Carnosine-peptideis een klein bioactief endogeen dipeptide dat van nature voorkomt bij gewervelde dieren en wordt gevormd via condensatie van peptidebindingen tussen -alanine en L-histidine. Het verschijnt als een kleurloze kristallijne vaste stof met uitstekende oplosbaarheid in water, stabiele fysisch-chemische eigenschappen en superieure biocompatibiliteit, en vertoont een verwaarloosbare biologische toxiciteit. Het neemt efficiënt deel aan meerdere fysiologische processen, waaronder de regulering van oxidatieve stress, bescherming van het lipidenmetabolisme en het behoud van cellulaire homeostase. Vergeleken met afzonderlijke antioxidanten zoals vitamine C en vitamine E beschikt het peptide over unieke breed-antioxidantvoordelen. Het kan verschillende oxidatieve toxische stoffen direct elimineren, oxidatieve kettingreacties onderbreken en het endogene antioxidantsysteem van het lichaam activeren, waardoor een meer-laags antioxidantverdedigingsnetwerk wordt opgezet met "directe opruiming – reactieblokkering – endogene verdediging". Ondertussen oefent het ook aanvullende fysiologische functies uit, waaronder anti-glycatie, metaalionchelatie en celmembraanherstel.
Ons productenformulier
CarnosineCOA
Mechanisme van breed-spectrum antioxiderende activiteit
Directe verwijdering van diverse reactieve oxidatieve toxische stoffen (ROS en RNS)
De belangrijkste oorzaak van oxidatieve stress is overmatige ophoping van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en reactieve stikstofsoorten (RNS) in het lichaam. Deze zeer reactieve vrije radicalen vallen voortdurend biologische macromoleculen aan, zoals cellulaire nucleïnezuren, eiwitten en membraanlipiden, waardoor structurele afbraak van cellen, functionele stoornissen en weefsellaesies worden veroorzaakt. Profiterend van zijn kenmerkende moleculaire structuur,carnosinepeptideelimineert efficiënt en direct een breed scala aan vrije radicalen om oxidatieve schade aan de bron te beperken.
De imidazolgroep gedragen door de L-histidinerest in het productmolecuul dient als de functionele kerngroep voor het wegvangen van vrije radicalen.
Deze structuur bezit een sterke elektronendonerende activiteit, waardoor een snelle uitdoving van verschillende zeer reactieve oxidatieve vrije radicalen mogelijk wordt gemaakt door middel van elektronenoverdracht en protonneutralisatie. De tussenproducten die na de reactie worden gegenereerd, zijn chemisch stabiel en zullen geen secundaire oxidatieve schade veroorzaken, waardoor het nadeel wordt ondervangen van bepaalde antioxidanten die giftige tussenproducten produceren tijdens de eliminatie van vrije radicalen.
Wat betreft het opruimen van ROS levert het product een opmerkelijke doeltreffendheid tegen twee belangrijke pathogene vrije radicalen: hydroxylradicalen en superoxide-anionen. Het hydroxylradicaal is het meest cytotoxische type ROS in het menselijk lichaam. Bij gebrek aan specifieke metabolische routes valt het willekeurig bijna alle biologische moleculen aan en fungeert het als de belangrijkste inductor van cellulaire oxidatieve schade.
Relevante pulsradiolyse-experimenten bevestigen dat het product nauwkeurig hydroxylradicalen kan binden en deze kan omzetten in stabiele tussenproducten met een lage-activiteit via base-gekatalyseerde dehydratatie, waardoor hun oxidatieve toxiciteit volledig wordt geëlimineerd met een aanzienlijk hogere afvangefficiëntie dan conventionele kleine- antioxidanten. Voor superoxide-anionen stabiliseert het product de ongepaarde elektronen van vrije radicalen via de geconjugeerde structuur van de imidazoolring, waardoor hun dismutatie in waterstofperoxide en hydroxylradicalen wordt gestopt en de cascadeversterking van ROS wordt tegengehouden.
Voor RNS-neutralisatie gaat het effectief twee belangrijke stikstof-afgeleide oxidatieve toxische stoffen tegen: stikstofmonoxide en peroxynitriet. Onder fysiologische omstandigheden neemt sporen van stikstofmonoxide deel aan vasodilatatie, zenuwgeleiding en andere vitale processen. Overmatig stikstofmonoxide ondergaat echter oxidatieve modificatie onder oxidatieve stress en veroorzaakt cytotoxiciteit.
Het bindt direct het vrije stikstofmonoxide en remt de abnormale ophoping ervan. Peroxynitriet, een zeer giftig RNS dat wordt gevormd door de reactie tussen stikstofmonoxide en superoxide-anionen, veroorzaakt eiwitnitratie en DNA-strengbreuken. Het neutraliseert de peroxynitrietactiviteit via moleculaire coördinatie en blokkeert de oxidatieve vernietiging van cellen. Het bereikt een breed-spectrumopruiming van zowel ROS- als RNS-oxidatieve systemen om systemische oxidatieve stressniveaus volledig te verminderen.
Blokkeer kettingreacties van lipidenperoxidatie en behoud de integriteit van het celmembraan
Het celmembraan fungeert als de primaire barrière die cellen beschermt tegen externe schade, die voornamelijk bestaat uit lipiden, waaronder onverzadigde vetzuren en fosfolipiden. Het is zeer gevoelig voor aanvallen van vrije radicalen die lipideperoxidatie initiëren, wat aanhoudende oxidatieve schade aan de keten veroorzaakt en uiteindelijk leidt tot verstoorde membraanpermeabiliteit, structurele breuk en celapoptose.
Carnosine-peptidericht zich nauwkeurig op het gehele lipideperoxidatieproces, met name op efficiënte wijze het neutraliseren van 4-hydroxynonenal (4-HNE), het belangrijkste giftige product van de afbraak van lipiden, om oxidatieve kettingreacties volledig te beëindigen en een dubbele bescherming van de celmembraanstructuur en -functie te realiseren.
Lipidenperoxidatie is een typische cyclische kettingreactie die uit drie fasen bestaat: initiatie, voortplanting en beëindiging. De meeste conventionele antioxidanten komen slechts in één fase in actie, terwijl ze het hele reactieproces moduleren. Tijdens de initiatie vangt het de initiële vrije radicalen op die lipidenoxidatie veroorzaken en vermindert het de oxidatieve activering van onverzadigde vetzuren. Tijdens de voortplanting verbreekt het de ketenoverdracht van vrije lipideradicalen en remt het de massale vorming van lipideperoxiden.
4-HNE is een zeer giftige aldehydemetaboliet die wordt geproduceerd tijdens lipidenperoxidatie, evenals een belangrijke toxische mediator die celmembraanbeschadiging, apoptose en weefselontsteking veroorzaakt. Met sterke elektrofiliciteit bindt 4-HNE covalent biologische macromoleculen op celmembranen zoals eiwitten, fosfolipiden en aminozuren, wat resulteert in eiwitdenaturatie en lipidenverknoping die de vloeibaarheid en integriteit van het membraan ondermijnen. Het dringt ook door in cellen en beschadigt organellen, waaronder de mitochondriën en het endoplasmatisch reticulum, waardoor schade door oxidatieve stress wordt verergerd.
De aminogroepen en imidazoolringen van het peptide ondergaan specifieke nucleofiele additiereacties met 4-HNE, waardoor de toxische activiteit snel wordt gebonden en geneutraliseerd om het om te zetten in niet-toxische stabiele conjugaten en te voorkomen dat 4-HNE celmembranen en intracellulaire structuren aanvalt. Bovendien remt het de secundaire lipidenoxidatie geïnduceerd door 4-HNE en beëindigt het de cyclus van de lipidenperoxidatieketen volledig. Het handhaaft effectief de barrièrefunctie van celmembranen en verlaagt het risico op cellulaire schade en weefsellaesies als gevolg van oxidatieve stress.
Activeer endogene antioxidantroutes om antioxidatieve afweersystemen op lange termijn op te zetten
De antioxidantcapaciteit van het product gaat verder dan de exogene directe verwijdering van oxidatieve toxische stoffen. Het reguleert de belangrijkste signaleringsroutes voor antioxidanten in het lichaam om het endogene antioxidantsysteem te activeren en de intrinsieke antioxidantcapaciteit te vergroten, waardoor een duurzaam en stabiel endogeen verdedigingsmechanisme wordt gevormd dat zich onderscheidt van aanvullende exogene antioxidanten op korte termijn.
Nrf2 (Nuclear Factor Erythroid 2-Related Factor 2) is de belangrijkste transcriptiefactor die de oxidatieve stressreactie van het lichaam regelt en het centrale doelwit van endogene antioxidantroutes. Onder normale fysiologische omstandigheden bindt Nrf2 aan het Keap1-eiwit in het cytoplasma en blijft het in een geïnactiveerde, onstabiele toestand die vatbaar is voor ubiquitinatie en afbraak. Bij oxidatieve stress bepaalt de activeringsstatus van de Nrf2-route direct de cellulaire antioxidant- en anti-schadecapaciteit.
Carnosine-peptideactiveert de Nrf2-signaalroute via een specifiek regulerend mechanisme: het remt effectief de binding tussen Keap1 en Nrf2, vermindert de ubiquitine-gemedieerde afbraak van Nrf2 en verbetert aanzienlijk de eiwitstabiliteit en het expressieniveau van cytoplasmatisch Nrf2. Grote hoeveelheden geactiveerd Nrf2 transloceren naar de kern en binden zich specifiek aan antioxidantresponselementen (ARE's), waardoor transcriptie en expressie van stroomafwaartse antioxidantdoelgenen worden geïnitieerd en de synthese-efficiëntie van verschillende endogene antioxidantenzymen op genetisch niveau wordt verhoogd.
Superoxide dismutase (SOD) en glutathion (GSH) zijn de twee meest vitale endogene antioxidanten in het menselijk lichaam. SOD dismuteert op efficiënte wijze superoxide-anionen om de initiële ROS-generatie te blokkeren, terwijl glutathion intracellulaire peroxiden elimineert en oxidatief beschadigde biomoleculen repareert. De twee stoffen vormen synergetisch de fundamentele antioxidantverdedigingslijn van het lichaam.
Na regulatie en activering door het peptide zijn de expressie en activiteit van intracellulair SOD en glutathion aanzienlijk verhoogd. Ondertussen verhoogt het synchroon de niveaus van meerdere antioxiderende enzymen, waaronder catalase en glutathionperoxidase, waardoor de cellulaire endogene antioxidant-, ontgiftings- en reparatiemogelijkheden uitgebreid worden versterkt. Dit mechanisme levert aanhoudende antioxidantbescherming, onafhankelijk van de voortdurende aanvulling van externe antioxidanten, waardoor de weerstand van het lichaam tegen oxidatieve stress fundamenteel wordt verbeterd. Het verlicht chronische oxidatieve schade, cellulaire veroudering en cumulatieve ontstekingen op de lange termijn, waarbij de klaring van oxidatieve toxische stoffen op korte-termijn wordt gecombineerd met endogene bescherming op lange- termijn om een dubbele antioxiderende werkzaamheid te bereiken.
Biosynthetisch mechanisme
De biosynthese van het peptide vindt voornamelijk plaats in cellen van doelweefsels, waaronder menselijke skeletspieren en hersenweefsel. Het is een specifieke condensatiereactie die wordt gekatalyseerd door gespecialiseerde enzymen en wordt aangedreven door ATP, met een nauwkeurige en controleerbare synthese en een hoge efficiëntie van het substraatgebruik.
De synthetische grondstoffen zijn -alanine en L-histidine. L-histidine is een essentieel aminozuur dat niet autonoom door het menselijk lichaam kan worden gesynthetiseerd en moet worden verkregen via de dagelijkse inname via de voeding.. -alanine kan worden geproduceerd door het levermetabolisme van pyrimidines, polyaminen en andere stoffen, of worden aangevuld via diëten op basis van vlees-; het fungeert als het snelheidsbeperkende substraat dat de efficiëntie van de productsynthese regelt.
De gehele synthesereactie wordt specifiek gekatalyseerd door carnosinesynthase (CARNS1, EC 6.3.2.11) gecodeerd door het CARNS1-gen. Dit enzym behoort tot de ATP-grasp-superfamilie van ligasen en is afhankelijk van de energie die vrijkomt bij de hydrolyse van ATP om de voorwaartse reactie aan te drijven. De specifieke synthetische reactieformule is als volgt: -alanine + L-histidine + ATP → Carnosine + AMP + Pyrofosfaat
Tijdens de synthese hopen zich geen bijproducten op. De gegenereerde carnosine wordt direct opgeslagen in spier- en zenuwweefsels om deel te nemen aan de systemische antioxidantactiviteit en homeostaseregulatie. Overtollige substraten worden afgebroken en gebruikt via reguliere metabolische routes zonder dat het lichaam metabolische lasten oplegt.
Referenties
- Antioxidante en neuroprotectieve effecten van carnosine: therapeutische implicaties bij neurodegeneratieve ziekten [J]. Antioxidanten, 2022, 11(5): 848.
- Fysiologie en pathofysiologie van carnosine [J]. Fysiologische beoordelingen, 2013, 93(4): 1803-1845.
- Carnosine-een natuurlijk bioactief dipeptide: biotoegankelijkheid, biologische beschikbaarheid en gezondheidsvoordelen[J]. Voedsel & Functie, 2019, 10(7): 3899-3916.
- Caruso G, Di Pietro L, Cardaci V, Maugeri S, Caraci F. Het therapeutische potentieel van carnosine: focus op cellulaire en moleculaire mechanismen. Curr Res Pharmacol Drug Ontdek. 2023 7 maart;4:100153. doi: 10.1016/j.crphar.2023.100153. PMID: 37441273; PMCID: PMC10333684.
- Carnosine als therapeutisch supplement.(https://www.ebsco.com/research-starters/complementair-en-alternatief-geneesmiddel/carnosine-therapeutisch-supplement)
Veelgestelde vragen
Welke voedingsmiddelen bevatten veel carnosine?
+
-
Carnosine is een aminozuurverbinding die bijna uitsluitend in dierlijke weefsels voorkomt, wat betekent dat de beste voedingsbronnen vlees en vis zijn. De rijkste bronnen zijn rundvlees, varkensvlees, gevogelte (zoals kalkoen en kip) en vis zoals tonijn. Plantaardig-voedsel bevat geen carnosine.
Wat zijn de symptomen van een laag carnosinegehalte?
+
-
Extreme slaperigheid en toevallen zijn veel voorkomende symptomen van carnosinemie bij kinderen jonger dan één jaar. Kinderen met deze aandoening hebben een vertraagde groei, een lage spierspanning, motorische problemen en vertragingen in de intellectuele ontwikkeling. Myoclonische aanvallen kunnen optreden bij aanvallen.
Populaire tags: carnosinepeptide, China carnosinepeptidefabrikanten, leveranciers
