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谷胱甘肽(GSH)及其生理功用

谷胱甘肽(GSH)、胺基酸與人體健康

你最近可能常常會聽到這些名詞：「自由基」和「抗氧化劑」。

的確，許多研究者曾經發現身體內之自由基，在本質上會造成許多嚴重的疾病，包括心臟病、癌症、白內障以及許多其他疾病。幸運的是研究者也發現只要適度補充體內抗氧化劑就可以消除自由基，有助預防疾病。但你知道自由基是什麼？為何需要抗氧化劑？

谷胱甘肽為最佳抗氧化劑

我們知道身體進行正常生理代謝，把食物轉變成為能量以供給細胞做燃料，同時製造的副產品就是「自由基」。自由基是一種不安定的含氧分子，最外層軌道僅帶有不成對、奇數的電子，極端不穩定，會抽取其他分子內所含有之電子以構成安定搭配，為能達到這種目的，就會破壞細胞內分子。假如它從細胞或你體內構造精緻的細胞膜、細胞核中抓走電子的話，身體內的細胞就遭受破壞、停止有效的工作，發生突變甚至死亡。再者，被擄奪走電子的分子本身，也會轉變成自由基，開始做一些危險性的階梯式反應，只有等到身體可以消除自由基、免除細胞遭受迴圈性破壞後，細胞的階梯式反應才得以停止。到目前為止，科學家們已經鑒定出兩類具破壞性的含氧自由基，即氫氧自由基(hydroxyl radicals)，以及超氧自由基(superoxide amino radicals)。

我們的身體在製造能量的過程中，可以創造自由基，當然也可以製造解毒劑。身體內的解毒劑包括有抗氧化酵素，例如谷胱甘肽過氧化酶(glutathione peroxidase GSH-PX)、過氧化氫酶(catalase, CAT)，和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)。這些抗氧化酵素可以對抗體內的自由基；一旦自由基形成之後，立刻被抗氧化酵素中和、甚至去除。抗氧化酵素集體性的幫助細胞維持還原作用(獲得電子)以及氧化作用(放棄電子)之間的健康穩定性平衡。科學家們把這種進行中之代謝程式比喻為氧化還原反應(redox, reduction- oxidation)。

所有在身體內產生的抗氧化劑之中，含量最豐富、最重要的就是谷胱甘肽(glutathione, GSH)，此種令人難以相信的強力天然抗氧化劑，是身體建立防禦作用之最重要武器，也負責剷除代謝廢物和消除毒性物質，例如重金屬和各種環境毒物；GSH更可以幫助細胞膜維持強壯，甚至幫助運送提高活力的胺基酸進入你的細胞內。

GSH雖于1888年被科學家發現，但要等到1920～30年間，科學家們才開始揭露其神秘面紗。首先的研究工作發現對眼睛水晶體有保護作用，缺乏GSH會使眼睛發生許多問題，例如白內障和黃斑退化(macular degeneration)。要等到1980年中期，研究者才發現影響遠超出眼睛。缺乏GSH，可使身體解毒能力遭受破壞，導致癌症、心臟病、關節炎諸問題。嚴重者甚至於引起身體免疫力、內分泌和神經系統之不平衡。

雖然說身體健康時，體內的新陳代謝會維持在一種氧化、還原的平衡狀態，天然的抗氧化劑可以很快消除身體所不能避免的自由基。但是不管如何養生保健，體內氧化、還原作用間的平衡狀態，還是很容易受到各種因素的破壞，例如生活壓力、生病、受到感染等等；甚至有時雖然治癒了疾病，但也可能因已受到傷害而孳生了許多自由基。不過，一般而言，最常見的自由基來源還是環境污染物，包括吸煙、酒精、紫外光、重金屬如汞、空氣污染物、殺蟲劑、食物添加劑以及其他燃料廢物等。但更重要的是身體需要GSH，才可以控制體內各種自由基，以免自由基攻擊精緻而重要的細胞膜，引發各種疾病。

通常，體內的 谷胱甘肽GSH以兩種形式存在，一種是還原型，叫做GSH；另一種是氧化型，稱為GSSG。其中只有還原型的GSH才具有生物活性。GSH能夠發揮生物活性，需要幾種酵素輔助，其中最重要的酵素叫做谷胱甘肽過氧化酶；GSH靠它來催化，並共同捕捉、中和自由基和過氧化物，尤其是具有毒性的氫過氧化物(hydrogen- peroxide)。另一種酵素叫做谷胱甘肽還原酶，它可使氧化型的GSSG轉回還原型的GSH。因此GSH可以再度利用，以捕捉更多自由基。

GSH是一種三肽，由半胱胺酸(cysteine)、穀胺酸(glutamic acid)以及甘胺酸(glycine)等三種胺基酸組合而成，所以這三種胺基酸也叫做GSH的前驅物(precursor)或「組成GSH的磚塊」。因為人體雖然可以從多種食物中獲取一些GSH，但體內的GSH大部份都要靠體內細胞自己合成，就像蓋房子需要磚塊一樣，這些必要的磚塊就是三種胺基酸。