Luteina este un pigment aparținând xantofilelor, un grup de carotenoide care conțin oxigen . Xantofilele (din greaca veche ξανθός - galben și φύλλον - frunze) sunt componenta principală a pigmenților galbeni din frunzele, florile, fructele și mugurii plantelor superioare, precum și în multe alge și microorganisme. În 1837, chimistul suedez Berzelius a folosit acest termen pentru a desemna un pigment galben izolat din frunzele galbene care cădeau toamna. Mai târziu, numai carotenoidele hidroxilate au ajuns să fie înțelese ca xantofile . Termenul „luteină” este folosit încă din secolul al XX-lea. În regnul animal, xantofilele, inclusiv luteina, sunt mai puțin frecvente (de exemplu, în gălbenușul de pui).
Molecula de luteină este lipofilă . Prezența dublelor legături conjugate explică proprietățile de absorbție a luminii și efectul antioxidant al luteinei.
Înregistrat ca aditiv alimentar cu numărul E161b .
Luteina este un pigment natural care aparține grupului de carotenoide hidroxilate - xantofile. Spre deosebire de carotenoidele cu hidrocarburi, xantofilele conțin grupări hidroxil și sunt polare. În acest sens, ele ocupă pozițiile corespunzătoare în membranele lipoproteice . Prezența unui sistem de duble legături conjugate determină cele două proprietăți principale ale luteinei:
La plante, toate xantofilele sunt legate necovalent de proteinele și lipidele membranelor fotosintetice. Se găsesc predominant în plastide . Ele absorb o parte din spectrul solar , inaccesibil pentru clorofilă . De asemenea, xantofilele disipă excesul de energie, îndeplinind o funcție fotoprotectoare. În plus, neutralizează radicalii liberi care se formează intens în timpul fotosintezei [3] . Biosinteza luteinei prin hidroxilare din α-caroten se realizează numai la plante, astfel încât oamenii și animalele trebuie să primească luteină din alimente. Schema biosintezei luteinei la plantele superioare:
Corpul uman nu este capabil să sintetizeze luteina, astfel încât aportul de luteină în organism este direct legat de nutriție. Dintre toți carotenoizii, luteina are cea mai mare biodisponibilitate - aproape 80%. Digestibilitatea sa este cel mai afectată de prezența lipidelor în alimente [4] . Pentru a absorbi luteina, trebuie să consumați o anumită cantitate de lipide (grăsimi). O parte din luteina alimentară este de obicei esterificată , astfel încât lipazele intestinale sunt necesare pentru a o deesterificare. Luteina din compoziția micelului lipidic ar trebui să se apropie de peretele intestinului subțire. Ca moleculă polară, luteina este situată la interfață. O astfel de micelă pătrunde în enterocit prin difuzie pasivă. Luteina intră în fluxul sanguin ca parte a chilomicronului [5] . În diferite țesuturi, luteina se acumulează diferit: concentrația sa maximă este observată în ochi , în special în retină (de 10.000 de ori mai mult decât în plasma sanguină ). Acest lucru se datorează absorbției selective a luteinei de către transportorul de legare a xantofilei. Proteina tubulina joacă, de asemenea, un rol în absorbția luteinei de către ochi [6] [7] .
În interiorul ochiului, luteina (și izomerul său - zeaxantina ) este, de asemenea, distribuită neuniform: pata galbenă a retinei conține până la 70% luteină și zeaxantină din conținutul lor total din ochi. Pe lângă retină și epiteliul pigmentar subiacent, se găsesc în coroidă , iris , cristalin și corpul ciliar . Concentrația lor scade exponențial de la centrul retinei la periferia acesteia. S-a demonstrat că aproximativ 50% din acești pigmenți retinieni sunt concentrați în zona sa centrală cu dimensiuni unghiulare de la 0,25 la 2,00°. Conform datelor biochimice, concentrația pigmenților maculari în zona centrală (1,5 ^ 1 mm) este de aproape 3 ori mai mare decât în zonele periferice ale retinei umane [8] .
Pigmentul macular, cu absorbția maximă la 460 nm (regiune albastră), se crede în prezent că are mai multe funcții. Printre acestea se numără o scădere a influenței aberației cromatice a ochiului prin reducerea intensității aberației albastre „areolei” atunci când ochiul este acomodat în regiunea de sensibilitate medie maximă (550 nm) și prin urmare creșterea acuității vizuale, precum și antioxidant - o combinație de presiune parțială mare a oxigenului în retină (până la 70 mm Hg) și prezența membranelor sensibile la fotooxidarea acizilor grași polinesaturați creează condițiile preliminare pentru dezvoltarea stresului oxidativ și o concentrație mare de xantofile lipofile cu antioxidanti. proprietățile previn deteriorarea oxidativă a celulelor [9] .
O persoană primește luteină din alimente, în principal de origine vegetală. În plus, suplimentele alimentare și medicamentele care conțin luteină pot fi surse ale acestui carotenoid.
Pe baza bazei de date USDA [10] :
| Produse | Luteină (împreună cu zeaxantina ) (µg/100 g) |
|---|---|
| Spanac | 12198 |
| varză | 8198 |
| Pătrunjel | 5561 |
| buline | 2477 |
| Dovleac | 1500 |
| fistic | 1405 |
| Ou ( gălbenuș ) | 1094 |
| Curmal japonez | 834 |
| Porumb (crud) | 644 |
| Țelină | 283 |
| Morcov | 256 |
| mandarine | 138 |
| portocale | 129 |
| Piersici | 91 |
Nivelul recomandat de consum de luteină în Rusia este de 5 mg pe zi. Nivelul maxim tolerabil de aport este de 10 mg pe zi [11] . Pentru prevenirea bolilor oculare (de exemplu, distrofia retinei), este necesar să luați cel puțin 2 mg de luteină, iar doza zilnică pentru prevenirea AMD în grupul de risc este de cel puțin 6,0 mg (recomandarea expertului rus Consiliul pentru AMD, 2009) [12] .
Interesant este că dieta occidentală oferă de obicei 1 până la 2 mg/zi. Dar pentru americanii de culoare, dieta conține de obicei aproximativ 3 mg de luteină pe zi. În același timp, în Statele Unite, ideile despre normele de consum de luteină sunt mult mai puține decât în Rusia: doar 0,8-1 mg/zi [13] .
Conform datelor experimentale, aportul de luteină sub formă de supliment în cantitate de 8 mg / zi duce la o creștere de cinci ori a concentrației plasmatice. Și 30 mg / zi - de 10 ori. În același timp, luteina începe să se acumuleze în țesuturi (în ochi) la 20-30 de zile de la începerea administrării [14] .
Luteina (și izomerul său, zeaxantina ) joacă un rol important în fiziologia vederii. Ca o componentă a pigmenților vizuali, luteina a fost descrisă pentru prima dată în 1985 [15] .
Are două funcții principale:
Dacă prima proprietate este prezisă și confirmată teoretic numai pe modele, atunci a doua proprietate (de protecție) a fost arătată în mod repetat la oameni. Astfel, s-a constatat că persoanele cu un conținut scăzut de luteină sunt mult mai susceptibile de a suferi de degenerescență maculară. Consumul unei diete bogate în luteină poate reduce riscul degenerescenței retinei [15] . Jucând rolul unui filtru de lumină , luteina previne tulburarea cristalinului și distrugerea retinei [19] . O dietă bogată în luteină permite o conservare semnificativ mai îndelungată a cristalinului împotriva tulburării [20] .
Luteina reduce, de asemenea, formarea și acumularea de pigment de lipofuscină , care provoacă dezvoltarea distrofiei retiniene asociate cu vârsta . Acumularea pigmentului de lipofuscină este un factor important în îmbătrânirea retinei [21] . Pe lângă „înfundarea” suprafețelor optice, lipofuscina eliberează radicali liberi atunci când este expusă la lumina albastră. Luteina reduce rata de formare a lipofuscinei. Mecanismul acestui fenomen nu este complet clar, poate că se bazează pe un efect antioxidant. În plus, luteina reduce toxicitatea lipofuscinei prin filtrarea luminii albastre agresive [22] .
Conținutul de luteină în zona maculară a retinei scade odată cu vârsta, ceea ce este considerat unul dintre principalii factori care provoacă dezvoltarea proceselor degenerative în retină. [1] Cu cât densitatea luteinei în retină este mai mare, cu atât este mai mic riscul de afectare a retinei. O scădere a funcției de protecție a retinei din cauza lipsei de luteină în alimente duce la degenerarea stratului pigmentar al retinei ( degenerarea maculară ) și, ca urmare, la pierderea completă a vederii. Este de departe cea mai frecventă cauză de orbire la persoanele peste 60 de ani. Creșterea aportului alimentar sau suplimentar de luteină este o modalitate eficientă de creștere a concentrației sale serice, ceea ce duce în multe cazuri la creșterea densității pigmentului macular [23] .
În plus, există studii care arată efectul pozitiv al luteinei asupra evoluției neuropatiei optice glaucomatoase (GON) cu creșterea presiunii intraoculare (PIO) [24] .
În ciuda faptului că luteina nu este produsă în corpul animalelor și al oamenilor, este prezentă în dieta normală a unui sugar încă de la naștere. Acest lucru se datorează faptului că luteina se găsește în concentrații suficient de mari în laptele matern . Conform unui mare studiu internațional [25] , concentrația combinată de luteină și zeaxantină din laptele matern a fluctuat (în funcție de țară) în intervalul 26-77 µmol/l, iar în unele țări (Chile, China, Japonia și Filipine) conținutul lor a depășit chiar conținutul unui alt antioxidant bine-cunoscut - beta-carotenul (și în Filipine și China - de mai mult de o dată și jumătate).
Un copil imediat după naștere se confruntă cu un nou stres pentru el - un flux puternic de lumină naturală, care, trecând prin sistemul optic natural (cornee și cristalin), se concentrează și se concentrează asupra retinei în zona galbenului. loc. În absența unor remedii naturale, un fascicul de lumină concentrat va începe inevitabil să afecteze retina. Până în prezent, la primate tinere au fost efectuate studii care au demonstrat proprietățile protectoare ale luteinei introduse în alimentație încă de la o vârstă fragedă. Într-un studiu, mai multor primate hrănite de la naștere cu o dietă fără luteină și zeaxantină au avut retinele iradiate cu un laser cu lungime de undă albastră de putere mică (476 nm) și apoi au fost suplimentate cu luteină timp de 22-28 de săptămâni, iar experimentul a fost repetat. S-a constatat că gradul de afectare a foveei macule lutei după luteină a fost semnificativ mai mic decât înainte [26] .
Un alt studiu [27] efectuat pe maimuțe macac a arătat că animalele crescute de la naștere cu o dietă lipsită de luteină și zeaxantină au prezentat modificări structurale în densitatea celulelor epiteliului pigmentar retinian, care într-o oarecare măsură au suferit modificări de semnificație biologică incertă cu apariția asimetriei. în profil.celule epiteliului pigmentar retinian, dacă începerea utilizării luteinei a fost împinsă înapoi la o vârstă mai târzie (7–17 ani). Autorii publicației concluzionează: „Xantofilele și acizii grași omega-3 sunt esențiali pentru dezvoltarea și/sau menținerea distribuției normale a celulelor epiteliale pigmentare retiniene”.
Efectul dăunător excesiv al luminii albastre asupra retinei la sugari este asociat cu o transparență relativ mai mare a cristalinului lor. În timp, când proteinele cristalinului sunt oxidate, aceasta „devine galbenă” și începe să transmită mai puțină lumină cu lungime de undă scurtă [28] .
Studiile arată că administrarea de luteină la nou-născuți este însoțită de efecte pozitive în ceea ce privește protecția împotriva stresului oxidativ. De exemplu, atunci când se folosește luteina în perioada de 12-36 de ore după naștere, capacitatea antioxidantă a sângelui unui nou-născut crește semnificativ [29] .
Până de curând, luteina nu a fost inclusă suplimentar în formulele pentru sugari. Și conținutul său în ele era foarte scăzut. Dar recent, sunt la vânzare amestecuri îmbogățite cu luteină, care sunt aproape în această componentă de laptele matern.
Deși sunt disponibile date pentru administrarea luteinei în formule în doze de 200 µg/l sau mai mult, EFSA (Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară) citează date conform cărora 100 µg/l (adică 10 µg în 100 ml) pot fi suficiente pentru a atinge concentrațiile de luteină. în sânge, aproape de cele ale copiilor alăptați. [treizeci]
Studiile au arătat [31] [32] că la sugarii alăptați, concentrația de luteină în sânge după naștere crește, iar atunci când sunt hrănite cu lapte praf cu un amestec fără adaos de luteină, aceasta scade semnificativ deja până în prima lună de viață. Dimpotrivă, atunci când se folosește o formulă care conține cantități adecvate de luteină, concentrația acesteia în sângele sugarului crește în proporții similare cu cele ale copiilor alăptați [33] .
Luteina este înregistrată ca aditiv alimentar cu numărul E161b (se referă la colorant alimentar ). Luteina este utilizată în industria farmaceutică și cosmetică, pentru îmbogățirea produselor alimentare și face parte din hrana animalelor și peștilor [1] .
În 2004, Comitetul mixt de experți FAO/OMS pentru aditivi alimentari (JECFA) a stabilit o doză zilnică tolerabilă (DZA) pentru luteină ca supliment alimentar la 2 mg/kg greutate corporală [34] . În 2010, în timpul unei evaluări a siguranței luteinei, Autoritatea Europeană pentru Siguranța Alimentară (EFSA) a stabilit o DZA de 1 mg/kg greutate corporală [35] .
Luteina se găsește și în suplimentele alimentare și în unele medicamente fără prescripție medicală [1] .