Augalų organizmuose liuteinas, kaip esminis fotosistemų komponentas, atlieka, be kita ko, šviesos rinkimo ir apsaugos nuo šviesos funkcijas. Fotosistemą sudaro antenos kompleksas arba šviesos rinkimo kompleksas (šviesos surinkimo gaudyklė) ir reakcijos centras. Tai yra baltymai ir pigmentas molekulės - chlorofilai ir karotinoidai. Jis yra lokalizuotas ant chloroplastų vidinės membranos - tilakoidinės membranos - fotosintezės vietose. Kiekvienos fotosistemos šviesos surinkimo kompleksą sudaro apie 250 arba 300 baltymų molekulės susijęs su chlorofilo ir karotinoidų pigmentais. Krintanti šviesa pakelia antenos kompleksą į labai energingą, sužadintą būseną. Liuteinas ir kiti karotinoidai čia užduotis sugerti šviesos kvantą ir perduoti jo energiją iš vienos molekulės į kitą fotosistemos reakcijos centre. Patekusi į reakcijos centrą, energiją absorbuoja chlorofilas-a molekulės. Jie naudoja energiją cheminės energijos ekvivalentams gaminti. Fotosistemų reakcijos centras galiausiai suteikia negrįžtamą šviesos kvantų gaudyklę. Be to, liuteinas turi antioksidantas poveikį ir taip įgyja gyvybiškai svarbią augalų, taip pat gyvūnų ląstelių apsauginę funkciją. Jis sugeba perimti ląsteles naikinantį singletą deguonis. Vienvietis deguonis priklauso laisviesiems radikalams, su kuriais gali reaguoti lipidai, ypač polinesočiųjų riebalų rūgštys ir cholesterolio kiekis, baltymai, nukleorūgštys, angliavandenių taip pat DNR ir juos modifikuoti ar sunaikinti - oksidaciniai stresas. Per detoksikacijos vienkartinio deguonis, liuteinas veikia kaip tarpinis energijos nešėjas - jis šilumos pavidalu išlaisvina energiją sąveikaudamas su aplinka - „gesinimo“ procesas. Tokiu būdu reaktyvusis pavienis deguonis tampa nepavojingas. Mutantų organizmų tyrimai, kurių metu karotinoidai, daugiausia liuteino visiškai nebuvo, parodė, kad ląstelės buvo sunaikintos esant deguoniui. Ląstelės komponentai - lipidai, baltymai ir nukleorūgštys - nebuvo apsaugoti nuo reaktyviųjų deguonies junginių. Rezultatas buvo ląstelių mirtis.
Liuteinas ir ligos
Liuteinas ir akių liga Liuteinas ir zeaksantinas vaidina svarbų vaidmenį profilaktiškai katarakta (katarakta) ir su amžiumi susijusi makulos degeneracija (AMD). Abi akių ligos yra dvi pagrindinės priežastys regos sutrikimas ir aklumas, priešaky diabetinė retinopatija - liga akies tinklainė sukeltas diabetas diabetas. Amžiumi susijusios geltonosios dėmės degeneracija (AMD) geltonoji geltonoji dėmė (geltona dėmė) yra netoli tinklainės centro, plono, skaidraus, šviesai jautraus nervinio audinio, susidedančio iš fotoreceptorių ląstelių, strypų ir kūgių. geltona dėmė yra apie 5 milimetrų skersmens ir turi didžiausią Tankis strypų ir kūgių. Nuo geltonosios dėmės išorinio (perifovea) iki vidinio ploto (parafovea) lazdelių dalis mažėja, todėl fovea centralis laukiama tik kūgių - regos ląstelių, atsakingų už spalvų suvokimą. Fovea centralis geltona dėmė yra ryškiausio matymo sritis ir specializuota didžiausiai erdvinei raiškai. Taigi akivaizdu, kad link fovea centralis yra liuteinas ir zeaksantinas stipriai padidėja, kad būtų galima pakankamai apsaugoti jautrius kūgius. Be to liuteinas ir zeaksantinastinklainėje meso-zeaksantinas taip pat buvo pastebimas. Manoma, kad mezo-zeaksantinas yra liuteino konversijos produktas. Panašu, kad fovea centralis liuteinas vykdo cheminę reakciją. Reaktyviais junginiais jis gali oksiduotis į oksoluteiną ir redukcijos būdu virsti zeaksantinu ir mezo-zeaksantinu. fermentai (enzimai) reikalingi šiam procesui, dar nebuvo nustatyti. Kadangi vaikų tinklainėje yra daugiau liuteino ir mažiau mezo-zeaksantino, palyginti su suaugusiųjų, atrodo, kad vaiko organizme šis mechanizmas dar nėra taip stipriai išplėtotas. Tinklainės strypai ir kūgiai turi daug nesočiųjų riebalų rūgštys ir todėl yra ypač jautrūs lipidų peroksidacijai. Jie taip pat yra veikiami didelio šviesos spinduliavimo lygio - didelė rizika sukelti fotooksidacinę žalą. Liuteinas tinklainėje veikia, viena vertus, kaip šviesos filtras, kita vertus, kaip antioksidantasKsantofilas turi galimybę iš įprasto spektrinio šviesos diapazono išfiltruoti trumpųjų bangų mėlynus šviesos spindulius. Manoma, kad ypač energinga mėlyna šviesa yra atsakinga už pavienio deguonies ir kitų reaktyviųjų deguonies junginių susidarymą, paverčiant egzo- ir endogeninius fotosensibilizatorius į sužadintą būseną. Taigi liuteinas apsaugo akį nuo radikalių išpuolių ir fotooksidacinių pažeidimų. Be to, liuteinas gali inaktyvinti reaktyvias deguonies rūšis - gesinimą -, nutraukti laisvųjų radikalų grandinines reakcijas ir taip sumažinti lipidų peroksidaciją. Tai neleidžia susidaryti lipofuscinui, pavyzdžiui, fotoreaktyviai medžiagai. Lipofuscinas priklauso chemiškai neaiškiai apibrėžtai įvairių sudėtingų agreguotų struktūrų grupei lipidai ir baltymai. Prooksidanti medžiaga padidina riziką su amžiumi susijusi makulos degeneracija. Ksantofiliniai pigmentai geltonosios dėmės fovea centralis yra orientuoti į pirmenybę, todėl gali absorbuoti poliarizuotą šviesą tik tam tikromis kryptimis. Labiausiai absorbuodamas poliarizuotą šviesą tam tikrais kampais, liuteinas gali sumažinti blizgesį ir akinimo efektus. Be to, manoma, kad liuteinas gali sušvelninti chromatinės aberacijos (optinių lęšių aberacijų) poveikį ir taip pagerinti regėjimo aštrumą, ypač esant trumpam bangos ilgiui. Pacientams, kuriems yra įgimta tinklainės degeneracija, padidėjus liuteino suvartojimui, pavyzdžiui, padidėjus špinatų ar lapinių kopūstų vartojimui, gaunamas geresnis kontrasto aštrumas, mažiau akinimo ir geresnis spalvų suvokimas. Mirusių AMD pacientų tyrimai parodė, kad jų tinklainė žymiai sumažino liuteino ir zeaksantino kiekį. Galiausiai didelė liuteino ir zeaksantino koncentracija tinklainėje yra susijusi su iki 82% mažesne AMD rizika. Tinkamas maisto produktų, kuriuose gausu liuteino ir zeaksantino, suvartojimas yra labai svarbus. Padidėjęs liuteino ir zeaksantino vartojimas gali žymiai padidinti koncentraciją tinklainės geltonojoje dėmėje. Tinklainėje esančių ksantofilų kiekis koreliuoja su jų koncentracija serume. Kaupimosi procesams reikia iki kelių mėnesių, todėl padidėjęs liuteino ir zeaksantino kiekis turi būti ilgalaikis. Atitinkamuose tyrimuose abiejų ksantofilų koncentracijos tik po mėnesio reikšmingai nepadidėjo. Padidėjęs liuteino suvartojimas nėra susijęs su šalutiniais poveikiais, tokiais kaip hiperkarotenemija, karotenderma ir hematologinių ar biocheminių procesų pokyčiais. Katarakta (katarakta) Moksliniai tyrimai, panašiai kaip AMD, patvirtina profilaktinį liuteino poveikį kataraktoje. Kalbant apie antioksidantas savybėmis liuteinas apsaugo nuo fotocheminės reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) susidarymo įvairiuose akies audiniuose, o tai gali būti ligos sukėlėjas. Deguonies radikalai vadovauti be kita ko, lęšio baltymų modifikavimui, glikoproteinų kaupimuisi, amino rūgšties oksidacijos produktams triptofanasir daugybė fluorescuojančių molekulių iš egzogeninių ir endogeninių šaltinių. Šie jautrintojai galiausiai laikomi atsakingais už lęšiuko drumstimą. Gerokai sumažinant žalingą šviesos ir deguonies poveikį vartojant ilgalaikį, reguliarų ir gausų liuteino turinčių maisto produktų kiekį, rizika katarakta yra sumažintas iki 50%. Liuteinas veikia sinergiškai su kitais antioksidantais, tokiais kaip fermentai (enzimai) superoksido dismutazės, katalazės ir glutato peroksidazės. Didelė liuteino ir zeaksantino koncentracija tinklainėje koreliuoja su skaidriais lęšiais. Tolesni epidemiologiniai tyrimai padarė išvadą, kad asmenys, kurių organizme vartojama daugiau liuteino ir zeaksantino, bet ne kiti karotinoidai ar vitaminas, buvo žymiai sumažinta rizika kataraktos operacija. Olmedilla ir kt., 2001 parodė, kad sergant katarakta, liuteinas pagerina regėjimą, sumažina akinimo jautrumą ir padidina regėjimo aštrumą.
Funkcijos maiste
Kadangi apdorojant maistą liuteinas yra gana stabilus, liuteinas, kaip viena medžiaga ar augalo komponentas, prarandama nedaug. ekstraktai Liuteinas yra geltonai oranžinės spalvos ir yra, pavyzdžiui, sriubose, padažuose, aromatizuotuose gėrimuose, desertuose, prieskoniuose, konditerijos gaminiuose ir kepiniuose. Liuteinas taip pat naudojamas netiesioginei dažymui gyvūnų pašaruose. Visų pirma jis dedamas į vištienos pašarus, padidinant kiaušinio trynio būdingą geltoną spalvą. Be to, liuteinas yra svarbus kvapiųjų medžiagų pirmtakas. Ksantofilas yra skaidomas kooksiduojant lipoksigenazėms, reaguojant su reaktyviais deguonies junginiais ir termiškai stresas. Iš liuteino susidaro karbonilo junginiai, turintys žemą kvapo slenkstį.
