Lutein: Funkciók

Növényi organizmusokban a lutein, mint a fotorendszerek alapvető eleme, többek között a fénygyűjtés és a fényvédelem funkcióit is ellátja. A fotorendszer egy antennakomplexumból vagy fénygyűjtő komplexből (fénygyűjtő csapda) és egy reakcióközpontról áll, és egy fehérjék és pigment molekulák - klorofillok és karotinoidok. A kloroplasztok belső membránján - thilakoid membránján - a fotoszintézis helyén helyezkedik el. Az egyes fotorendszerek fénygyűjtő komplexei körülbelül 250 vagy 300 fehérjéből állnak molekulák klorofill és karotinoid pigmentekkel társul. A beeső fény az antennakomplexumot nagy energiájú, gerjesztett állapotba emeli. Lutein és egyéb karotinoidok itt azt a feladatot kell elnyelni, hogy abszorbeálja a fénykvantumot, és energiáját az egyik molekuláról a másikra adja át a fotorendszer reakcióközpontjában. A reakcióközpontba kerülve az energiát a klorofill-a elnyeli molekulák. Ezek az energiát kémiai energiaegyenértékek előállítására használják fel. A fotorendszerek reakcióközpontja végül visszafordíthatatlan csapdát biztosít a fénykvantumok számára. Ezenkívül a luteinnek van egy antioxidáns hatását, és ezáltal elengedhetetlen védelmi funkciót nyer a növényi és állati sejtek számára is. Képes elfogni a sejtromboló szingulettet oxigén. Szingulett oxigén azokhoz a szabad gyökökhöz tartozik, amelyek reagálni tudnak lipidek, különösen többszörösen telítetlen zsírsavak és a koleszterin, fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok valamint a DNS-t és módosítja vagy megsemmisíti azokat - oxidatív feszültség. Alatt méregtelenítés szingulett oxigén, a lutein az energia közbenső hordozójaként működik - hő formájában felszabadítja az energiát a környezetével kölcsönhatásban - „kioltási” folyamat. Ily módon a reaktív szingulett oxigén ártalmatlanná válik. Vizsgálatok mutáns organizmusokról, amelyekben karotinoidok, főleg a lutein hiányzott, azt mutatta, hogy a sejtek oxigén jelenlétében pusztultak el. A sejtkomponensek - lipidek, fehérjék és a nukleinsavak - védtelenek voltak a reaktív oxigénvegyületekkel szemben. Az eredmény sejtpusztulás volt.

Lutein és betegségek

Lutein és szembetegség Lutein és zeaxanthin jelentős szerepet játszanak a vízesés (szürkehályog) és időskori makula degeneráció (AMD). Mindkét szembetegség a két fő oka látáskárosodás és a vakság, előtte diabéteszes retinopátia - a a szem retinája okozta cukorbetegség mellitus. Életkor makuladegeneráció (AMD) A makula lutea (sárga folt) a retina közepén, egy vékony, átlátszó, fényérzékeny idegszövet közelében helyezkedik el, amely fotoreceptor sejtekből, a rudakból és kúpokból áll. A sárga folt körülbelül 5 mm átmérőjű, és a legnagyobb sűrűség rudak és kúpok. A makula külső (perifovea) és belső területe (parafovea) felé csökken a rudak aránya, így a fovea centralis-ban csak a kúpok - a színérzékelésért felelős vizuális sejtek - várhatók. A fovea centralis sárga folt a legélesebb látási terület és a legnagyobb térbeli felbontásra szakosodott. Így nyilvánvaló, hogy a fovea centralis felé a tartalma lutein és zeaxanthin erősen megnő, hogy megfelelő védelmet nyújtson az érzékeny kúpok számára. Továbbá lutein és zeaxanthin, a mezo-zeaxantint szintén jelentős mennyiségben találták a retinában. Feltehetően a mezo-zeaxantin a lutein átalakulási termékét jelenti. A fovea centralisban a lutein kémiai reakciónak tűnik. Reaktív vegyületek révén oxidálódhat oxoluteinné, és a redukció eredményeként zeaxantinná és mezo-zeaxantinná alakulhat. A enzimek szükségesek még nem kerültek azonosításra. Mivel a gyermekek retinája több luteint és kevesebb mezo-zeaxantint tartalmaz, mint a felnőtteké, úgy tűnik, hogy ez a mechanizmus még nem annyira fejlett a gyermek szervezetében. A retina rúdjaiban és kúpjaiban magas a telítetlen tartalom zsírsavak és ezért rendkívül érzékenyek a lipidperoxidációra. Magas fénysugárzásnak is ki vannak téve - nagy a fotooxidatív károsodások kockázata. A lutein a retinában egyrészt fényszűrőként, másrészt anként működik antioxidánsA xantofill képes kiszűrni a rövid hullámú kék fénysugarakat a normál spektrális fénytartományból. Különösen a nagy energiájú kék fény felelős a szingulett oxigén és más reaktív oxigénvegyületek képződéséért az exo-, valamint az endogén fényérzékenyítők gerjesztett állapotba alakításával. Így a lutein megvédi a szemet a radikális támadásoktól és a fotooxidatív károsodásoktól. Ezenkívül a lutein inaktiválhatja a reaktív oxigénfajtákat - az oltást -, megszakíthatja a szabad gyökök láncreakcióit és ezáltal csökkentheti a lipidperoxidációt. Ez megakadályozza a lipofuscin, például egy fotoreaktív anyag képződését. A lipofuscin a különböző komplex aggregált struktúrák kémiailag nem egyértelműen meghatározott csoportjába tartozik lipidek és fehérjék. A prooxidáns anyag növeli a kockázatát időskori makula degeneráció. A sárga folt fovea centralisában található xantofill pigmentek elsősorban orientáltak, ezért csak bizonyos irányokban képesek elnyelni a polarizált fényt. A polarizált fény bizonyos szögekből történő elnyelésével a lutein csökkentheti a fényességet és a tükröződést. Ezenkívül úgy gondolják, hogy a lutein enyhítheti a kromatikus aberráció (az optikai lencsék aberrációi) hatásait, és ezáltal javíthatja a látásélességet, különösen a rövid hullámhossz-tartományban. Veleszületett retina degenerációban szenvedő betegeknél a megnövekedett luteinbevitel például a spenót vagy a kelkáposzta fokozott fogyasztása révén jobb kontrasztélességet, kevesebb tükröződést és jobb színérzékelést eredményez. Az elhunyt AMD-s betegek tanulmányai azt mutatták, hogy retinájuk jelentősen csökkentette a lutein és a zeaxanthin szintjét. Végül a retina magas lutein- és zeaxantin-koncentrációja akár 82% -kal alacsonyabb AMD-kockázattal jár. A luteinben és zeaxantinban gazdag ételek megfelelő mennyiségű bevitele ezért alapvető szerepet játszik. A lutein és a zeaxanthin fokozott bevitele jelentősen növelheti a retina makula lutea-jában lévő koncentrációt. A retinában lévő xantofilok szintje korrelál a szérum szintjükkel. A felhalmozódási folyamatok akár több hónapot is igénybe vehetnek, ezért a lutein és a zeaxanthin fokozott bevitelének hosszú távúnak kell lennie. A megfelelő vizsgálatokban mindkét xantofil koncentrációja csak egy hónap elteltével nem nőtt szignifikánsan. A lutein megnövekedett bevitele nem jár olyan mellékhatásokkal, mint a hipercarotenémia, a carotenderma, valamint a hematológiai vagy biokémiai folyamatok változásai. vízesés (szürkehályog) Az AMD-hez hasonlóan tudományos vizsgálatok is megerősítik a lutein profilaktikus hatását a szürkehályogban. Szempontjából antioxidáns A lutein meggátolja a reaktív oxigénfajták (ROS) fotokémiai képződését a szem különböző szöveteiben, ami a betegség kiváltó oka lehet. Oxigén gyökök vezet többek között a lencsefehérjék módosítására, a glikoproteinek felhalmozódására, az aminosav oxidációs termékeire triptofánés számos fluoreszcens molekula exogén és endogén forrásokból. Ezek az érzékenyítők végső soron felelősek a lencse homályosodásáért. A luteinben gazdag ételek hosszú távú, rendszeres és magas bevitele révén jelentősen csökkentve a fény és az oxigén káros hatásait, vízesés legfeljebb 50% -kal csökken. A lutein szinergikusan hat más antioxidánsokkal, például a enzimek szuperoxid-diszmutáz, kataláz és glutát-peroxidáz. A retinában a lutein, valamint a zeaxanthin magas koncentrációja korrelál az átlátszó lencsékkel. További epidemiológiai vizsgálatok arra a következtetésre jutottak, hogy az egyének fokozott lutein- és zeaxantin-bevitellel, de más karotinoidokkal vagy A-vitamin, jelentősen csökkent a kockázata szürkehályog műtét. Olmedilla és mtsai 2001 kimutatták, hogy a lutein javítja a látást, csökkenti a tükröződés érzékenységét és növeli a látásélességet szürkehályogban szenvedő betegeknél.

Funkciók az ételben

Mivel az élelmiszer feldolgozása során a lutein tárolása viszonylag stabil, csak kisebb veszteségek fordulnak elő, a lutein mint egyetlen anyag vagy növényi összetevő kivonatok élelmiszer-színezékként alkalmazza. A lutein sárga-narancs színű, és például levesekben, szószokban, ízesített italokban, desszertekben, fűszerekben, cukrászdákban és pékárukban található meg. A luteint az állatok takarmányán keresztül közvetett színezésre is használják. Különösen csirketáphoz adják, fokozva a tojássárgája jellegzetes sárgáját. Ezenkívül a lutein az aromaanyagok fontos prekurzora. A xantofill lebomlik lipoxigenázok segítségével történő kooxidációval, reaktív oxigénvegyületekkel történő reakcióval és termikus feszültség. Alacsony szagküszöbű karbonil-vegyületek képződnek a luteinből.