És l'espermidina natural?
Sí - l'espermidina és un compost natural que es troba pràcticament en tots els organismes vius. És una poliamina (una petita molècula orgànica que conté múltiples grups amines) que juga un paper fonamental en la biologia i la fisiologia cel·lular. A continuació es mostra una explicació completa i detallada que cobreix què és l'espermidina i per què es considera natural
Biosíntesi natural d'espermidina
L'espermidina es produeix de manera natural en gairebé tots els organismes vius a través de vies enzimàtiques -ben conservades. La seva biosíntesi es produeix en dos passos principals:
• Formació de Putrescine
El procés comença amb la producció de putrescina, el precursor de l'espermidina natural. La putrescina es sintetitza a partir de l'aminoàcid ornitina mitjançant l'acció de l'ornitina descarboxilasa (ODC). A les plantes i alguns bacteris, l'arginina també pot servir com a punt de partida mitjançant l'arginina descarboxilasa (ADC). Aquest pas genera la molècula de diamina essencial, que forma la base per a la síntesi de poliamines. Sense putrescina, no es pot produir la producció posterior d'espermidina, cosa que fa que aquest pas sigui crític per a la funció cel·lular.
• Conversió a Espermidina
A continuació, l'espermidina sintasa catalitza la transferència d'un grup aminopropil de la S-adenosilmetionina descarboxilada (dcSAM) a la putrescina, donant lloc a la formació d'espermidina. Aquesta reacció està estretament regulada i té lloc al citosol, assegurant un equilibri adequat de poliamines dins de la cèl·lula. Aquesta via de dos-passos es produeix de manera natural en bacteris, llevats, plantes i animals, mantenint els nivells essencials de poliamina que afavoreixen el creixement cel·lular, l'adaptació a l'estrès i la longevitat. La conservació d'aquesta via a través de les espècies posa de manifest l'origen natural de l'espermidina i el paper biològic vital.
Fonts dietètiques naturals d'espermidina
L'espermidina natural és una poliamina natural que es troba en una gran varietat d'aliments, amb fonts d'origen vegetal-generalment contenen concentracions més altes que les d'origen animal-. La ingesta dietètica regular d'espermidina s'ha associat amb diversos beneficis per a la salut, inclòs el suport a la funció cardiovascular, la promoció de l'autofàgia cel·lular i, potencialment, la contribució a l'augment de la longevitat, tal com s'ha demostrat en nombrosos estudis sobre organismes models. La seva presència en els aliments quotidians el converteix en un compost accessible per mantenir la salut general.
• -Aliments derivats de les plantes
Els aliments derivats-de plantes es troben entre les fonts més riques d'espermidina natural. El germen de blat, per exemple, destaca com una de les fonts naturals més concentrades, aportant quantitats substancials d'aquesta poliamina. Els productes de soja, especialment les formes fermentades com el natto, el tofu i el miso, també contribueixen de manera significativa, oferint tant un alt contingut en espermidina com nutrients addicionals que donen suport a la salut general. Els llegums-incloses les llenties, els cigrons i els pèsols-contenen nivells moderats d'espermidina i són una opció dietètica convenient per a la ingesta regular. Diverses verdures, com la coliflor, el bròquil, els bolets i els espinacs, també proporcionen espermidina en quantitats significatives, contribuint a la reserva general de poliamines quan es consumeixen regularment com a part d'una dieta equilibrada.
• Aliments d'origen animal-
Els aliments derivats-animals també proporcionen espermidina natural, encara que generalment a concentracions més baixes que les fonts vegetals. Alguns formatges, especialment les varietats envellides, acumulen poliamines durant el procés de fermentació i poden servir com a font natural d'espermidina. Les carns d'òrgans, com el fetge i els ronyons, contenen quantitats detectables, mentre que els ous, tot i que tenen menys espermidina, encara contribueixen a la ingesta dietètica d'espermidina natural. Incloure una barreja d'aquests-aliments d'origen animal pot complementar les fonts-vegetals per garantir un consum equilibrat de poliamines.
• Aliments fermentats
Els aliments fermentats poden augmentar la ingesta d'espermidines, ja que els processos de fermentació-especialment els que involucren bacteris làctics-favoreixen l'acumulació de poliamines. El natto, el xucrut i diversos formatges fermentats són excel·lents exemples, que ofereixen espermidina concentrada naturalment juntament amb probiòtics que donen suport a la salut intestinal.
Més enllà de la ingesta dietètica, la microbiota intestinal humana també pot produir espermidina de manera endògena metabolitzant els aminoàcids dels aliments consumits. Aquesta doble font-dietètica i microbiana-demostra que l'espermidina és un compost natural present en els aliments que mengem i en els processos metabòlics del nostre propi cos. La seva àmplia disponibilitat tant en plantes com en animals, combinada amb la producció microbiana, reforça la seva classificació com una poliamina dietètica natural en lloc d'un additiu artificial.
Paper de la microbiota intestinal en la producció d'espermidines
Les investigacions emergents indiquen que la microbiota intestinal humana contribueix als nivells endògens d'espermidina. Les espècies bacterianes específiques, com ara Bacteroides, Lactobacillus i Bifidobacterium, poden produir poliamines, inclosa l'espermidina, mitjançant la fermentació d'aminoàcids dietètics. Aquesta producció microbiana endògena destaca encara més que l'espermidina es sintetitza de manera natural dins dels nostres cossos i dóna suport a la seva classificació com a compost natural d'espermidina.
Espermidina natural vs sintètica
Una font comuna de confusió sobre l'estat natural de l'espermidina prové dels mètodes de producció comercials. Mentre que l'espermidina es sintetitza naturalment per les cèl·lules i es troba en els aliments, els productes comercials (per exemple, suplements, ingredients cosmètics, reactius d'investigació) es produeixen mitjançant tres mètodes principals: extracció de fonts naturals, fermentació microbiana (producció biotecnològica) i síntesi química. Cap d'aquests mètodes altera l'estructura química de l'espermidina-tots produeixen la mateixa molècula natural (1,8-diamino-4-azaoctà).
Extracció de fonts naturals
El mètode comercial més "natural" és extreure espermidina natural de materials vegetals rics en espermidina-, principalment germen de blat i segó d'arròs. El procés implica:
Trituració del material vegetal per alliberar contingut intracel·lular.
Ús d'extracció amb dissolvents (per exemple, etanol, aigua) per aïllar poliamines.
Purificació de l'espermidina mitjançant cromatografia i cristal·lització (sovint com a triclorhidrat de espermidina, una forma de sal estable).
L'espermidina extreta es comercialitza com a "natural" o "derivada-de plantes" i és químicament idèntica a l'espermidina natural que es troba al germen de blat. Tanmateix, aquest mètode és car i produeix quantitats baixes, cosa que fa que sigui menys comú per a la producció a gran-escala.
Fermentació microbiana
La fermentació microbiana és un mètode biotecnològic que utilitza microorganismes naturals (per exemple, bacteris com E. coli o llevats com Saccharomyces cerevisiae) per produir espermidina. Aquests microorganismes es modifiquen genèticament (o es seleccionen per a una alta producció natural) per sobreexpressar els enzims de la via biosintètica de l'espermidina, donant lloc a alts rendiments.
El procés és natural en el sentit que depèn del metabolisme microbià-els mateixos processos que es produeixen en aliments fermentats com el iogurt o el natto. L'espermidina produïda mitjançant la fermentació és estructuralment idèntica a l'espermidina humana endògena i sovint s'etiqueta com a "basada en bio-" o "derivada- de la fermentació". Aquest mètode és cada cop més popular per als suplements comercials, ja que és més rendible que l'extracció i produeix espermidina d'alta-puresa.
Síntesi Química
La síntesi química consisteix a crear espermidina a partir de precursors orgànics simples (per exemple, 1,4-diaminobutà i 3-cloropropilamina) mitjançant reaccions químiques com la substitució nucleòfila. La molècula resultant és estructuralment idèntica a l'espermidina natural: els mateixos àtoms, els mateixos enllaços, la mateixa quiralitat.
Els crítics solen etiquetar l'espermidina sintetitzada químicament com a "sintètica" o "antinatural", però aquesta és una classificació errònia. En bioquímica, una molècula "sintètica" que és una rèplica estructural d'una biomolècula natural s'anomena isòmer o anàleg-però en el cas de l'espermidina, la síntesi química produeix l'isòmer natural. L'única diferència entre l'espermidina sintetitzada químicament i l'espermidina produïda de manera natural és la ruta de producció; la seva activitat biològica és idèntica.
Els organismes reguladors com l'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA (FDA) i l'Autoritat Europea de Seguretat Alimentària (EFSA) reconeixen aquesta distinció: l'espermidina sintetitzada químicament està aprovada per al seu ús en suplements i ingredients alimentaris perquè és una molècula "idèntica natural". No és un compost nou sinó una rèplica del que produeix la natura.
Conclusió:
L'espermidina pura és inequívocament un compost natural a causa de la seva presència ubiqua i la seva biosíntesi conservada en tots els dominis de la vida. L'espermidina natural es produeix de manera endògena a les cèl·lules a través de vies enzimàtiques-ben establertes i també és abundant en una varietat d'aliments d'origen vegetal- i animal-. A més, certa microbiota intestinal contribueix a la seva síntesi natural, donant suport encara més a la seva autenticitat biològica. Tot i que la producció comercial pot implicar extracció, fermentació o síntesi química, tots els mètodes produeixen una molècula idèntica a l'espermidina natural. La seva conservació evolutiva, els papers cel·lulars essencials i la prevalença dietètica confirmen que l'espermidina és fonamentalment una poliamina natural.
Des del punt de vista empresarial, l'espermidina natural impulsa el creixement del mercat i la innovació de productes. Guanjie Biotech ofereix una pols d'espermidina a granel d'alta-qualitat i rendible-cost{2}} amb un total compliment internacional, ideal per desenvolupar productes d'espermidina natural en pols i per a la distribució global. El nostre subministrament d'alta-qualitat dóna suport als fabricants i distribuïdors que busquen ingredients fiables i escalables. Per a consultes i informació detallada del producte, poseu-vos en contacte amb nosaltres ainfo@gybiotech.com.
.
Referències
[1] Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F. i Kroemer, G. (2018). Espermidina en salut i malaltia. Science, 359(6374), eaan2788.
[2] Minois, N. (2014). Bases moleculars de l'efecte "anti-envelliment" de l'espermidina i altres poliamines naturals: una mini-revisió. Gerontologia, 60(4), 319–326.
[3] Eisenberg, T., Knauer, H., Schauer, A., et al. (2009). La inducció de l'autofàgia per l'espermidina afavoreix la longevitat. Nature Cell Biology, 11, 1305–1314.
[4] Pegg, AE (2016). Funcions de les poliamines en mamífers. The Journal of Biological Chemistry, 291(29), 14904–14912.
[5] Soda, K. (2018). Ingesta de poliamines, poliamines dietètiques i salut. Nutrition Reviews, 76(3), 179–190.
