谷胱甘肽中文概述

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1、谷胱甘肽中文概述谷胱甘肽1谷胱甘肽（GSH ）结构与功能1.1 GSH的结构特征1.2 GSH的生理功能和应用1.3总谷胱甘肽测定方法 2几种谷胱甘肽的检测方法2.1比色法2.2荧光法2.3高效液相色谱法（ HPLC ）2.4DTNB法2.5碘量法3几种谷胱甘肽的制备方法3 . 1溶剂提取法3 . 1 . 1谷胱甘肽的提取3 . 1 . 2谷胱甘肽的分离纯化3 . 2化学合成法3 . 3酶合成法3 . 4发酵法谷胱甘肽（Glutathione）1谷胱甘肽（GSH ）结构与功能1.1GSH的结构特征GSH 由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键形成，分子中有一特 殊的Y-肽键，即由谷氨酸的Y-COO

2、H与半胱氨酸的a-NH2缩合成的 肽键，它不同于蛋白质分子中的普通肽键。GSH为白色晶体，易溶于 水、低浓度乙醇水溶液、液氨和二甲基甲酰胺。2 分子 GSH 脱氢后以 二硫键相连形成氧化型谷胱甘肽（GSSG）,又称谷胱甘肽二硫化物， 多以水合物形式存在，是溶于水的白色晶体。胱甘肽的相对分子质量 为307.33;熔点为189193 C（分解）;溶于水、稀醇、液氨和二甲基 甲酰胺,不溶于醇、醚和丙酮;谷胱甘肽固体较为稳定,水溶液在空气中则 易被氧化5 。两分子GSH的活泼巯基氧化脱氢转变为一分子GSSG, 但只有GSH才具有生理活性。1.2 GSH的生理功能和应用GSH分子含有Y-谷氨酰基和活性巯

3、基，是GSH许多重要生理功 能的结构基础。GSH在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白 和其它红细胞蛋白质的半胱氨酸残基处于还原状态。GSH还广泛存在 于其它正常细胞中，有很强的亲和力，能与多种化学物质及其代谢物 结合，清除体内氧自由基及其它自由基，具有保护肝细胞膜、促进肝酶活性、抗氧化、 解毒等作用，是人体细胞内的主要代谢调节物质。GSH还在蛋白质和 DNA 合成、物质运输、酶活性、新陈代谢及细胞保护等生物学功能中 起着直接或间接的作用。它还是许多酶反应的辅基，可作为抗氧化剂 保护生物分子蛋白的巯基，清除体内过多的自由基，参与体内三羧酸 循环及糖代谢，具有解毒、预防糖尿病、癌症及消除疲劳

4、等作用GSH广泛应用于食品领域，如加入酸奶和婴儿食品起类似维生素 C 的稳定作用；防止水果罐头水果褐变在面制 品中起还原和强化氨基酸作用；缩短面包混揉时间GSH在与谷氨酸钠、 核酸系呈味物质或其混合物共存时具有肉类风味；GSH可抑制肉食类、 鱼类和海鲜类食品的核酸分解， 1.3总谷胱甘肽测定方法（营养学报）NADP 2GSH DTNBttGR HH + + NADP（NADPH）GSSG 2TNB+2H+ NADP（NADPH）:氧化型（还原型）辅酶IGR:谷胱甘肽还原酶在次反应中，NADPH量逐渐减少，TNB量逐渐增加,TNB在 412nm吸收增加的速率与总GSH量呈正比。由于GSH和GSS

5、G循环 交替，周而复始总量不变，故称此为循环法。2几种谷胱甘肽的检测方法2.1比色法郭黎平等6 郭黎平，刘国良，张卓勇，等.铜（口）-新铜试剂- 谷胱甘肽乙醇体系显色反应研究J.光谱学与光谱分析，2000 , 20 （30）：412-414.在测定大豆提取液中谷胱甘肽的含量时，发现在铜（口）-新铜试剂-谷胱甘肽-乙醇体系中测定谷胱甘肽的含量，乙醇具 有明显的增敏作用。采用CuSO4溶液和新铜试剂混合液Cu2 + -新铜 试剂（1:2.5,摩尔比）作为显色剂，检测波长为456nm，检测限 为2.0ug/ml，线性范围为2.024ug/ml,回收率为99.54% , RSD为 0.76%。赵旭东等

6、2 赵旭东，魏东芝，万群，等，谷胱甘肽的简便测 定法卩.药物分析杂志，2000 ,20 （ 1 ）: 34-37根据甲醛同谷胱甘肽 和常见含巯基物质反应速度的不同，提出了在含有其它巯基物质溶液 中测定谷胱甘肽含量的方法,通过控制两个相同供试品和甲醛的不同 反应时间，测定两者在波长为412nm时的吸收度，根据两者不同的吸 收度值得出谷胱甘肽的含量。线性范围为0.190.95g/L,回收率为96.7%,方法的结果误差小于 0.5%。该方法实验成本低,分析快速、简 单,适于测定生物合成反应液中谷胱甘肽的含量。2.2 荧光法曹新志等7 曹新志,陈彦.荧光法测定黄瓜中的谷胱甘肽J资源开发与市场，2000

7、 ,16 （ 5 ）: 272-273。采用邻苯二甲 醛（o-phthaldialdehyde,OPT ）作为络合剂，在磷酸缓冲液（pH8.0） 中,应用荧光分光光度计来测定黄瓜中谷胱甘肽的含量。检测限为 0.1ug/ml，线性范围为 0.140ug/ml,回收率为 99.73% , RSD 为 1.24%。Hissin等8选用OPT作荧光剂，采用偏磷酸-磷酸钠-EDTA 缓冲溶液（pH8.0 ），用以测定哺乳动物心脏和肝脏中谷胱甘肽的含 量，谷胱甘肽的检测限为0.05umol，线性范围为0.050.8umol,RSD 为 4%。张建莹等9 张建莹,齐剑英等,锌离子增强荧光光谱法测定 谷胱甘肽

8、J.暨南大学学报，2004,25 （ 1 ）: 88-91探讨了金属离子 对还原型谷胱甘肽（GSH）-邻苯二甲醛（OPA ）体系荧光信号的影响， 实验结果表明Zn2+对体系的荧光信号有增强作用，而且Zn2+能够提 高GSH-OPA体系的稳定性，据此建立了一种以Zn2+作为荧光增强剂， 快速简便测定还原型谷胱甘肽的新方法。GSH在1.3x10-81.4x10- 6mol/L 的范围内其浓度与体系相对荧光强度有良好的性关系,检出限 为1.1x10-8mol/L.本实验方法比较适合生物样品中还原型谷胱甘肽浓 度的测定。2.3高效液相色谱法（HPLC ）HPLC是近年测定复杂生物样本中各种巯基物的最好

9、主法。HPLC 过程是溶质在固定相和流动相之间由于分配系数、吸附能力、亲和力、 分子大小不同，进行连续分离的过程。HPLC法优点是可以区分开GSH、GSSG及20多种含巯基氨基酸 衍生物。其不足是灵敏度不高，样本中GSH含量不得低于50umol/L ； 且样本的前处理过程耗时，测定大样本时不方便，所用的柱特殊 5 攀跃平，于健春等，谷胱甘肽的生理意义及其各种测定方法比较、评 价， 中 国临床营养杂志， 2003， 11 （ 2 ） ：136-139。 A.Rodrigueuz-Ariza 等10 Ariza AR,Toribio F, Barea JL.Rapid determination

10、of glutathione status in fish Liver using high- performance liquid chromatography and electrochemical dedection J.Journal of Chromatography B,1994,656:311-318 介 绍了一种结合电化学法快速测定谷胱甘肽水平的方法。该法应用一套 双通道电化学测定仪，可同时测定GSH、GSSG还可测定PSSG（蛋白结 合谷胱甘肽 ）,具有高灵敏度、高选择性、高效的优点。 Chung-shi Yang等介绍了一种将HPLC与微透析机联机测定谷胱甘肽。此法缩短 了

11、分析测定时间，简化了样本的准备过程，并提供了连续的监测 5 攀跃平，于健春等，谷胱甘肽的生理意义及其各种测定方法比较、 评价，中国临床营养杂志，2003，11 （2）：136-139程敬君等采用 KCI溶液-HCI溶液-甲醇-EDTA为流动相，电化学检测器（工作电极为 玻碳电极，参比电极为Ag/AgCI,工作电压为0.9V ），测定鼠脑微透析 液中谷胱甘肽的含量，检测限为10nmol/L,回收率为87.3%,RSD为 1.8%。Brent等用甲醇和乙酸 钠 溶 液 （ pH7 ） 作 为 流 动 相 ， 对 苯 二 醛 （ Orthophthalaldehyde ， OPA ）和谷胱甘肽络合生

12、成一种高荧光的 三元环衍生物，荧光检测器，检测限为0.1pmol，线性范围0.1200 pmol,谷胱甘肽的回收率为99.2%，RSD为1.2%。该方法线性范围较 宽,而且稳定性较高，适于测定混合组分中谷胱甘肽含量11杨培慧， 齐剑英，冯德雄，蔡继业.谷胱甘肽的应用及其检测方法J.中国生化药 物杂志，2002，23（1）：52-542.4 DTNB法GSH和DTNB反应生成黄色的5-硫代-2硝基苯甲酸，在412nm 波长有最大吸收峰。方法：样品1式2份，pH8.0条件下分别和甲醛 反应2 min和60min，各取1mL加入5mLDTNB溶液，25C反应 5min后分别测定在波长412nm的吸光

13、度，算出2者的差值4 代入 标准曲线计算得出谷胱甘肽含量。得到谷胱甘肽浓度在0.190.95gL- 1 之间线性关系良好，回归方程为： Y=0.7154X-0.0004，r=0.9999， 最大误差不超过6%。本方法成本低廉，简单易行，特别适合于有干扰 物质存在时还原型谷胱甘肽浓度的分析 2 赵旭东，魏东芝，万群等， 谷胱甘肽的简便测定法。DTNB法中，反应显色后30 min以内光密 度未见降低，显色稳定。相对误差可以控制在 2% 以内，相对标准偏 差可以控制在 4% 以内，说明这种方法的准确度和精密度较高，且半 胱氨酸不干扰测定结果。刘娟等15 刘娟，王雅琴等.发酵液中还原型谷胱 甘肽三种测

14、定方法的改进及其比较J.北京化工大学学报，2004 , 31 （3）：35-38对此方法应用于发酵液中还原型谷胱甘肽的测定稍作改 进如下：将分样品0.5 mL加入1.5 mL 0.15mol/LNaOH溶液中，摇 匀，加入体积分数申=0.03,甲醛0.5mL，摇匀，静置2min。加入2.5 mL DTNB分析溶液，摇匀，在25C水浴保温5 min，测定在波长 412nm处的吸光度A,通过计算或从标准曲线上得出相应GSH浓度。 DTNB法经改进后，其灵敏度比原先提高了三倍。另外，蓝金贵等报道了一种快速、简便和廉价的谷胱甘肽（ GSH） 含量测定的新方法。利用GSH的还原性将磷钼杂多酸还原成磷钼杂

15、多 蓝，在710nm最大吸收波长处测其吸光度，吸光度与GSH的浓度在 3.3x10-7-1.3x10-4mol/L范围内呈线性关系，相关系数r=0.9982, 方法检测限为1.6x10-7mol/L，相对标准偏差RSD=1.1% （n=6）, 回收率为97.1%-103.5%。该法应用于药品中GSH含量的直接测定，2.5碘量法2.5.1原理:本法是利用GSH的还原性与碘酸钾反应当GSH全部 反应完时, 碘酸钾将碘化钾氧化为碘, 碘使淀粉指示剂变为蓝色, 即为滴 定终点。碘酸钾消耗量与 GSH 的含量成正相关, 由此制作标准曲线。 再用碘酸钾滴定以不同方法提取的被测样品，根据所消耗碘酸钾的量(m

16、L ),从曲线上找出 相应的GSH质量浓度(g/ L ),计算每g干酵母中GSH的质量分数。2.5.2制作GSH标准曲线:首先配制1 g/ L的GSH标准溶液，然 后取GSH标准溶液于250mL锥形瓶内，加入5 mL质量分数2%的偏 磷酸溶液、1mL质量分数5%的碘化钾溶液和2滴淀粉指示剂，用0.000 1 mol/ L的碘酸钾溶液滴定至溶液由无色变为蓝色止记录碘酸钾体积 (如表2所示)。重复2次取平均值，以GSH质量浓度(g/L )为横坐标, 碘酸钾消耗量(mL )为纵坐标,制作标准曲线3几种谷胱甘肽的制备方法由于谷胱甘肽具有重要的生理功能和广泛的市场前景,因此,谷胱甘 肽的工业化生产越来越受到关注。日本早在20世纪50年代就开始研 制,90