70-18-8/谷胱甘肽的提取

背景及概述^[1][2]

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的三肽。谷胱甘肽可以氧化型(GSSG)和還原型(GSH)存在，兩者可互相轉(zhuǎn)變。其在組織中分布很廣，多以還原型存在。還原型谷胱甘肽對維持巰基酶的活性和紅細胞膜的穩(wěn)定性有重要作用。它還能參加小腸內(nèi)氨基酸的吸收和腎小管對氨基酸的重吸收作用。而半胱氨酸殘基的巰基是某些酶的必需基因；胱氨酸殘基的二巰鍵是胰島素、加壓素、催產(chǎn)素和免疫球蛋白等分子中的重要結(jié)合鍵。

當(dāng)發(fā)生某些中毒時，可使這些分子中化學(xué)基因發(fā)生改變引起它們的活性改變或喪失。因此谷胱甘肽在生物氧化、氨基酸轉(zhuǎn)運、毒物解毒、保護血紅蛋白等過程中起一定作用。GSH還具有獨特的生理功能，被稱為長壽因子和抗衰老因子。由于GSH在強化食品風(fēng)味的同時對人體有保健作用，它的應(yīng)用前景顯然要優(yōu)于其它類型的防腐劑或抗氧化劑。

隨著GSH的生理生化功能和性質(zhì)被不斷研究發(fā)現(xiàn)，GSH作為一種多功能的生物活性添加劑在食品加工業(yè)中的應(yīng)用將會愈來愈廣，GSH的需求量正日益增大。發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽的方法不斷得到改進，已經(jīng)成為目前國內(nèi)外生產(chǎn)谷胱甘肽最普遍的方法。由于氨基酸和多肽類物質(zhì)為具有弱堿性和弱酸性官能團的兩性化合物，因此采用陰陽離子交換樹脂吸附、解吸的方法來使得氨基酸和肽類化合物和其他物質(zhì)快速有效的分離。該方法經(jīng)濟效益較高，可望完全代替銅鹽法。

藥理作用及作用機制^[3]

本品廣泛分布于機體各器官內(nèi)，對維持細胞生理功能起重要作用。能活化人體內(nèi)氧化還原系統(tǒng)，激活各種酶，尤其是巰基酶等，具有廣泛的解毒作用。能激活膽堿酯酶，改善各種過敏癥狀。其高濃度分布于晶狀體和肝臟內(nèi)，維持其生理功能。能防止紅細胞溶血，維持紅細胞功能，還原高鐵血紅蛋白，對放射線具有防護作用。

其他應(yīng)用^[5]

1.在面制品、奶制品加工中的應(yīng)用

在面制品加工品加如入谷胱甘肽 ，可有效改善面團的流變特性，降低面團的強度，可較大范范圍地控制面團的黏度，井有效地縮短面制品的干燥時間。據(jù)面包焙烤中谷胱甘肽能直接或間接地切斷面筋蛋自質(zhì)分子間的二硫鍵，從而影響蛋白質(zhì)的一維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和面團的流變性質(zhì)，進而可以強化面包的品質(zhì)和口味。

在奶制品中添加谷胱甘肽和其它添加劑，可改善味道，并可最大限度的提高奶制品的品質(zhì)。由于谷胱甘肚具有還原性，能起到抗氧化怍用，故可有效地防止奶制品的酶促和非酶促的褐變。

2.在肉類、海鮮類制品等食品工業(yè)中的應(yīng)用

由于各胱甘肽具有優(yōu)良的還原件．所以在肉類、海鮮類食品中添加谷胱甘肽不僅可大大延長保鮮期，還可強化喜愛感。另外，谷胱甘肽在L-谷氨酸是呈味性或其混合物共存時，具有較強的肉類風(fēng)味。谷胱甘肽還可以防止冷凍魚片不愉快的色變及肉類的褐變，蔬菜等食品添加谷胱甘肽有利保持原有的營養(yǎng)和誘人的色味、并可防止褐變?yōu)閺娀瘮_癌系列飲料的醫(yī)療效果。

提取^[2]

一種從谷胱甘肽發(fā)酵液中提取谷胱甘肽的方法，是利用谷胱甘肽發(fā)酵液制備高品質(zhì)、高含量的谷胱甘肽的方法，制備的谷胱甘肽以富含谷胱甘肽的食品添加劑的形式作為產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)方案：將谷胱甘肽發(fā)酵液經(jīng)離心得到酵母細胞液、調(diào)節(jié)pH值、沸水破壁、陽離子交換、真空濃縮、冷凍干燥、成品包裝而制得。具體操作步驟如下：

1、離心得酵母細胞液：將發(fā)酵液離心，轉(zhuǎn)速為3000rpm，時間為10-15min，得到濕酵母細胞沉淀。

2、調(diào)節(jié)pH值：用2mol/lH2SO4將酵母細胞液的pH值調(diào)節(jié)為1-2。

3、沸水破壁：以濕酵母細胞質(zhì)量計，按照物料比為10-12ml/g計算蒸餾水體積用量，先將大部分蒸餾水加熱至沸騰，將調(diào)好pH值的酵母細胞液倒進沸水中，迅速攪拌，用剩下少量的蒸餾水沖洗燒杯，一并倒入。當(dāng)溫度再次加熱至95-100℃，開始計時，12min后，立刻放置冰浴中冷卻至4℃。

4、陽離子交換：將型號為001×7陽離子交換樹脂裝柱，柱體積為φ2.6cm× 30cm，將含菌體的酵母細胞液直接上柱，其上樣時pH值為2-3，流速為1ml/min，留出未吸附的酵母細胞液循環(huán)上樣直至飽和；用3-4倍柱體積的以鹽酸調(diào)pH值為3的蒸餾水洗樹脂柱，將菌體和細胞沉淀等雜質(zhì)洗去，再用3-4倍柱體積的1.5％HCl洗脫，其洗脫速度為0.5ml/min，洗脫液濃縮到5-6倍，收集富含谷胱甘肽的濃縮液。

5、真空濃縮：將谷胱甘肽濃縮液再次真空濃縮，按照下列條件進行：真空度0.9MPa，旋轉(zhuǎn)速度130rpm，溫度55-60℃，濃縮至8-10倍，得谷胱甘肽超濃縮液。

6、冷凍干燥：將谷胱甘肽超濃縮液進行冷凍干燥于-84℃下干燥28h，得到白色粉末狀谷胱甘肽成品。

主要參考資料

[1] 兒科學(xué)辭典

[2] 王淼；蘇曉晉.一種從谷胱甘肽發(fā)酵液中提取谷胱甘肽的方法.CN200610040606.3，申請日20060519

[3] 全科醫(yī)生藥物手冊

[4] 中毒防治大全

[5] 楊培慧, 齊劍英, 馮德雄, 等. 谷胱甘肽的應(yīng)用及其檢測方法[J]. 中國生化藥物雜志, 2002, 23(1): 52-54.