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还原型谷胱甘肽专家讲座
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还原型谷胱甘肽
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菌株选育和发酵过程调控
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还原型谷胱甘肽应用及市场前景
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还原型谷胱甘肽性质与生理功效
什么是还原型谷胱甘肽
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还原型谷胱甘肽生产方法与工艺
总结与展望
主要内容
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. 什么是谷胱甘肽？
谷胱甘肽(glutathione) 是一个含γ-酰胺键和巯基生物活性三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成，其中半胱氨酸上巯基为其活性基团。存在于几乎身体每一个细胞之中。而且广泛存在于动植物和微生物中，是生物体内最主要非蛋白巯基化合物之一。
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产谷胱甘肽微生物
1921年Hopkins在酵母中首先发觉谷胱甘肽。随即，谷胱甘肽化学结构得到确定。日本等国家首先开始了发酵法生产谷胱甘肽，因为不停改进和提升发酵工艺，逐步在日本国内实现了谷胱甘肽生产工业化，并使得微生物发酵法成为当前最普遍使用生产方法。自然界中能较多在细胞内累积谷胱甘肽微生物主要为酵母菌及革兰阴性菌。产谷胱甘肽酵母菌主要有：产朊假丝酵母(Candida utilis)，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)等。国内外利用细菌生产谷胱甘肽报道比较少，代表为：藤黄八叠球菌(Sarcina lutea)，甲烷甲基单胞(Methylomonas methanolvorens)，奇异变形杆菌(Proteus mirabiliss)。
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谷胱甘肽分类
谷胱甘肽含有还原型(GSH)和氧化型(GSSG)，生物体内大量存在并起主要作用是还原型谷胱甘肽（GSH），只有还原型谷胱甘肽才含有生理活性，而生物体内氧化型谷胱甘肽需要还原后才能发挥其主要生理功效。所以我们日常所指谷胱甘肽普通为还原型谷胱甘肽。
还原型谷胱甘肽分子结构
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两种谷胱甘肽之间关系
，
氧化型谷胱甘肽
还原型谷胱甘肽
2分子GSH脱氢后以二硫键相连形成氧化型谷胱甘肽(GSSG)
在NADPH存在条件下，谷胱甘肽还原酶
(GR)作用于GSSG还原生成GSH，反应中NADPH起源于
葡萄糖磷酸戊糖路径；
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还原型谷胱甘肽理化性质与结构特征
分子式：C10H17N3O6S
分子量：
熔点：为189～193°C，晶体呈无色透明细长粒状，。
结构特征：GSH由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经过肽键形成，分子中有一特殊 γ一肽键，即由谷氨酸γ—COOH与半胱氨酸α一NH2 缩合成肽键，它不一样于蛋白质分子中普通肽键。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，而不溶于醇、醚和丙酮。谷胱甘肽固体较为稳定，而水溶液在空气中则易被氧化。
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GSH生物合成途经及代谢调控
合成路径是在γ— 谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶催化合成。
L—谷氨酸，L —半胱氨酸在 γ—谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamylcysteine synthetase，GSH Ⅰ）作用下合成 γ—谷氨酸半胱氨酸(γ-glutamylcysteine，γ一ECG)，然后在谷胱甘肽合成酶(glutathione synthetase，GSHⅡ)作用下与甘氨酸反应生成谷胱甘肽。
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两步反应以下：
ATP
ATP
L-Glu + L-Cys L-γ-Glu-L-Cys + ADP + Pi （1）
L-γ-Glu-L-Cys + Gly L-γ-Glu-L-Cys-Gly + ADP+Pi （2）
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