Historia glutationu

Glutation po raz pierwszy został opisany w 1888 roku de Rey-Pailhade, który wykrył substancję, którą nazwał filotionem. W roku 1921 Hopkins nadał jej do dziś stosowaną nazwę glutation (GSH). W 1929 roku stwierdzono, że substancja ta jest tripeptydem, a w roku 1935 określono jej strukturę wykazując, że jest to γ-glutamylocysteinyloglicyna [Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W.: Biochemia Harpera, IV. PZWL, 2001].

Właściwości glutationu

Ma właściwości przeciwutleniające, które przejawiają się w odtwarzaniu grup tiolowych -SH w białkach, w których uległy one utlenieniu do grup sulfonowych -SO3H lub wiązań disiarczkowych -S-S-. Dzięki odwracalnej reakcji odrywania lub przyłączania elektronów, glutation działa w ustroju jako układ oksydo-redukcyjny chroniący grupy –SH białek przed utlenieniem. Bierze też udział w procesie oddychania i jest koenzymem niektórych enzymów oksydo-redukcyjnych. W formie zredukowanej, dzięki wolnej grupie tiolowej, służy do redukcji nadtlenków (np. nadtlenku wodoru). Wyłapuje reaktywne czynniki elektrofilowe, ochraniając komórki przed uszkodzeniem ze strony toksyn. (źródło: Wikipedia)

Zredukowany glutation jest wszechobecnym przeciwutleniaczem (antyoksydantem) zaangażowanym w wiele funkcji komórkowych, takich jak detoksykacja, transport aminokwasów, produkcja koenzymów oraz recykling witamin E i C. Pełniąc swoją rolę najskuteczniejszego środka oczyszczającego nukleofile, glutation blokuje swobodne i radykalne uszkodzenia wszelkiego rodzaju tkanek. Glutation jest substancją wykorzystywaną na poziomie komórkowym - na pierwszym miejscu w obronie organizmu. Odgrywa on kluczową rolę w funkcjonowaniu oraz rozmnażaniu limfocytów w celu zwalczania organizmów takich jak bakterie, pasożyty oraz wirusy. Na podstawie badań naukowych, przy nieodpowiednim poziomie glutationu komórki "popełniają samobójstwo" poddając się procesowi nazywanemu zaprogramowaną śmiercią komórkową (apoptozą). Wraz z wiekiem poziom glutationu ulega stopniowemu obniżeniu. Glutation koncentruje się głównie w wątrobie, gdzie odgrywa funkcje głównego czynnika detoksykacyjnego. Jest on głównym, występującym naturalnie detoksykantem w komórkach. Inne, mniej liczne detoksykanty, takie jak witaminy C i E, w swoim działaniu są zależne od glutationu, ale witaminy te są po ich utlenieniu przywracane przez glutation do dobrej, użytecznej formy (tzw. zredukowanej). Glutation w płynach międzykomórkowych, absorbowany w maleńkiej ilości z pożywienia detoksykuje płyny, zapobiegając w ten sposób penetracji toksyn do komórek.

Ten silny antyutleniacz zawierający siarkę jest kluczowym składnikiem w neutralizacji H2O2 w tłuszczach i w samym cyklu glutationowym. Organizm nie jest w stanie absorbować glutationu jako takiego. Glutation musi być produkowany przez samą komórkę. Aby podnieść poziom glutationu, należy dostarczyć organizmowi składniki potrzebne do jego syntezy. Witamina C wspomaga utrzymanie wysokiego poziomu glutationu. Witamina C, E oraz β-karoten są także silnymi antyoksydantami i chronią neurony przed toksycznym działaniem wielu czynników.

Glutation jako antyoksydant stabilizuje błony lizosomów i hamuje uwalnianie katabolicznych enzymów lizosomalnych. Jako transporter aminokwasów w cyklu gamma glutamylowym, ułatwia syntezę białka i sprzyja tworzeniu dodatniego bilansu azotowego. Zwiększa uwodnienie komórek oraz zasoby glikogenu mięśniowego. Zwiększa poziom hormonu wzrostu, obniża poziom kortyzolu, przyspiesza redukcję tkanki tłuszczowej, wspomaga odporność, łagodzi objawy zmęczenia, obniża poziom kwasu mlekowego. Glutation działa jako substancja odtruwająca oraz uczestniczy w przemianie nadtlenku wodoru w wodę w reakcji katalizowanej przez enzym peroksydazę glutationową (zawierający selen jako kofaktor), co zwiększa żywotność erytrocytów. Bierze także udział w przedostawaniu się aminokwasów do błon komórkowych. Glutation jest najważniejszym nieenzymatycznym czynnikiem antyoksydacyjnym, jakim dysponuje organizm. Ten peptyd występuje w każdej komórce organizmu, szczególnie bogate w jego zasoby są nerki, wątroba i soczewka oka. W sytuacji zagrożenia chorobami zwyrodnieniowymi występuje konieczność dostarczania glutationu z dietą. (źródło: Wikipedia)

Występowanie w organizmie

Glutation jest w komórkach ssaków podstawowym niebiałkowym związkiem tiolowym. Jego wewnątrzkomórkowe stężenie waha się w zakresie od 0,5 do 10 mmol/l w zależności od rodzaju tkanki. Najwyższą zawartością glutationu charakteryzują się komórki wątroby i nerki [Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A., Rodwell V.W.: Biochemia Harpera, IV. PZWL, 2001]. W ośrodkowym układzie nerwowym glutation występuje głównie w komórkach gleju i w zakończeniach nerwów; ciała komórek nerwowych zawierają go znacznie mniej. Niemal 90% wewnątrzkomórkowego glutationu stanowi pula cytozolowa, około 10% - mitochondrialna. Ponadto obecność niewielkich ilości tego związku stwierdzono na terenie jądra komórkowego i retikulum endoplazmatycznego. Glutation występuje także w płynach ustrojowych takich jak osocze krwi i żółć. Zewnątrzkomórkowe stężenie glutationu jest jednak 3-4 razy niższe od wewnątrzkomórkowego. I tak przykładowo stężenie glutationu w osoczu krwi wynosi: ok. 3 mmol/l natomiast w erytrocycie (krwince czerwonej) jest go: 600-800 mg/l . W warunkach fizjologicznych ponad 98% wewnątrzkomórkowego glutationu stanowi zredukowana forma tiolowa (GSH). Pozostała część to przede wszystkim utleniona forma dwusiarczkowa (GSSG) oraz mieszane dwusiarczki (głównie GS-S-białko) [Winiarska K.: Glutation: niezwykłe funkcje pospolitego tripeptydu, Post. Bioch. 46(4), 2000]

Patologia

Niski poziom glutationu we krwi wskazuje na stan chorobowy i oznacza, że organizm nie radzi sobie z usuwaniem wolnych rodników, uszkadzających komórki w mózgu i innych narządach. Dochodzą do tego problemy z trawieniem pokarmów i spadek odporności organizmu.

Glutation występuje w formie różnych izomerów. Żywność bogata w glutation to: awokado, szparagi, brokuły, brukselka, czosnek, cebula, kapusta.

Tabela 1. Całkowita zawartość glutationu zredukowanego w powszechnie spożywanych produktach  

Produkt spożywczy

Stężenie GSH

mg/100g

GSH

mg/średnią porcję

 

Warzywa

Szparagi (świeże, gotowane)

28,3 ± 5,4

 

26,3

 

Marchew (surowa)

7,9 ± 1,5

5,4

(świeża, gotowana)

5,8 ± 1,5

4,3

(puszkowana, asteryzowana)

0,0

0,0

Ziemniaki (świeże, gotowane)

13,6 ± 2,5

 

12,7

Owoce

Sok pomarańczowy (liofilizowany)

7,3 ± 0,8

 

10,6

Jabłka (świeże)

4,2 ± 0,1

7,9

Sok jabłkowy (butelkowany)

3,3 ± 0,5

 

0,0

 

Mięsa

Szynka (gotowana)

23,3 ± 6,5

13,0

Kurczak (smażony)

13,1 ± 2,8

13,4

Wołowina (mielona, smażona)

17,5 ± 0,8

 

14,9

 

Bekon (smażony)

5,0 ± 0,7

0,8

Zboża, ziarna zboż, rośliny strączkowe

Masło orzechowe

2,4 ± 0,5

0,4

Chleb (pszenny)

1,2 ± 0,1

0,6

Ryż

1,6 ± 0,1

2,1

Fasola (puszkowana, pasteryzowana)

0,6 ± 0,1

0,9

 

Nabiał

Mleko

0,0

0,0

Ser żołty

0,0

0,0

 

Publikacje:

1. Bożena Bukowska - GLUTATION: BIOSYNTEZA, CZYNNIKI INDUKUJĄCE ORAZ STĘŻENIEW WYBRANYCH JEDNOSTKACH CHOROBOWYCH, Medycyna Pracy 2004; 55 (6): 501 — 509

2. Valencia E., Marin A., Hardy G.: Glutathione – Nutritional and PharmacologicViewpoints: Part IV. Nutrition 2001; 17: 783–784.

 

Glutation jest najważniejszym nieenzymatycznym czynnikiem antyoksydacyjnym, jakim dysponuje organizm. Ten peptyd występuje w każdej komórce organizmu, szczególnie bogate w jego zasoby są nerki, wątroba i soczewka oka. W sytuacji zagrożenia chorobami zwyrodnieniowymi występuje konieczność dostarczania glutationu z dietą. (źródło: Wikipedia)