Was genau ist Glutathion?
- Glutathion ist ein Tripeptid aus den 3 Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin
- Es kommt in 2 Zuständen vor, die ineinander übergeführt werden:
- Reduziertes Glutathion (GSH)
- Oxidiertes Glutathiondisulfid (GSSG) (2 H+ entfernt)
- Lebensmittelrechtlich handelt es sich um ein „funktionelles Nahrungsprotein“ (keine Aminosäure, daher keine Einschränkung in der Nutzung)
- Glutathion kann vom Menschen synthetisiert und recycelt werden, aber verschiedene Bausteine sind essenziell
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Voraussetzung für Glutathion-Synthese und -Recycling
- Aminosäuren (L-Glutamat, L-Cystein, L-Glycin sowie Vorläufer Methionin und evtl. N-Acetylcystein) à hohe Abhängigkeit von Cysteinverfügbarkeit !
- Enzyme (Ɣ-Glutamyl-Transpeptidase, Peptidase, Ɣ-GlutamylCyclotransferase, Ɣ-Glutamyl-Cystein-Synthetase, GSH-Synthetase) à hohe Abhängigkeit von Aktivität der Ɣ-Glutamyl-Cystein-Synthetase
- Cofaktoren, die Synthese und Recycling unterstützen (α-Liponsäure, Vitamin C, Vitamin E, Vitamin B2, Vitamin B3, Magnesium)
- Energie und funktionsfähige Mitochondrien (inkl. Cofaktoren wie Coenzym Q10, L-Carnitin, Vitamine B1, B2 und B3) à GSH-Synthese ist ATP-abhängig
Bioverfügbarkeit von oralem Glutathion
- Verdauungstrakt nimmt GSH und andere ernährungsphysiologisch nützliche Peptide intakt auf (bspw. Casomorphine, Proteasen)
- Aktiver Transport durch intestinale Membranen bzw. Darmepithelzellen nachgewiesen (mit teilweisem Abbau zu Aminosäuren intrazellulär)
- Wahrscheinlich zusätzlich auch Resorption als Glu-Cys-Dipeptid und Resynthese des Tripeptids (in der Leber)
- GSH-Zufuhr verbessert den GSH-Status mehr als entsprechende Mengen der Einzel-Aminosäuren
- GSH übernimmt Funktionen im Darm sowie im Organismus extrazellulär und in verschiedenen Zellkompartimenten
- Gesunde Darm-Mucosa wichtig für Resorption von Di-/Tripeptiden
- Gründe, warum bei einigen Autoren nach oraler GSH-Gabe kein GSH-Anstieg im Plasma nachgewiesen werden konnte:
- Kurze GSH-Halbwertszeit
- Bei niedriger GSH-Konzentration und schlechtem Redox-Status kein GSH-Anstieg
(hoher GSH-Verbrauch für Regeneration anderer Redox-Systeme, wie bspw. Ascorbinsäure)
Wirkungen von Glutathion
Antioxidative Effekte
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Nicht-enzymatisches Antioxidans
- wichtigstes hydrophiles Antioxidans der Zelle (bindet direkt Radikale und Stickstoffmonoxid (NO) und reduziert andere Antioxidantien)
- wird oxidiert zu GSSG (und wieder reduziert mit Hilfe des Enzyms Glutathion-Reduktase)
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Coenzym für enzymatischen Glutathionperoxidasen (Metalloenzyme)
- reduzieren toxische Peroxide wie Wasserstoffperoxid und Lipidhydroperoxide durch Reaktion mit Glutathion)
- Enzyme sind Proteine (benötigen Aminosäuren, Zink, Vitamin B6 und B12)
- Enzyme benötigen Aktivatoren (Selen, Zink, Mangan)
- reduzieren toxische Peroxide wie Wasserstoffperoxid und Lipidhydroperoxide durch Reaktion mit Glutathion)
Regeneration von Antioxidantien
Inaktivierung von aktiviertem Sauerstoff
Entgiftende Effekte von GSH
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Glutathion in der Entgiftungsphase I
- Entsorgung von radikalischen Metaboliten (Bestandteil des Redox-Netzwerks)
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Glutathion in den Entgiftungsphasen II und III
- Coenzym für Glutathion-S-Transferasen
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Bindungspartner von Schadstoffen
- fängt über Thiol-/Sulfhydryl-/SH-Gruppe Toxine, mehrwertige Schwermetalle wie Quecksilber, Cadmium, Blei und andere Fremdstoffe
- bildet Schadstoff-Glutathionkomplexe, die als Mercaptursäurederivate über Niere und Gallenflüssigkeit ausgeschieden werden
- mindert durch Komplexbildung mit „guten“ Spurenelementen pro-oxidatives Risiko hoher Konzentrationen dieser Stoffe (z.B. Fenton-Reaktion von Eisen mit Vitamin C)
- Anmerkung: GSH ist mit andern Chelat-Bildnern wie bspw. α-Liponsäure kombinierbar.
Glutathion und Entgiftung Phase II
Ursachen für Glutathion-Mangel und mögliche Folgen
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Ursachen
- Geringe Zufuhr (z.B. Ernährung, Resorptionsstörungen)
- Hoher Bedarf (z.B. Radikalenbelastung, Schadstoffbelastung, Krankheit, Lebensstilfehler, Alter, Stress, Sport)
- Störungen von Glutathionsynthese und -Stoffwechsel (z.B. Mangel an Aminosäuren, Glutathionreduktase oder Glutathionperoxidase)
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Folgen
- Oxidativer und nitrosativer (NO) Stress
- Energiemangel
- Defizit an Thiolgruppen (-SH)
- Entgiftungsstörungen
- Immunsuppression und Infektanfälligkeit
- Reperfusionsschäden, erhöhte Hämolyseraten
- neurologische, psychomotorische, cardiovaskuläre, okuläre und hepatische Störungen
Glutathion-Diagnostik
- Ernährungs- und Lebensstilanamnese
- Spezielle Symptomatik
- Laboruntersuchung
- Glutathion gesamt (Erythrozyten): 1805-3600 μmol/l
- GSH reduziert (Leukozyten oder Erythrozyten): 962-3329 μmol/l
- Quotient GSH:GSSG (Serum): 99:1 bis 90:10 (à keine Aussage über intrazelluläre Situation)
- Glutathion-Peroxidase: 4170-10880 U/l
- Bei Belastungen/Erkrankungen zunächst Verschiebung des Quotienten GSH / GSSG
- Langfristig Abnahme des Gesamt-Glutathions
Glutathion-Bedarf
- Der genaue Glutathion-Bedarf zusätzlich zu Ernährung und Eigensynthese ist nicht genau bekannt und von vielen Faktoren abhängig (Zufuhr, Synthese, individuelle Situation)
- Bei Belastungen/Erkrankungen zunächst Verschiebung des Quotienten GSH / GSSG
- Langfristig Abnahme des Gesamt-Glutathions
- Störungen erst deutlich, wenn GSH-Bestand < 1 g (es fehlen also dann bereits ca. 7 g auf „Normalbestand“)
- Zudem wegen fortdauernder Belastung weiter hoher GSH-Bedarf
Typische Glutathion-Dosierung
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Substanz |
Dosierung oral (pro Tag) |
Dosierung parenteral (pro Tag) |
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Glutathion-Prävention (bei Risiken) |
0,2 – 1 g |
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Glutathion-Therapie initial |
1-5 g |
400-600 mg |
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Glutathion-Nachsorge (nach Therapie) |
0,6-1,2 g |
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Orale Bioverfügbarkeit ist gesichert!
(z.B. Richie JP et al.; Randomized controlled trial of oral glutathione supplementation on
body stores of glutathione; European Journal of Nutrition 2014)
Glutathion-Gehalt von Lebensmitteln (Quelle: Reuss F)
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Lebensmittel |
GSH mg/kg |
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Bierhefeextrakt (frisch) |
10000 (Reiff, 1960) |