Ergothioneine, ມ້າຊ້ໍາໃນໂລກຕ້ານຜູ້ສູງອາຍຸ 

Ergothioneine (EGT) ໄດ້ຖືກແຍກອອກເປັນຄັ້ງທໍາອິດຈາກເຊື້ອເຫັດ ergot ໂດຍນັກວິທະຍາສາດ Charles Tanret ໃນປີ 1909, ດັ່ງນັ້ນຊື່ຂອງມັນ. ມັນແມ່ນອະນຸພັນອາຊິດ amino ທີ່ເກີດຂື້ນຕາມທໍາມະຊາດທີ່ແຈກຢາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຊື້ອເຫັດ, ພືດບາງຊະນິດ, ແລະສັດ. ໃນອາຫານຂອງມະນຸດ, ເຫັດ, ເມັດພືດ, ແລະອາຫານທະເລທີ່ແນ່ນອນແມ່ນແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍຂອງມັນ. ດ້ວຍການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງເລິກເຊິ່ງໂດຍວິທະຍາສາດທີ່ທັນສະໄຫມ, ຜົນກະທົບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງ ergothioneine ໄດ້ຄ່ອຍໆປະກົດຂຶ້ນ.

ຫຼັກການຕ້ານການແກ່ອາຍຸແລະກົນໄກການປະຕິບັດ

ຜົນກະທົບ antioxidant ສອງ

ການຂູດກຳຈັດອະນຸມູນອິດສະລະໂດຍກົງ: EGT ສາມາດປັບທາດອົກຊີເຈນທີ່ເກີດປະຕິກິລິຍາຕ່າງໆ (ROS) ແລະຊະນິດພັນໄນໂຕຣເຈນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ (RNS), ລວມທັງ superoxide anion (O₂⁻), hydrogen peroxide (H₂O₂), hydroxyl radicals (·OH), ແລະ singlet oxygen (¹O₂). ຜົນກະທົບການຂູດຂີ້ເຫຍື້ອໂດຍກົງນີ້ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຢ່າງເຕັມສ່ວນໃນການທົດລອງໃນ vitro.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບປຽບທຽບ

ກົດລະບຽບຂອງລະບົບປ້ອງກັນ antioxidant: EGT upregulates ການສະແດງອອກຂອງ genes antioxidant ລົງນ້ໍາ (ເຊັ່ນ: HO-1, NQO1, SOD, ແລະ CAT) ໂດຍການເປີດໃຊ້ເສັ້ນທາງສັນຍານ KEAP1-NRF2. ການເຄື່ອນຍ້າຍນິວເຄລຍຂອງ NRF2 ຖືກຄວບຄຸມໂດຍເສັ້ນທາງສັນຍານ PI3K/AKT ແລະ PKC, ແລະ EGT ອາດຈະສົ່ງເສີມການປ່ອຍ ແລະການເຄື່ອນຍ້າຍນິວເຄລຍຂອງ NRF2 ໂດຍການປັບຕົວເຊັນເຊີ thiol ຂອງ KEAP1.

ພາລະບົດບາດປ້ອງກັນໃນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ Genome

ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຂອງ DNA: EGT ມີປະສິດທິພາບ inhibits ROS- ແລະ RNS-induced DNA ຄວາມເສຍຫາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນ mitochondrial DNA (mtDNA). ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຈຸລັງທີ່ຂາດຕົວຂົນສົ່ງ EGT ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບຄວາມເສຍຫາຍຂອງ DNA ທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ສົ່ງເສີມການສ້ອມແປງ DNA: EGT ບໍ່ພຽງແຕ່ດູດຊຶມລັງສີ ultraviolet (UV) ແຕ່ຍັງສົ່ງເສີມການສ້ອມແປງ DNA ຫຼັງຈາກການ irradiation UV, ປົກປ້ອງຈຸລັງຜິວຫນັງຈາກ photodamage.

ກົດລະບຽບການດັດແປງ Epigenetic

ຜົນກະທົບຕໍ່ການສັງເຄາະຂອງ Methyl Donor SAM: EGT ມີຜົນກະທົບທາງອ້ອມຕໍ່ການມີ S-adenosylmethionine (SAM) ໂດຍການຄວບຄຸມລະດັບ glutathione (GSH), ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຄວບຄຸມກິດຈະກໍາຂອງ DNA methyltransferases (DNMTs) ແລະ histone methyltransferases (HMTs).

ການຮັກສາ Homeostasis ທາດເຫຼັກຟຣີ: EGT ຮັກສາ homeostasis ທາດເຫຼັກຟຣີໂດຍການຂູດ ROS, ດັ່ງນັ້ນການຮັບປະກັນກິດຈະກໍາຂອງ demethylase (ເຊັ່ນ: TETs ແລະ JmjC).

ປະຕິກິລິຍາກັບເສັ້ນທາງສັນຍານ Sirtuin:

ການປັບປຸງການສະແດງອອກຂອງ SIRT1/SIRT6: EGT ຊັກຊ້າການເກີດຂອງເຊນ endothelial ແລະກະຕຸ້ນ necrotizing apoptosis ໃນຈຸລັງມະເຮັງລໍາໄສ້ໂດຍການປັບການສະແດງອອກຂອງ SIRT1 ແລະ SIRT6.

ການຮັກສາລະດັບ NAD⁺: EGT ເສີມຂະຫຍາຍກິດຈະກໍາ Sirtuin ໂດຍການຄວບຄຸມສະຖານະການ redox ໂທລະສັບມືຖືແລະຮັກສາອັດຕາສ່ວນ NAD⁺ / NADH.

ການກະກຽມ Mຈັນຍາບັນ

ວິທີການສະກັດເອົາທໍາມະຊາດ:

EGT ແມ່ນພົບເຫັນຢູ່ໃນຜະລິດຕະພັນທໍາມະຊາດເຊັ່ນ: ເຊື້ອເຫັດທີ່ກິນໄດ້, ergot, ຫານປະເພດເມັດ, ແລະເນື້ອເຍື່ອສັດ. ເຊື້ອເຫັດທີ່ກິນໄດ້ມີປະລິມານ EGT ສູງ ແລະເປັນແຫຼ່ງທີ່ສຳຄັນຂອງ EGT.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື້ອໃນ EGT ຂອງຜະລິດຕະພັນທໍາມະຊາດໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີວັດຖຸດິບຈໍານວນຫຼາຍສໍາລັບການສະກັດເອົາ, ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການສະກັດເອົາສູງ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ບັນຫາເຊັ່ນ: ລະດັບສູງຂອງ impurities ແລະສານຕົກຄ້າງຢາເສບຕິດໃນວັດຖຸດິບຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາວິທີການສະກັດຜະລິດຕະພັນທໍາມະຊາດ.

ວິທີການສັງເຄາະທາງເຄມີ: ການສັງເຄາະສານເຄມີແບບດັ້ງເດີມຂອງ EGT ໃຊ້ histidine ເປັນວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນ, ສັງເຄາະ EGT ໃນການແກ້ໄຂນ້ໍາຜ່ານຫຼາຍຂັ້ນຕອນລວມທັງ thiolation, thioprotection, methylation, ແລະ deprotection. ວິທີການນີ້ມີເສັ້ນທາງສັງເຄາະຍາວແລະຜົນຜະລິດຕ່ໍາ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການສຶກສາໄດ້ຮຽນແບບວິທີທາງຊີວະສັງເຄາະເພື່ອປັບປຸງການສັງເຄາະສານເຄມີຂອງ EGT. ຕົວຢ່າງ, Erdelmeier et al. ໃຊ້ histidine betaine, cysteine, ແລະອາຊິດ mercaptopropionic ເປັນວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນເພື່ອສັງເຄາະ EGT ໂດຍໃຊ້ປະຕິກິລິຍາແບບດຽວທີ່ງ່າຍດາຍ, ຫຼີກເວັ້ນການນໍາກຸ່ມ thioprotective, ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງສັງເຄາະສັ້ນ, ແລະປັບປຸງຜົນຜະລິດ.

ການສັງເຄາະທາງເຄມີຍັງນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍບາງຢ່າງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, chirality ຂອງα-carbon ໃນກຸ່ມ carboxyl ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍນໍາໄປສູ່ການ racemization ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເປັນກົດຫຼືເປັນດ່າງ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະໄດ້ຮັບ EGT ຄວາມບໍລິສຸດສູງ optical. ນອກຈາກນັ້ນ, ວັດຖຸດິບທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການສັງເຄາະສານເຄມີແມ່ນລາຄາແພງ, ວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນ 2-mercaptoimidazole ແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການກະກຽມ, ແລະການປຸງແຕ່ງຜະລິດຕະພັນຫຼັງການປຸງແຕ່ງກໍ່ແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະປັບປຸງວິທີການສັງເຄາະສານເຄມີເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່.

ການໝັກຈຸລິນຊີ: ການໄດ້ຮັບ EGT ຜ່ານການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບມີຂໍ້ດີເຊັ່ນ: ວັດຖຸດິບທີ່ພ້ອມທີ່ຈະເຮັດໄດ້ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ, ແລະໄດ້ກາຍເປັນວິທີການຕົ້ນຕໍໃນການກະກຽມ EGT ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້. ໃນທໍາມະຊາດ, EGT ມີຢູ່ໂດຍຜ່ານສອງເສັ້ນທາງ: ການສັງເຄາະຊີວະພາບ aerobic ແລະ biosynthesis anaerobic.

Aerobic Biosynthesis ຂອງ EGT

ການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ອະທິບາຍຂະບວນການ biosynthetic ຂອງ EGT. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ເສັ້ນທາງ biosynthetic aerobic ຂອງ EGT ສາມາດແບ່ງອອກເປັນເສັ້ນທາງເຊື້ອແບັກທີເລຍແລະເຊື້ອເຫັດ. Seebeck et al. elucidated ແລະ reconstructed ເສັ້ນທາງ biosynthetic aerobic ຂອງ EGT ໃນ vitro ໃນ Mycobacterium smegmatis, ການກໍານົດຫ້າພັນທຸກໍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເສັ້ນທາງ: EgtA, EgtB, EgtC, EgtD, ແລະ EgtE. genes ເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າລະຫັດ glutamylcysteine ​​synthase (EgtA), Fe2+-dependent oxidase (EgtB), gamma-glutamyl transferase (EgtC), S-adenosyl methionine (SAM)-dependent histidine methyltransferase (EgtD), ແລະ pyridoxaldependent photo. (EgtE), ຕາມລໍາດັບ. ໃນຂະບວນການນີ້, EgtA catalyzes ການ condensation ຂອງ glutamate ແລະ cysteine ​​​​ເພື່ອສ້າງ γ-glutamylcysteine; EgtB catalyzes oxidative coupling ໃນທີ່ປະທັບຂອງອົກຊີເຈນທີ່ແລະ ferrous sulfate, ເພີ່ມກຸ່ມ thiol ຈາກ γ-glutamylcysteine ​​​​ກັບຕ່ອງໂສ້ຂ້າງຄຽງຂອງ histidine betaine (ສັງເຄາະຈາກ histidine ແລະ SAM catalyzed ໂດຍ EgtD); EgtC ຫຼັງຈາກນັ້ນ catalyzes ການສ້າງເພີ່ມເຕີມຂອງ histidine betaine cysteine ​​​​sulfoxide; ສຸດທ້າຍ, EgtE ກະຕຸ້ນການກໍາຈັດ pyruvate ແລະ ammonia ເພື່ອສ້າງ EGT.

ໃນເສັ້ນທາງຊີວະພາບສັງເຄາະເຊື້ອເຫັດ, EGT ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບສອງພັນທຸ ກຳ synthase, Egt1 ແລະ Egt2. Bello et al. ໄດ້ກໍານົດ synthase ສະເພາະ, NcEgt1, ໃນ *Neurospora crassa*, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍໂດເມນທີ່ຄ້າຍຄືກັບຢູ່ໃນ *Mycobacterium smegmatis*'s EgtB ແລະ EgtD. Egt1 ເຂົ້າຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຢາ catalytic ສອງຂັ້ນຕອນ: ທໍາອິດ, ມັນ catalyzes ການປ່ຽນ histidine ກັບ histidine betaine, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນມັນ catalyzes ປະສົມປະສານຂອງ histidine betaine ແລະ cysteine ​​​​ເພື່ອປະກອບເປັນ histidine betaine cysteine ​​​​sulfoxide. ຄ້າຍຄືກັນກັບ EgtE, Egt2 catalyzes ການສ້າງຕັ້ງຂອງ EGT ຈາກ histidine, betaine, ແລະ cysteine ​​​​sulfoxide. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ຍ້ອນວ່າມີພຽງແຕ່ສອງເອນໄຊເທົ່ານັ້ນທີ່ມີສ່ວນຮ່ວມ, ເສັ້ນທາງຊີວະພາບຂອງ EGT ໃນເຊື້ອເຫັດແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍກ່ວາເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ.

ການສັງເຄາະທາງຊີວະພາບ Anaerobic ຂອງ EGT

ການສັງເຄາະຊີວະພາບແບບ anaerobic ຂອງ EGT ໄດ້ຖືກລາຍງານຢູ່ໃນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂີ້ຕົມແບບ anaerobic ຢ່າງເຂັ້ມງວດ (Chlorobium limicola), ບ່ອນທີ່ການສັງເຄາະຊີວະພາບ EGT ແມ່ນສໍາເລັດໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຢາສອງຂັ້ນຕອນທີ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບອົກຊີເຈນ. ເຜົາ et al. ກໍານົດ methyltransferase (EanA) ແລະ sulfotransferase (EanB) ໃນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂີ້ຕົມ anaerobic ນີ້. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, EanA ກະຕຸ້ນການປ່ຽນ histidine ເປັນ histidine betaine, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ EanB, ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ anaerobic, ໂອນອະຕອມຂອງຊູນຟູຣິກໄປຫາວົງແຫວນ imidazole ຂອງ histidine betaine ເພື່ອສ້າງ EGT. ເຖິງແມ່ນວ່າເສັ້ນທາງຊີວະວິທະຍາ anaerobic ແມ່ນງ່າຍດາຍກວ່າ, ອັດຕາ catalytic ຂອງ EanA ແລະ EanB ແມ່ນຕໍ່າກວ່າຫຼາຍຂອງ EgtD ແລະ EgtB ໃນເສັ້ນທາງຊີວະພາບ aerobic. ດັ່ງນັ້ນ, ເສັ້ນທາງການສັງເຄາະຊີວະພາບແບບແອໂຣບິກຍັງຄົງເປັນໂຫມດເດັ່ນຂອງຊີວະສັງເຄາະ EGT.

ຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

Ergothioneine ມີຄຸນສົມບັດຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະທີ່ມີປະສິດທິພາບແລະຕ້ານການແກ່, ແລະມີຄວາມສົດໃສດ້ານການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອາຫານ, ເຄື່ອງສໍາອາງ, ອາຫານທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ແລະອຸດສາຫະກໍາຊີວະຢາ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນໃນດ້ານຄວາມງາມແລະການດູແລຜິວຫນັງແມ່ນໂດດເດັ່ນໂດຍສະເພາະ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນໃນຜະລິດຕະພັນຕ້ານການແກ່.

ຜົນປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງມັນປະກອບມີ:

1. Antioxidant ແລະ Anti-aging: ຄວາມສາມາດຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງ Ergothioneine ຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ຫຼຸດຜ່ອນການທໍາລາຍການຜຸພັງຂອງເຊລຜິວຫນັງ, ຊັກຊ້າການແກ່ຂອງຜິວຫນັງ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການເກີດຮອຍຫ່ຽວແລະ sagging.
2. Whitening and Spot Reduction: ຍັບຍັ້ງການຜະລິດເມລານິນ ແລະ ການຕົກຄ້າງ, ປັບປຸງການສ້າງເມັດສີ ແລະ ຄວາມຫມອງຄ້ຳ, ແລະ ປັບສີຜິວໃຫ້ສົດໃສ.
3. ຕ້ານການອັກເສບແລະບັນເທົາອາການອັກເສບ: ຫຼຸດຜ່ອນການອັກເສບຂອງຜິວຫນັງ, ບັນເທົາອາການແດງແລະອາການຄັນ, ເສີມສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງປ້ອງກັນຂອງຜິວຫນັງ, ແລະເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຂອງມັນ.
4. Moisturizing and Repairing: ປັບປຸງການທໍາງານຂອງອຸປະສັກຂອງຜິວຫນັງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເພີ່ມຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງຜິວຫນັງ, ແລະສົ່ງເສີມການສ້ອມແປງແລະການຟື້ນຟູຂອງຜິວຫນັງທີ່ເສຍຫາຍ.
5. Photoprotection ແລະປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຈາກ UV: ລັງສີ ultraviolet ເປັນຫນຶ່ງໃນ culprits ຕົ້ນຕໍຂອງການແກ່ຂອງຜິວຫນັງ. Ergothioneine ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຂອງຜິວຫນັງທີ່ເກີດຈາກລັງສີ ultraviolet, ປົກປ້ອງຜິວຫນັງຈາກການຖ່າຍຮູບ, ແລະໃຫ້ການປົກປ້ອງແສງແດດທີ່ມີປະສິດທິພາບ.

ສະຫຼຸບ

Ergothioneine, ດ້ວຍກົນໄກການຕ້ານອະນຸມູນອິສະລະທີ່ເປັນເອກະລັກແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງ, ກໍາລັງປັບປຸງອຸດສາຫະກໍາຕ້ານການແກ່. ດ້ວຍການກ້າວເຂົ້າສູ່ຊີວະວິທະຍາສັງເຄາະ ແລະການຄົ້ນຄວ້າທາງດ້ານຄລີນິກໃນຄວາມເລິກ, ມັນອາດຈະກາຍເປັນໜຶ່ງໃນສ່ວນປະກອບຫຼັກສຳລັບການຊັກຊ້າແກ່ອາຍຸ ແລະການປັບປຸງຄຸນນະພາບຊີວິດ. ສໍາລັບຜູ້ບໍລິໂພກ, ການເລືອກຜະລິດຕະພັນ ergothioneine ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ສູດວິທະຍາສາດອາດຈະເປັນກຸນແຈໃນການຕໍ່ສູ້ກັບຜົນກະທົບຂອງເວລາ.