En los organismos vegetales, la luteína, como componente esencial de los fotosistemas, cumple las funciones de captación de luz y fotoprotección, entre otras. Un fotosistema consta de un complejo de antenas o complejo de recolección de luz (trampa de recolección de luz) y un centro de reacción, y es una colección de proteínas y pigmento moléculas - clorofilas y carotenoides. Se localiza en la membrana interna, la membrana tilacoide, de los cloroplastos, los sitios de fotosíntesis. El complejo recolector de luz de cada fotosistema está compuesto por aproximadamente 250 o 300 proteínas. moléculas asociado con pigmentos de clorofila y carotenoides. La luz incidente eleva el complejo de antenas a un estado excitado de alta energía. Luteína y otros carotenoides aquí tiene la tarea de absorber los cuantos de luz y pasar su energía de una molécula a la siguiente al centro de reacción del fotosistema. Una vez en el centro de reacción, la energía es absorbida por la clorofila-a. moléculas. Estos utilizan la energía para producir equivalentes de energía química. El centro de reacción de los fotosistemas proporciona en última instancia una trampa irreversible para los cuantos de luz. Además, la luteína tiene un antioxidante efecto y, por lo tanto, adquiere una función protectora vital para las células vegetales y animales. Es capaz de interceptar singlete destructor de células. oxígeno. Camiseta oxígeno pertenece a los radicales libres que pueden reaccionar con lípidos, especialmente poliinsaturados ácidos grasos y colesterol, proteínas, ácidos nucleicos, hidratos de carbono así como el ADN y modificarlos o destruirlos - oxidativo estrés. Durante desintoxicación de singlete oxígeno, la luteína actúa como un portador intermedio de energía - libera la energía en interacción con su entorno en forma de calor - proceso de "extinción". De esta forma, el oxígeno singlete reactivo se vuelve inofensivo. Estudios sobre organismos mutantes, en los que carotenoides, principalmente la luteína estaba completamente ausente, mostró que las células se destruyeron en presencia de oxígeno. Los componentes de la celda - lípidos, proteínas y ácidos nucleicos - estaban indefensos frente a los compuestos reactivos del oxígeno. El resultado fue la muerte celular.
Luteína y enfermedades
Luteína y enfermedad ocular Luteína y zeaxantina juegan un papel importante en la profilaxis de catarata (catarata) y La degeneración macular relacionada con la edad (AMD). Ambas enfermedades oculares son las dos principales causas de discapacidad visual y cegueradelante de retinopatía diabética - una enfermedad del retina del ojo causada por diabetes mellitus La degeneración macular relacionada con la edad (AMD) La mácula lútea (mancha amarilla) se encuentra cerca del centro de la retina, un tejido nervioso delgado, transparente y sensible a la luz compuesto por células fotorreceptoras, bastones y conos. El mancha amarilla mide unos 5 milímetros de diámetro y tiene el mayor densidad de bastones y conos. Desde la zona exterior (perifovea) hasta la zona interior (parafovea) de la mácula, la proporción de bastones disminuye, de modo que en la fovea central sólo se esperan conos, células visuales responsables de la percepción del color. La fóvea centralis del mancha amarilla es el área de visión más nítida y especializada para la mayor resolución espacial. Así, es obvio que hacia la fóvea central está el contenido de luteína y zeaxantina aumenta fuertemente para proporcionar una protección suficiente para los conos sensibles. Además de luteína y zeaxantinaTambién se encontró meso-zeaxantina en cantidades apreciables en la retina. Presumiblemente, la meso-zeaxantina representa un producto de conversión de la luteína. En la fóvea central, la luteína parece sufrir una reacción química. Mediante compuestos reactivos, podría oxidarse a oxoluteína y, como resultado de la reducción, convertirse en zeaxantina y mesozeaxantina. El enzimas CRISPR-Cas necesarios para este proceso aún no se han identificado. Dado que la retina de los niños contiene más luteína y menos meso-zeaxantina en comparación con la de los adultos, este mecanismo no parece estar tan desarrollado todavía en el organismo del niño. Los bastones y conos de la retina tienen un alto contenido de insaturados. ácidos grasos y por lo tanto son extremadamente sensibles a la peroxidación lipídica. También están expuestos a altos niveles de radiación de luz, alto riesgo de daño fotooxidativo. La luteína actúa en la retina por un lado como un filtro de luz y por otro lado como un antioxidanteLa xantofila tiene la capacidad de filtrar los rayos de luz azul de onda corta del rango espectral normal de luz. Especialmente, se cree que la luz azul de alta energía es responsable de la formación de oxígeno singlete y otros compuestos de oxígeno reactivo al convertir fotosensibilizadores exo, así como endógenos, en un estado excitado. Por lo tanto, la luteína protege el ojo del ataque de radicales y el daño fotooxidativo. Además, la luteína puede inactivar las especies reactivas del oxígeno (extinción), interrumpir las reacciones en cadena de los radicales libres y reducir así la peroxidación lipídica. Esto evita la formación de lipofuscina, por ejemplo, una sustancia fotorreactiva. La lipofuscina pertenece a un grupo químicamente no claramente definido de varias estructuras agregadas complejas de lípidos y proteínas. La sustancia prooxidante aumenta el riesgo de La degeneración macular relacionada con la edad. Los pigmentos de xantofila en la fóvea central de la mancha amarilla están orientados preferentemente y, por lo tanto, pueden absorber la luz polarizada solo en ciertas direcciones. Al absorber preferentemente la luz polarizada desde ciertos ángulos, la luteína puede reducir los efectos de brillo y deslumbramiento. Además, se cree que la luteína puede mitigar los efectos de la aberración cromática (aberraciones de las lentes ópticas) y así mejorar la agudeza visual, particularmente en el rango de longitud de onda corta. En pacientes con degeneración congénita de la retina, el aumento de la ingesta de luteína a través de un mayor consumo de espinacas o col rizada, por ejemplo, da como resultado una mejor agudeza de contraste, menos deslumbramiento y una mejor percepción del color. Los estudios de pacientes con DMAE fallecidos encontraron que sus retinas habían reducido significativamente los niveles de luteína y zeaxantina. Por último, las altas concentraciones de luteína y zeaxantina en la retina se asocian con hasta un 82% menos de riesgo de DMAE. Por tanto, la ingesta adecuada de alimentos ricos en luteína y zeaxantina juega un papel fundamental. Una mayor ingesta de luteína y zeaxantina puede aumentar significativamente las concentraciones en la mácula lútea de la retina. Los niveles de xantofilas en la retina se correlacionan con sus niveles séricos. Los procesos de acumulación requieren hasta varios meses, por lo que el aumento de la ingesta de luteína y zeaxantina debe ser a largo plazo. En los estudios correspondientes, las concentraciones de ambas xantofilas no habían aumentado significativamente después de solo un mes. El aumento de la ingesta de luteína no se asocia con efectos secundarios como hipercarotenemia, carotenderma y cambios en los procesos hematológicos o bioquímicos. Catarata (catarata) Al igual que la AMD, los estudios científicos confirman el efecto profiláctico de la luteína en las cataratas. En términos de antioxidante propiedad, la luteína previene la generación fotoquímica de especies reactivas de oxígeno (ROS) en los diversos tejidos del ojo, que podrían ser el desencadenante de la enfermedad. Radicales de oxígeno Lead a, entre otras cosas, modificación de las proteínas del cristalino, acumulación de glicoproteínas, productos de oxidación del aminoácido triptófanoy numerosas moléculas fluorescentes de fuentes exógenas y endógenas. Estos sensibilizadores son, en última instancia, responsables de la opacificación del cristalino. Al reducir significativamente los efectos dañinos de la luz y el oxígeno a través de una ingesta alta, regular y a largo plazo de alimentos ricos en luteína, el riesgo de catarata se reduce hasta en un 50%. La luteína actúa sinérgicamente con otros antioxidantes, como el enzimas CRISPR-Cas superóxido dismutasa, catalasa y glutato peroxidasa. Las altas concentraciones de luteína y zeaxantina en la retina se correlacionan con lentes transparentes. Otros estudios epidemiológicos concluyeron que las personas con una mayor ingesta de luteína y zeaxantina, pero no otros carotenoides o vitamina A, tenía un riesgo significativamente reducido de cirugía de cataratas. Olmedilla et al 2001 demostraron que la luteína mejora la visión, disminuye la sensibilidad al deslumbramiento y aumenta la agudeza visual en pacientes con cataratas.
Funciones en la comida
Debido a que la luteína es relativamente estable durante el almacenamiento durante el procesamiento de los alimentos, solo se producen pérdidas menores, la luteína como una sola sustancia o componente de la planta extractos encuentra aplicación como colorante alimentario. La luteína proporciona un color amarillo anaranjado y se encuentra, por ejemplo, en sopas, salsas, bebidas aromatizadas, postres, especias, confitería y productos horneados. La luteína también se utiliza para la coloración indirecta a través de la alimentación animal. En particular, se añade a la alimentación de los pollos, realzando el característico amarillo de la yema de huevo. Además, la luteína es un precursor importante de sustancias aromatizantes. La xantofila se degrada por cooxidación con la ayuda de lipoxigenasas, al reaccionar con compuestos reactivos de oxígeno y bajo condiciones térmicas. estrés. Los compuestos de carbonilo con bajo umbral de olor se forman a partir de la luteína.
