ما هو الإرجوثيونين؟

الإرجوثيونين (ERGO) هو حمض أميني فريد طبيعي ينتج عن الفطر والخميرة وبعض أنواع البكتيريا.

إنه فريد من نوعه لأنه يتصرف مثل الفيتامينات لدى البشر. الفيتامينات ضرورية للبشر لأننا لا نستطيع صنعها في الجسم، وهي مطلوبة في التفاعلات الكيميائية الحرجة. على الرغم من عدم اعتباره فيتامين (حتى الآن)، إلا أن أهمية ERGO لعملية التمثيل الغذائي الخلوي البشري واضحة لأن أجسامنا تحتوي على بروتين غشاء خلوي خاص بنقل ERGO إلى الخلايا. يدل وجود بروتين النقل هذا على أن ERGO هو عنصر حاسم في الوظيفة الخلوية.

ماذا يفعل الإرجوثيونين؟

بمجرد دمجه في الخلايا، يمارس ERGO العديد من التفاعلات البيولوجية التي تحمي وتعزز الوظيفة الخلوية، بما في ذلك العمل كمضاد للأكسدة، ومنظم للالتهابات، ومساعد في إزالة السموم.

تظهر الأدلة المستجدة أن الأنظمة الغذائية الغنية بـ ERGO تمارس هذه التأثيرات الوقائية وتعزز طول العمر. لهذه الأسباب ، تمت الإشارة إلى ERGO باسم "فيتامين طول العمر".

ما الذي يجعل الإرجوثيونين مهمًا؟

الإرجوثيونين هو ثيول

ERGO هو ثيول، مما يعني أنه مركب يحتوي على الكبريت. بعض من مضادات الأكسدة وتأثيراته المحتملة المضادة للشيخوخة تشبه المركبات الأخرى التي تحتوي على الثيول، مثل الجلوتاثيون والإنزيم المساعد Q10.

يختلف ERGO لأنه جزيء أصغر بكثير يتم توزيعه في جميع أنحاء الجسم وجميع أجزاء الخلايا، بما في ذلك البيئة الخلوية الداخلية (السيتوبلازم) وداخل الميتوكوندريا (الجزء المنتج للطاقة في الخلايا).

أظهرت دراسة سريرية أجريت على البشر أن تناول ERGO كمكمل غذائي يرفع مستويات الدم منه، ويحسن حالة الثيول، وقد يزيد من نسبة مضادات الأكسدة لإنتاج فوائد صحية مختلفة.

كان الدكتور بروس أميس، العالم بجامعة كاليفورنيا، من بين أولئك الذين اقترحوا اعتبار ERGO "فيتامين طول العمر" بناءً على نظريته الخاصة بالتصنيف. في هذه النظرية، يستخدم جسم الإنسان المغذيات الدقيقة على أساس الأولوية لوظائف البقاء والتكاثر. يؤدي ERGO وظائف كبيرة بهذا الصدد. لكن هل هو حقا فيتامين؟

الفيتامينات هي مركبات في الغذاء لا نستطيع بدونها العيش أو البقاء بصحة جيدة. لا يمكننا صنعها داخل أجسادنا، لذلك يجب أن نتناولها.

مع الفيتامينات الكلاسيكية مثل فيتامين (أ) وفيتامين (ب) وفيتامين (ج)، تم اكتشاف تحديد أهميتها لصحة الإنسان من خلال الارتباط بين النقص الغذائي للفيتامين ومجموعة معينة من علامات وأعراض مرض النقص.

يختلف ERGO من حيث أن حالة النقص لم يتم تحديدها بعد لأنه توجد بكميات صغيرة في جميع الأطعمة. ربما يحافظ هذا المستوى المنخفض على عدم ظهور نقص حاد، لكنه بعيد عن المستوى الأمثل.

مستويات الإرجوثيونين في الجسم

هناك عامل آخر يشير إلى مدى أهمية ERGO لصحة الإنسان وهو مدى كفاءة جسم الإنسان في تجميع هذا المركب بشكل مركز والاحتفاظ به. إذا كان ERGO غير مهم، فلن يتم تركيزه والاحتفاظ به بكفاءة.

على وجه الخصوص، تحتوي أنسجة الجسم النشطة للغاية في التمثيل الغذائي للطاقة والمعرضة للإجهاد التأكسدي والالتهاب على أغنى تركيز من ERGO. على وجه التحديد، الدماغ والكبد وخلايا الأمعاء والخصيتين ونخاع العظام والكلى والطحال والرئة والعينين. الأنسجة التي يوجد بها ERGO أيضًا بتركيزات أعلى في السائل المنوي وحليب الثدي. مرة أخرى، تشير كل هذه البيانات إلى أن ERGO قد يكون فيتامينًا أساسيًا.

الإرجوثيونين والشيخوخة الصحية

قد يكون الدماغ هو الأكثر حساسية لمستويات ERGO المنخفضة في الأنسجة حيث يتركز ERGO. ففي النهاية، الدماغ هو النسيج الأكثر نشاطًا في التمثيل الغذائي في الجسم. قد يرتبط التدهور في وظائف المخ مع الشيخوخة في النهاية بانخفاض نسبة ERGO ويكون أحد علامات نقص ERGO إذا تم الاعتراف به كفيتامين.

تنخفض مستويات ERGO مع تقدم العمر بسبب انخفاض المدخول الغذائي وانخفاض التعبير الجيني لبروتينات نقل ERGO. يشير هذا السيناريو إلى أن نقص ERGO قد يؤثر بشكل كبير على وظائف المخ الضعيفة المرتبطة بالشيخوخة. هناك بيانات تدعم هذا الاتصال، حيث أظهرت دراستان بشريتان أن ERGO أقل في المرضى المسنين الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف مقارنة بغيرهم. وهناك أدلة على أن ERGO يتراكم في الدماغ، حيث قد يحمي من التلف التأكسدي والالتهاب وانخفاض وظيفة الميتوكوندريا المرتبط بالتدهور المعرفي لدى كبار السن.

الوهن هو حالة أخرى مرتبطة بالشيخوخة، وعندما سعى الباحثون لتحديد الأساس الأيضي للوهن، كانت مستويات ERGO أقل بشكل ملحوظ في الأشخاص المسنين الضعفاء مقارنة بالأشخاص المسنين غير الضعفاء.

وأظهرت دراسة أخرى أن مستويات ERGO مرتبطة بالحفاظ على المشية (طريقة المشي). يعد اضطراب المشية علامة شائعة على الشيخوخة. أساس اضطراب المشي عند كبار السن هو الضرر التأكسدي للعضلات الهيكلية. يبدو أن ERGO يساعد في الحماية من هذا الضرر الكامن.

لقد ثبت أن ERGO يقلل الإجهاد التأكسدي في كل الأنسجة وكل أنواع الخلايا التي تمت دراستها تقريبًا، بما في ذلك بطانة الأوعية الدموية والكبد والكلى والقلب والأعضاء الأخرى. كما أنه يساعد في تقليل الآثار السامة للعديد من المواد الكيميائية الضارة. توجد مضادات الأكسدة وتأثيرات إزالة السموم من ERGO بشكل أساسي في جميع التطبيقات. كما يعتبر مناسب بشكل خاص لحماية القلب والأوعية الدموية والمكافحة ضد الإجهاد التأكسدي المتزايد المرتبط بمرض السكري والسمنة.

مصادر الغذاء المحتوية على الإرجوثيونين

قد يفسر انخفاض تناول ERGO من النظام الغذائي سبب تعرض الأمريكيين لمشاكل صحية مرتبطة بالعمر وانخفاض متوسط العمر المتوقع عن البلدان الأخرى. على سبيل المثال، يبلغ مستوى المدخول المقدر لـ ERGO في الولايات المتحدة 1.1 مجم/يوم مقارنة بما يصل إلى 4.6 مجم/يوم في إيطاليا.

عندما حلل الباحثون دراسة استمرت عشرين عامًا للعادات الغذائية لأكثر من 15000 مشارك أمريكي، وجدوا أن الأفراد الذين استهلكوا حتى كميات صغيرة من الفطر انخفض معدل الوفيات لديهم بنسبة 16٪ ومعدل أقل بنسبة 35٪ إذا كان تناول الفطر مقرونًا به تناول كميات أقل من اللحوم الحمراء.

قد يكون ERGO المكون الرئيسي في الفطر المتسبب في هذه الفائدة.

تحتوي جميع الأطعمة على مستويات ضئيلة على الأقل من ERGO. لكن الممارسة الزراعية التقليدية الشائعة المتمثلة في الحرث المفرط للتربة قد تكون السبب في أن المستويات الغذائية قد تكون أقل بكثير الآن. يؤدي الحرث المفرط إلى تعطيل الفطريات الفطرية في التربة التي تغذي المحاصيل، بما في ذلك ERGO.

الفطر هو المصدر الغذائي الرئيسي لـ ERGO، ويمثل حوالي 95 ٪ من إجمالي المدخول الغذائي. تشمل الأطعمة الأخرى ذات المستويات المتواضعة من ERGO نخالة الشوفان والفاصوليا السوداء أو الحمراء ولحوم الأعضاء (مثل الكبد والكلى). يختلف محتوى ERGO في الفطر إلى حد كبير بناءً على التنوع. حصة 3 أونصات من الفطر الكريميني أو البورتابيلا أو الفطر الدائي تحتوي على ما يقارب 5 مجم ERGO تقريبًا.

يحتوي فطر شيتاكي، أو المحار، أو فطر عرف الأسد، أو فطر الميتاكي على نسبة أعلى من ERGO تصل إلى 13 مجم لكل 3 أونصات . لا يقلل الطهي من محتوى ERGO، وتظهر الدراسات أن تناول الفطر يرفع مستويات الدم من ERGO.

نظرًا لأن الفطر هو المصدر الغذائي الأساسي حتى الآن، إذا كان الشخص لا يأكل الفطر بانتظام، فمن المحتمل أن يكون يعاني من نقص في ERGO. وتشير الدلائل إلى أنه يمكن أن يسرع من الشيخوخة وتطور الاضطرابات المرتبطة بالعمر.

الإرجوثيونين كمكمل غذائي

قد يكون تناول الإرجوثيونين التكميلي خيارًا جيدًا، نظرًا لسلامته والفوائد الصحية المحتملة لزيادة تناوله.

فيما يتعلق بسلامة ERGO، فقد خضع لدراسات مكثفة لتحديد السلامة. حتى مع الجرعات الكبيرة للغاية، لم تظهر أي آثار ضارة في الدراسات التي أجريت على الحيوانات. ومستوى الجرعة التكميلية الموصى به، ألا وهو 30 مجم في اليوم، أقل بكثير من مستوى التأثير الضار غير الملحوظ (NOAEL) وهو 800 مجم لكل كيلوجرام من وزن الجسم في اليوم، و المستوى الذي حددته هيئة سلامة الأغذية الأوروبية (EFSA). تم الاعتراف بـ ERGO أيضًا على أنه مركب آمن (GRAS) من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA).

أثبتت تجربة سريرية بشرية فعالية ERGO كمكمل غذائي مظهرة أنه يتم امتصاصه والاحتفاظ به في الجسم بناءً على زيادة مستويات ERGO في خلايا الدم الحمراء (بشكل مفضل) والبلازما مع الحد الأدنى من إفراز البول (أقل من 4% النسبة المئوية للجرعة الفموية). ارتبطت الزيادة في ERGO باتجاه هبوطي في المؤشرات الحيوية للالتهاب والأضرار التأكسدية.

الخلاصة

بينما يتواجد الإرجوثيونين بشكل طبيعي في جميع الأطعمة، قد تكون هناك حاجة إلى أكثر من المدخول الغذائي العام لتوفير المدخول الأمثل، خاصة لدى أولئك الذين لا يأكلون أو لا يستطيعون تناول الفطر بانتظام.

هناك أيضًا بعض الاختلافات الجينية بين الأفراد حيث يمكن الإشارة إلى مستويات أعلى من المدخول الغذائي أو المكملات. في الدراسات التي تقيس مستويات ERGO في الدم بعد تناول مستويات المدخول القياسية من الفطر الغني بـ ERGO، تباينت قيم الدم بأكثر من عشرة أضعاف. في نهاية المطاف، يمكن استخدام قياسات الدم، وخاصة مستويات خلايا الدم الحمراء من ERGO، لضمان الحصول على كمية مثالية من الحمض.

المراجع:

  1. Beelman RB, Kalaras MD, Phillips AT, Richie JP Jr. Is ergothioneine a 'longevity vitamin' limited in the American diet? J Nutr Sci. 2020 Nov 11;9:e52.
  2. Ames BN. Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Oct 23;115(43):10836-10844.
  3. Fu TT, Shen L. Ergothioneine as a Natural Antioxidant Against Oxidative Stress-Related Diseases. Front Pharmacol. 2022 Mar 18;13:850813.
  4. Borodina I, Kenny LC, McCarthy CM, et al. The biology of ergothioneine, an antioxidant nutraceutical. Nutr Res Rev. 2020 Dec;33(2):190-217.
  5. Cheah IK, Tang RM, Yew TS, Lim KH, Halliwell B. Administration of Pure Ergothioneine to Healthy Human Subjects: Uptake, Metabolism, and Effects on Biomarkers of Oxidative Damage and Inflammation. Antioxid Redox Signal. 2017 Feb 10;26(5):193-206. 
  6. Cheah IK, Halliwell B. Ergothioneine, recent developments. Redox Biol. 2021 Jun;42:101868.
  7. Kondoh H, Teruya T, Kameda M, Yanagida M. Decline of ergothioneine in frailty and cognition impairment. FEBS Lett. 2022 May;596(10):1270-1278. 
  8. Kameda M, Teruya T, Yanagida M, Kondoh H. Frailty markers comprise blood metabolites involved in antioxidation, cognition, and mobility. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Apr 28;117(17):9483-9489.
  9. Nierenberg JL, He J, Li C, Gu X, Shi M, Razavi AC, Mi X, Li S, Bazzano LA, Anderson AH, He H, Chen W, Guralnik JM, Kinchen JM, Kelly TN. Serum metabolites associate with physical performance among middle-aged adults: Evidence from the Bogalusa Heart Study. Aging (Albany, NY). 2020 Jun 1;12(12):11914-11941.
  10. Lam-Sidun D, Peters KM, Borradaile NM. Mushroom-Derived Medicine? Preclinical Studies Suggest Potential Benefits of Ergothioneine for Cardiometabolic Health. Int J Mol Sci. 2021 Mar 23;22(6):3246. 
  11. Beelman RB, Phillips AT, Richie JP Jr, Ba DM, Duiker SW, Kalaras MD. Health consequences of improving the content of ergothioneine in the food supply. FEBS Lett. 2022 May;596(10):1231-1240.
  12. Ba DM, Gao X, Muscat J, Al-Shaar L, Chinchilli V, Zhang X, Ssentongo P, Beelman RB, Richie JP Jr. Ba DM, Gao X, Muscat J, et al. Association of mushroom consumption with all-cause and cause-specific mortality among American adults: prospective cohort study findings from NHANES III. Nutr J. 2021 Apr 22;20(1):38 Nutr J. 2021 Apr 22;20(1):38.
  13. Turck D, Bresson J-L, Burlingame B, Dean T, et al. Safety of synthetic l-ergothioneine (Ergoneine®) as a novel food pursuant to Regulation (EC) No 258/97. EFSA J. 2016;14(11):e04629.
  14. USFDA. GRAS Notice No. GRN 000734. 2018.
  15. Weigand-Heller AJ, Kris-Etherton PM, Beelman RB. The bioavailability of ergothioneine from mushrooms (Agaricus bisporus) and the acute effects on antioxidant capacity and biomarkers of inflammation. Prev Med. 2012 May;54 Suppl:S75-8.
  16. Toh DS, Limenta LM, Yee JY, et al. Effect of mushroom diet on pharmacokinetics of gabapentin in healthy Chinese subjects. Br J Clin Pharmacol. 2014 Jul;78(1):129-34.