抗氧化之王——谷胱甘肽

神奇的生物活性三肽

谷胱甘肽（Glutathione）是一种生物活性三肽，由L-谷氨酸、甘氨酸，L-半胱氨酸三个氨基酸经肽键脱水缩合而成。Hopkins于1921年首先发现谷胱甘肽，谷胱甘肽含有大量的γ-谷氨酰基和巯基生物活性基团。还原型（GSH）和氧化型（GSSG）是谷胱甘肽在细胞中得存在的两种形式，两者可通过谷胱甘肽还原酶及NADPH进行相互转变。

人们所指的谷胱甘肽（GSH）通常为还原型。GSH在自然界中主要存在于酵母、动物肝 脏、肌肉及血液中。人体的红细胞中GSH含量较多，约为70mg/100红细胞。另外，在许多植物，如蔬菜、豆类、谷物、薯类、菇类等中也含有一定量的GSH，在动物细胞中谷胱甘肽以高水平(～5mM)而存在，起着硫氢基缓冲剂的作用。根据研究发现，在大多数生物细胞中GSH与GSSG之比大于500。

人体的主要抗氧化剂

谷胱甘肽是体内的主要抗氧化剂，能抵抗氧化剂对硫氢基的破坏作用，保护细胞膜中含硫氢基的蛋白质和酶不被氧化。当细胞内生成少量过氧化氢时，GSH在谷胱甘肽过氧化物酶的作用下，把H2O2还原成水，其自身被氧化为GSSG。GSSG在谷胱甘肽还原酶的作用下，从NADPH接受氢又重新被还原为GSH。

另外，GSH还可以和有机过氧化物起作用，这些过氧化物是需氧代谢的有害副产物，谷胱甘肽在这种解毒中起着关键性作用。另外，GSH在细胞内还能通过捕获自由基和中和氧化物质，发挥着强大的抗保护细胞免受氧化应激的损害，GSH与细胞内的 GSH过氧化物酶（GPx）协同作用，将GSSG还原为GSH，从而维持GSH系统的功能。

此外，GSH还可再生其他抗氧化剂如维生素C和维生素E，进一步增强细胞的抗氧化能力。除此以外，GSH在肝病治疗中也发挥着重要的抗氧化作用，肝 脏作为体内重要的代谢器官，易受到氧化应激的影响，导致细胞损伤和炎性反应的加剧，GSH的抗氧化作用可减轻氧化应激对肝细胞的损害，保护肝 脏免受自由基和氧化物质的侵害。抗氧化作用还有助于减少脂质过氧化、抑制氧化应激相关的炎性反应和纤维化过程。

研究表明，肝病患者往往伴有氧化应激状态的增加，导致细胞损伤和疾病进展，GSH的抗氧化作用可帮助减轻氧化应激，保护肝细胞免受进一步损伤，促进肝 脏的修复和再生。

GSH与肝 脏解毒

肝 脏是体内主要的解毒器官，负责代谢和清除体内的有害物质，GSH在解毒过程中扮演着重要角色，其通过与有害物质结合形成稳定的非毒 性物质，并促使其排出体外。有研究结果发现，GSH的水平与肝 脏解毒能力密切相关，肝病患者常伴有GSH水平降低，补充GSH可增强肝 脏解毒功能，减少有害物质对肝细胞的损害。

此外，GSH 还能保护肝细胞免受药物、化学物质和毒素的侵害，减轻肝 脏损伤。在酒精性肝病中，GSH可抑制酒精对肝细胞的凋亡作用，并减少纤维化程度，从而保护肝细胞免受损伤和减缓肝病的进展，GSH可减少酒精性肝病患者肝 脏纤维化的进展，并改善患者的生存率。

GSH在病毒 性肝病患者中的水平较低，而GSH的缺乏可能与肝 脏炎症和纤维化的进展密切相关，GSH具有抗氧化和抗炎作用，能减轻病毒感染引起的氧化应激和炎性反应，保护肝细胞免受损伤。

谷胱甘肽的生产知多少

对于还原性谷胱甘肽的制备方法主要有溶剂提取法、酶合成法、化学合成法和生物发酵法。

溶剂提取法主要是利用谷胱甘肽溶解度不同这一特点从而在两种不同溶剂中的提取，这是生产方法中最经典的方法，由于提取的谷胱甘肽纯度和效率较低，所以此种法的实际生产应用价值不大。

酶合成法是用天然合成酶加ATP与底物L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸三种不同的氨基酸最终生成谷胱甘肽。此法操作简单、但原料难得，所以不适合工业大规模使用。

化学合成法生产的基本原料同酶法一样也是三种氨基酸，其生产工艺较成熟，但产品时消旋体，还需要用光学拆分消旋体，所以成本高和环境污染等问题，限制此法的其广泛生产应用。

生物发酵法是目前最常用的方法，用比较便宜的糖类和菌种，利用微生物体内的代谢循环从而生产谷胱甘肽。此法反应流程简单、成本廉价、转化和生产效率高等，是现在生产谷胱甘肽的主要方法。

谷胱甘肽的量效关系

目前的研究证实，如果谷胱甘肽的剂量为300毫克/天，从300毫克的谷胱甘肽中可能释放出的半胱氨酸少于120毫克，而从10-20克的肉或100毫升的牛奶中同样可以获得约120毫克半胱氨酸。

有实验表明谷胱甘肽具有抗抽搐作用，用10～300nmo1的GSH或者10～100nmo1的SSG给予患者注射，可明显降低强直性惊厥发作频率延长潜伏期， 且谷胱甘肽对阵挛性惊厥也有一定抑作用。

谷胱甘肽的应用

GSH因具有独特的生理功能，在医药和食品领域被广泛的应用。日本，美国等发达国家早在上世纪中期已将GSH作为添加入保健类食品中进行开发利用。

在食品方面GSH可与呈味类物质（如谷氨酸钠）联合来增强食品风味，提高食品稳定性，还可延长食品保鲜期。利用 GSH中巯基所具有抗氧化性来防止褐变，在蔬菜、瓜果类食品中添加 GSH来替代传统性防腐剂，对原有的营养价值和色泽起到一定保护作用。

在医药方面GSH可以清除氧自由基，增强抗氧化物酶活性以及提高机体抗氧化能力等，是非常重要的抗氧化剂。GSH作为一种辅助型药物，在临床上被广泛应用于治疗多种类型疾病。GSH可通过结合乙醇的代谢产物，保护因摄入过量乙醇而形成的肝损伤。

GSH还可应用于急性胰 腺炎症，急性心肌梗塞，糖尿病等的治疗。GSH通过抑制黑色素的形成，来增强皮肤抗氧化的能力，具有养颜、美白、护肤等功效。

作者简介：

Martin.Yu，食品科技工作者、营养师，长期负责特殊食品研发工作，主要方向为：FSMP、益生菌、特膳食品。