L-эрготионеин: Скрытый антиоксидант природы
Что такое L-эрготионеин?
L-эрготионеин (ET) - это аминокислота природного происхождения, обладающая мощными антиоксидантными свойствами. Впервые выделенная в 1909 году из спорыньи, гриба, растущего на ржи и других злаках, L-эрготионеин имеет характерную химическую структуру, которая отличает его от других антиоксидантов. Он содержит тиоловую группу (серосодержащий компонент), присоединенную к молекуле гистидина, что химики называют тиомочевинным производным гистидина.
Эта уникальная структура придает L-эрготионеину удивительную стабильность в различных pH-средах и устойчивость к автоокислению - то есть он не разрушается под воздействием кислорода. В отличие от многих других антиоксидантов, которые быстро метаболизируются и выводятся из организма, L-эрготионеин остается стабильным в организме в течение нескольких недель после употребления, что говорит о его специализированной и потенциально важной биологической роли.
Открытие L-эрготионеина относится к началу XX века, когда Чарльз Танрет выделил его из грибов спорыньи. В течение десятилетий после его открытия ученые ломали голову над его ролью в биологии человека. Соединение казалось важным - его находили во всем растительном и животном царстве, - но его конкретная функция оставалась неясной. Только в 2005 году, спустя почти столетие после открытия, ученые выявили специализированный белок-транспортер (OCTN1, который теперь называется ETT или Ergothioneine Transporter), активно концентрирующий L-эрготионеин в определенных тканях человека. Это открытие стало поворотным моментом, вызвавшим новый интерес ученых, которые предположили, что это соединение должно служить какой-то жизненно важной цели, если наш организм выработал специальный механизм для его захвата и удержания.

Что такое L-эрготионеин?
Эта уникальная структура придает L-эрготионеину удивительную стабильность в различных pH-средах и устойчивость к автоокислению - то есть он не разрушается под воздействием кислорода. В отличие от многих других антиоксидантов, которые быстро метаболизируются и выводятся из организма, L-эрготионеин остается стабильным в организме в течение нескольких недель после употребления, что говорит о его специализированной и потенциально важной биологической роли.
Открытие L-эрготионеина относится к началу XX века, когда Чарльз Танрет выделил его из грибов спорыньи. В течение десятилетий после его открытия ученые ломали голову над его ролью в биологии человека. Соединение казалось важным - его находили во всем растительном и животном царстве, - но его конкретная функция оставалась неясной. Только в 2005 году, спустя почти столетие после открытия, ученые выявили специализированный белок-транспортер (OCTN1, который теперь называется ETT или Ergothioneine Transporter), активно концентрирующий L-эрготионеин в определенных тканях человека. Это открытие стало поворотным моментом, вызвавшим новый интерес ученых, которые предположили, что это соединение должно служить какой-то жизненно важной цели, если наш организм выработал специальный механизм для его захвата и удержания.

Природные источники L-эрготионеина
L-эрготионеин в основном синтезируется грибками, некоторыми бактериями и цианобактериями. Животные и люди не могут самостоятельно вырабатывать это соединение, поэтому оно является важнейшим диетическим компонентом, который необходимо получать из продуктов питания.
Грибы: Природные источники эрготионеина
Съедобные грибы являются самым богатым диетическим источником L-эрготионеина, причем в некоторых сортах он содержится в особенно высоких концентрациях:
- Вешенки: 118,9 мг/кг (сухой вес)
- Королевские вешенки: 58,7 мг/кг
- Грибы шиитаке: 46,4 мг/кг
- Грибы майтаке: 34,8 мг/кг
- Пуговичные грибы: 21,1 мг/кг
Значительные различия в содержании L-эрготионеина у разных видов грибов отражают их различные метаболические потребности и адаптацию к окружающей среде.


Другие диетические источники
Хотя грибы содержат наибольшую концентрацию L-эрготионеина, некоторые другие продукты также обеспечивают его в меньших количествах:
- Органическое мясо (почки и печень)
- Черная и красная фасоль
- Овсяные отруби
- Чеснок
- Некоторые ферментированные продукты как темпе
Интересно, что некоторые сорта чая, особенно те, которые были получены из богатой грибками среды или в результате особых методов обработки, также могут содержать значительное количество L-эрготионеина.
Абсорбция и распределение в организме
Что делает L-эрготионеин особенно интересным, так это то, насколько избирательно человеческий организм его усваивает. В отличие от многих пищевых соединений, которые либо быстро используются, либо выводятся из организма, L-эрготионеин имеет свою собственную транспортную систему - ETT (Ergothioneine Transporter), которая активно доставляет это соединение в определенные клетки и ткани, где оно наиболее необходимо.
Самые высокие концентрации L-эрготионеина содержатся в:
- Эритроциты (красные кровяные тельца)
- Костный мозг
- Печень
- Почки
- Глазные ткани
- Семенная жидкость
- Нейрональные клетки
Такая избирательность распределения особенно интересна исследователям, поскольку эти ткани либо подвержены сильному окислительному стрессу, либо выполняют критически важные функции, требующие дополнительной защиты от клеточного повреждения. Период полураспада L-эрготионеина в организме человека оценивается примерно в 30 дней - необычайно долго по сравнению с большинством пищевых соединений - что позволяет предположить, что он играет важную физиологическую роль.
Физиологические функции и потенциальная польза для здоровья
Растущий объем исследований L-эрготионеина позволяет предположить, что он обладает множеством механизмов, которые могут принести пользу здоровью человека. Несмотря на то, что исследования все еще развиваются, появилось несколько перспективных направлений:
Мощные антиоксидантные свойства
По своей сути L-эрготионеин является исключительным антиоксидантом. Однако он отличается от традиционных антиоксидантов по нескольким важным параметрам:
- Стабильность: В отличие от многих антиоксидантов, которые быстро истощаются после нейтрализации одного свободного радикала, L-эрготионеин способен сохранять свою антиоксидантную активность в течение многочисленных окислительно-восстановительных циклов.
- Целенаправленные действия: Вместо того чтобы беспорядочно разбрасывать свободные радикалы по всему организму, L-эрготионеин концентрируется в тканях, которые больше всего нуждаются в защите.
- Хелатирование металлов: Помимо прямого антиоксидантного действия, L-эрготионеин может связываться с ионами металлов, которые в противном случае могли бы катализировать разрушительные окислительные реакции.
Эти свойства делают L-эрготионеин особенно эффективным средством защиты клеток от окислительного повреждения, которое лежит в основе многих хронических заболеваний и процессов старения.
Противовоспалительное действие
Хроническое воспаление является причиной многих заболеваний, от артрита до сердечно-сосудистых патологий. Исследования показывают, что L-эрготионеин может способствовать модуляции воспалительных путей:
- Исследование 2020 года, опубликованное в журнале Antioxidants, показало, что L-эрготионеин может подавлять активацию NF-κB - основного пути, участвующего в воспалительных реакциях.
- Другие исследования показали, что L-эрготионеин может снижать выработку провоспалительных цитокинов, помогая восстановить более сбалансированный иммунный ответ.
Нейропротекторный потенциал
Возможно, одна из самых интересных областей исследований L-эрготионеина связана с его потенциалом защиты здоровья нейронов:
- Соединение преодолевает гематоэнцефалический барьер и накапливается в центральной нервной системе, что позволяет предположить его эволюционную роль в защите нервных тканей.
- Лабораторные исследования показали, что L-эрготионеин может защищать клетки нейронов от различных форм окислительного повреждения и токсичности.
- Исследование 2016 года, опубликованное в журнале Cell Death & Differentiation, показало, что L-эрготионеин защищает от нейротоксичности, вызванной β-амилоидом, - механизма, вовлеченного в болезнь Альцгеймера.
- Эпидемиологические исследования выявили взаимосвязь между потреблением грибов (основного пищевого источника L-эрготионеина) и снижением заболеваемости нейродегенеративными заболеваниями.
Поддержка здоровья сердечно-сосудистой системы
Сердечно-сосудистая система особенно уязвима к окислительному повреждению и воспалению. Появившиеся исследования показывают, что L-эрготионеин может обеспечивать защиту несколькими способами:
- Снижая перекисное окисление липидов - процесс, способствующий развитию атеросклероза
- Благодаря защите эндотелиальных клеток, выстилающих кровеносные сосуды
- Потенциально помогая поддерживать здоровое кровяное давление
Исследование 2018 года, опубликованное в Journal of Nutritional Biochemistry, показало, что добавка L-эрготионеина снижает маркеры сердечно-сосудистого стресса в животной модели диабета.
Клеточное долголетие и здоровое старение
Учитывая его мощные защитные свойства, исследователи начали изучать потенциальную роль L-эрготионеина в здоровом старении:
- Оказывается, это соединение помогает защитить теломеры - защитные колпачки на хромосомах, которые укорачиваются с возрастом и клеточным стрессом.
- L-эрготионеин может способствовать смягчению клеточного старения - процесса, при котором клетки перестают делиться и начинают выделять воспалительные соединения.
- Некоторые исследователи считают, что L-эрготионеин может выступать в качестве "витамина долголетия", предполагая, что он играет важную роль в поддержании здоровья на протяжении всей жизни.
Укрепление здоровья кожи
Клетки кожи постоянно подвергаются воздействию стрессовых факторов окружающей среды, таких как ультрафиолетовое излучение и загрязнение. Стабильные антиоксидантные свойства L-эрготионеина делают его потенциально ценным для здоровья кожи:
- Исследования показывают, что он может помочь защитить от повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением
- Оказывает поддержку жизнеспособности клеток кожи и уменьшает признаки фотостарения
- Его противовоспалительные свойства могут помочь успокоить раздраженную кожу
Некоторые косметические компании и компании по уходу за кожей начали включать L-эрготионеин в свои составы, хотя для полного подтверждения его применения необходимы дополнительные клинические исследования.
Текущее состояние исследований
Интерес научного сообщества к L-эрготионеину растет в геометрической прогрессии с момента открытия в 2005 году специального белка-транспортера. Сегодня исследования ведутся по нескольким ключевым направлениям:
Клинические исследования
Хотя многие из потенциальных преимуществ L-эрготионеина были отмечены в лабораторных исследованиях и на животных, клинические исследования на людях все еще находятся в стадии развития:
- Несколько небольших исследований на людях изучили биодоступность и безопасность L-эрготионеина, подтвердив, что пероральный прием эффективно повышает его уровень в крови и тканях.
- Клиническое исследование, проведенное в Сингапурском национальном институте неврологии, в настоящее время изучает связь между уровнем L-эрготионеина и когнитивными функциями у пожилых людей.
- Исследователи из Университета Пенсильвании изучают потенциал этого соединения для снижения маркеров окислительного стресса у пациентов с метаболическим синдромом.
Фундаментальные исследования
Фундаментальные исследования продолжают открывать захватывающие аспекты биологии L-эрготионеина:
- Исследования экспрессии генов показывают, что L-эрготионеин может влиять на сотни генов, участвующих в клеточных стрессовых реакциях, системах антиоксидантной защиты и регуляции воспаления.
- Исследователи изучают роль этого соединения в функционировании митохондрий и энергетическом метаболизме.
- Исследования транспортера ETT позволяют выяснить, как генетические вариации могут влиять на индивидуальную реакцию на L-эрготионеин, поступающий с пищей.
Научный консенсус и противоречия
Как и в случае с любым другим новым питательным соединением, научная точка зрения на L-эрготионеин продолжает развиваться:
Области научного консенсуса
- L-эрготионеин - мощный, стабильный антиоксидант с уникальными свойствами, которые отличают его от других клеточных протектантов.
- Наличие специальной транспортной системы у человека предполагает ее важную биологическую роль.
- Это соединение представляется чрезвычайно безопасным и не вызывает токсических реакций даже в высоких дозах.
Области текущих расследований
- Оптимальное потребление L-эрготионеина с пищей до сих пор не определено.
- Несмотря на то, что корреляционные данные являются многообещающими, для установления причинно-следственных связей между потреблением L-эрготионеина и конкретными показателями здоровья необходимы дополнительные интервенционные исследования.
- Степень, в которой уровень L-эрготионеина может служить биомаркером риска заболевания или адекватности питания, требует дальнейшего изучения.
Профиль безопасности и дозировка
Одним из наиболее привлекательных аспектов L-эрготионеина является его выдающийся профиль безопасности. По данным современных исследований:
- Ни в исследованиях на животных, ни в клинических испытаниях на людях не было зарегистрировано никаких побочных эффектов, даже при дозах, значительно превышающих те, которые можно получить из диетических источников.
- Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) присвоило L-эрготионеину статус "нового продукта питания", признав его безопасным для употребления.
- Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) признало синтетический L-эрготионеин безопасным (GRAS) для использования в некоторых категориях продуктов питания.
Хотя официальная рекомендуемая суточная норма не установлена, предварительные исследования показывают, что благотворное влияние может наблюдаться при ежедневном потреблении 5-30 мг, что эквивалентно употреблению примерно 100-500 граммов грибов в день. Коммерческие добавки обычно содержат 5-10 мг на порцию.
Важно отметить, что, как и в случае с любыми другими пищевыми добавками, перед началом любого нового режима приема следует проконсультироваться с медицинским работником, особенно тем, у кого уже имеются заболевания или кто принимает лекарства.
Заключение: Будущее L-эрготионеина в здравоохранении и питании
L-эрготионеин представляет собой увлекательное пересечение науки о питании, биохимии и профилактике заболеваний. Хотя многое еще предстоит узнать об этом уникальном соединении, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что оно может играть важную роль в защите клеток от различных форм повреждения, особенно в тканях с высокой метаболической активностью или подверженных окислительному стрессу.
По мере того как наше понимание "клеточного стрессового ответа" продолжает расти и приобретать все большее значение для поддержания здоровья и профилактики заболеваний, такие соединения, как L-эрготионеин, могут занимать все более заметное место в рекомендациях по питанию и стратегиях приема добавок. Удивительная стабильность этого соединения, целевое распределение по тканям и многогранные защитные механизмы делают его особенно перспективным кандидатом для дальнейших исследований и потенциального применения.
Для людей, заинтересованных в оптимизации потребления этого соединения с пищей, увеличение потребления грибов, в частности вешенок и шиитаке, представляет собой наиболее простой подход. По мере развития исследований могут появиться более целенаправленные рекомендации относительно оптимальных уровней потребления для различных групп населения и состояний здоровья.
Компания Shaanxi Huatai Bio-Fine Chemical Co., Ltd. стремится к развитию науки о биологически активных соединениях растительного происхождения, таких как L-эрготионеин, благодаря тщательным исследованиям и высококачественным методам производства. Наша команда биохимиков и ученых-диетологов продолжает изучать возможности применения этого замечательного соединения, внося свой вклад в растущий объем знаний о природных соединениях, поддерживающих здоровье человека.
История L-эрготионеина - от его открытия в 1909 году до нашего сегодняшнего понимания его потенциальной пользы - является примером того, как упорство ученых может открыть скрытые сокровища в мире природы. По мере продолжения исследований этот уникальный "витамин долголетия" может оказаться одним из самых ценных вкладов природы в здоровье и благополучие человека.
Ссылки
- Cheah IK, Halliwell B. Эрготионеин; антиоксидантный потенциал, физиологическая функция и роль при заболеваниях. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2012;1822(5):784-793. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925443911002833
- Эймс Б.Н. Продление здорового старения: Витамины и белки долголетия. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018;115(43):10836-10844. https://www.pnas.org/content/115/43/10836
- Халливелл Б., Чеах И. К., Танг Р. М. Эрготионеин - диетический антиоксидант с терапевтическим потенциалом. FEBS Letters. 2018;592(20):3357-3366. https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/1873-3468.13123
- Beelman RB, Kalaras MD, Richie JP. Микроэлементы и биоактивные соединения в грибах: Рецепт здорового старения? Nutrition Today. 2019;54(1):16-22. https://journals.lww.com/nutritiontodayonline/Fulltext/2019/01000/Micronutrients_and_Bioactive_Compounds_in.5.aspx
- Национальная библиотека медицины NIH. "L-эрготионеин" PubChem Compound Summary. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/L-ergothioneine
Ссылки
- Cheah IK, Halliwell B. Эрготионеин; антиоксидантный потенциал, физиологическая функция и роль при заболеваниях. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 2012;1822(5):784-793. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925443911002833
- Эймс Б.Н. Продление здорового старения: Витамины и белки долголетия. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2018;115(43):10836-10844. https://www.pnas.org/content/115/43/10836
- Халливелл Б., Чеах И. К., Танг Р. М. Эрготионеин - диетический антиоксидант с терапевтическим потенциалом. FEBS Letters. 2018;592(20):3357-3366. https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/1873-3468.13123
- Национальная библиотека медицины NIH. "L-эрготионеин" PubChem Compound Summary. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/L-ergothioneine