Dans les organismes végétaux, la lutéine, en tant que composant essentiel des photosystèmes, remplit, entre autres, les fonctions de collecte de la lumière et de photoprotection. Un photosystème se compose d'un complexe d'antennes ou d'un complexe collecteur de lumière (piège collecteur de lumière) et d'un centre de réaction, et est une collection de protéines et pigment molécules - chlorophylles et caroténoïdes. Il est localisé sur la membrane interne - membrane thylacoïdienne - des chloroplastes, sites de photosynthèse. Le complexe collecteur de lumière de chaque photosystème est composé d'environ 250 ou 300 protéines molécules associé à la chlorophylle et aux pigments caroténoïdes. La lumière incidente élève le complexe d'antennes à un état excité à haute énergie. Lutéine et autres caroténoïdes ont ici pour tâche d'absorber les quanta de lumière et de faire passer son énergie d'une molécule à l'autre au centre de réaction du photosystème. Une fois au centre de réaction, l'énergie est absorbée par la chlorophylle-a molécules. Ceux-ci utilisent l'énergie pour produire des équivalents d'énergie chimique. Le centre de réaction des photosystèmes fournit finalement un piège irréversible pour les quanta de lumière. De plus, la lutéine a un des propriétés antioxydantes et acquiert ainsi une fonction protectrice vitale pour les cellules végétales et animales. Il est capable d'intercepter les singulets destructeurs de cellules oxygène. Maillot oxygène appartient aux radicaux libres qui peuvent réagir avec lipides, en particulier polyinsaturés Les acides gras et cholestérol, protéines, acides nucléiques, glucides ainsi que l'ADN et les modifier ou les détruire - oxydant stress. Pendant désintoxication de singulet oxygène, la lutéine agit comme un vecteur intermédiaire d'énergie - elle libère l'énergie en interaction avec son environnement sous forme de chaleur - processus de «trempe». De cette manière, l'oxygène singulet réactif est rendu inoffensif. Etudes sur les organismes mutants, dans lesquels caroténoïdes, principalement la lutéine étaient complètement absentes, a montré que les cellules étaient détruites en présence d'oxygène. Les composants de la cellule - lipides, protéines et acides nucléiques - étaient sans défense contre les composés réactifs de l'oxygène. Le résultat a été la mort cellulaire.
Lutéine et maladies
Lutéine et maladie oculaire Lutéine et zéaxanthine jouent un rôle important dans la prophylaxie des cataracte (cataracte) et dégénérescence maculaire liée à l'âge (AMD). Les deux maladies oculaires sont les deux principales causes de déficience visuelle et cécité, devant la rétinopathie diabétique - une maladie du rétine de l'œil causée par diabète Mellitus. Dégénérescence maculaire liée à l'âge (AMD) La macula lutea (tache jaune) est situé près du centre de la rétine, un tissu nerveux mince, transparent et sensible à la lumière composé de cellules photoréceptrices, de bâtonnets et de cônes. le tache jaune est d'environ 5 millimètres de diamètre et a le plus grand densité de tiges et de cônes. De la zone externe (perifovea) à la zone interne (parafovea) de la macula, la proportion de bâtonnets diminue, de sorte que dans la fovea centralis, seuls les cônes - cellules visuelles responsables de la perception des couleurs - sont attendus. La fovea centralis de la tache jaune est la zone de vision la plus nette et spécialisée pour la résolution spatiale la plus élevée. Ainsi, il est évident que vers la fovea centralis le contenu de lutéine et zéaxanthine augmente fortement pour assurer une protection suffisante des cônes sensibles. En plus de lutéine et zéaxanthine, la méso-zéaxanthine a également été trouvée en quantités appréciables dans la rétine. Vraisemblablement, la méso-zéaxanthine représente un produit de conversion de la lutéine. Dans la fovea centralis, la lutéine semble subir une réaction chimique. Par des composés réactifs, il pourrait s'oxyder en oxolutéine et, par suite de la réduction, être converti en zéaxanthine et méso-zéaxanthine. le enzymes nécessaires pour ce processus n’ont pas encore été identifiés. La rétine des enfants contenant plus de lutéine et moins de méso-zéaxanthine que celle des adultes, ce mécanisme ne semble pas encore aussi fortement développé dans l'organisme de l'enfant. Les bâtonnets et les cônes de la rétine ont une teneur élevée en insaturés Les acides gras et sont donc extrêmement sensibles à la peroxydation lipidique. Ils sont également exposés à des niveaux élevés de rayonnement lumineux - risque élevé de dommages photooxydants. La lutéine agit dans la rétine d'une part comme un filtre de lumière et d'autre part comme un des propriétés antioxydantes La xanthophylle a la capacité de filtrer les rayons de lumière bleue à ondes courtes de la plage spectrale normale de la lumière. On pense en particulier que la lumière bleue à haute énergie est responsable de la formation d'oxygène singulet et d'autres composés oxygénés réactifs en convertissant les photosensibilisateurs exo- et endogènes en un état excité. Ainsi, la lutéine protège l'œil des attaques radicalaires et des dommages photooxydants. De plus, la lutéine peut inactiver les espèces réactives de l'oxygène - la trempe -, interrompre les réactions en chaîne des radicaux libres et réduire ainsi la peroxydation lipidique. Cela empêche la formation de lipofuscine, par exemple une substance photoréactive. La lipofuscine appartient à un groupe chimiquement pas clairement défini de diverses structures agrégées complexes de lipides et les protéines. La substance prooxydante augmente le risque de dégénérescence maculaire liée à l'âge. Les pigments xanthophylles de la fovea centralis de la tache jaune sont orientés préférentiellement et ne peuvent donc absorber la lumière polarisée que dans certaines directions. En absorbant préférentiellement la lumière polarisée sous certains angles, la lutéine peut réduire les effets de brillance et d'éblouissement. De plus, on pense que la lutéine peut atténuer les effets de l'aberration chromatique (aberrations des lentilles optiques) et ainsi améliorer l'acuité visuelle, en particulier dans la gamme des courtes longueurs d'onde. Chez les patients atteints de dégénérescence rétinienne congénitale, une consommation accrue de lutéine par une consommation accrue d'épinards ou de chou frisé, par exemple, se traduit par une meilleure acuité du contraste, moins d'éblouissement et une meilleure perception des couleurs. Des études sur des patients atteints de DMLA décédés ont montré que leurs rétines avaient considérablement réduit les niveaux de lutéine et de zéaxanthine. Enfin, des concentrations élevées de lutéine et de zéaxanthine dans la rétine sont associées à un risque jusqu'à 82% plus faible de DMLA. Un apport adéquat d'aliments riches en lutéine et en zéaxanthine joue donc un rôle essentiel. Une consommation accrue de lutéine et de zéaxanthine peut augmenter considérablement les concentrations dans la macula lutea de la rétine. Les niveaux de xanthophylles dans la rétine sont en corrélation avec leurs taux sériques. Les processus d'accumulation nécessitent jusqu'à plusieurs mois, de sorte que l'apport accru de lutéine et de zéaxanthine doit être à long terme. Dans les études correspondantes, les concentrations des deux xanthophylles n'avaient pas augmenté de manière significative après seulement un mois. L'augmentation de la consommation de lutéine n'est pas associée à des effets secondaires tels que l'hypercaroténémie, la carotendermie et des modifications des processus hématologiques ou biochimiques. Cataracte (cataracte) Semblable à la DMLA, des études scientifiques confirment l'effet prophylactique de la lutéine dans la cataracte. En terme de des propriétés antioxydantes propriété, la lutéine empêche la génération photochimique d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans les différents tissus de l'œil, ce qui pourrait être le déclencheur de la maladie. Radicaux oxygène conduire à, entre autres, la modification des protéines du cristallin, l'accumulation de glycoprotéines, les produits d'oxydation de l'acide aminé le tryptophane, et de nombreuses molécules fluorescentes provenant de sources exogènes et endogènes. Ces sensibilisateurs sont ultimement tenus responsables de l'opacification du cristallin. En réduisant considérablement les effets néfastes de la lumière et de l'oxygène grâce à une consommation à long terme, régulière et élevée d'aliments riches en lutéine, le risque de cataracte est réduit jusqu'à 50%. La lutéine agit en synergie avec d'autres antioxydants, tels que le enzymes la superoxyde dismutase, la catalase et la gluthate peroxydase. Des concentrations élevées de lutéine ainsi que de zéaxanthine dans la rétine sont en corrélation avec les lentilles transparentes. D'autres études épidémiologiques ont conclu que les personnes ayant des apports accrus de lutéine et de zéaxanthine, mais pas d'autres caroténoïdes ou la vitamine A, présentait un risque significativement réduit de opération de la cataracte. Olmedilla et al 2001 ont montré que la lutéine entraîne une amélioration de la vision, une diminution de la sensibilité à l'éblouissement et une augmentation de l'acuité visuelle chez les patients atteints de cataracte.
Fonctions dans les aliments
Étant donné que la lutéine est relativement stable lors du stockage pendant la transformation des aliments, seules des pertes mineures se produisent, la lutéine en tant que substance ou composant unique de la plante extraits trouve une application comme colorant alimentaire. La lutéine donne une couleur jaune-orange et se trouve, par exemple, dans les soupes, les sauces, les boissons aromatisées, les desserts, les épices, les confiseries et les pâtisseries. La lutéine est également utilisée pour la coloration indirecte via l'alimentation animale. En particulier, il est ajouté à l'alimentation des poulets, renforçant le jaune caractéristique du jaune d'œuf. En outre, la lutéine est un précurseur important des substances aromatisantes. La xanthophylle est dégradée par cooxydation à l'aide de lipoxygénases, en réagissant avec des composés réactifs de l'oxygène et sous stress. Les composés carbonylés à faible seuil d'odeur sont formés à partir de la lutéine.
