一、谷胱甘肽简介
谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合,含有巯基的的三肽,具有抗氧化作用和整合解毒作用。半胱氨酸上的巯基为谷胱甘肽活性基团(故谷胱甘肽常简写为G-SH),易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子气,铅、汞、砷等重金属)等结合,而具有整合解毒作用。故谷胱甘肽(尤其是肝细胞内的谷胱甘肽)能参与生物转化作用,从而把机体内有害的毒物转化为无害的物质,排泄出体外。谷胱甘肽还能帮助保持正常的免疫系统的功能。
二、谷胱甘肽应用
应用编辑
一、谷胱甘肽简介
谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合,含有巯基的的三肽,具有抗氧化作用和整合解毒作用。半胱氨酸上的巯基为谷胱甘肽活性基团(故谷胱甘肽常简写为G-SH),易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子气,铅、汞、砷等重金属)等结合,而具有整合解毒作用。故谷胱甘肽(尤其是肝细胞内的谷胱甘肽)能参与生物转化作用,从而把机体内有害的毒物转化为无害的物质,排泄出体外。谷胱甘肽还能帮助保持正常的免疫系统的功能。
二、谷胱甘肽应用
应用编辑谷胱甘肽具有广谱解毒作用,不仅可用于药物,更可作为功能性食品的基料,在延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品广泛应用。
(1)临床药物
已人工研制开发出了谷胱甘肽药物,广泛应用于临床,除利用其巯基以螯合重金属、氟化物、芥子气等毒素中毒外,还用在肝炎、溶血性疾病以及角膜炎、白内障和视网膜疾病等,作为治疗或辅助治疗的药物。近年来,西方科学家,尤其是日本学者发现谷胱甘肽具有抑制艾滋病毒的功能。
最新研究还表明,GSH能够纠正乙酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡,起到抗过敏作用,还可防止皮肤老化及色素沉着,减少黑色素的形成,改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽,另外,GSH在治疗眼角膜病及改善性功能方面也有很好作用。
(2)与维生素C联用
另外,维生素C也是体内一种重要的抗氧化剂。由于维生素C能可逆地加氢或脱氢,故维生素C在体内许多氧化还原反应中有重要作用。例如,许多酶的活性基团是巯基(-SH),维生素C能够维持-SH处于还原状态而保持酶的活性;维生素C可以使氧化型谷胱甘肽转变为还原型谷胱甘肽(GSH),使机体代谢产生的过氧化氢(H2O2)还原;维生素C还可保护维生素A、E及某些B族维生素免受氧化。因此,运用谷胱甘肽时,与维生素C并用,能够提高其功效。
(3)食品
1、加入到面制品中,可起到还原作用。不仅使制造面包的时间缩短至原来的二分之一或三分之一,劳动条件大幅度改善,并起到食品营养的强化作用及其他功能。
2、将其加入到酸奶和婴幼儿食品中,相当于维生素C,可起到稳定剂的作用。
3、将其拌到鱼糕中,可防止色泽加深。
4、加到肉制品和干酪等食品中,具有强化风味的效果。
(4)美容
谷胱甘肽作为一种抗氧化剂,可以用于化妆品,用于养颜美容护肤,延缓衰老。
三、谷胱甘肽的生产方法
谷胱甘肽的生产方法主要有化学合成法、酶转化法和发酵法。化学合成法为传统的方法,酶转化法正在进行广泛研究,目前尚未用作工业化生产。化学合成法工艺比较成熟,但存在复杂耗时的缺点。生物合成方法包括酶转化法和微生物发酵法,酶转化法生产谷胱甘肽由于需要获得相关酶系,步骤复杂,而且要消耗昂贵的ATP,需要为其设计ATP再生体系,还需要加入前体氨基酸,因此成本较高,目前还在实验研究阶段。微生物发酵法用于谷胱甘肽的生产是当前世界上主要的生产方法,并且由于避免了昂贵的ATP消耗,比较经济实用,国外谷胱甘肽的主要产地在日本,应用的是微生物发酵法生产谷胱甘肽。国内谷胱甘肽的研究起步较晚,但崛起迅速,主要得益于谷胱甘肽在医药、保健品、化妆品等方面的应用。
生物发酵法生产谷胱甘肽因采用的菌种不同,工艺会有差别。本项目的优势在于采用的是菌种是酵母菌,相比大肠杆菌表达系统,具有发酵稳定性好、产量高,产物分离纯化效率高等特点。同时由于发酵过程中培养基来源广泛,以此为基础开发的新的技术工艺,使得生产成本下降。
四、主要生产工艺流程说明
生产工艺各流程如下:
菌种培育→一级种子培养→二级种子培养→发酵→离心→破碎过滤→ 分离纯化→浓缩→干燥包装→入库
五、主要设备要求
发酵工艺方面:无菌操作台、摇床、发酵罐及其辅助设备
菌体破碎:高压匀浆机
分离设备:膜过滤、树脂分离
浓缩干燥设备:结晶罐或冻干机
检测设备:分光光度计、液相色谱
六、项目进展
已经完成中试(500L发酵罐),具备量产能力。