stringtranslate.com

Зеаксантин

Зеаксантин является одним из наиболее распространенных каротиноидов в природе и используется в цикле ксантофилла . Синтезируемый в растениях и некоторых микроорганизмах, это пигмент, который придает паприке (из болгарского перца), кукурузе , шафрану , годжи ( волчьей ягоде ) и многим другим растениям и микробам их характерный цвет. [1] [2]

Название (произносится как зи-у-зан'-тон ) происходит от Zea mays (обычная желтая кукуруза, в которой зеаксантин обеспечивает основной желтый пигмент), плюс ксантос , греческое слово, означающее «желтый» (см. ксантофилл ).

Ксантофиллы, такие как зеаксантин, встречаются в наибольших количествах в листьях большинства зеленых растений , где они модулируют световую энергию и, возможно, служат нефотохимическим гасящим агентом для борьбы с триплетным хлорофиллом (возбужденной формой хлорофилла), который вырабатывается в избытке при высокий уровень освещенности во время фотосинтеза. [3] Зеаксантин в замыкающих клетках действует как фоторецептор синего света , который опосредует открытие устьиц . [4]

Животные получают зеаксантин из растительной диеты. [2] Зеаксантин — один из двух основных каротиноидов ксантофилла , содержащихся в сетчатке глаза . Добавки зеаксантина обычно принимаются с целью поддержания здоровья глаз. Хотя о побочных эффектах от приема добавок зеаксантина не сообщалось, фактическое воздействие зеаксантина и лютеина на здоровье не доказано [5] [6] [7] и по состоянию на 2018 год не существует одобрения регулирующих органов в Европейском Союзе или США за заявления о вреде для здоровья продуктов, содержащих зеаксантин.

В качестве пищевой добавки зеаксантин представляет собой пищевой краситель с номером E E161h.

Изомеры и макулярное поглощение

Лютеин и зеаксантин имеют одинаковую химическую формулу и являются изомерами , но не стереоизомерами . Единственное различие между ними заключается в расположении двойной связи в одном из концевых колец. Эта разница дает лютеину три хиральных центра, тогда как зеаксантину — два. Из-за симметрии стереоизомеры (3R,3'S) и (3S,3'R) зеаксантина идентичны. Следовательно, зеаксантин имеет только три стереоизомерные формы. Стереоизомер (3R,3'S) называется мезо-зеаксантин .

Основной природной формой зеаксантина является (3R,3'R)-зеаксантин. Макула в основном содержит формы (3R,3'R)- и мезо-зеаксантина, но также содержит гораздо меньшее количество третьей формы (3S,3'S) . [8] Существуют доказательства того, что специфический зеаксантин- связывающий белок рекрутирует циркулирующие зеаксантин и лютеин для поглощения макулой. [9]

Из-за коммерческой ценности каротиноидов их биосинтез широко изучался как в натуральных продуктах , так и в неприродных (гетерологичных) системах, таких как бактерии Escherichia coli и дрожжи Saccharomyces cerevisiae . Биосинтез зеаксантина происходит из бета-каротина под действием одного белка, известного как бета-каротингидроксилаза, который способен присоединять гидроксильную группу (-ОН) к углероду 3 и 3' молекулы бета-каротина. Таким образом, биосинтез зеаксантина происходит от бета-каротина до зеаксантина (дигидроксилированного продукта) через бета-криптоксантин (моногидроксилированный промежуточный продукт). Хотя функционально они идентичны, известно несколько различных белков бета-каротингидроксилазы.

Из-за природы зеаксантина по сравнению с астаксантином (каротиноидом, имеющим значительную коммерческую ценность), белки бета-каротингидроксилазы были широко изучены. [10]

Связь с заболеваниями глаз

Несколько обсервационных исследований предоставили предварительные доказательства высокого потребления продуктов питания, включая лютеин и зеаксантин, с более низкой частотой возрастной дегенерации желтого пятна (ВМД), в первую очередь Исследование возрастных заболеваний глаз (AREDS2). [11] [12] Поскольку продукты с высоким содержанием одного из этих каротиноидов, как правило, содержат много другого, исследования не отделяют эффекты одного от другого. [13] [14]

Что касается катаракты, два метаанализа подтверждают корреляцию между высокими концентрациями лютеина и зеаксантина в сыворотке крови и снижением риска ядерной катаракты, но не кортикальной или субкапсулярной катаракты. В отчетах не отделялось действие зеаксантина от эффекта лютеина. [19] [20] В исследование AREDS2 были включены субъекты с риском прогрессирования возрастной дегенерации желтого пятна. В целом, группа, получавшая лютеин (10 мг) и зеаксантин (2 мг), не уменьшила потребность в операции по удалению катаракты. [21] Любая польза, скорее всего, будет очевидна в группах людей, подвергающихся сильному окислительному стрессу, таких как заядлые курильщики, алкоголики или люди с низким потреблением продуктов, богатых каротиноидами. [22]

В 2005 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США отклонило заявку Xangold на получение квалифицированной медицинской помощи , сославшись на недостаточность доказательств, подтверждающих использование добавок, содержащих лютеин и зеаксантин, для профилактики AMD. [23] Компаниям, производящим пищевые добавки, в США разрешено продавать лютеин и продукты с лютеином и зеаксантином, в которых используются пищевые добавки , такие как «Помогает поддерживать здоровье глаз», при условии, что заявление FDA об отказе от ответственности («Эти заявления не были проверены... ") указано на этикетке. В Европе совсем недавно, в 2014 году, Европейское управление по безопасности пищевых продуктов рассмотрело и отвергло утверждения о том, что лютеин или лютеин плюс зеаксантин улучшают зрение. [24]

Естественное явление

Зеаксантин — это пигмент, который придает паприке , кукурузе , шафрану , ягодам годжи и многим другим растениям характерный красный, оранжевый или желтый цвет. [2] [18] Спирулина также является богатым источником и может служить пищевой добавкой. [25] Зеаксантин распадается с образованием пиккрокроцина и сафранала , которые отвечают за вкус и аромат шафрана. [26]

Темно-зеленые листовые овощи , такие как капуста , шпинат , зелень репы , листовая капуста , салат ромэн , кресс-салат , мангольд и зелень горчицы богаты лютеином [2] [27] , но практически не содержат зеаксантина, за исключением приготовленного зеленого лука. в масле. [28] Оранжевый сладкий перец (но не зеленый, красный или желтый) богат зеаксантином. [28]

Безопасность

Приемлемый уровень ежедневного потребления зеаксантина был предложен на уровне 0,75 мг/кг массы тела/день или 53 мг/день для взрослого весом 70 кг. [29] У людей прием 20 мг/день в течение шести месяцев не имел побочных эффектов . [29] По состоянию на 2016 год ни Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, ни Европейское управление по безопасности пищевых продуктов не установили допустимый верхний уровень потребления (UL) для лютеина или зеаксантина.

Рекомендации

  1. ^ Энциклопедия.com. «Каротиноиды» . Проверено 6 мая 2012 г.
  2. ^ abcde «Содержание лютеина и зеаксантина в некоторых продуктах питания». Институт Лайнуса Полинга, Университет штата Орегон, Корваллис. 2014 . Проверено 20 мая 2014 г.
  3. ^ Басси, Роберто; Далл'Осто, Лука (2021). «Диссипация световой энергии, поглощенной в избытке: молекулярные механизмы». Ежегодный обзор биологии растений . 72 : 47–76. doi : 10.1146/annurev-arplant-071720-015522 . PMID  34143647. S2CID  235480018.
  4. ^ Кочхар, СЛ; Гуджрал, Сухбир Каур (2020). «Транспирация». Физиология растений: теория и приложения (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 75–99. дои : 10.1017/9781108486392.006. ISBN 978-1-108-48639-2.
  5. ^ Исследовательская группа 2 исследования возрастных заболеваний глаз (2013). «Лютеин + зеаксантин и жирные кислоты омега-3 при возрастной дегенерации желтого пятна: рандомизированное клиническое исследование 2 исследования возрастных заболеваний глаз (AREDS2)». ДЖАМА . 309 (19): 2005–15. дои : 10.1001/jama.2013.4997 . ПМИД  23644932.{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  6. ^ Пинасо-Дуран, доктор медицины; Гомес-Улла, Ф; Ариас, Л; и другие. (2014). «Играют ли пищевые добавки роль в предотвращении возрастной макулярной дегенерации?». Журнал офтальмологии . 2014 : 1–15. дои : 10.1155/2014/901686 . ПМЦ 3941929 . ПМИД  24672708. 
  7. ^ Ку, Э; Нойрингер, М; Санджованни, JP (2014). «Макулярные ксантофиллы, гены, связанные с липопротеинами, и возрастная дегенерация желтого пятна». Американский журнал клинического питания . 100 (Приложение 1): 336S–346S. дои : 10.3945/ajcn.113.071563. ПМК 4144106 . ПМИД  24829491. 
  8. ^ Нолан, Дж. М.; Мигер, К; Кашани, С; Битти, С. (2013). «Что такое мезо-зеаксантин и откуда он берется?». Глаз . 27 (8): 899–905. дои : 10.1038/eye.2013.98. ПМЦ 3740325 . ПМИД  23703634. 
  9. ^ Ли, Б; Вачали, П; Бернштейн, PS (2010). «Каротиноидсвязывающие белки глаз человека». Фотохимические и фотобиологические науки . 9 (11): 1418–25. дои : 10.1039/c0pp00126k. ПМЦ 3938892 . ПМИД  20820671. 
  10. ^ Скайф, Марк А.; Ма, Синтия А.; Нинлаярн, Таньянун; и другие. (22 мая 2012 г.). «Сравнительный анализ генов β-каротингидроксилазы для биосинтеза астаксантина». Журнал натуральных продуктов . 75 (6): 1117–24. дои : 10.1021/np300136t. ПМИД  22616944.
  11. ^ «Исследование НИЗ дает ясность в отношении добавок для защиты от слепоты глаз» . Национальный глазной институт США, Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд. 5 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 15 августа 2019 г. . Проверено 10 августа 2017 г.
  12. ^ Бернштейн, PS; Ли, Б; Вачали, ПП; и другие. (2015). «Лютеин, зеаксантин и мезо-зеаксантин: фундаментальная и клиническая наука, лежащая в основе диетических вмешательств против глазных заболеваний на основе каротиноидов». Прогресс в исследованиях сетчатки и глаз . 50 : 34–66. doi :10.1016/j.preteyeres.2015.10.003. ПМЦ 4698241 . ПМИД  26541886. 
  13. ^ Аб Кришнадев Н., Мелет А.Д., Чу Э.Ю. (май 2010 г.). «Пищевые добавки при возрастной макулодистрофии». Современное мнение в офтальмологии . 21 (3): 184–9. дои : 10.1097/ICU.0b013e32833866ee. ПМК 2909501 . ПМИД  20216418. 
  14. ^ СанДжованни Дж.П., Чу Э.Ю., Клемонс Т.Е. и др. (сентябрь 2007 г.). «Взаимосвязь потребления пищевых каротиноидов и витаминов А, Е и С с возрастной дегенерацией желтого пятна в исследовании случай-контроль: отчет AREDS № 22». Архив офтальмологии . 125 (9): 1225–1232. дои : 10.1001/archopht.125.9.1225. ПМИД  17846363.
  15. ^ Лю Р., Ван Т., Чжан Б. и др. (2014). «Добавки лютеина и зеаксантина и их связь со зрительной функцией при возрастной дегенерации желтого пятна». Вкладывать деньги. Офтальмол. Вис. Наука . 56 (1): 252–8. дои : 10.1167/iovs.14-15553. ПМИД  25515572.
  16. ^ Ван X, Цзян С, Чжан Ю и др. (2014). «Роль добавок лютеина в лечении возрастной дегенерации желтого пятна: метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Офтальмологический рес . 52 (4): 198–205. дои : 10.1159/000363327. PMID  25358528. S2CID  5055854.
  17. ^ Ма Л., Доу Х.Л., Ву Ю.К. и др. (2012). «Потребление лютеина и зеаксантина и риск возрастной дегенерации желтого пятна: систематический обзор и метаанализ». Бр. Дж. Нутр . 107 (3): 350–9. дои : 10.1017/S0007114511004260 . ПМИД  21899805.
  18. ^ abc Эванс, Дженнифер Р.; Лоуренсон, Джон Г. (13 сентября 2023 г.). «Антиоксидантные витаминно-минеральные добавки для замедления прогрессирования возрастной макулярной дегенерации». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2023 (9): CD000254. дои : 10.1002/14651858.CD000254.pub5. ISSN  1469-493X. PMC  10498493. PMID  37702300.
  19. ^ Лю XH, Ю РБ, Лю Р и др. (2014). «Связь между статусом лютеина и зеаксантина и риском катаракты: метаанализ». Питательные вещества . 6 (1): 452–65. дои : 10.3390/nu6010452 . ПМЦ 3916871 . ПМИД  24451312. 
  20. ^ Ма Л, Хао ZX, Лю РР и др. (2014). «Метаанализ доза-реакция потребления лютеина и зеаксантина с пищей в отношении риска возрастной катаракты». Грефесская арка. Клин. Эксп. Офтальмол . 252 (1): 63–70. дои : 10.1007/s00417-013-2492-3. PMID  24150707. S2CID  13634941.
  21. ^ Chew EY, SanGiovanni JP, Ferris FL и др. (2013). «Лютеин/зеаксантин для лечения возрастной катаракты: отчет о рандомизированном исследовании AREDS2 № 4». JAMA Офтальмол . 131 (7): 843–50. doi : 10.1001/jamaophthalmol.2013.4412 . ПМК 6774801 . ПМИД  23645227. 
  22. ^ Фернандес М.М., Афшари Н.А. (январь 2008 г.). «Питание и профилактика катаракты». Современное мнение в офтальмологии . 19 (1): 66–70. дои : 10.1097/ICU.0b013e3282f2d7b6. PMID  18090901. S2CID  25735519.
  23. ^ «Письмо об отказе - Эфиры лютеина Ксангольда, лютеин или зеаксантин и снижение риска возрастной макулярной дегенерации или образования катаракты (регистрационный номер 2004Q-0180»). FDA США, Квалифицированные заявления о здоровье. 19 декабря 2005 г.
  24. ^ «Научное заключение об обосновании утверждения о пользе для здоровья, связанном с комбинацией лютеина и зеаксантина и улучшением зрения в условиях яркого освещения в соответствии со статьей 13 (5) Регламента (ЕС) № 1924/2006». Журнал EFSA . 12 (7): 3753. 2014. doi : 10.2903/j.efsa.2014.3753 . ISSN  1831-4732.
  25. ^ Ю, Б.; Ван, Дж.; Сутер, премьер-министр; и другие. (2012). «Спирулина является эффективным диетическим источником зеаксантина для человека». Британский журнал питания . 108 (4): 611–619. дои : 10.1017/S0007114511005885 . ПМИД  22313576.
  26. ^ Фрушанте, Сара; Диретто, Джанфранко; Бруно, Марк; и другие. (19 августа 2014 г.). «Новая диоксигеназа, расщепляющая каротиноиды, катализирует первый этап биосинтеза шафран-кроцина». Труды Национальной академии наук . 111 (33): 12246–12251. Бибкод : 2014PNAS..11112246F. дои : 10.1073/pnas.1404629111 . ISSN  0027-8424. ПМК 4143034 . ПМИД  25097262. 
  27. ^ «Продукты с самым высоким содержанием лютеина-зеаксантина на 100 грамм» . Conde Nast для Национальной базы данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США, выпуск SR-21. 2014 . Проверено 23 декабря 2015 г.
  28. ^ abc Алиса Перри; Хелен Расмуссен; Элизабет Дж. Джонсон (февраль 2009 г.). «Содержание ксантофиллов (лютеина, зеаксантина) во фруктах, овощах, кукурузе и яичных продуктах». Журнал пищевого состава и анализа . 22 (1): 9–15. дои : 10.1016/j.jfca.2008.07.006 . Проверено 4 февраля 2024 г.
  29. ^ аб Эдвардс Дж. А. (2016). «Зеаксантин: обзор токсикологических данных и допустимая суточная доза». Журнал офтальмологии . 2016 : 1–15. дои : 10.1155/2016/3690140 . ПМЦ 4738691 . PMID  26885380. • В своей оценке безопасности синтетического зеаксантина как нового пищевого продукта научная группа EFSA NDA [37] применила 200-кратный коэффициент безопасности к этому NOAEL, чтобы определить ADI 0,75 мг/кг массы тела/день, или 53 мг/день для взрослого весом 70 кг. • Полученный зеаксантин не оказался мутагенным или кластогенным в серии тестов на генотоксичность in vitro и in vivo. • Информация, полученная в ходе исследований на людях, также подтверждает, что прием более 2 мг/день безопасен, а уровень приема 20 мг/день в течение периода до 6 месяцев не вызывает побочных эффектов.