谷胱甘肽膳食补充剂原料

谷胱甘肽是一种普遍分布的三肽，由三种氨基酸组成：甘氨酸、半胱氨酸和谷氨酸。半胱氨酸的硫醇基团是负责其生物活性的分子的关键功能成分。谷胱甘肽的结构是独特的，N-末端谷氨酸和半胱氨酸残基通过谷氨酸的γ-羧基结合，而不是利用α-羧基在蛋白质中形成传统的肽键。因此，该键的存在使得谷胱甘肽相对稳定并且抵抗细胞内的降解。

最初，人们认为这种不寻常的键只能被γ-谷氨酰转肽酶（GGT）水解，γ-谷氨酰转肽酶是一种位于特定细胞类型质膜上的必需酶。然而，研究表明，在高等真核生物中发现的 CHAC1 蛋白具有 γ-谷氨酰环转移酶活性，还可以特异性降解细胞内谷胱甘肽。

在大多数细胞中，谷胱甘肽在细胞质中的浓度为 1-10 mM，而在亚细胞器（包括细胞核、线粒体和内质网）中的浓度较低。三肽主要以还原型（GSH）和氧化型（GSSG）存在，它们之间的比率（GSH：GSSG）被用作确定氧化应激是否存在的标志。此外，GSH:GSSG 比率对于创建具有独特氧化还原特征的细胞区室至关重要。例如，在细胞质活跃的还原环境下，当GSH:GSSG比例超过100:1时，很难形成分子内和分子间的蛋白质二硫化物。然而，内质网的 GSH:GSSG 比例范围为 1:1 至 3:1，提供了氧化性更强的环境以允许氧化蛋白质折叠 。因此，必须维持最佳的 GSH/GSSG 比率才能发生生理过程。

谷胱甘肽在细胞内发挥重要作用，包括但不限于抗氧化防御、氧化还原电位的维持、氧化还原信号传导以及细胞生长和死亡的调节。GSH 硫醇基团的pK a约为 9.6，赋予该分子较低的反应性。因此，虽然谷胱甘肽可以直接清除ROS和外源物质，但酶催化的消除速度更快。谷胱甘肽 S-转移酶 (GST) 降低GSH 硫醇基团的 pKa，以催化三肽与异生素的亲核加成。同样，抗氧化防御中的大部分谷胱甘肽被谷胱甘肽过氧化物酶利用。这些酶通过 GSH 到 GSSG 的偶联氧化来催化 H 2 O 2还原成 H 2 O。随后，GSSG 在谷胱甘肽还原酶和 NADPH 的作用下还原回 GSH。其他需要硫醇还原当量的酶，例如过氧化还原蛋白和谷氧还蛋白，也利用谷胱甘肽作为还原剂，通过将其氧化还原敏感活性位点保持在还原状态来恢复酶功能。

衰老过程是一种复杂的现象，广义上定义为生理功能的逐渐衰退，并伴有多种病理状况。已经提出了几种解释衰老过程的理论，包括氧化应激理论，该理论提出，伴随衰老的ROS水平升高会导致细胞大分子的功能改变。除了 ROS 产生增加之外，Zhu 等人的一项研究表明，老年大鼠大脑中的 GSH 水平以及 GSH:GSSG 比率显着降低。

谷胱甘肽作为膳食补充剂具有多种全身作用，如改善肝脏异常、改善糖尿病并发症、防止病毒感染等等，研究表明，补充谷胱甘肽有助于逆转自由基损伤引起的过早衰老迹象。

参考文献：Musaogullari A, Chai YC. Redox Regulation by Protein S-Glutathionylation: From Molecular Mechanisms to Implications in Health and Disease. Int J Mol Sci. 2020 Oct 30;21(21):8113. doi: 10.3390/ijms21218113. PMID: 33143095; PMCID: PMC7663550.

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