穀胱甘肽是一種三肽,是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成,含有γ-醯胺鍵和巰基的三肽,廣泛分佈在哺乳動物、植物和微生物細胞內。 介紹穀胱甘肽分類 穀胱甘肽分為還原型穀胱甘肽(GSH)和氧化型穀胱甘肽(GSSG),兩者可互相轉變,在生產生活中廣泛使用的是GSH。 穀胱甘肽結構 與其他肽類不同,穀胱甘肽(GSH)其中一個肽鍵是在谷氨酸的γ位羧基和半胱氨酸的氨基之間形成的。這個肽鍵,不僅展示了穀胱甘肽不會被很多肽酶所摧毀的堅韌特性,穩定性好,還揭示著,GSH不像其他肽類出生於核糖體的溫床中。 穀胱甘肽的結構中含有一個活潑的巰基(-SH),為穀胱甘肽活性基團(故穀胱甘肽常簡寫為GSH),易與某些藥物(如撲熱息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子氣,鉛、汞、砷等重金屬)等結合,而具有整合解毒作用。此外,穀胱甘肽還具有抗氧化、維護正常的免疫系統等功能。 如何獲得穀胱甘肽? 穀胱甘肽廣泛存在於所有動、植物細胞中。 科學家在生命體中發現它的存在後,又發現它在生命體內扮演著非常重要的角色,因此通過後期的不斷改進,最後以發酵的方式實現工業上的大規模生產。 發酵法生產穀胱甘肽的微生物大多是酵母和大腸桿菌,發酵技術成熟,其產物具有安全、純度較高等特點。 穀胱甘肽在生物學的作用 1、抗氧化功能 穀胱甘肽(GSH)作為一種抗氧化劑,抗氧化功能是主要作用之一,可幫助機體清除自由基和過氧化物,維持生物體相對穩定的狀態。它也是一種保健食品常用的原料之一,保健食品代工廠商在原料供應、產品研發、保健代工服務一應俱全,為顧客提供健康的產品。GSH可通過巰基直接結合並清除自由基,也可通過提高GSH-Px和GST 兩種抗氧化酶活力,間接達到清除自由基從而提高機體抗氧化功能的目的。 2、促生長功能GSH是一種天然三肽,參與細胞內的γ-穀氨醯迴圈,在氨基酸等營養物質的轉運中起著十分重要的作用。 GSH可通過直接參與細胞內的氨基酸轉運方式,提高機體對氨基酸的吸收利用,促進蛋白質的合成,提高其生長性能;也可通過提高機體的整體抗氧化能力和健康狀態,促進其生長潛力的發揮,間接實現促生長的作用。 3、解毒功能GSH具有減弱有毒物質毒性、清除體內有毒物質的作用。 與GSH抗氧化作用的方式相似,也可直接通過兩種方式降低有毒物質對機體的損害,實現解毒的功能。一是可通過直接與有毒物質結合,使之排出體外;二是可通過提高GSH-Px和GST 兩種酶的活力,間接實現對有毒物質的清除,最終減弱或清除有毒物質對機體的影響。 穀胱甘肽在動物生產中的應用 穀胱甘肽(GSH)在動物生產中的研究主要集中在提高動物的抗氧化性能、生長性能、抗應激能力和繁育能力,近年來在水產動物、豬、雞、羊和牛等動物中得到廣泛的研究和應用。 1、GSH對動物抗氧化性能的影響GSH可顯著提高動物的抗氧化性能。研究表明,在28日齡的斷奶仔豬日糧中添加GSH,可以顯著提高斷奶仔豬血清GSH-Px活力和Ig G含量。另外,GSH可顯著提高肉雞血清的GSH和Ig G含量;在飼料中添加GSH的試驗組育肥羊血清中SOD和CAT等抗氧化酶活力顯著高於對照組。 此外,GSH的抗氧化性能在水產、肉羊等動物上也得到了很好驗證。 2、GSH對動物生長的影響GSH可顯著提高動物的生長性能。研究表明,在育肥豬日糧中添加20mg/kg GSH可顯著提高試驗豬的日增重、胴體瘦肉率和飼料利用率;在斷奶仔豬的研究中,發現試驗組豬的血清IGF-1水準顯著高於對照組,且肝臟和肌肉的IGF-1 mRNA的表達量也顯著高於對照組。 在雞的研究中,發現GSH可顯著提高黃羽肉雞的增重率和飼料利用率;GSH還可顯著提高雞小腸上皮細胞增殖的能力、葡萄糖吸收功能和細胞膜酶活性。 羊的研究中,在日糧中添加GSH後,肉羊的增重率和飼料利用率顯著提高;GSH還可明顯提高肉羊血清IGF-1 和GH水準。 此外,多項研究發現GSH試驗組水產動物的生產性能均顯著提高。 3、GSH對動物抗應激的影響GSH可顯著提高動物的抗應激能力,提高動物在不利環境的抵抗能力及存活率。 在水產動物的研究中,發現GSH可有效降低微囊藻毒素對黃顙魚和草魚的脅迫,並提高抗應激能力。 在雞的研究中,發現GSH可提高雛雞對球蟲病的抗病力,提高雛雞的存活率;GSH還可抑制高濃度銅離子對肉雞肝細胞線粒體的不利作用,保護肉雞的線粒體呼吸鏈複合體。 4、GSH對動物繁育的影響GSH對動物繁育中的細胞保存具有良好的作用。 在豬的研究中,發現在培養液中添加1mmol/L穀胱甘肽,能減少精液冷凍過程中ROS的生成,顯著提高冷凍精子解凍後的活率、活力和頂體完整性等。 在牛的研究中,發現在培養液中添加3.2mmol/L GSH可顯著提高冷凍保存解凍後牛精子的活力、壽命和受精率。 此外,在體外胚胎發育過程中,培養液中添加GSH可提高各階段胚胎的發育成功率和成活率。 總結GSH獨特的分子結構,使其具備了抗氧化、抗應激、解毒等多種生理功能,因此對動物的健康生長具有十分重要的作用。隨著研究的不斷深入,GSH對動物產生作用的相關機制和原理將更加清晰,其應用前景也將更加廣闊。