Spermidine: Sebatian Anti-Penuaan Yang Kuat untuk Menentang Masa

Faedah Anti-Penuaan Unik Spermidine

Salah satu faktor pemakanan yang paling menarik untuk melawan penuaan adalah asid amino unik yang dikenali sebagai spermidine. Seperti namanya, spermidin pertama kali ditemui dalam air mani manusia pada tahun 1678 oleh saintis Belanda terkenal Anton Van Leeuwenhoek, yang biasanya dikenali sebagai “Bapa Mikrobiologi.” Spermidine sangat penting untuk fungsi sperma, tetapi ia juga memainkan peranan penting dalam sel-sel di seluruh badan. 

Spermidine melawan proses penuaan melalui pelbagai mekanisme biologi. Tetapi peranan spermidin sebagai penambah proses yang disebut autofagi dan fungsi mitokondria, petak penghasil tenaga sel, yang merupakan faktor utama yang menghasilkan kesan anti-penuaan yang signifikan yang akan dibincangkan oleh artikel ini.

Aplikasi praktikal kesan ini adalah menggunakan diet kaya spermidin atau suplemen spermidin sebagai strategi anti-penuaan. 

Pentadbiran spermidin memanjangkan jangka hayat dalam model penuaan dan dalam kajian haiwan, sama ada diberikan sepanjang hayat mereka atau kemudian dalam kehidupan. Pada manusia, mengekalkan tahap spermidin sepanjang hayat menyumbang kepada hidup lebih lama. Tahap spermidin darah dan metabolitnya spermin pada orang berusia antara 60 dan 80 tahun lebih rendah daripada pada orang di bawah umur 50 tahun. Namun, menariknya, orang yang lebih tua dari 90 mempunyai tahap yang serupa dengan orang di bawah 50 tahun. Penemuan ini menunjukkan korelasi antara tahap spermidin yang lebih tinggi dan kehidupan yang lebih lama.

Apa yang Dilakukan oleh Spermidine?

Menyokong Fungsi Selular

Spermidine memainkan peranan penting dalam fungsi selular dan kelangsungan hidup. Ia diperlukan untuk mengaktifkan molekul utama yang terlibat dalam: 

• Pertumbuhan sel
• Kestabilan DNA
• Transkripsi maklumat genetik
• Pembuatan protein badan

Menguatkan Kesihatan Imun

Spermidine juga memainkan peranan penting dalam tindak balas imun dan sistem antioksidan, terutamanya dalam melindungi lipid membran dan DNA.

Mengaktifkan Metabolisme

Selain itu, spermidine mengaktifkan suis metabolisme induk, enzim yang dikenali sebagai protein kinase yang diaktifkan AMP (AmPK). Aktiviti AmPK memainkan peranan utama dalam metabolisme tenaga dan juga terikat dengan jangka hayat. Dengan penuaan, pengaktifan AmPK selular menurun, menyebabkan ketahanan insulin, gangguan hati, pengumpulan lemak perut (visceral), dan kehilangan jisim otot (sarcopenia). Pengaktifan AmPK mungkin merupakan kesan anti-penuaan kritikal spermidine. 

Mengekalkan Anti-Penuaan

Walau bagaimanapun, mengenai kesan anti-penuaannya, kebanyakan penyelidikan telah memberi tumpuan kepada spermidin sebagai penambah autofagi dan fungsi mitokondria. 

Apa itu Autophagy?

Autophagy diterjemahkan kepada “makan sendiri.” Ini adalah proses pembersihan selular di mana produk sisa terkumpul dihantar ke petak dalam sel yang dikenali sebagai lisosom sehingga dapat dimusnahkan dan berpotensi digunakan semula. 

Autofagi ialah proses kawalan kualiti sel untuk membuang sampah selular, serpihan, mikroorganisma, dan sebatian yang tidak diingini, serta menggunakan semula sebatian yang boleh diselamatkan. 

Sains dan kepentingan autofagi adalah penemuan yang agak baru. Pada tahun 2016, ahli biologi Jepun Yoshinori Ohsumi memenangi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan 2016 kerana penemuannya mengenai mekanisme autofagi.

Faedah Panjang Umur Spermidine

Autofagi yang dipertingkatkan telah dijumpai pada manusia centenarian yang sangat sihat dan nampaknya menjadi sasaran utama untuk menjalani kehidupan yang lebih sihat dan lebih lama. Genetik memainkan peranan dalam autofagi, tetapi ia boleh dipengaruhi dengan ketara oleh ekspresi gen autofagi melalui diet, gaya hidup, dan makanan tambahan. Spermidine mewujudkan dirinya sebagai faktor pemakanan utama untuk meningkatkan fungsi autofagi.

Spermidine meningkatkan autofagi melalui tindakannya pada pelbagai gen yang mempromosikan autofagi, termasuk gen autofagi (ATG5). Orang yang mengekspresikan gen ini secara berlebihan mungkin hidup lebih lama. Ekspresi ATG5 dikurangkan sebagai tindak balas terhadap kerosakan radikal oksidatif dan bebas, serta dengan fungsi mitokondria yang dikurangkan. Oleh itu, spermidine nampaknya membalikkan kesan faktor-faktor ini terhadap menekan autofagi.

Sebagai tambahan kepada bukti dari kajian eksperimen yang menunjukkan pengambilan spermidin dapat meningkatkan umur panjang, terdapat juga kajian manusia yang menunjukkan pengambilan spermidin yang lebih tinggi dikaitkan dengan kadar kematian keseluruhan yang lebih rendah. 

Dengan kata lain, pengambilan spermidin yang lebih tinggi boleh meningkatkan umur panjang, yang bermaksud menjalani kehidupan yang lebih lama dan sihat. Spermidine juga menunjukkan janji dalam melindungi daripada penuaan, terutamanya di otak, jantung, hati, sendi, dan otot. Tisu ini amat mudah terdedah kepada kesan buruk penuaan. Dengan meningkatkan autofagi, spermidin memerangi penuaan pada tisu ini dan lain-lain.

Autofagi yang terjejas mempercepat penuaan dengan meningkatkan kerosakan oksidatif. Ia juga membawa kepada kehilangan kawalan dalam membina protein selular, mengurangkan pengeluaran tenaga sel dengan menghalang fungsi mitokondria, dan mewujudkan cabaran biokimia lain yang berkaitan dengan peningkatan kadar penuaan sel. Kesan ini melanda setiap tisu badan, terutama otak, kerana ia adalah tisu yang paling aktif secara metabolik. Penurunan autofagi yang berkaitan dengan penuaan juga bertanggungjawab untuk sarcopenia - kehilangan jisim otot dan kekuatan progresif yang berkaitan dengan penuaan.

Salah satu kunci untuk membantu kemampuan tubuh anda untuk menangani serpihan selular adalah untuk mencegah pembentukan dan pengumpulannya pada mulanya. Keadaan keradangan kronik dan rendah mencirikan penuaan manusia yang dipercepat. Proses ini dipanggil inflammaging, dan keradangan juga membawa kepada penurunan autofagi.

Terdapat beberapa pencetus keradangan, seperti kawalan gula darah yang lemah dan kekurangan faktor pemakanan utama yang melawan keradangan, seperti asid lemak omega-3, makanan kaya polifenol seperti beri, buah-buahan lain, sayur-sayuran berdaun hijau, sayur-sayuran kaya karotenoid, dll. 

Dengan keradangan, fungsi mitokondria dikurangkan terutamanya kerana kerosakan dan tekanan yang disebabkan oleh radikal bebas dan pro-oksidan. Ini membawa kepada pembentukan sampah selular yang lebih besar di dalam sel itu sendiri. Oleh itu, istilah “penuaan pakaian” juga digunakan untuk menggambarkan kesan pengumpulan sampah selular yang berlebihan, penurunan autofagi, atau gabungan kedua-duanya. Spermidine boleh membantu mencegah penuaan pakaian dengan bertindak sebagai antioksidan dan meningkatkan autofagi. 

Sumber Makanan Spermidine

Spermidine terdapat dalam banyak makanan tetapi dalam kuantiti yang kecil. Kuman gandum, bijirin penuh, kekacang, makanan soya, dan cendawan memberikan kandungan tertinggi. Keju tua dan makanan yang ditapai juga merupakan sumber yang baik, bersama dengan hati ayam atau daging lembu. 

Anggaran pengambilan harian spermidine untuk orang dewasa di Amerika Syarikat dan Eropah adalah kira-kira 12.5 mg sehari. Tiga sudu kuman gandum memberikan kira-kira 5 mg spermidin atau kira-kira 40% daripada pengambilan harian biasa. 

Selain pengambilan makanan, spermidin juga terbentuk di dalam badan. Salah satu laluan adalah melalui asid amino ornitin melalui metabolit putrescine. Laluan ini melibatkan penukaran putrescine kepada spermidin melalui enzim spermidine synthase. Spermidine boleh diubah menjadi spermin dan ditukar semula menjadi spermidin. Walaupun spermidin, spermin, dan putrescine saling ditukar, spermidin adalah poliamin utama dan paling penting untuk fisiologi sel manusia. 

Bakteria usus juga boleh menghasilkan spermidin dan poliamin lain. Oleh kerana tidak semua bakteria usus menghasilkan poliamin, komposisi mikrobiom yang berbeza boleh menyebabkan pengeluaran spermidin yang lebih baik. Dalam lapisan usus, spermidin mempunyai beberapa kesan yang baik, termasuk peningkatan umur panjang sel, pemulihan epitelium usus yang cedera, dan peningkatan tenaga sel.

Faedah Tambahan Spermidine

Suplemen spermidine adalah cara yang berdaya maju untuk meningkatkan pengambilan spermidin. Menariknya, apabila sukarelawan yang sihat menelan spermidin 15 mg sehari, ia meningkatkan tahap spermin dalam plasma darah dengan ketara, tetapi ia tidak menjejaskan tahap spermidin atau putrescine. Spermine diangkut dalam darah ke tisu badan, di mana sebahagian besarnya ditukar kembali kepada spermidin. Spermine juga mempunyai beberapa faedah.

Sebagai tambahan kepada kajian eksperimen dan manusia yang banyak menunjukkan pengambilan spermidin yang lebih tinggi menghalang penurunan kognitif yang berkaitan dengan usia, terdapat juga beberapa ujian klinikal dengan ekstrak kuman gandum yang tertumpu untuk kandungan spermidin yang menunjukkan hasil positif pada pesakit tua dengan memori dan fungsi kognitif yang menurun. 

Kajian buta dua kali terbaru memberi tumpuan kepada kesan pengambilan spermidin pada 85 subjek berusia antara 60 dan 96 tahun dari 6 rumah penjagaan. Satu kumpulan menerima gulungan bijirin (roll A), dengan setiap gulungan A menyediakan 3.3 mg spermidin. Kumpulan kedua menerima gulungan yang dibakar dengan dedak gandum dan bukannya kuman gandum (roll B), yang menyediakan 1.9 mg spermidin setiap gulungan. Sebagai tambahan kepada ujian ingatan, sampel darah diambil untuk mengukur tahap spermidin. Keputusan menunjukkan hubungan yang jelas antara pengambilan spermidin, tahap spermidin darah, dan peningkatan prestasi kognitif dan ingatan. Berdasarkan hasil dan pengukuran darah, dos harian minimum spermidin yang diperlukan untuk menunjukkan peningkatan dikira menjadi 3.3 mg (kira-kira dua sudu kuman gandum). Penentuan ini terbukti sangat penting.

Satu lagi percubaan perintis dua buta, rawak, terkawal plasebo menunjukkan tiga bulan suplemen spermidine mencegah kehilangan ingatan pada subjek tua pada dos 1.2 mg spermidine sehari. Keputusan yang menggalakkan ini membawa kepada percubaan terkawal rawak selama 12 bulan yang dikenali sebagai Percubaan SmartAge untuk menentukan kesan suplemen spermidin terhadap fungsi otak dan biomarker yang berkaitan pada pesakit yang terjejas dengan penurunan kognitif dalam tempoh yang lebih lama. Walau bagaimanapun, dos harian spermidine hanya 0.9 mg sehari dalam kajian ini, dan tidak ada peningkatan yang signifikan secara statistik diperhatikan dalam Percubaan SmartAge. Seperti yang dinyatakan di atas, ambang untuk kesan positif dengan suplemen spermidin dianggarkan pada 3.3 mg sehari. Oleh itu, dos tidak mencukupi untuk menghasilkan faedah yang ketara.

Terdapat satu lagi kajian dengan pengambilan spermidin yang penting untuk dibincangkan mengenai kesihatan otak. Kajian ini melihat pengambilan spermidin dan kepatuhan terhadap Diet Mediterranean pada subjek yang lebih tua dengan penurunan kognitif. Kajian ini melihat pengukuran struktur otak dengan bantuan (pengimejan resonans magnetik (MRI). Biasanya, seiring bertambahnya usia ramai orang, terdapat kehilangan perubahan struktur kritikal di otak, seperti jumlah otak, isipadu hippocampal, dan ketebalan kortikal. 

Pengambilan spermidin yang lebih tinggi dikaitkan secara positif dengan pengukuran struktur yang lebih baik dalam semua ini. Ia meningkatkan faedah yang dilihat dengan Diet Mediterranean untuk mengekalkan kesihatan otak semasa proses penuaan.  

Rujukan:

1. Ni YQ, Liu YS. Wawasan Baru tentang Peranan dan Mekanisme Spermidin dalam Penuaan dan Penyakit Berkaitan Umur. Penuaan Disember 2021; 12 (8): 1948-1963.
2. Madeo F, Bauer MA, Carmona-Gutierrez D, Kroemer G. Spermidine: pemicu autofagi fisiologi yang bertindak sebagai vitamin anti-penuaan pada manusia? Autofagi. 2019; 15 (1): 165-168. 
3. Pucciarelli S, Moreschini B, Micozzi D, et al. Spermidin dan spermine diperkaya dengan darah keseluruhan nona/centenarian. Peremajaan Res. 2012 Dis; 15 (6): 590-5.
4. Gao M, Zhao W, Li C, Xie X, Li M, Bi Y, Fang F, Du Y, Liu X. Spermidine memperbaiki penyakit hati lemak bukan alkohol melalui mengawal metabolisme lipid melalui AMPK. Biochem Biophys Res Commun. 2018 20 Oktober; 505 (1): 93-98. 
5. Kiechl S, Pechlaner R, Willeit P, et al. Pengambilan spermidin yang lebih tinggi dikaitkan dengan kematian yang lebih rendah: kajian berasaskan populasi prospektif. Di J Clin Nutr. 2018; 108 (2): 371-380.
6. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, et al. Kardioproteksi dan lanjutan jangka hayat oleh spermidin poliamin semula jadi. Nat Med. 2016; 22 (12): 1428-1438.
7. Schwarz C, Benson GS, Horn N, et al. Kesan Suplemen Spermidin pada Kognisi dan Biomarker pada Orang Dewasa Lebih Tua Dengan Penurunan Kognitif Subjektif: Percubaan Klinikal Rawak. JAMA Netw Terbuka. 2022 Mei 2; 5 (5): e2213875.
8. Galasso L, Cappella A, Mulè A, et al. Poliamin dan Aktiviti Fizikal dalam Penyakit Muskuloskeletal: Cabaran Terapeutik Potensi. Sains Int J Mol 2023 6 Jun; 24 (12): 9798.
9. Franceschi C, Garagnani P, Vitale G, Capri M, Salvioli S. Inflammaging dan 'Garb-aging'. Trend Endocrinol Metab. 2017; 28 (3): 199-212.
10. Di Giosia P, Stamerra CA, Giorgini P, et al. Peranan pemakanan dalam meradang. Penuaan Res Rev. 2022; 77:101596.
11. Tofalo R, Cocchi S, Suzzi G. Poliamina dan Mikrobiota Usus. Depan Nutr. 2019; 6:16.
12. Kibe R, Kurihara S, Sakai Y, et al. Peningkatan Poliamin Luminal Kolonik yang Dihasilkan oleh Mikrobiota Usus Melambatkan Penuaan pada Tikus. Sci Rep 2015; 4:4548.
13. Senekowitsch S, Wietkamp E, Grimm M, Schmelter F, Schick P, Kordowski A, Sina C, Otzen H, Weitschies W, Smollich M. Suplemen Spermidine Dos Tinggi Tidak Meningkatkan Tahap Spermidin dalam Plasma Darah dan Air Liur Orang Dewasa Sihat: Kajian Farmakokinetik dan Metabolomik Terkawal Placebo secara rawak. Nutrien 2023 12 Apr; 15 (8): 1852. 
14. Hofer SJ, Liang Y, Zimmermann A, et al. Hipusinasi yang disebabkan oleh spermidin mengekalkan fungsi mitokondria dan kognitif semasa penuaan. Autofagi. 2021 Ogos; 17 (8) :2037-2039. 
15. Schroeder S, Hofer SJ, Zimmermann A, et al. Spermidine diet meningkatkan fungsi kognitif. Rep Sel 2021; 35 (2): 108985.
16. Pekar T, Bruckner K, Pauschenwein-Frantsich S, et al. Kesan positif spermidin pada orang dewasa yang lebih tua yang menderita demensia: Keputusan pertama percubaan selama 3 bulan. Wien Klin Wochenschr. 2021; 133 (9-10): 484-491. 
17. Wirth M, Benson G, Schwarz C, et al. Kesan spermidine terhadap prestasi ingatan pada orang dewasa yang lebih tua berisiko demensia: Percubaan terkawal secara rawak. Korteks 2018; 109:181-188.