A lutein a xantofillokhoz, az oxigéntartalmú karotinoidok csoportjához tartozó pigment . A xantofillok (az ógörögül ξανθός - sárga és φύλλον - levél) a sárga pigmentek fő összetevői a magasabb rendű növények leveleiben, virágaiban, gyümölcseiben és rügyeiben, valamint számos algában és mikroorganizmusban. 1837-ben a svéd kémikus, Berzelius ezt a kifejezést az ősszel lehulló sárga levelekből izolált sárga pigment megjelölésére használta. Később csak a hidroxilezett karotinoidokat kezdték xantofilokként értelmezni . A "lutein" kifejezést a 20. század óta használják. Az állatvilágban a xantofillok, köztük a lutein kevésbé gyakoriak (például a csirke sárgájában).
A lutein molekula lipofil . A konjugált kettős kötések jelenléte magyarázza a lutein fényelnyelő tulajdonságait és antioxidáns hatását.
Élelmiszer-adalékanyagként regisztrálva E161b számmal .
A lutein a hidroxilezett karotinoidok - xantofillok - csoportjába tartozó természetes pigment . A szénhidrogén karotinoidokkal ellentétben a xantofilok hidroxilcsoportokat tartalmaznak és polárisak. Ebben a tekintetben a lipoprotein membránokon belül a megfelelő pozíciókat foglalják el . A konjugált kettős kötések rendszerének jelenléte meghatározza a lutein két fő tulajdonságát:
A növényekben minden xantofil nem kovalensen kötődik a fotoszintetikus membránok fehérjéihez és lipidjeihez. Főleg a plasztidokban találhatók meg . Elnyelik a nap spektrumának egy részét, a klorofill számára hozzáférhetetlen . Ezenkívül a xantofillok elvezetik a felesleges energiát, és fényvédő funkciót látnak el. Emellett semlegesítik a fotoszintézis során intenzíven képződő szabad gyököket [3] . A lutein bioszintézise az α -karotinból hidroxilálással csak növényekben megy végbe, ezért az embereknek és az állatoknak a luteint élelmiszerből kell kapniuk. A lutein bioszintézisének sémája magasabb rendű növényekben:
Az emberi szervezet nem képes luteint szintetizálni, így a lutein szervezetben történő bevitele közvetlenül összefügg a táplálkozással. Az összes karotinoid közül a luteinnek van a legmagasabb biológiai hozzáférhetősége - közel 80%. Emészthetőségét leginkább az élelmiszerekben található lipidek befolyásolják [4] . A lutein felszívódásához bizonyos mennyiségű lipidet (zsírt) kell fogyasztania. A táplálékkal bevitt lutein egy része általában észterezett , ezért a bélben lévő lipázokra van szükség az észterezéshez. A lipid micella összetételében lévő luteinnek megközelítenie kell a vékonybél falát. Poláris molekulaként a lutein a határfelületen található. Az ilyen micella passzív diffúzióval jut be az enterocitákba. A lutein a kilomikron részeként kerül be a véráramba [5] . A különböző szövetekben a lutein eltérően halmozódik fel: maximális koncentrációja a szemben , különösen a retinában figyelhető meg (10 000-szer több, mint a vérplazmában ). Ez annak köszönhető, hogy a xantofill-kötő transzporter szelektíven veszi fel a luteint. A tubulin fehérje szerepet játszik a lutein szem általi felszívódásában is [6] [7] .
A szemen belül a lutein (és izomerje - zeaxantin ) szintén egyenetlenül oszlik el: a retina sárga foltja a szem teljes tartalmának akár 70%-át tartalmazza a lutein és a zeaxantin. A retina és az alatta lévő pigmenthám mellett megtalálhatók az érhártyában , az íriszben , a lencsében és a ciliáris testben . Koncentrációjuk exponenciálisan csökken a retina középpontjától a perifériáig. Kimutatták, hogy ezeknek a retina pigmenteknek körülbelül 50%-a a központi zónában koncentrálódik, 0,25-2,00° szögmérettel. Biokémiai adatok szerint a makula pigmentek koncentrációja a központi zónában (1,5 ^ 1 mm) csaknem 3-szor magasabb, mint az emberi retina perifériás zónáiban [8] .
A makula pigment abszorpciós maximumával 460 nm-en (kék régió) jelenleg számos funkciót lát el. Ezek közé tartozik a szem kromatikus aberrációjának hatásának csökkenése a kék aberráció "areola" intenzitásának csökkentésével, amikor a szem a maximális átlagos érzékenység (550 nm) tartományába kerül, és ezáltal nő a látásélesség, valamint antioxidáns - a retinában lévő magas oxigén parciális nyomás (legfeljebb 70 Hgmm) és a többszörösen telítetlen zsírsavak fotooxidációjára érzékeny membránok kombinációja megteremti az oxidatív stressz kialakulásának előfeltételeit , valamint a lipofil xantofillok magas koncentrációja antioxidánssal tulajdonságai megakadályozzák a sejtek oxidatív károsodását [9] .
A luteint az ember élelmiszerből kapja, főleg növényi eredetű. Ezen túlmenően a lutein tartalmú étrend-kiegészítők és gyógyszerek lehetnek ennek a karotinoidnak a forrásai.
Az USDA adatbázisa [10] alapján :
| Termékek | Lutein ( zeaxantinnal együtt ) (µg/100 g) |
|---|---|
| Spenót | 12198 |
| kelkáposzta | 8198 |
| Petrezselyem | 5561 |
| pöttyös | 2477 |
| Tök | 1500 |
| pisztácia | 1405 |
| Tojás ( sárgája ) | 1094 |
| Datolyaszilva | 834 |
| Kukorica (nyers) | 644 |
| Zeller | 283 |
| Sárgarépa | 256 |
| mandarin | 138 |
| narancs | 129 |
| Őszibarack | 91 |
Oroszországban az ajánlott luteinfogyasztás napi 5 mg. A tolerálható felső beviteli szint napi 10 mg [11] . Szembetegségek (például retina dystrophia) megelőzésére legalább 2 mg luteint kell bevenni, és a napi adag az AMD megelőzésére a kockázati csoportban legalább 6,0 mg (az orosz szakértő ajánlása). Tanács az AMD-ről, 2009) [12] .
Érdekes módon a nyugati étrend általában 1-2 mg/nap bevitelt biztosít. De a fekete amerikaiak számára az étrend általában körülbelül 3 mg luteint tartalmaz naponta. Ugyanakkor az Egyesült Államokban a luteinfogyasztás normáira vonatkozó elképzelések sokkal kisebbek, mint Oroszországban: csak 0,8-1 mg / nap [13] .
A kísérleti adatok szerint a lutein napi 8 mg-os kiegészítés formájában történő bevitele a plazmakoncentráció ötszörös növekedéséhez vezet. És 30 mg / nap - 10-szer. Ugyanakkor a lutein a beadás megkezdése után 20-30 nappal elkezd felhalmozódni a szövetekben (a szemben) [14] .
A lutein (és izomerje, a zeaxantin ) fontos szerepet játszik a látás élettanában . A luteint a vizuális pigmentek összetevőjeként először 1985-ben írták le [15] .
Két fő funkciója van:
Ha az első tulajdonságot elméletileg csak modelleken jósolják meg és erősítik meg, akkor a második (védő) tulajdonságot már többször kimutatták emberekben. Így azt találták, hogy az alacsony luteintartalmú emberek sokkal nagyobb valószínűséggel szenvednek makuladegenerációban. A luteinben gazdag étrend csökkentheti a retina degenerációjának kockázatát [15] . A fényszűrő szerepét betöltő lutein megakadályozza a lencse homályosodását és a retina pusztulását [19] . A luteinben gazdag étrend lehetővé teszi a lencse lényegesen hosszabb ideig tartó megőrzését a homályosodás ellen [20] .
A lutein emellett csökkenti a lipofuscin pigment képződését és felhalmozódását , ami az életkorral összefüggő retina dystrophia kialakulását okozza. A lipofuscin pigment felhalmozódása fontos tényező a retina öregedésében [21] . Az optikai felületek "eltömődése" mellett a lipofuscin szabad gyököket szabadít fel kék fény hatására. A lutein csökkenti a lipofuscin képződésének sebességét. A jelenség mechanizmusa nem teljesen tisztázott, talán antioxidáns hatáson alapul. Ezenkívül a lutein csökkenti a lipofuscin toxicitását az agresszív kék fény kiszűrésével [22] .
A retina makula területén a lutein tartalma az életkor előrehaladtával csökken, ami az egyik fő tényező, amely a retinában degeneratív folyamatok kialakulását okozza. [1] Minél nagyobb a lutein sűrűsége a retinában, annál kisebb a retinakárosodás kockázata. A retina védőfunkciójának csökkenése a táplálékban lévő lutein hiánya miatt a retina pigmentrétegének degenerációjához ( macula degeneráció ), és ennek eredményeként a látás teljes elvesztéséhez vezet. A 60 év felettiek vakságának messze a leggyakoribb oka. A lutein étrendi vagy kiegészítő bevitelének növelése hatékony módja a szérumkoncentráció növelésének, ami sok esetben a makula pigment sűrűségének növekedéséhez vezet [23] .
Emellett vannak olyan tanulmányok, amelyek a lutein pozitív hatását mutatják a megnövekedett intraokuláris nyomással (IOP) járó glaukómás opticus neuropathia (GON) lefolyására [24] .
Annak ellenére, hogy a lutein nem termelődik az állatok és az emberek szervezetében, a csecsemők normál étrendjében születésétől kezdve jelen van. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a lutein kellően magas koncentrációban található meg az anyatejben . Egy nagy nemzetközi tanulmány [25] szerint a lutein és a zeaxantin együttes koncentrációja az anyatejben (országtól függően) 26-77 µmol/l tartományban ingadozott, és néhány országban (Chile, Kína, Japán és Fülöp-szigetek) tartalmuk még egy másik jól ismert antioxidáns - béta-karotin - tartalmát is meghaladta (a Fülöp-szigeteken és Kínában pedig több mint másfélszeresét).
A gyermek közvetlenül a születés után új stresszel néz szembe: egy erőteljes nappali fénysugárral, amely a természetes optikai rendszeren (szaruhártyán és lencsén) áthaladva a retinára koncentrál és fókuszál a sárga területén. folt. Természetes gyógymódok hiányában a koncentrált fénysugár elkerülhetetlenül károsítani kezdi a retinát. A mai napig olyan vizsgálatokat végeztek fiatal főemlősökön, amelyek bizonyították a nagyon korai életkortól kezdve az étrendbe bevitt lutein védő tulajdonságait. Egy vizsgálatban több főemlősnek születésüktől lutein- és zeaxantinmentes táplálékkal táplált retináját kis teljesítményű kék hullámhosszú lézerrel (476 nm), majd luteinnel egészítették ki 22-28 hétig, és a kísérletet megismételték. Azt találták, hogy a fovea macula lutea lutein utáni károsodásának mértéke lényegesen kisebb volt, mint korábban [26] .
Egy másik makákómajmokon végzett vizsgálat [27] kimutatta, hogy a születésüktől fogva lutein- és zeaxantinmentes táplálékon nevelkedett állatokban szerkezeti változások következtek be a retina pigment epitélium sejtjeinek sűrűségében, amelyek bizonyos mértékig bizonytalan biológiai jelentőségű módosuláson mentek keresztül aszimmetria megjelenésével. a profilban a retina pigmenthám sejtjei, ha a luteinhasználat kezdete későbbre (7-17 év) tolódott vissza. A publikáció szerzői a következő következtetést vonják le: "A xantofillok és az omega-3 zsírsavak nélkülözhetetlenek a retina pigment epiteliális sejtjeinek fejlődéséhez és/vagy normális eloszlásának fenntartásához."
A kék fénynek a csecsemők retinájára gyakorolt túlzott károsító hatása a lencsék viszonylag nagyobb átlátszóságával függ össze. Idővel, amikor a lencse fehérjéi oxidálódnak, „sárgává válik”, és kevésbé rövid hullámhosszú fényt kezd kibocsátani [28] .
Tanulmányok azt mutatják, hogy a lutein újszülötteknek történő beadása pozitív hatásokkal jár az oxidatív stressz elleni védelem tekintetében. Például, ha luteint használnak a születést követő 12-36 órában, az újszülött vérének antioxidáns kapacitása jelentősen megnő [29] .
Egészen a közelmúltig a lutein nem szerepelt az anyatej-helyettesítő tápszerekben. A tartalmuk pedig nagyon alacsony volt bennük. A közelmúltban azonban olyan luteinnel dúsított keverékeket árulnak, amelyek ebben a komponensben közel állnak az anyatejhez.
Bár rendelkezésre állnak adatok a lutein 200 µg/l vagy nagyobb dózisú tápszerekben történő adagolására vonatkozóan, az EFSA (Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság) arra hivatkozik, hogy 100 µg/l (azaz 10 µg 100 ml-ben) elegendő lehet a luteinkoncentráció eléréséhez. a vérben, közel a szoptatott gyermekekéhez. [harminc]
Tanulmányok kimutatták [31] [32] , hogy a szoptatott csecsemőknél a lutein koncentrációja a vérben szülés után megnő, ha pedig lutein hozzáadása nélküli keverékkel táplálják, már az első élethónapra jelentősen csökken. Éppen ellenkezőleg, megfelelő mennyiségű luteint tartalmazó tápszer alkalmazásakor annak koncentrációja a csecsemő vérében a szoptatott gyermekekéhez hasonló arányban növekszik [33] .
A luteint élelmiszer-adalékanyagként tartják nyilván az E161b számmal (az élelmiszer-színezékre utal ). A luteint a gyógyszeriparban és a kozmetikai iparban használják, élelmiszerek dúsítására, valamint az állat- és haltakarmány része [1] .
2004-ben a FAO/WHO Élelmiszer-adalékanyagokkal foglalkozó Vegyes Szakértői Bizottsága (JECFA) 2 mg/ttkg-ban határozta meg az étrend-kiegészítőként használt lutein tolerálható napi bevitelét (ADI) [34] . 2010-ben a lutein biztonsági felülvizsgálata során az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) 1 mg/testtömeg-kg ADI-t határozott meg [35] .
A lutein az étrend-kiegészítőkben és néhány vény nélkül kapható gyógyszerben is megtalálható [1] .