Ergothioneine, ẹṣin dudu ni aye ti ogbologbo 

Ergothioneine (EGT) jẹ iyasọtọ akọkọ lati ergot fungi nipasẹ onimọ-jinlẹ Charles Tanret ni ọdun 1909, nitorinaa orukọ rẹ. O jẹ itọsẹ amino acid ti o nwaye nipa ti ara ti o pin kaakiri ni awọn elu, diẹ ninu awọn eweko, ati awọn ẹranko. Ninu ounjẹ eniyan, awọn olu, awọn irugbin, ati awọn ounjẹ okun kan ni awọn orisun akọkọ rẹ. Pẹlu iwadi ti o jinlẹ nipasẹ imọ-jinlẹ ode oni, awọn ipa iyalẹnu ti ergothioneine ti wa si imọlẹ diẹdiẹ.

Awọn ilana ti ogbologbo ati awọn ilana iṣe

Awọn ipa antioxidant meji

Gbigbọn taara ti awọn ipilẹṣẹ ọfẹ: EGT le yarayara yomi ọpọlọpọ awọn eya atẹgun ifaseyin (ROS) ati awọn ẹya nitrogen ti n ṣe ifaseyin (RNS), pẹlu anion superoxide (O₂⁻), hydrogen peroxide (H₂O₂), hydroxyl radicals (·OH), ati oxygen singlet (¹O₂). Ipa ipalọlọ taara yii ti jẹri ni kikun ni awọn adanwo inu fitiro.

Awọn anfani afiwera

Ilana ti eto aabo antioxidant: EGT ṣe atunṣe ikosile ti awọn Jiini antioxidant isalẹ (gẹgẹbi HO-1, NQO1, SOD, ati CAT) nipa mimuuṣiṣẹpọ ipa ọna ifihan KEAP1-NRF2. Iyipo iparun ti NRF2 jẹ ilana nipasẹ awọn ọna PI3K/AKT ati PKC, ati EGT le ṣe igbelaruge itusilẹ ati iyipada iparun ti NRF2 nipasẹ iyipada sensọ thiol ti KEAP1.

Ipa Idaabobo ni Iduroṣinṣin Genome

Idinku DNA bibajẹ: EGT fe ni dojuti ROS- ati RNS-induced DNA bibajẹ, paapa ni mitochondrial DNA (mtDNA). Awọn ijinlẹ ti fihan pe awọn sẹẹli ti ko ni awọn gbigbe EGT ṣe afihan awọn ipele giga ti ibajẹ DNA.

Igbelaruge Atunse DNA: EGT kii ṣe fa itọsi ultraviolet (UV) nikan ṣugbọn tun ṣe agbega atunṣe DNA lẹhin itanna UV, aabo awọn sẹẹli awọ-ara lati ibajẹ fọto.

Ilana ti Awọn iyipada Epigenetic

Ni ipa lori Synthesis ti Methyl Donor SAM: EGT ni aiṣe-taara ni ipa lori wiwa ti S-adenosylmethionine (SAM) nipasẹ ṣiṣatunṣe awọn ipele glutathione (GSH), nitorinaa ṣiṣakoso iṣẹ ṣiṣe ti DNA methyltransferases (DNMTs) ati histone methyltransferases (HMTs).

Mimu Iron Ion Homeostasis Ọfẹ: EGT ṣe itọju homeostasis iron ion ọfẹ nipasẹ jijẹ ROS, nitorinaa ṣe idaniloju iṣẹ ṣiṣe ti demethylases (bii TETs ati JmjC).

Awọn ibaraenisepo pẹlu ọna ifihan agbara Sirtuin:

Ipilẹṣẹ ti SIRT1/SIRT6 ikosile: EGT ṣe idaduro ifarabalẹ sẹẹli endothelial ati ki o fa apoptosis necrotizing ninu awọn sẹẹli alakan awọ nipasẹ iṣagbega ikosile ti SIRT1 ati SIRT6.

Mimu awọn ipele NAD⁺: EGT ṣe ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe Sirtuin nipasẹ ṣiṣakoso ipo redox cellular ati mimu ipin NAD⁺/NADH.

Igbaradi Milana

Ọna Iyọkuro Adayeba:

EGT wa ninu awọn ọja adayeba gẹgẹbi awọn elu ti o jẹun, ergot, cereals, ati awọn ẹran ara ẹranko. Awọn elu ti o jẹun ni akoonu EGT giga ati pe o jẹ orisun pataki ti EGT.

Bibẹẹkọ, akoonu EGT ti awọn ọja adayeba jẹ kekere pupọ, to nilo iye nla ti awọn ohun elo aise fun isediwon, ti o fa awọn idiyele isediwon giga. Pẹlupẹlu, awọn ọran bii awọn ipele giga ti awọn idoti ati awọn iṣẹku oogun ninu awọn ohun elo aise ṣe opin ohun elo ile-iṣẹ ti awọn ọna isediwon ọja adayeba.

Ọna Asọpọ Kemikali: Iṣaṣepọ kemikali ti aṣa ti EGT nlo histidine gẹgẹbi ohun elo ti o bẹrẹ, synthesizing EGT ni ojutu olomi nipasẹ awọn igbesẹ pupọ pẹlu thiolation, thioprotection, methylation, ati deprotection. Ọna yii ni ipa ọna sintetiki gigun ati ikore kekere. Ni awọn ọdun aipẹ, awọn ijinlẹ ti ṣe afarawe awọn ipa ọna biosynthetic lati mu ilọsiwaju iṣelọpọ kemikali ti EGT dara. Fun apẹẹrẹ, Erdelmeier et al. lo histidine betaine, cysteine, ati mercaptopropionic acid bi awọn ohun elo ti o bẹrẹ lati ṣepọ EGT nipa lilo iṣesi-ikoko kan ti o rọrun, yago fun ifihan awọn ẹgbẹ thioprotective, kikuru ipa ọna sintetiki, ati imudara ikore.

Iṣajọpọ kemikali tun ṣafihan diẹ ninu awọn italaya. Fun apẹẹrẹ, chirality ti α-erogba ninu ẹgbẹ carboxyl ni irọrun yori si isọdi-ije labẹ ekikan tabi awọn ipo ipilẹ, ti o jẹ ki o ṣoro lati gba giga-optical-purity EGT. Pẹlupẹlu, awọn ohun elo aise ti o nilo fun iṣelọpọ kemikali jẹ gbowolori, ohun elo ibẹrẹ 2-mercaptoimidazole jẹ soro lati mura, ati lẹhin-iṣelọpọ ọja tun jẹ nija. Nitorinaa, awọn oniwadi nilo lati mu ki o mu awọn ọna iṣelọpọ kemikali ṣiṣẹ lati pade awọn iwulo iṣelọpọ ile-iṣẹ nla.

Microbial bakteriaGbigba EGT nipasẹ biosynthesis ni awọn anfani gẹgẹbi awọn ohun elo aise ti o wa ni imurasilẹ ati idiyele kekere, ati pe o ti di ọna akọkọ fun igbaradi EGT ni awọn ọdun aipẹ. Ni iseda, EGT wa nipasẹ awọn ipa ọna meji: aerobic biosynthesis ati anaerobic biosynthesis.

Aerobic Biosynthesis ti EGT

Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti ṣe alaye ilana ilana biosynthetic ti EGT. Ni ipilẹ, ipa ọna biosynthetic aerobic ti EGT le pin si awọn ọna kokoro-arun ati olu. Seebeck et al. elucidated ati tun ṣe ọna ọna biosynthetic aerobic ti EGT in vitro ni Mycobacterium smegmatis, idamo awọn Jiini marun ti o ni ipa ninu ipa ọna: EgtA, EgtB, EgtC, EgtD, ati EgtE. Awọn Jiini wọnyi ṣe koodu glutamylcysteine ​​​​synthase (EgtA), Fe2 + oxidase ti o gbẹkẹle (EgtB), gamma-glutamyl transferase (EgtC), S-adenosyl methionine (SAM) - ti o gbẹkẹle histidine methyltransferase (EgtD), ati pyridoxal phosphate-dependent C-S lyase (Egtly) Ninu ilana yii, EgtA ṣe itọsi ifunmọ ti glutamate ati cysteine ​​​​lati ṣe ipilẹṣẹ γ-glutamylcysteine ​​​​; EgtB ṣe itọsi idapọ oxidative ni iwaju atẹgun ati imi-ọjọ ferrous, fifi ẹgbẹ thiol kan lati γ-glutamylcysteine ​​​​si ẹwọn ẹgbẹ ti betaine histidine (ti a ṣepọ lati histidine ati SAM ti a ṣe nipasẹ EgtD); EgtC lẹhinna ṣe itọsi iṣelọpọ siwaju ti histidine betaine cysteine ​​​​sulfoxide; nipari, EgtE catalyzes yiyọ ti pyruvate ati amonia lati se ina EGT.

Ni ipa ọna biosynthetic olu, EGT ni akọkọ pẹlu awọn jiini synthase meji, Egt1 ati Egt2. Bello et al. ṣe idanimọ synthase kan pato, NcEgt1, ni * Neurospora crassa *, eyiti o ni awọn ibugbe ti o jọra si awọn ti * Mycobacterium smegmatis *'s EgtB ati EgtD. Egt1 ṣe alabapin ninu ifaseyin katalitiki meji-igbesẹ: akọkọ, o ṣe iyipada iyipada ti histidine si betaine histidine, lẹhinna o ṣe itọpa apapọ ti histidine betaine ati cysteine ​​​​lati dagba histidine betaine cysteine ​​​​sulfoxide. Ni irufẹ si EgtE, Egt2 ṣe itọsi dida EGT lati histidine, betaine, ati cysteine ​​​​sulfoxide. Gẹgẹbi a ṣe han ninu eeya, nitori pe awọn enzymu meji nikan ni o ni ipa, ipa ọna biosynthetic ti EGT ni elu jẹ rọrun pupọ ju iyẹn lọ ninu awọn kokoro arun.

Biosynthesis Anaerobic ti EGT

A ti royin biosynthesis anaerobic ti EGT ninu kokoro arun mud anaerobic ti o muna (Chlorobium limicola), nibiti EGT biosynthesis ti ṣe nipasẹ iṣesi-igbesẹ meji ti o ni ominira ti atẹgun. Burn et al. ti a mọ methyltransferase (EanA) ati sulfotransferase (EanB) ninu kokoro arun pẹtẹpẹtẹ anaerobic yii. Bi o ṣe han ninu nọmba rẹ, EanA ṣe iyipada iyipada histidine si betaine histidine, ati lẹhinna EanB, labẹ awọn ipo anaerobic, gbe atomu sulfur kan si oruka imidazole ti betaine histidine lati ṣe ipilẹṣẹ EGT. Botilẹjẹpe ipa ọna biosynthesis anaerobic rọrun, awọn oṣuwọn katalitiki ti EanA ati EanB kere pupọ ju awọn ti EgtD ati EgtB ni ipa ọna biosynthesis aerobic. Nitorinaa, ipa ọna biosynthesis aerobic maa wa ni ipo ti o ga julọ ti biosynthesis EGT.

Ohun elo asesewa

Ergothioneine ni antioxidant ti o lagbara ati awọn ohun-ini egboogi-ti ogbo, ati pe o ni awọn ireti ohun elo gbooro ninu ounjẹ, ohun ikunra, ounjẹ iṣẹ ṣiṣe, ati awọn ile-iṣẹ biopharmaceutical. Ohun elo rẹ ni ẹwa ati aaye itọju awọ jẹ olokiki pataki, ti o jẹ ki o jẹ eroja pataki ninu awọn ọja ti ogbo.

Awọn anfani akọkọ rẹ pẹlu:

1. Antioxidant ati Anti-aging: Agbara antioxidant ti o lagbara ti Ergothioneine ni imunadoko ni ija awọn ipilẹṣẹ ọfẹ, dinku ibajẹ oxidative si awọn sẹẹli awọ-ara, ṣe idaduro ti ogbo awọ ara, ati dinku awọn wrinkles ati sagging.
2. Pipinfunfun ati Idinku Aami: Idilọwọ iṣelọpọ melanin ati ifisilẹ, ṣe imudara pigmentation ati ṣigọgọ, ati didan ohun orin awọ ara.
3. Alatako-iredodo ati Soothing: Din iredodo awọ-ara dinku, ni imunadoko pupa ati nyún, mu idena aabo awọ ara lagbara, ati mu resistance rẹ pọ si.
4. Moisturizing ati Tunṣe: Ni imunadoko mu iṣẹ idena awọ ara dara, mu hydration ti awọ ara pọ si, ati igbega atunṣe ati isọdọtun ti awọ ti o bajẹ.
5. Idaabobo Fọto ati Idaabobo lodi si Bibajẹ UV: Ìtọjú Ultraviolet jẹ ọkan ninu awọn ẹlẹṣẹ akọkọ ti ogbo awọ ara. Ergothioneine le dinku ibajẹ awọ ara ti o ṣẹlẹ nipasẹ itankalẹ ultraviolet, daabobo awọ ara lati fọtoaging, ati pese aabo oorun ti o munadoko.

Ṣe akopọ

Ergothioneine, pẹlu ẹrọ ẹda ẹda alailẹgbẹ rẹ ati ọpọlọpọ awọn ohun elo, n ṣe atunṣe ile-iṣẹ egboogi-ti ogbo. Pẹlu awọn aṣeyọri ninu isedale sintetiki ati iwadii ile-iwosan ti o jinlẹ, o le di ọkan ninu awọn eroja pataki fun idaduro ti ogbo ati imudara didara igbesi aye. Fun awọn onibara, yiyan mimọ-giga, awọn ọja ergothioneine ti a ṣe agbekalẹ imọ-jinlẹ le jẹ bọtini lati koju awọn ipa ti akoko.