物细胞内含量最高的硫醇,一般细胞中浓度在 0.5 to 2 mM之间,肝脏作为人体最大的解毒器官,GSH含量高达10 mM。细胞外GSH浓度局部之间会有差异,血浆GSH在微摩尔范围[2]。

谷胱甘肽在其他动、植物中也有着重要的作用。在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中的含量为100 ~ 1000 mg/100g,鸡血中含58 ~ 73 mg/100g,猪血中含10 ~ 15 mg/100g[3]。

谷胱甘肽的重要功能

谷胱甘肽具有抗氧化、排毒、增强免疫三大主要功效。

抗氧化

人体中累积的过多氧自由基和过氧化物会带来蛋白质、脂质和DNA的氧化,氧化应激往往与关节炎、肺纤维化、帕金森、多发性硬化和癌症、衰老等疾病相关[4]。因此需要摄入足够的抗氧剂以对抗自由基带来的潜在伤害。

谷胱甘肽是人体细胞内分布最广、含量最高的天然抗氧剂。谷胱甘肽可以中和细胞内的过氧化物以及氧自由基,保护细胞膜脂质、DNA和巯基酶免于氧化,保证分子生理功能的正常发挥。这一功能主要是通过半胱氨酸中巯基活性来实现。

2 GSH + R2O2 → GSSG + 2 ROH (R = H, alkyl)

GSH + R. → 0.5 GSSG + RH

GSH还广泛参与细胞中的各种氧化还原反应,消除氧化剂对红细胞膜结构的破坏,维持红细胞膜结构的稳定。

排毒

GSH的巯基能够螯合重金属、氟化物、芥子气等毒素,常用以与毒物或药物结合,消除毒副作用[5]。因此GSH在肝细胞中的含量远高于其他细胞。

缺乏GSH会加速肝细胞凋亡,导致脂肪肝。而补充GSH可提高慢性脂肪肝患者血液中的蛋白质、酶和胆红素水平,静脉注射GSH会降低肝损伤的标志物丙二醛水平[6]。

增强免疫

GSH不仅保护免疫细胞免受损害,还具有调节免疫系统平衡的重要作用,其直接的反映就是对免疫细胞端粒的保护作用,并已获得临床数据支持(下图)。

GSH对免疫系统的作用还表现在促进T细胞激活,增殖和分化的功能,对维持T细胞免疫力有重要的作用[7]。

GSH还具有直接抵御病毒作用。对于COVID-19患者施以GSH增强辅助治疗可以提高患者的免疫应答以及减轻发展成为重症的几率[8]。

除了以上三点,GSH还参与代谢调节、神经信号传导、细胞增殖与凋亡等过程,可以说是全能的“多面手”了。GSH能够缓解关节炎、减轻痛症,而其抗氧化、排毒能力带来的美白效果也早已被广泛宣传。

 

如何保持GSH水平

衰老、癌症、囊性纤维化、心血管、炎症、免疫失衡、神经退行性疾病等都会过度消耗体内的GSH。不良的饮食习惯、慢性病,病毒感染和持续的压力,也会加速谷胱甘肽流失。而缺乏GSH,又会导致自由基、毒素等的积累,导致更易受到细菌、病毒感染,发生炎症反应以及早衰等,陷入恶性循环。

人体GSH降到正常水平的70%以下,将难以维持正常的生理功能。

要想保持体内稳定的GSH水平,唯有做到“开源”与“节流”。

“节流”是指保持健康的生活习惯,减少自由基的生成,以及减少接触环境中的毒素,如酒精、人工甜味剂、亚硝酸盐、电子辐射、大气污染等,进而减少GSH的过度消耗。

“开源”则是通过适当地补充GSH,为人体提供足够的抗氧化、解毒的资本,以提高人体的免疫力。饮食方面除了食用富含GSH的食物以外,还可以多进食含硫、含维生素C,D,E,以及富硒的食物。

 

然而,谷胱甘肽目前最大的问题是极低的口服生物利用度,往往在消化道内就被水解殆尽而无法进入细胞发挥作用。因此,从食物中摄取的GSH很难被吸收利用,缺乏时需要额外补充方能达到改善效果。而选择补充剂也要注意剂型,一般脂质体、微磷脂双层包裹等载药技术能够较好地将药物递送至靶点,从而发挥效能。

 

参考文献

[1] Xiong, Ying, et al. "S-glutathionylation: from molecular mechanisms to health outcomes." Antioxidants & redox signaling 15.1 (2011): 233-270.

[2] Forman, Henry Jay, Hongqiao Zhang, and Alessandra Rinna. "Glutathione: overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis. " Molecular aspects of medicine 30.1-2 (2009): 1-12.

[3] 刘开华,王荣荣.食品营养学:中国科学技术出版社,2013:192.

[4] Thannickal, Victor J., and Barry L. Fanburg. "Reactive oxygen species in cell signaling." American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 279.6 (2000): L1005-L1028.

[5] 于晓虹,史锋副.生物化学:浙江大学出版,2012:8.

[6] Dentico, P., et al. "Glutathione in the treatment of chronic fatty liver diseases." Recenti progressi in medicina 86.7-8 (1995): 290-293.

[7] Mak, Tak W., et al. "Glutathione primes T cell metabolism for inflammation." Immunity 46.4 (2017): 675-689.

[8] Spearow, Jimmy L., and Linda Copeland. "Improving Therapeutics for COVID-19 with Glutathione-boosting Treatments that Improve Immune Responses and Reduce the Severity of Viral Infections." (2020).

 

参考来源:百度  GOVITA

图文来源网络 如有侵权联系删除

 

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