آیا اسپرمیدین طبیعی است؟

آیا اسپرمیدین طبیعی است?

بله - اسپرمیدین یک ترکیب طبیعی است که تقریباً در همه موجودات زنده یافت می‌شود. این یک پلی آمین (یک مولکول آلی کوچک حاوی چندین گروه آمین) است که نقش اساسی در زیست شناسی و فیزیولوژی سلولی ایفا می کند. در زیر توضیح جامع و مفصلی ارائه شده است که به چیستی اسپرمیدین و چرا طبیعی تلقی می شود

بیوسنتز طبیعی اسپرمیدین

اسپرمیدین به طور طبیعی تقریباً در همه موجودات زنده از طریق مسیرهای آنزیمی به خوبی حفظ شده-تولید می شود. بیوسنتز آن در دو مرحله اصلی انجام می شود:

• تشکیل پوترسین

این فرآیند با تولید پوترسین، پیش ساز اسپرمیدین طبیعی آغاز می شود. پوترسین از اسید آمینه اورنیتین از طریق عمل اورنیتین دکربوکسیلاز (ODC) سنتز می شود. در گیاهان و برخی باکتری ها، آرژنین همچنین می تواند به عنوان نقطه شروع از طریق آرژنین دکربوکسیلاز (ADC) عمل کند. این مرحله مولکول دی آمین ضروری را تولید می کند که پایه و اساس سنتز پلی آمین را تشکیل می دهد. بدون پوترسین، تولید بعدی اسپرمیدین نمی تواند اتفاق بیفتد و این مرحله را برای عملکرد سلولی حیاتی می کند.

• تبدیل به اسپرمیدین

سپس، اسپرمیدین سنتاز انتقال یک گروه آمینوپروپیل را از S-آدنوزیل متیونین دکربوکسیله (dcSAM) به پوترسین کاتالیز می‌کند و در نتیجه اسپرمیدین تشکیل می‌شود. این واکنش به شدت تنظیم می شود و در سیتوزول انجام می شود و تعادل پلی آمین مناسب را در سلول تضمین می کند. این مسیر دو مرحله ای به طور طبیعی در باکتری ها، مخمرها، گیاهان و حیوانات رخ می دهد و سطوح پلی آمین ضروری را حفظ می کند که از رشد سلولی، سازگاری با استرس و طول عمر حمایت می کند. حفاظت از این مسیر در میان گونه‌ها، منشا طبیعی و نقش بیولوژیکی حیاتی اسپرمیدین را برجسته می‌کند.

منابع غذایی طبیعی اسپرمیدین

اسپرمیدین طبیعی یک پلی آمین طبیعی است که در طیف گسترده ای از غذاها یافت می شود، با منابع گیاهی-که عموماً حاوی غلظت بالاتری نسبت به منابع حیوانی- هستند. همانطور که در مطالعات متعدد بر روی ارگانیسم های مدل نشان داده شده است، مصرف منظم اسپرمیدین در رژیم غذایی با چندین فواید سلامتی، از جمله حمایت از عملکرد قلبی عروقی، ترویج اتوفاژی سلولی، و به طور بالقوه کمک به افزایش طول عمر مرتبط است. وجود آن در غذاهای روزمره آن را به ترکیبی در دسترس برای حفظ سلامت کلی تبدیل می کند.

• غذاهای مشتق شده گیاهی-

غذاهای مشتق شده از گیاه یکی از غنی ترین منابع طبیعی اسپرمیدین هستند. به عنوان مثال، جوانه گندم به عنوان یکی از غلیظ ترین منابع طبیعی برجسته است که مقادیر قابل توجهی از این پلی آمین را فراهم می کند. محصولات سویا، به ویژه فرم های تخمیر شده مانند ناتو، توفو و میسو نیز سهم قابل توجهی دارند که هم محتوای بالای اسپرمیدین و هم مواد مغذی اضافی را ارائه می دهند که از سلامت کلی حمایت می کنند. حبوبات-از جمله عدس، نخود و نخود سبز-حاوی سطوح متوسطی از اسپرمیدین هستند و یک گزینه غذایی مناسب برای مصرف منظم هستند. سبزیجات مختلف مانند گل کلم، کلم بروکلی، قارچ و اسفناج نیز اسپرمیدین را در مقادیر قابل توجهی تامین می کنند و در صورت مصرف منظم به عنوان بخشی از یک رژیم غذایی متعادل، به مجموعه پلی آمین کلی کمک می کنند.

• غذاهای مشتق شده از حیوانات-

غذاهای مشتق شده از حیوانات{0}}اسپرمیدین طبیعی را نیز فراهم می‌کنند، البته معمولاً در غلظت‌های پایین‌تری نسبت به منابع گیاهی. برخی از پنیرها، به ویژه انواع قدیمی، پلی آمین ها را در طول فرآیند تخمیر جمع می کنند و می توانند به عنوان منبع طبیعی اسپرمیدین عمل کنند. گوشت های اندام مانند جگر و کلیه حاوی مقادیر قابل تشخیصی هستند، در حالی که تخم مرغ، اگرچه محتوای اسپرمیدین کمتری دارد، اما همچنان به دریافت اسپرمیدین طبیعی در رژیم غذایی کمک می کند. گنجاندن ترکیبی از این غذاهای مشتق شده از حیوانات{4}}می تواند مکمل منابع گیاهی-برای اطمینان از مصرف متعادل پلی آمین باشد.

• غذاهای تخمیر شده

غذاهای تخمیری می‌توانند مصرف اسپرمیدین را افزایش دهند، زیرا فرآیندهای تخمیر-به‌ویژه آنهایی که شامل باکتری‌های اسید لاکتیک هستند{1}}تجمع پلی‌آمین را افزایش می‌دهند. ناتو، کلم ترش و انواع پنیرهای تخمیری نمونه‌های عالی هستند که اسپرمیدین غلیظ طبیعی را همراه با پروبیوتیک‌هایی ارائه می‌کنند که از سلامت روده حمایت می‌کنند.

فراتر از مصرف رژیم غذایی، میکروبیوتای روده انسان می تواند با متابولیسم اسیدهای آمینه از غذاهای مصرف شده، اسپرمیدین را به صورت درون زا تولید کند. این منبع دوگانه-رژیمی و میکروبی-نشان می‌دهد که اسپرمیدین یک ترکیب طبیعی است که در غذاهایی که می‌خوریم و در فرآیندهای متابولیک بدن ما وجود دارد. در دسترس بودن گسترده آن در گیاهان و حیوانات، همراه با تولید میکروبی، طبقه بندی آن را به عنوان یک پلی آمین غذایی طبیعی به جای یک افزودنی مصنوعی تقویت می کند.

نقش میکروبیوتای روده در تولید اسپرمیدین

تحقیقات نوظهور نشان می‌دهد که میکروبیوتای روده انسان به سطوح اسپرمیدین درون‌زا کمک می‌کند. گونه های باکتریایی خاص مانند باکتریوئیدها، لاکتوباسیلوس ها و بیفیدوباکتریوم ها می توانند پلی آمین ها از جمله اسپرمیدین را از طریق تخمیر اسیدهای آمینه غذایی تولید کنند. این تولید میکروبی درون زا بیشتر نشان می دهد که اسپرمیدین به طور طبیعی در بدن ما سنتز می شود و از طبقه بندی آن به عنوان یک ترکیب طبیعی اسپرمیدین پشتیبانی می کند.

اسپرمیدین طبیعی در مقابل مصنوعی

یک منبع رایج سردرگمی در مورد وضعیت طبیعی اسپرمیدین از روش‌های تولید تجاری ناشی می‌شود. در حالی که اسپرمیدین به طور طبیعی توسط سلول‌ها سنتز می‌شود و در غذا یافت می‌شود، محصولات تجاری (به عنوان مثال، مکمل‌ها، مواد آرایشی و بهداشتی، معرف‌های تحقیقاتی) از طریق سه روش اصلی تولید می‌شوند: استخراج از منابع طبیعی، تخمیر میکروبی (تولید بیوتکنولوژیک)، و سنتز شیمیایی. هیچ یک از این روش‌ها ساختار شیمیایی اسپرمیدین را تغییر نمی‌دهند-همگی یک مولکول طبیعی (1،8-diamino-4-azaoctane) را تولید می‌کنند.

استخراج از منابع طبیعی

"طبیعی ترین" روش تجاری، استخراج اسپرمیدین طبیعی از مواد گیاهی غنی از اسپرمیدین-، عمدتاً جوانه گندم و سبوس برنج است. این فرآیند شامل:

آسیاب کردن مواد گیاهی برای آزادسازی محتویات درون سلولی.

استفاده از استخراج با حلال (به عنوان مثال، اتانول، آب) برای جداسازی پلی آمین ها.

تصفیه اسپرمیدین از طریق کروماتوگرافی و کریستالیزاسیون (اغلب به صورت تری هیدروکلراید اسپرمیدین، یک شکل نمک پایدار).

اسپرمیدین استخراج‌شده به‌عنوان «طبیعی» یا «مشتق‌شده{0}}گیاهی» به بازار عرضه می‌شود و از نظر شیمیایی با اسپرمیدین طبیعی موجود در جوانه گندم یکسان است. با این حال، این روش گران است و مقادیر کمی را به همراه دارد، که باعث می شود برای تولید در مقیاس بزرگ کمتر متداول شود.

تخمیر میکروبی

تخمیر میکروبی یک روش بیوتکنولوژیکی است که از میکروارگانیسم های طبیعی (به عنوان مثال، باکتری هایی مانند E. coli یا مخمرهایی مانند Saccharomyces cerevisiae) برای تولید اسپرمیدین استفاده می کند. این میکروارگانیسم‌ها برای بیان بیش از حد آنزیم‌ها در مسیر بیوسنتزی اسپرمیدین اصلاح ژنتیکی شده‌اند (یا برای تولید بالا انتخاب می‌شوند)، که منجر به بازده بالا می‌شود.

این فرآیند طبیعی است به این معنا که متکی بر متابولیسم میکروبی{0}}همان فرآیندهایی است که در غذاهای تخمیر شده مانند ماست یا ناتو رخ می‌دهد. اسپرمیدین تولید شده از طریق تخمیر از نظر ساختاری با اسپرمیدین درون زا انسانی یکسان است و اغلب به عنوان "مبتنی بر زیستی" یا "مشتق شده از تخمیر" نامگذاری می شود. این روش به طور فزاینده ای برای مکمل های تجاری محبوب است، زیرا مقرون به صرفه تر از استخراج است و اسپرمیدین با خلوص{{6} بالا تولید می کند.

سنتز شیمیایی

سنتز شیمیایی شامل ایجاد اسپرمیدین از پیش سازهای آلی ساده (به عنوان مثال، 1،4-دیامین بوتان و 3-کلروپروپیلامین) از طریق واکنش های شیمیایی مانند جایگزینی نوکلئوفیل است. مولکول حاصل از نظر ساختاری با اتم‌های طبیعی اسپرمیدین، پیوندهای مشابه، کایرالیته یکسان است.

منتقدان اغلب اسپرمیدین سنتز شده شیمیایی را «مصنوعی» یا «غیرطبیعی» می‌دانند، اما این یک طبقه‌بندی اشتباه است. در بیوشیمی، یک مولکول "مصنوعی" که کپی ساختاری یک زیست مولکول طبیعی است، ایزومر یا آنالوگ نامیده می شود، اما در مورد اسپرمیدین، سنتز شیمیایی ایزومر طبیعی را تولید می کند. تنها تفاوت بین اسپرمیدین سنتز شده شیمیایی و اسپرمیدین تولید شده به طور طبیعی در مسیر تولید است. فعالیت بیولوژیکی آنها یکسان است.

نهادهای نظارتی مانند سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) و سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA) این تمایز را به رسمیت می شناسند: اسپرمیدین سنتز شده شیمیایی برای استفاده در مکمل ها و مواد غذایی تایید شده است زیرا یک مولکول "یکسان طبیعی" است. این یک ترکیب جدید نیست، بلکه کپی چیزی است که طبیعت تولید می کند.

نتیجه گیری:

اسپرمیدین خالص به دلیل حضور در همه جا و بیوسنتز حفظ شده آن در تمام حوزه های زندگی، بدون تردید یک ترکیب طبیعی است. اسپرمیدین طبیعی به صورت درون زا در سلول ها از طریق مسیرهای آنزیمی تثبیت شده تولید می شود و همچنین در انواع غذاهای گیاهی- و حیوانات{3}} فراوان است. علاوه بر این، میکروبیوتای خاص روده به سنتز طبیعی آن کمک می کند و از اصالت بیولوژیکی آن حمایت می کند. در حالی که تولید تجاری ممکن است شامل استخراج، تخمیر یا سنتز شیمیایی باشد، همه روش‌ها مولکولی مشابه اسپرمیدین طبیعی تولید می‌کنند. حفظ تکاملی آن، نقش های سلولی ضروری و شیوع رژیم غذایی تایید می کند که اسپرمیدین اساساً یک پلی آمین طبیعی است.

از نقطه نظر تجاری، اسپرمیدین طبیعی باعث رشد بازار و نوآوری محصول می شود. Guanjie Biotech پودر اسپرمیدین فله-با کیفیت بالا و مقرون به صرفه{2}} را با انطباق کامل بین المللی، ایده آل برای توسعه محصولات پودر اسپرمیدین طبیعی و توزیع جهانی ارائه می دهد. عرضه با کیفیت-ما از تولیدکنندگان و توزیع کنندگانی که به دنبال مواد قابل اعتماد و مقیاس پذیر هستند پشتیبانی می کند. برای سوالات و اطلاعات دقیق محصول، لطفا با ما تماس بگیریدinfo@gybiotech.com.

.

مراجع

[1] Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F., & Kroemer, G. (2018). اسپرمیدین در سلامت و بیماری علم، 359(6374)، eaan2788.

[2] Minois, N. (2014). اساس مولکولی اثر "ضد پیری" اسپرمیدین و سایر پلی آمین های طبیعی - یک بررسی کوچک. پیری، 60 (4)، 319-326.

[3] Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A., et al. (2009). القای اتوفاژی توسط اسپرمیدین باعث افزایش طول عمر می شود. زیست شناسی سلولی طبیعت، 11، 1305-1314.

[4] Pegg، AE (2016). عملکرد پلی آمین ها در پستانداران مجله شیمی بیولوژیکی، 291 (29)، 14904-14912.

[5] سودا، ک. (2018). مصرف پلی آمین، پلی آمین های غذایی و سلامتی. بررسی های تغذیه، 76 (3)، 179-190.