探讨谷胱甘肽的应用研究进展(4)

[34]崔筱琳，王凤山.谷胱甘肽防治疾病的研究进展[J].中国现代应用药学，2017，34（4）：631-636.

谷胱甘肽（Glutathione，GSH）是一种由L-半胱氨酸、γ-L-谷氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物，具有γ-谷氨酰基和巯基两种活性基团。谷胱甘肽有氧化型（GSSG）和还原型（GSH）两种形式，在生理条件下还原型占大多数。谷胱甘肽广泛分布于动物、植物和微生物细胞中，其中以动物和人的内脏，小麦胚芽，酵母中谷胱甘肽含量较为丰富，蔬菜等植物组织中有少量分布。作为机体内重要的生物活性物质，谷胱甘肽具有延缓衰老、抗氧化、抗过敏、减轻疲劳和预防糖尿病等生理作用。目前主要应用于食品、医药、保健品以及化妆品等多个领域，未来在生物肥和饲料添加剂领域也将具有巨大的发展潜力。1 在食品领域的应用20世纪20年代国外已经开始对谷胱甘肽进行研究，现已在食品加工各个领域得到广泛应用[1]。我国对谷胱甘肽的研究起步较晚，尤其在食品中的应用还处于初始阶段，目前主要用于抑制褐变，延长食品储藏期，增加食品风味等 在畜禽肉类及海产品中的应用适量添加谷胱甘肽于肉类和海鲜类食品中，可有效抑制其核酸分解、增强风味，延长食品的保质期。吕飞等探究谷胱甘肽联合混合气体对冷鲜牛肉贮藏品质的影响，结果表明谷胱甘肽和混合气体对冷鲜牛肉进行结合处理，菌落总数在第13 d才高于6.00 l g（CFU/g），显著优于对照组，有效减少了牛肉的起始菌落总数，抑制了微生物的生长繁殖，同时提高了牛肉品质，有助于延长其货架期[2]。沈珂晶研究发现，经谷胱甘肽与CO、O3混合气体协同处理的牛肉在冷藏过程中的菌落总数、挥发性盐基氮（TVBN）和红度值a*等都显著优于混合气体组，有效延长产品的保质期[3]。此外，有研究表明谷胱甘肽作为饲料添加剂，可有效促进肉鸡、仔猪等畜禽动物的生长[4-5]。宋增廷等以杂交肉羊为实验动物，研究发现谷胱甘肽可显著增加杂交肉羊的日增重量，有效促进肉羊的生长，同时还提高了饲料转化率，增强了羊肉的嫩度和系水力，改善了肉类的品质[6]。谷胱甘肽通过提高鱼类的消化酶活性、促进分泌生长激素和改善蛋白质合成促进海鲜鱼类的生长发育[7]。周艳玲通过对黄颡鱼幼鱼分别投喂传统饲料和添加4种不同含量谷胱甘肽的试验饲料发现，各试验组的特定生长率均显著高于对照组，且全鱼体的粗蛋白质含量也均高于对照组[8]。李晓美发现，添加适量的谷胱甘肽对大菱鲆的健康无毒性或副作用，同时可促进大菱鲆的生长，提高其蛋白质含量，也增强了大菱鲆的抗氧化应激能力[9] 在酒类中的应用褐变是酒类生产和贮存过程中存在的重要问题之一，它会影响酒类的色泽、风味、营养等品质。谷胱甘肽作为天然无毒害具有抗氧化的活性物质，在酒类行业中得到广泛应用。徐菁苒等以苹果酒为研究对象，筛选出高产谷胱甘肽的苹果酒酵母Y-18菌株，研究表明谷胱甘肽的抑制褐变效果优于抗坏血酸和L-半胱氨酸，且高产谷胱甘肽的菌株Y-18在降低果酒褐变值的同时，能保持良好的发酵特性[10]。此外谷胱甘肽对酒香气成分也起到保护作用，戚一曼等研究表明，添加适量谷胱甘肽较好地保持了果酒的特征香气成分，有利于延长猕猴桃酒的贮藏期[11] 在调味品中的应用谷胱甘肽还可作为调味剂应用于食品中。经研究发现[12-13]，谷胱甘肽与L-谷氨酸钠、胱氨酸和木糖混合加热，能产生独特的牛肉风味；而且谷胱甘肽和呈味核苷酸如肌苷酸、鸟苷酸和谷氨酸钠混合后，会形成强烈的肉类风味，可作为调味剂和风味剂应用于各种食品的加工中。周秀琴研究发现，利用高谷胱甘肽酵母经工艺生产出的高谷胱甘肽酵母精，不仅可用于食品的调味，还具有清除体内自由基和排毒等功效[14]。此外，谷胱甘肽具有一定的增味效果。毕继才等通过探究谷胱甘肽对无机盐的增味影响，发现谷胱甘肽与NaCl在40 ℃和pH为7.0时，可达到最佳的增味效果，且谷胱甘肽和无机盐体系的滋味也最为丰富[15]。黄文垒等研究发现谷胱甘肽对苦味具有一定的增强作用，可延长苦味的滞留感，并能够增添食品的苦味效果，为食品风味的深入研究提供了科学依据[16] 在其他食品中的应用在蔬果类食品的加工中，加入适量的谷胱甘肽可有效防止褐变，并且保持原有的诱人色泽、风味及营养价值。Wu研究谷胱甘肽对富士苹果加工和贮藏过程中褐变的影响，结果发现，谷胱甘肽能显著抑制多酚氧化酶活性，有效减少了苹果在榨汁及储存过程中的褐变，保持了苹果汁的感官质量和延长其货架期[17]。张瑾等发现谷胱甘肽和抗坏血酸复合使用对鲜切苹果能起到有效防止褐变的作用，且复配效果显著优于抗坏血酸的单独使用[18]。面制品中谷胱甘肽的含量都较低，在经过加工烹饪后大部分会损失。但在其加工过程中，添加适量的谷胱甘肽，不仅能有效改善面团的流变特性，控制面团的强度和黏度，并且缩短了面制品的揉捏时间、干燥时间；在面条加工中，谷胱甘肽还作为酪氢酸酶的抑制剂，能防止不良的色泽变化[19]。此外，在奶制品中适当添加谷胱甘肽，可增强其令人愉悦的风味，并有效提高奶制品的品质；在酸奶生产中加入谷胱甘肽，可起到稳定质量作用，研究者也证明了谷胱甘肽与谷氨酰胺转氨酶共同作用可改善酸奶流变特性[20]。2 在医药领域的应用谷胱甘肽是良好的自由基清除剂，能有效清除人体内的过氧化脂质等代谢产物，抑制细胞脂质的过氧化损伤，防止动脉硬化和肿瘤的发生[21]，因此谷胱甘肽可用于肾病、肝病、心血管疾病、生殖系统疾病和防治帕金森病等疾病的治疗 在治疗肾病中的应用谷胱甘肽对肾衰竭、肾病综合征和糖尿病肾病[22]等疾病具有一定治疗作用。谷胱甘肽治疗肾衰竭主要是通过与患者体内产生的自由基结合并使其失活，清除有害代谢物，加速细胞损伤修复以及改善患者的肾功能[23]。刘伟达等以76例中毒性急性肾衰竭患者为研究对象，结果表明结合谷胱甘肽对中毒性急性肾衰竭患者进行治疗，可有效改善患者的肌酐水平，保护其肾脏代谢功能[24]。张昊等通过还原型谷胱甘肽联合前列地尔对早中期慢性肾衰竭患者进行治疗，结果发现谷胱甘肽可将内源或外源性有毒物质转变成减毒物质，能有效减轻患者的肾脏压力，延缓肾脏功能减退[25]。寻玉君等以78例肾病综合征患者为研究对象，使用谷胱甘肽联合醋酸泼尼松片进行治疗，结果显示该治疗有效率显著高于对照组[26]。表明肾病综合征患者采用谷胱甘肽进行治疗，可迅速恢复肾功能，明显减少尿蛋白量，减少药物不良反应，使治疗效果得到显著提升 在治疗肝病中的应用在病毒性肝病治疗中，还原型谷胱甘肽可以通过转甲基和转丙氨基反应，增强肝脏的解毒功能，并促进胆汁代谢，进而保护肝细胞[27]。吴宗文在研究病毒性肝炎患者的治疗时，表明采用还原型谷胱甘肽治疗的实验组患者的胆红素总量、谷氨酸转氨酶、天门冬酸氨基转移酶水平均低于对照组，说明谷胱甘肽可改善肝功能相关指标水平，促进患者快速恢复[28]。在药物性肝病的治疗中，使用谷胱甘肽能有效减弱药物副作用，起到保护肝脏的功效。高金华在研究药物性肝损害患者的治疗时发现，在常规治疗基础上给予还原型谷胱甘肽治疗，患者的治疗总有效率明显增加，且治疗后两组患者的ALT、AST、TBIL等肝功能指标显著优于对照组[29]。在酒精性肝病的治疗上，采用谷胱甘肽能加速自由基排泄，减少对肝细胞损害，恢复肝脏解毒功能，促进肝功能恢复。魏建明通过对酒精性肝病患者进行丹参注射联合还原型谷胱甘肽治疗。结果发现该治疗组患者的层粘连蛋白、Ⅳ型胶原与Ⅲ型前胶原肽水平均显著低于对照组，各项肝功能指标水平显著低于对照组，表明谷胱甘肽联合丹参注射液进行治疗，可有效减轻肝功能损伤程度，对治疗酒精性肝病具有一定效果[30] 在抗病毒中的应用研究表明，某些病毒感染可影响细胞的氧化还原状态，如人体免疫缺陷病毒（HIV），其感染会使患者处于活性氧（ROS）引起的氧化应激状态[31]。谷胱甘肽与多种抗氧化酶构成体内的抗氧化系统，能维持正常的氧化还原状态，对氧自由基、过氧化物以及亲电子剂的灭活起着重要的作用[32]。刘文操等研究发现，高活性抗病毒的治疗方法能改善谷胱甘肽还原状态，且采用谷胱甘肽可有效促进T细胞增殖和抑制肿瘤坏死因子α的自发释放[33]。崔筱琳等发现老年艾滋病患者通过口服谷胱甘肽前体N-乙酰半胱氨酸，能有效提高体内谷胱甘肽水平，改善机体代谢功能，起到缓解代谢并发症的作用[34]。3 结语综上所述，谷胱甘肽在食品加工业和医药行业等各个领域有着广泛的应用。因其具有较好的抗氧化的生理功能，是有效的自由基清除剂，能防止如奶制品、肉类和蔬果类等食品的褐变，提高食品的营养价值，而且具有保护肝脏、肾脏的应用前景，在医学领域广受青睐。近年来，谷胱甘肽逐渐应用于畜禽养殖业，用于提高畜禽的抗氧化性能、生长性能和繁育能力，将来在饲料添加剂领域将具有巨大的应用前景。随着对谷胱甘肽的不断深入研究，相信以后谷胱甘肽会有更广阔的应用前景，对人们的生活也产生更多积极的影响。参考文献：[1]苗启庆.谷胱甘肽的生理功能及其在食品加工中的应用前景[J].科技风，2010（8）：247.[2]吕飞，沈珂晶，魏倩倩，等.外源谷胱甘肽、CO和O3联合处理对冷鲜牛肉贮藏品质的影响[J].中国食品学报，2018，18（3）：188-195.[3]沈珂晶.冷鲜牛肉保鲜与质量控制技术研究[D].杭州：浙江工业大学，2015：1-103.[4]韦建福，刘丽，傅伟龙，等.肌肽、谷胱甘肽对肉鸡生长及激素水平的影响[A].中国生物化学与分子生物学会农业生物化学与分子生物学分会第六次学术交流会论文集[C].上海：生命的化学杂志出版社，2004：80-82.[5]刘平祥，傅伟龙，刘丽等.谷胱甘肽对断奶仔猪的生长及血清IGF-1水平、组织IGF-1mRNA表达的影响[A].中国畜牧兽医学会动物营养学分会—第九届学术研讨会论文集[C].北京：中国农业科学技术出版社，2004：307.[6]宋增廷，姜宁，张爱忠，等.谷胱甘肽对肉羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响[J].畜牧与兽医，2008，40（11）：14-17.[7]李国明.谷胱甘肽对花鲈幼鱼生长、抗氧化和肠道健康的影响[D].上海：上海海洋大学，2019：1-63.[8]周艳玲.谷胱甘肽对黄颡鱼生长性能和抗氧化功能的影响[D].武汉：华中农业大学，2018：1-75.[9]李晓美.还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长、抗氧化能力及血清生化指标的影响[D].大连：大连海洋大学，2019：1-52.[10]徐菁苒，毛健，刘双平，等.高产GSH果酒酵母的筛选及对苹果酒褐变的抑制[J].食品与生物技术学报，2018，37（5）：455-462.[11]戚一曼，程拯艮，樊明涛.谷胱甘肽添加对贮藏猕猴桃酒香气成分的影响[J].食品工业科技，2017，38（8）：183-188.[12]周秀琴.特殊的氨基酸衍生物—谷胱甘肽[J].发酵科技通讯，2007（2）：50-51.[13]冮洁，单立峰.谷胱甘肽的生产及其在食品工业中的应用[J].中国调味品，2009，34（2）：40-44.[14]周秀琴.日本特色酵母精调味品的开发[J].江苏调味副食品，2005（4）：36-37.[15]毕继才，林泽原，张永生，等.谷胱甘肽对无机盐的增味特性研究[J].中国调味品，2020，45（5）：119-123.[16]黄文垒，林泽原，毕继才.谷胱甘肽对L-亮氨酸苦味和厚感的增强效果[J].现代食品科技，2020，36（3）：245-251.[17]Wu 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文章来源：《青岛医药卫生》 网址: http://www.yywsgw.cn/qikandaodu/2021/0203/1078.html