Ergothioneine, በፀረ-እርጅና ዓለም ውስጥ ጥቁር ፈረስ 

Ergothioneine (EGT) ለመጀመሪያ ጊዜ በሳይንቲስት ቻርለስ ታንሬት በ 1909 ከኤርጎት ፈንገስ ተለይቷል ፣ ስለዚህም ስሙ። በተፈጥሮ የተገኘ የአሚኖ አሲድ ተዋጽኦ በፈንገስ፣ በአንዳንድ እፅዋት እና በእንስሳት ውስጥ በስፋት ተሰራጭቷል። በሰው ምግብ ውስጥ, እንጉዳይ, ጥራጥሬዎች እና አንዳንድ የባህር ምግቦች ዋነኛ ምንጮች ናቸው. በዘመናዊ ሳይንስ ጥልቅ ምርምር፣ የ ergothioneine አስደናቂ ውጤቶች ቀስ በቀስ ወደ ብርሃን መጥተዋል።

የፀረ-እርጅና መርሆዎች እና የአሠራር ዘዴዎች

ድርብ አንቲኦክሲደንትስ ውጤቶች

የነጻ radicals ቀጥተኛ ቅኝት፡ EGT የተለያዩ ምላሽ ሰጪ የኦክስጂን ዝርያዎችን (ROS) እና ምላሽ ሰጪ ናይትሮጅን ዝርያዎችን (RNS) ሱፐርኦክሳይድ አኒዮን (O₂⁻)፣ ሃይድሮጅን ፐርኦክሳይድ (H₂O₂)፣ ሃይድሮክሳይል ራዲካልስ (·OH) እና ነጠላ ኦክሲጅን (¹O₂) ጨምሮ በፍጥነት ያስወግዳል። ይህ ቀጥተኛ የመፍቻ ውጤት በብልቃጥ ሙከራዎች ውስጥ ሙሉ በሙሉ ተረጋግጧል።

የንጽጽር ጥቅሞች

የፀረ-ተህዋሲያን መከላከያ ስርዓት ደንብ; EGT የ KEAP1-NRF2 ምልክት ማድረጊያ መንገድን በማንቃት የታችኛው ተፋሰስ አንቲኦክሲዳንት ጂኖችን (እንደ HO-1፣ NQO1፣ SOD እና CAT ያሉ) አገላለፅን ያሻሽላል። የNRF2 የኑክሌር ሽግግር በPI3K/AKT እና PKC ምልክት ማድረጊያ መንገዶች ቁጥጥር ይደረግበታል እና EGT የ KEAP1 የቲዮል ሴንሰርን በማስተካከል የ NRF2ን መለቀቅ እና ኒውክሌር ሽግግርን ሊያበረታታ ይችላል።

በጂኖም መረጋጋት ውስጥ የመከላከያ ሚና

የዲኤንኤ ጉዳትን መቀነስ፡ EGT በ ROS እና በአርኤንኤስ የሚፈጠሩ የዲኤንኤ ጉዳቶችን በተለይም በሚቲኮንድሪያል ዲ ኤን ኤ (ኤምቲዲኤንኤ) ላይ በትክክል ይከላከላል። ጥናቶች እንደሚያሳዩት የ EGT አጓጓዦች የሌላቸው ሴሎች ከፍ ያለ የዲኤንኤ ጉዳት ያሳያሉ.

የዲኤንኤ ጥገናን ማሳደግ፡- EGT የአልትራቫዮሌት ጨረርን ከመምጠጥ በተጨማሪ የአልትራቫዮሌት ጨረር ከተለቀቀ በኋላ የዲኤንኤ ጥገናን ያበረታታል፣ የቆዳ ሴሎችን ከፎቶ ጉዳት ይከላከላል።

የኤፒጄኔቲክ ማሻሻያዎች ደንብ

የሜቲል ለጋሽ ሳም ውህደት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል፡ EGT በተዘዋዋሪ የግሉታቲዮንን (ጂኤስኤች) መጠን በመቆጣጠር የኤስ-አዴኖሲልሜቲዮኒን (SAM) ተገኝነት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል፣ በዚህም የዲኤንኤ ሜቲልትራንስፌሬሽን (DNMTs) እና ሂስቶን ሜቲል ትራንስፈሬሴስ (HMTs) እንቅስቃሴን ይቆጣጠራል።

ነፃ የብረት አዮን ሆሞስታሲስን ማቆየት፡- EGT ነፃ የብረት ion ሆሞስታሲስን ROS በመቆጠብ ያስቀምጣል፣በዚህም የዴሜቲላሴስ እንቅስቃሴን ያረጋግጣል (እንደ TETs እና JmjC)።

ከSirtuin ምልክት ማድረጊያ መንገድ ጋር ያሉ ግንኙነቶች፡-

የSIRT1/SIRT6 አገላለጽ ማሻሻል፡- EGT የ endothelial cell senescenceን ያዘገየዋል እና የSIRT1 እና SIRT6 አገላለፅን በማስተካከል በኮሎሬክታል ካንሰር ሴሎች ውስጥ ኒክሮቲዚዝ አፖፕቶሲስን ያነሳሳል።

የNAD⁺ ደረጃዎችን መጠበቅ፡ EGT የሴሉላር ሪዶክስን ሁኔታ በመቆጣጠር እና የ NAD⁺/NADH ሬሾን በመጠበቅ የSirtuin እንቅስቃሴን ያሻሽላል።

ዝግጅት Mሥነ ሥርዓት

የተፈጥሮ ማውጣት ዘዴ;

EGT በተፈጥሯዊ ምርቶች ውስጥ እንደ ለምግብነት የሚውሉ ፈንገሶች, ergot, ጥራጥሬዎች እና የእንስሳት ቲሹዎች ይገኛሉ. ለምግብነት የሚውሉ ፈንገሶች ከፍተኛ የEGT ይዘት ያላቸው እና ጠቃሚ የ EGT ምንጭ ናቸው።

ይሁን እንጂ በተፈጥሮ ምርቶች ውስጥ ያለው የ EGT ይዘት በአጠቃላይ በጣም ዝቅተኛ ነው, ለማምረት ከፍተኛ መጠን ያለው ጥሬ ዕቃ ያስፈልገዋል, ይህም ከፍተኛ የማውጣት ወጪን ያስከትላል. በተጨማሪም እንደ ከፍተኛ መጠን ያላቸው ቆሻሻዎች እና የመድኃኒት ቅሪቶች በጥሬ ዕቃዎች ውስጥ ያሉ ጉዳዮች የተፈጥሮ ምርትን የማውጣት ዘዴዎችን የኢንዱስትሪ አተገባበርን ይገድባሉ።

የኬሚካል ውህደት ዘዴየEGT ባህላዊ ኬሚካላዊ ውህደት ሂስቲዲንን እንደ መነሻ ቁስ ይጠቀማል፣ EGT ን በውሃ ፈሳሽ ውስጥ በማዋሃድ thiolation፣ thioprotection፣ methylation እና deprotectionን ጨምሮ በበርካታ ደረጃዎች። ይህ ዘዴ ረጅም ሰራሽ መንገድ እና ዝቅተኛ ምርት አለው. በቅርብ ዓመታት ውስጥ, ጥናቶች የ EGT ኬሚካላዊ ውህደትን ለማሻሻል የባዮሳይንቴቲክ መንገዶችን አስመስለዋል. ለምሳሌ, Erdelmeier et al. ቀለል ባለ የአንድ ማሰሮ ምላሽን በመጠቀም ኢጂትን ለማዋሃድ ሂስቲዲን ቤታይን ፣ሳይስቴይን እና ሜርካፕቶፕሮፒዮኒክ አሲድ እንደ መነሻ ማቴሪያሎች ተጠቅመዋል ፣የቲዮፕሮቴክቲቭ ቡድኖችን በማስተዋወቅ ፣ሰው ሰራሽ መንገድን ማሳጠር እና ምርቱን ማሻሻል።

ኬሚካላዊ ውህደት አንዳንድ ፈተናዎችን ያቀርባል. ለምሳሌ ፣ በካርቦክሳይል ቡድን ውስጥ ያለው የ α-ካርቦን ቻርሊቲ በቀላሉ በአሲድ ወይም በአልካላይን ሁኔታዎች ውስጥ ወደ ውድድር ይመራል ፣ ይህም ከፍተኛ-ኦፕቲካል-ንፅህናን EGT ለማግኘት አስቸጋሪ ያደርገዋል። በተጨማሪም ለኬሚካላዊ ውህደት የሚያስፈልጉ ጥሬ እቃዎች ውድ ናቸው, የመነሻ ቁሳቁስ 2-mercaptoimidazole ለመዘጋጀት አስቸጋሪ ነው, እና ምርቱን ከሂደቱ በኋላ ደግሞ ፈታኝ ነው. ስለዚህ ተመራማሪዎች መጠነ ሰፊ የኢንዱስትሪ ምርትን ፍላጎቶች ለማሟላት የኬሚካል ውህደት ዘዴዎችን ማመቻቸት እና ማሻሻል አለባቸው.

የማይክሮባላዊ ፍላትEGTን በባዮሲንተሲስ ማግኘት እንደ በቀላሉ የሚገኙ ጥሬ ዕቃዎች እና በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ዋጋ ያሉ ጥቅሞች አሉት እና ከቅርብ ዓመታት ወዲህ ለኢጂቲ ዝግጅት ዋና ዘዴ ሆኗል። በተፈጥሮ ውስጥ፣ EGT የሚገኘው በሁለት መንገዶች ነው፡- ኤሮቢክ ባዮሲንተሲስ እና አናሮቢክ ባዮሲንተሲስ።

የኤሮቢክ ባዮሲንተሲስ የ EGT

ብዙ ጥናቶች የ EGT ባዮሲንተቲክ ሂደትን አብራርተዋል። በመሠረቱ የ EGT ኤሮቢክ ባዮሲንተቲክ መንገድ በባክቴሪያ እና በፈንገስ መንገዶች ሊከፋፈል ይችላል. ሴቤክ እና ሌሎች. በማይኮባክቲሪየም smegmatis ውስጥ የEGT in vitro የኤሮቢክ ባዮሳይንቴቲክ መንገድን በማብራራት እና በመንገዱ ላይ የተሳተፉ አምስት ጂኖችን በመለየት EgtA፣ EgtB፣ EgtC፣ EgtD እና EgtE። እነዚህ ጂኖች glutamylcysteine ​​​​synthase (EgtA), Fe2+-dependent oxidase (EgtB), gamma-glutamyl transferase (EgtC), S-adenosyl methionine (SAM) -dependent histidine methyltransferase (EgtD) እና pyridoxal ፎስፌት-ጥገኛ C-S lyase)፣ (Egtly) በዚህ ሂደት ውስጥ, EgtA γ-glutamylcysteine ​​ለማመንጨት glutamate እና cysteine ​​ያለውን ጤዛ ያዳብራል; EgtB ኦክሲጅን እና ferrous ሰልፌት በሚኖርበት ጊዜ የኦክሳይድ ትስስርን ያነቃቃል ፣ ከ γ-glutamylcysteine ​​​​የቲዮል ቡድን ወደ ሂስታዲን ቤታይን የጎን ሰንሰለት ይጨምራል (ከሂስቲዲን እና ከኤስኤኤም ካታላይዝድ በ EgtD); EgtC ከዚያም histidine betain cysteine ​​​​sulfoxide ተጨማሪ ምስረታ ያዳብራል; በመጨረሻ, EgtE EGT ለማመንጨት የፒሩቫት እና የአሞኒያ መወገድን ያበረታታል.

በፈንገስ ባዮሳይንቴቲክ መንገድ ውስጥ፣ EGT በዋናነት ሁለት የተዋሃዱ ጂኖችን ያጠቃልላል Egt1 እና Egt2። ቤሎ እና ሌሎች. በ *Mycobacterium smegmatis*'s EgtB እና EgtD ውስጥ ካሉት ጋር ተመሳሳይ የሆኑ ጎራዎችን የያዘ በ *Neurospora crassa* ውስጥ NcEgt1 የተወሰነ ሲንታሴን ለይቷል። Egt1 በሁለት-ደረጃ የካታሊቲክ ምላሽ ውስጥ ይሳተፋል፡ በመጀመሪያ ሂስታዲን ወደ ሂስታዲን ቤታይን መለወጥን ያበረታታል፣ ከዚያም ሂስታዲን ቤታይን እና ሳይስቴይን ጥምረት ሂስታዲን ቤታይን ሳይስተይን ሰልፎክሳይድ ይፈጥራል። ከ EgtE ጋር በሚመሳሰል መልኩ Egt2 ከሂስቲዲን፣ ከቤታይን እና ከሳይስቴይን ሰልፎክሳይድ የ EGT መፈጠርን ያበረታታል። በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው, ሁለት ኢንዛይሞች ብቻ ስለሚሳተፉ, በፈንገስ ውስጥ የ EGT ባዮሳይንቴቲክ መንገድ ከባክቴሪያዎች የበለጠ ቀላል ነው.

የአናይሮቢክ ባዮሲንተሲስ የ EGT

የEGT ባዮሲንተሲስ ጥብቅ በሆነ የአናይሮቢክ ጭቃ ባክቴሪያ (ክሎሮቢየም ሊሚኮላ) ውስጥ ሪፖርት ተደርጓል፣ EGT ባዮሲንተሲስ የሚከናወነው ከኦክሲጅን የፀዳ ባለ ሁለት ደረጃ ምላሽ ነው። ማቃጠል እና ሌሎች. በዚህ የአናይሮቢክ ጭቃ ባክቴሪያ ውስጥ ሜቲልትራንስፌሬሴ (EanA) እና sulfotransferase (EanB) ተለይተዋል። በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው EanA ሂስታዲንን ወደ ሂስታዲን ቤታይን መለወጥን ያበረታታል ከዚያም EanB በአናይሮቢክ ሁኔታ የሰልፈር አቶምን ወደ ሂስታዲን ቤታይን ኢሚዳዞል ቀለበት በማስተላለፍ EGT እንዲፈጥር ያደርጋል። ምንም እንኳን የአናይሮቢክ ባዮሲንተሲስ መንገድ ቀላል ቢሆንም የEanA እና EanB የካታሊቲክ ፍጥነቶች በኤሮቢክ ባዮሲንተሲስ መንገድ ከ EgtD እና EgtB በጣም ያነሱ ናቸው። ስለዚህ የኤሮቢክ ባዮሲንተሲስ መንገድ የ EGT ባዮሲንተሲስ ዋና ዘዴ ሆኖ ይቆያል።

የመተግበሪያ ተስፋዎች

Ergothioneine ኃይለኛ አንቲኦክሲደንትድ እና ፀረ-እርጅና ባህሪያት አለው, እና በምግብ, በመዋቢያዎች, በተግባራዊ ምግቦች እና ባዮፋርማሱቲካል ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ሰፊ የመተግበር ተስፋዎች አሉት. በውበት እና በቆዳ እንክብካቤ መስክ ውስጥ ያለው አተገባበር በተለይ ጎልቶ ይታያል, ይህም በፀረ-እርጅና ምርቶች ውስጥ ጠቃሚ ንጥረ ነገር ነው.

ዋናዎቹ ጥቅሞች የሚከተሉትን ያካትታሉ:

1. አንቲኦክሲዳንት እና ፀረ-እርጅና፡ የኤርጎቲዮኔን ኃይለኛ አንቲኦክሲደንትስ አቅም ፍሪ radicalsን በብቃት ይዋጋል፣ በቆዳ ህዋሶች ላይ ኦክሲዲቲቭ ጉዳትን ይቀንሳል፣ የቆዳ እርጅናን ያዘገያል፣ እና መሸብሸብ እና መጨማደድን ይቀንሳል።
2. ነጭ ማድረግ እና የቦታ መቀነስ፡- ሜላኒንን ማምረት እና ማስቀመጥን ይከለክላል፣ ቀለምን እና ድብርትነትን ያሻሽላል እንዲሁም የቆዳ ቀለምን ያበራል።
3. ፀረ-ብግነት እና ማስታገሻነት: የቆዳ መቆጣት ይቀንሳል, ውጤታማ በሆነ መንገድ መቅላት እና ማሳከክን ያስወግዳል, የቆዳ መከላከያ ማገጃ ያጠናክራል, እና የመቋቋም ይጨምራል.
4. እርጥበት እና ጥገና፡ የቆዳ መከላከያ ተግባርን በብቃት ያሻሽላል፣ የቆዳ እርጥበትን ያሻሽላል እና የተጎዳውን ቆዳ መጠገን እና ማደስን ያበረታታል።
5. Photoprotection እና ከUV ጉዳት መከላከል፡ አልትራቫዮሌት ጨረሮች ለቆዳ እርጅና ዋነኛ መንስኤዎች አንዱ ነው። Ergothioneine በአልትራቫዮሌት ጨረሮች የሚደርሰውን የቆዳ ጉዳት ይቀንሳል፣ ቆዳን ከፎቶ እርጅና ይጠብቃል እና ውጤታማ የፀሐይ መከላከያ ይሰጣል።

ማጠቃለል

Ergothioneine, ልዩ ፀረ-አንቲኦክሲዳንት ዘዴ እና ሰፊ አፕሊኬሽኖች ያለው, የፀረ-እርጅና ኢንዱስትሪን እንደገና በመቅረጽ ላይ ይገኛል. በሰው ሰራሽ ባዮሎጂ እና ጥልቅ ክሊኒካዊ ምርምር ግኝቶች ፣ እርጅናን ለማዘግየት እና የህይወት ጥራትን ለማሻሻል ዋና ዋና ንጥረ ነገሮች አንዱ ሊሆን ይችላል። ለተጠቃሚዎች፣ ከፍተኛ ንፅህናን መምረጥ፣ በሳይንሳዊ መንገድ የተቀናጁ ergothioneine ምርቶችን መምረጥ የጊዜን ተፅእኖ ለመዋጋት ቁልፍ ሊሆን ይችላል።