ลูทีน: ความหมายการสังเคราะห์การดูดซึมการขนส่งและการกระจาย

ลูทีน (ละติน: luteus“ yellow”) เป็นตัวแทนที่รู้จักกันดีของ นอยด์ (lipophilic (ละลายในไขมัน) เม็ดสี สีย้อม ต้นกำเนิดของพืช) - เหล่านั้น สารประกอบพืชทุติยภูมิ (สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วย สุขภาพ- ผลการส่งเสริม -“ ส่วนผสมที่ไม่ได้รับสาร”) ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตในพืชมีสีเหลืองเป็นสีแดง ลูทีนประกอบด้วยทั้งหมด 40 คาร์บอน (ค-), 56 ไฮโดรเจน (H-) และ 2 ออกซิเจน (O-) อะตอม - สูตรโมเลกุล C40H56O2 ดังนั้นลูทีนเช่นซีแซนทีนและเบต้า - คริปท็อกแซนธินจึงถูกนับรวมอยู่ในแซนโธฟิลล์ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับแคโรทีนเช่นอัลฟา - แคโรทีน เบต้าแคโรที และ ไลโคปีนมีนอกเหนือจาก คาร์บอน และ ไฮโดรเจน, การทำงาน ออกซิเจน กลุ่ม - ในรูปของ 2 กลุ่มไฮดรอกซี (OH) ในกรณีของลูทีน คุณสมบัติโครงสร้างของลูทีนคือโครงสร้างโพลีอีนไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (สารประกอบอินทรีย์ที่มีหลายตัว คาร์บอน- พันธะคู่คาร์บอน (CC)) ประกอบด้วย 8 หน่วยไอโซพรีนอยด์และพันธะคู่ 11 พันธะซึ่ง 10 พันธะต่อกัน (พันธะคู่ติดต่อกันหลายพันธะคั่นด้วยพันธะเดี่ยว) อัน ออกซิเจน- วงแหวนไตรเมทิลไซโคลเฮกซีนทดแทน (1 alpha, 1 beta ionone ring) ติดอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของห่วงโซ่ไอโซพรีนอยด์ ระบบของพันธะคู่คอนจูเกตมีหน้าที่ทั้งสีเหลืองส้มและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพบางประการของลูทีนซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับผลกระทบทางชีววิทยาของพวกมัน แม้จะมีกลุ่ม OH ที่มีขั้วบนวงแหวนอัลฟาและเบต้าไอโอโน แต่ลูทีนก็เป็นไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) ได้อย่างชัดเจนซึ่งมีผลต่อลำไส้ การดูดซึม (ดูดซึมทางลำไส้) และ การกระจาย ในสิ่งมีชีวิต ลูทีนสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบทางเรขาคณิตที่แตกต่างกัน (cis / trans isomers) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ซึ่งกันและกัน:

• ทั้งหมด - ทรานส์ - (3R, 3'R, 6'R) - ลูทีน
• 9- ซิส - ลูทีน
• 9′-ซิส-ลูทีน
• 13- ซิส - ลูทีน
• 13′-ซิส-ลูทีน

ในพืช dicyclic xanthophyll มีอยู่เป็นส่วนใหญ่ (~ 98%) เป็นไอโซเมอร์ออลทรานส์ที่เสถียร ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์บางครั้งอาจเกิดรูปแบบไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันได้ อิทธิพลจากภายนอกเช่นความร้อนและแสงสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของลูทีนจากอาหารได้ cis-isomers ของลูทีนตรงกันข้ามกับไอโซเมอร์ all-trans มีความสามารถในการละลายได้ดีกว่า การดูดซึม อัตราและการขนส่งภายในเซลล์และนอกเซลล์ที่เร็วขึ้น จากทั้งหมดประมาณ 700 นอยด์ ระบุได้ประมาณ 60 แปลงเป็น วิตามิน (retinol) โดยการเผาผลาญของมนุษย์จึงจัดแสดงกิจกรรมของโปรวิตามินเอ เนื่องจากระบบวงแหวนทั้งสองของลูทีนมีออกซิเจนจึงไม่ใช่โปรวิทามินเอ

การสังเคราะห์

Carotenoids ถูกสังเคราะห์ (ขึ้นรูป) โดยพืชสาหร่ายและ แบคทีเรีย สามารถสังเคราะห์แสงได้ ในพืชชั้นสูงการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อที่สังเคราะห์แสงได้เช่นเดียวกับในกลีบดอกผลไม้และละอองเรณู การผลิตแคโรทีนอยด์ในธรรมชาติคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 108 ตันต่อปีซึ่งส่วนใหญ่เป็นส่วนประกอบของแคโรทีนอยด์หลัก 4 ชนิดลูทีนฟูคอกแซนธินในสาหร่าย - วิโออาแซนธินและนีโอแซนธินในพืช ในที่สุดแคโรทีนอยด์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแซนโธฟิลล์ได้รับการตรวจพบในทุกส่วนของใบไม้ที่ศึกษาจนถึงตอนนี้โดยเฉพาะผู้ที่มีโครงสร้างไดซิลิกและสารทดแทนไฮดรอกซีที่ตำแหน่ง C-3 หรือ C-3 ′ เนื่องจากลูทีนโดยเฉพาะเกิดขึ้นในรูปแบบอิสระและแบบเอสเทอร์ในพืชหลายชนิดและสกุลต่างๆจึงน่าจะเป็นแคโรทีนอยด์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการทำงานของสิ่งมีชีวิตในพืชการสังเคราะห์ลูทีนทางชีวภาพของลูทีนเกิดขึ้นจากแอลฟาแคโรทีนโดยการไฮดรอกซิเลชันของวงแหวนไอโอโนนทั้งสอง โดยไฮดรอกซีเลสที่เฉพาะเจาะจง - การนำเอนไซม์ของกลุ่ม OH ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพืชลูทีนจะถูกเก็บไว้ในโครโมพลาสต์ (พลาสปิดสีส้มเหลืองและแดงโดยแคโรทีนอยด์ในกลีบดอกผลไม้หรืออวัยวะเก็บ (แครอท) ของพืช) และคลอโรพลาสต์ (ออร์แกเนลล์ของเซลล์สาหร่ายสีเขียวและ พืชชั้นสูงที่ทำการสังเคราะห์แสง) - รวมอยู่ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนของ โปรตีน, ไขมันและ / หรือ คาร์โบไฮเดรต. ในขณะที่แซนโธฟิลล์ในโครโมพลาสต์ของกลีบดอกและผลไม้ทำหน้าที่ดึงดูดสัตว์ - สำหรับการถ่ายโอนละอองเรณูและการกระจายตัวของเมล็ด - มันให้การป้องกันความเสียหายจากแสงในคลอโรพลาสต์ของใบพืชซึ่งเป็นส่วนประกอบของคอมเพล็กซ์ที่รวบรวมแสงสารต้านอนุมูลอิสระ การป้องกันทำได้โดยการดับ (ล้างพิษ, การปิดใช้งาน) ของสารประกอบออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา (1O2, ออกซิเจนสายเดี่ยว) โดยที่ลูทีนจะดูดซับ (ใช้) พลังงานรังสีโดยตรงผ่านสถานะสามเท่าและปิดการใช้งานโดยการปล่อยความร้อน เนื่องจากความสามารถในการดับเพิ่มขึ้นตามจำนวนพันธะคู่ลูทีนที่มีพันธะคู่ 11 พันธะจึงมีฤทธิ์ในการดับสูง ในฤดูใบไม้ร่วงคลอโรฟิลล์ (เม็ดสีพืชสีเขียว) เป็นสารหลักที่ย่อยสลายในคลอโรพลาสต์นอกเหนือจากนีอ็อกแซนธินและ เบต้าแคโรที. ในทางตรงกันข้ามปริมาณลูทีนไม่ลดลง นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้ใบไม้ของพืชสูญเสียสีเขียวในฤดูใบไม้ร่วงและสีเหลืองของลูทีนจะปรากฏให้เห็น ลูทีนมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและพร้อมกับอัลฟาและ เบต้าแคโรที, เบต้าคริปโตแซนธิน, ไลโคปีน เช่นเดียวกับซีแซนทีนเป็นแคโรทีนอยด์ที่มีมากที่สุดในอาหารจากพืช มันมักจะมาพร้อมกับซีแซนทีนและพบได้ในผักใบเขียวเข้มเช่นคะน้าผักโขมผักกาดเขียวและ ผักชีฝรั่งแม้ว่าเนื้อหาจะแตกต่างกันไปมากขึ้นอยู่กับความหลากหลายฤดูกาลความสมบูรณ์การเจริญเติบโตการเก็บเกี่ยวและสภาพการเก็บรักษาและในส่วนต่างๆของพืช ตัวอย่างเช่นใบด้านนอกของ กะหล่ำปลี มีลูทีนมากกว่าใบชั้นใน 150 เท่า ลูทีนเข้าสู่สิ่งมีชีวิตของสัตว์ผ่านทางอาหารจากพืชซึ่งจะสะสมอยู่ใน เลือด, ผิว หรือขนและมีสิ่งดึงดูดคำเตือนหรือ อำพราง ฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่นลูทีนมีหน้าที่ทำให้ต้นขาและกรงเล็บของไก่ห่านและเป็ดมีสีเหลือง สีของไข่แดงยังมาจากการมีแซนโธฟิลล์โดยเฉพาะ ลูทีนและซีแซนทีน - ในอัตราส่วนประมาณ 4: 1 ลูทีนมีสัดส่วนประมาณ 70% ในไข่แดง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไข่ ไก่เป็ดและนกคีรีบูนมีลูทีนมากมาย ตาม Chung et al (2004), การดูดซึม ของแซนโธฟิลล์จากไก่ที่อุดมด้วยลูทีน ไข่ สูงกว่าอาหารจากพืชเช่นผักโขมหรือลูทีนอย่างมีนัยสำคัญ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร. โดยปกติแล้ว dicyclic xanthophyll ได้มาจากการสกัดส่วนของพืชที่อุดมด้วยลูทีนโดยเฉพาะจากกลีบของ Tagetes (ดอกดาวเรืองไม้ล้มลุกที่มีช่อดอกสีเหลืองมะนาวถึงสีน้ำตาลแดง) การใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรมเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อเนื้อหาและรูปแบบของแคโรทีนอยด์ในพืชและทำให้เพิ่มขึ้น สมาธิ ของลูทีน ลูทีนที่สกัดจากพืชใช้เป็นทั้งสีผสมอาหาร (E161b) รวมถึงการแต่งสีเครื่องดื่มที่ไม่อัดลมแท่งพลังงานและอาหารเสริมและเป็นสารเติมแต่งอาหารสัตว์เพื่อให้สีในผลิตภัณฑ์จากสัตว์ ตัวอย่างเช่นมีการเติมลูทีนลงในอาหารไก่เพื่อให้สีของไข่แดงเข้มข้นขึ้น

การดูดซึม

เนื่องจากลักษณะของไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) ลูทีนจึงถูกดูดซึม (ถ่ายขึ้น) ที่ส่วนบน ลำไส้เล็ก ระหว่างการย่อยไขมัน สิ่งนี้จำเป็นต้องมีไขมันในอาหาร (3-5 กรัม / มื้อ) เป็นตัวขนส่ง กรดน้ำดี เพื่อละลาย (เพิ่มความสามารถในการละลาย) และสร้าง micelles และ esterases (ย่อยอาหาร เอนไซม์) เพื่อแยกลูทีนเอสเทอร์ หลังจากปล่อยออกจากเมทริกซ์อาหารลูทีนจะรวมลูเมนในลำไส้เล็กกับสารไลโปฟิลิกอื่น ๆ และ กรดน้ำดี เพื่อสร้าง micelles แบบผสม (โครงสร้างทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-10 นาโนเมตรซึ่งไขมัน โมเลกุล จัดเรียงในลักษณะที่ น้ำ- ส่วนของโมเลกุลที่ละลายน้ำจะหันออกด้านนอกและส่วนของโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำจะหันเข้าด้านใน) - ระยะ micellar สำหรับการละลาย (เพิ่มความสามารถในการละลาย) ของ ไขมัน - ซึ่งถูกดูดซึมเข้าสู่ enterocytes (เซลล์ของลำไส้เล็ก เยื่อบุผิว) ของ ลำไส้เล็กส่วนต้น (ลำไส้เล็กส่วนต้น) และเจจูนัม (jejunum) ผ่านกระบวนการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ การดูดซึม อัตราของลูทีนจากอาหารจากพืชแตกต่างกันอย่างมากทั้งภายในและระหว่างกันตั้งแต่ 30% ถึง 60% ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของไขมันที่บริโภคในเวลาเดียวกัน ในแง่ของอิทธิพลที่ส่งเสริมการดูดซึมลูทีนกรดไขมันอิ่มตัวมีประสิทธิภาพมากกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PFS) ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ดังต่อไปนี้:

• PFS เพิ่มขนาดของ micelles ผสมซึ่งจะลดอัตราการแพร่กระจาย
• PFS เปลี่ยนประจุของพื้นผิว micellar และลดความสัมพันธ์ (ความแข็งแรงในการยึดเกาะ) กับ enterocytes (เซลล์ของเยื่อบุผิวในลำไส้เล็ก)
• PFS (กรดไขมันโอเมก้า 3 และ -6) ครอบครองพื้นที่มากกว่ากรดไขมันอิ่มตัวในไลโปโปรตีน (มวลรวมของไขมันและโปรตีน - อนุภาคคล้ายไมเซล - ซึ่งทำหน้าที่ขนส่งสารไลโปฟิลิกในเลือด) จึง จำกัด พื้นที่สำหรับไลโปฟิลิกอื่น ๆ โมเลกุลรวมทั้งลูทีน
• PFS โดยเฉพาะโอเมก้า 3 กรดไขมัน, ยับยั้งการสังเคราะห์ไลโปโปรตีน.

นอกจากการบริโภคไขมันแล้วความสามารถในการดูดซึมของลูทีนยังขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกและภายนอกดังต่อไปนี้ [4, 8, 14, 15, 19, 26, 30, 43, 49-51, 55, 63, 66]:

• ปริมาณลูทีนที่ให้มาทางอาหาร (พร้อมอาหาร) - เมื่อปริมาณเพิ่มขึ้นความสามารถในการดูดซึมสัมพัทธ์ของแคโรทีนอยด์จะลดลง
• รูปแบบไอโซเมอริก - ลูทีนซึ่งแตกต่างจากแคโรทีนอยด์อื่น ๆ เช่นเบต้าแคโรทีนจะถูกดูดซึมในรูปแบบ cis ได้ดีกว่าในรูปแบบทรานส์ทั้งหมด การบำบัดความร้อนเช่นการปรุงอาหารส่งเสริมการเปลี่ยนจาก all-trans เป็น cis lutein
• แหล่งอาหาร
  • จากอาหารเสริม (ลูทีนที่แยกได้ในสารละลายมัน - ของที่เป็นอิสระหรือเอสเทอร์ที่มีกรดไขมัน) แคโรทีนอยด์นั้นมีอยู่มากกว่าอาหารจากพืช (ลูทีนที่มีลักษณะเฉพาะที่ซับซ้อน) โดยเห็นได้จากระดับลูทีนในซีรั่มที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการกลืน อาหารเสริมเทียบกับการบริโภคผักและผลไม้ในปริมาณที่เท่ากัน
  • จากอาหารสัตว์เช่นไข่อัตราการดูดซึมแซนโธฟิลล์สูงกว่าอาหารจากพืชเช่นผักโขมหรืออาหารเสริมลูทีนอย่างมีนัยสำคัญ
• เมทริกซ์อาหารที่รวมลูทีน - จากผักแปรรูป (การผสมเชิงกลการบำบัดความร้อนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) ลูทีนถูกดูดซึมได้ดีกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (> 15%) มากกว่าจากอาหารดิบ (<3%) เนื่องจากแคโรทีนอยด์ในผักดิบเป็นผลึกใน เซลล์และอยู่ในเมทริกซ์เซลลูโลสที่เป็นของแข็งและ / หรือโปรตีนซึ่งยากต่อการดูดซึม เนื่องจากลูทีนไวต่อความร้อนจึงควรเตรียมอาหารที่มีลูทีนอย่างเบามือเพื่อลดการสูญเสีย
• ปฏิกิริยากับส่วนผสมของอาหารอื่น ๆ :
  • ใยอาหารเช่นเพคตินจากผลไม้ลดการดูดซึมของลูทีนโดยการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ไม่ดีกับแคโรทีนอยด์
  • Olestra (สารทดแทนไขมันสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยเอสเทอร์ของซูโครสและกรดไขมันสายยาว (? ซูโครสโพลีเอสเตอร์) ซึ่งไลเปสของร่างกายไม่สามารถแยกออกได้ (เอนไซม์สลายไขมัน) เนื่องจากการขัดขวางแบบสเตอริกและไม่ถูกขับออกมาโดยไม่เปลี่ยนแปลง) ลดการดูดซึมลูทีน ตาม Koonsvitsky et al (1997) การบริโภค olestra 18 กรัมต่อวันในช่วง 3 สัปดาห์ส่งผลให้ระดับแคโรทีนอยด์ในซีรัมลดลง 27%
  • ไฟโตสเตอรอลและ - สเตอรอล (สารประกอบทางเคมีจากชั้นสเตอรอลที่พบในส่วนของพืชที่มีไขมันเช่นเมล็ดถั่วงอกและเมล็ดพืชซึ่งมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างของคอเลสเตอรอลและยับยั้งการดูดซึมได้ดี) สามารถรบกวนลำไส้ (เกี่ยวกับลำไส้ ) การดูดซึมลูทีน ดังนั้นการใช้สเปรดที่มีส่วนผสมของไฟโตสเตอรอลเป็นประจำเช่นมาการีนสามารถทำให้ระดับแคโรทีนอยด์ในเลือดลดลงปานกลาง (10-20%) ด้วยการเพิ่มปริมาณการบริโภคผักและผลไม้ที่อุดมด้วยแคโรทีนอยด์ในแต่ละวันการลดความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์ในซีรัมสามารถป้องกันได้โดยการบริโภคมาการีนที่มีไฟโตสเตอรอล
  • การบริโภคสารผสมแคโรทีนอยด์เช่นลูทีนเบต้าแคโรทีนคริปโตแซนธินและ ไลโคปีนทั้งสามารถยับยั้งและส่งเสริมการดูดซึมลูทีนในลำไส้ - ในระดับของการรวมตัวเป็นไมเซลส์แบบผสมในลูเมนในลำไส้ enterocytes (เซลล์ในลำไส้เล็ก) ระหว่างการขนส่งภายในเซลล์และการรวมตัวเป็นไลโปโปรตีนที่มีความแตกต่างระหว่างกันอย่างชัดเจน ดังนั้น การบริหาร การได้รับเบต้าแคโรทีนในปริมาณสูง (12-30 มก. / วัน) ส่งผลให้การดูดซึมลูทีนและระดับลูทีนในซีรัมเพิ่มขึ้นในบางรายในขณะที่การให้ยาดังกล่าวในผู้ป่วยรายอื่นมีความสัมพันธ์กับการดูดซึมลูทีนที่ลดลงและระดับลูทีนในซีรัมซึ่งน่าจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของจลน์ กระบวนการตามลำไส้ เยื่อเมือก.
  • โปรตีน และ วิตามินอี เพิ่มการดูดซึมลูทีน
• ประสิทธิภาพการย่อยอาหารของแต่ละบุคคลเช่นการแลกเปลี่ยนทางกลในระบบทางเดินอาหารส่วนบน pH ในกระเพาะอาหารการเคี้ยวน้ำดีอย่างทั่วถึงและ pH ของน้ำในกระเพาะอาหารที่ต่ำจะส่งเสริมการหยุดชะงักของเซลล์และการปล่อยลูทีนที่ถูกผูกไว้และเอสเทอร์ที่เพิ่มขึ้นตามลำดับซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการดูดซึมของแคโรทีนอยด์ การไหลเวียนของน้ำดีลดลงลดการดูดซึมเนื่องจากการสร้างไมเซลล์บกพร่อง
• สถานะอุปทานของสิ่งมีชีวิต
• ปัจจัยทางพันธุกรรม

ขนส่งและจำหน่ายในร่างกาย

ใน enterocytes (เซลล์ของลำไส้เล็ก เยื่อบุผิว) ของส่วนบน ลำไส้เล็กลูทีนรวมอยู่ใน chylomicrons (CM, ไลโปโปรตีนที่อุดมด้วยไขมัน) พร้อมกับแคโรทีนอยด์และสารไลโปฟิลิกอื่น ๆ เช่น ไตรกลีเซอไรด์, phospholipidsและ คอเลสเตอรอลซึ่งถูกหลั่งออกมา (หลั่ง) เข้าไปในช่องว่างคั่นระหว่างหน้าของเอนเทอโรไซต์โดย exocytosis (การขนส่งสารออกจากเซลล์) และขนส่งออกไปทาง น้ำเหลือง. ผ่านทางช่องท้อง truncus (น้ำเหลืองที่ไม่มีการจับคู่ลำตัวของช่องท้อง) และ ductus thoracicus (ลำตัวเก็บน้ำเหลืองของช่องทรวงอก) chylomicrons จะเข้าสู่ subclavian หลอดเลือดดำ (subclavian vein) และ jugular vein (jugular vein) ตามลำดับซึ่งมาบรรจบกันเพื่อสร้างหลอดเลือดดำ brachiocephalic (ด้านซ้าย) - angulus venosus (มุมหลอดเลือดดำ) venae brachiocephalicae ของทั้งสองฝ่ายรวมกันเป็นผู้ที่เหนือกว่า Vena Cava (superior vena cava) ซึ่งเปิดในไฟล์ เอเทรียมด้านขวา ของ หัวใจ. Chylomicrons ถูกนำเข้าสู่อุปกรณ์ต่อพ่วง การไหลเวียน โดยแรงสูบของ หัวใจ. โดยเดี่ยว การบริหาร ของสาหร่ายทะเลชนิดฮาโลฟิลิก Dunaliella salina ซึ่งสามารถผลิตแคโรทีนอยด์ได้ในปริมาณมาก ได้แก่ เบต้าแคโรทีน (all-trans, cis-), อัลฟาแคโรทีน, คริปท็อกแซนธิน, ไลโคปีน, ลูทีนและซีแซนทีนซึ่งแสดงไว้ใน เลือด ของบุคคลที่มีสุขภาพดีที่ chylomicrons เก็บแซนโธฟิลล์ไว้เป็นพิเศษ ลูทีนและซีแซนทีน มากกว่าแคโรทีนเช่นอัลฟาและเบต้าแคโรทีน สาเหตุที่กล่าวถึงคือความมีขั้วของแซนโธฟิลล์ที่สูงขึ้นซึ่งนำไปสู่การดูดซึมลูทีนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในไมเซลลผสมและไลโปโปรตีนเมื่อเทียบกับเบต้าแคโรทีน Chylomicrons มีครึ่งชีวิต (เวลาที่ค่าที่ลดลงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลตามเวลาจะลดลงครึ่งหนึ่ง) ประมาณ 30 นาทีและถูกย่อยสลายเป็นเศษของ chylomicron (CM-R เศษของ chylomicron ที่มีไขมันต่ำ) ในระหว่างการขนส่งไปยัง ตับ. ในบริบทนี้ไลโปโปรตีน เอนไซม์ไลเปส (LPL) มีบทบาทสำคัญซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวของเซลล์บุผนังหลอดเลือดของ เลือด เส้นเลือดฝอยและนำไปสู่การดูดซึมฟรี กรดไขมัน (FFS) และลูทีนจำนวนเล็กน้อยเข้าไปในเนื้อเยื่อต่างๆเช่นกล้ามเนื้อเนื้อเยื่อไขมันและต่อมน้ำนมโดยการแตกของไขมัน อย่างไรก็ตามลูทีนส่วนใหญ่ยังคงอยู่ใน CM-R ซึ่งจับกับตัวรับเฉพาะใน ตับ และถูกนำเข้าสู่เซลล์เนื้อเยื่อของตับผ่าน endocytosis ที่เป็นสื่อกลางรับ (การรุกราน ของ เยื่อหุ้มเซลล์ - การหดตัวของถุงที่มี CM-R (ออร์แกเนลล์ของเซลล์) เข้าสู่ภายในเซลล์) ใน ตับ เซลล์ลูทีนถูกเก็บไว้บางส่วนและอีกส่วนหนึ่งรวมอยู่ใน VLDL (ต่ำมาก lipoproteins) ซึ่ง carotenoid ไปถึงเนื้อเยื่อภายนอกผ่านทางกระแสเลือด เมื่อ VLDL ไหลเวียนในเลือดจับกับเซลล์รอบข้าง ไขมัน ถูกแยกออกโดยการกระทำของ LPL และสาร lipophilic ที่ปล่อยออกมารวมทั้งลูทีนจะถูกทำให้เป็นภายใน (นำขึ้นภายใน) โดยการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ ส่งผลให้เกิด catabolism (การย่อยสลาย) ของ VLDL เป็น IDL (intermediate ไลโปโปรตีน). อนุภาค IDL สามารถรับได้โดยตับในลักษณะที่เป็นสื่อกลางตัวรับและถูกย่อยสลายที่นั่นหรือถูกเผาผลาญ (metabolized) ในเลือดโดยไตรกลีเซอไรด์ เอนไซม์ไลเปส (เอนไซม์แยกไขมัน) ถึง คอเลสเตอรอล- อุดม LDL (ต่ำ ไลโปโปรตีน). ลูทีนผูกพันกับ LDL ถูกนำเข้าสู่ตับและเนื้อเยื่อภายนอกร่างกายผ่าน endocytosis ที่เป็นสื่อกลางตัวรับและถ่ายโอนไปยัง HDL (lipoproteins ความหนาแน่นสูง) ในทางกลับกันซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการขนส่งลูทีนและไลโปฟิลิกอื่น ๆ โมเลกุลโดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอเลสเตอรอลจากเซลล์รอบข้างกลับไปที่ตับ ส่วนผสมที่ซับซ้อนของแคโรทีนอยด์พบได้ในเนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์ซึ่งขึ้นอยู่กับรูปแบบที่แตกต่างกันทั้งในเชิงคุณภาพ (รูปแบบของแคโรทีนอยด์) และเชิงปริมาณ (สมาธิ ของแคโรทีนอยด์) ลูทีนซีแซนทีนอัลฟาและเบต้าแคโรทีนไลโคปีนรวมทั้งอัลฟาและเบต้าคริปโตแซนทินเป็นแคโรทีนอยด์หลักในสิ่งมีชีวิตและมีส่วนช่วยประมาณ 80% ต่อปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดลูทีนพบได้ในเนื้อเยื่อทั้งหมดและ อวัยวะของมนุษย์แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ สมาธิ. นอกจากตับต่อมหมวกไตอัณฑะ (กะหำ) and รังไข่ (รังไข่) - โดยเฉพาะ corpus luteum (corpus luteum) - จุดสีเหลือง ของดวงตา (lat.: macula lutea, บริเวณของเรตินา (เรตินา) ที่มีความหนาแน่นมากที่สุดของเซลล์รับแสง (“ จุดที่มีการมองเห็นที่คมชัดที่สุด”) โดยเฉพาะมีปริมาณลูทีนสูง จุดสีเหลือง ตั้งอยู่ตรงกลางของเรตินาชั่วขณะ (ด้านนอน) ของ ประสาทตา ตุ่ม และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-5 มม. เซลล์รับแสงของ macula lutea ส่วนใหญ่เป็นกรวยที่รับผิดชอบในการรับรู้สี macula ประกอบด้วย ลูทีนและซีแซนทีน ในฐานะที่เป็นแคโรทีนอยด์เพียงชนิดเดียวซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลูทีนในการทำงานร่วมกับซีแซนทีนจึงมีความจำเป็น (สำคัญ) ในกระบวนการมองเห็น แซนโธฟิลล์ทั้งสองชนิดสามารถดูดซับแสงสีน้ำเงิน (ความยาวคลื่นสั้นพลังงานสูง) ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงจึงช่วยปกป้องเซลล์จอประสาทตาจากความเสียหายจากแสงซึ่งมีบทบาทในการก่อโรค (พัฒนาการ) ของความชรา (ที่เกี่ยวข้องกับอายุ) ความเสื่อมของ macular (เอเอ็มดี). AMD มีลักษณะการสูญเสียการทำงานของเซลล์จอประสาทตาทีละน้อยและเป็นสาเหตุหลักของ การปิดตา ในผู้ที่มีอายุมากกว่า 50 ปีในประเทศอุตสาหกรรม จากการศึกษาทางระบาดวิทยาการบริโภคลูทีนและซีแซนทีนที่เพิ่มขึ้น (อย่างน้อย 6 มก. / วันจากผักและผลไม้) มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของเม็ดสีและลดความเสี่ยงในการเป็นโรค AMD [19, 26, 32, 33, 36 , 37, 53, 55-58] นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่าการเสริมลูทีนทุกวัน (10 มก. / วัน) - เพียงอย่างเดียวหรือร่วมกับสารต้านอนุมูลอิสระ วิตามินและ แร่ธาตุ - สามารถปรับปรุงการทำงานของภาพ (ความคมชัดและความไวคอนทราสต์) ในผู้ป่วย atrophic AMD นอกจากนี้ Dagnelie et al (2000) พบว่าการปรับปรุงความสามารถในการมองเห็นและค่าเฉลี่ยของภาพในผู้ป่วยที่มี retinitis pigmentosa และความเสื่อมของจอประสาทตาอื่น ๆ (การสูญเสียการทำงานของเนื้อเยื่อจอประสาทตาที่เกิดจากพันธุกรรมหรือที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติซึ่งเซลล์รับแสงจะเสียชีวิตโดยเฉพาะ) โดยการรับประทานลูทีน (40 มก. / วัน) นอกจาก macula lutea แล้วยังพบลูทีนและซีแซนทีนในผลึกด้วย เลนส์เป็นแคโรทีนอยด์ชนิดเดียว โดยการปกป้องเลนส์ โปรตีน จากความเสียหายจากโฟโตออกซิเดทีฟแซนโธฟิลล์ไดซิคลิกอาจป้องกันหรือชะลอการลุกลาม (ความก้าวหน้า) ของ ต้อกระจก (ต้อกระจกขุ่นมัวของ เลนส์ตา) [17, 19-21, 26, 31, 53, 55]. สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาในอนาคตหลายชิ้นซึ่งการบริโภคอาหารที่อุดมด้วยลูทีนและซีแซนทีนที่เพิ่มขึ้นเช่นผักโขมคะน้าและบรอกโคลีช่วยลดโอกาสในการเกิด ต้อกระจก หรือต้องการการสกัดต้อกระจก (ขั้นตอนการผ่าตัดที่มีเมฆมาก เลนส์ตา ถูกถอดออกและแทนที่ด้วยเลนส์เทียม) 18-50% ในแง่ของความเข้มข้นที่แน่นอนและการมีส่วนร่วมของเนื้อเยื่อต่อน้ำหนักตัวโดยรวมลูทีนส่วนใหญ่ถูกแปลในเนื้อเยื่อไขมัน (ประมาณ 65%) และตับ นอกจากนี้ยังพบลูทีนเล็กน้อยใน ปอด, สมอง, หัวใจ, กล้ามเนื้อโครงร่างและ ผิว. มีความสัมพันธ์โดยตรง แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงเส้น (ความสัมพันธ์) ระหว่างการจัดเก็บเนื้อเยื่อและการรับประทานแคโรทีนอยด์ในช่องปาก ดังนั้นลูทีนจึงถูกปล่อยออกจากคลังเนื้อเยื่อเพียงอย่างช้า ๆ ในช่วงหลายสัปดาห์หลังจากหยุดรับประทาน ในเลือดลูทีนถูกขนส่งโดยไลโปโปรตีนซึ่งประกอบด้วยไลโปฟิลิก โมเลกุล และ อะ (โปรตีน moiety ทำหน้าที่เป็นโครงร่างโครงสร้างและ / หรือการรับรู้และการเชื่อมต่อโมเลกุลตัวอย่างเช่นสำหรับตัวรับเมมเบรน) เช่น Apo AI, B-48, C-II, D และ E แคโรทีนอยด์มีอยู่ใน 75% ของ เลือด. Carotenoid ถูกผูกไว้กับ 75-80% LDL, 10-25% ผูกพันกับ HDLและ 5-10% ผูกพันกับ VLDL ในการผสมแบบธรรมดา อาหาร, ความเข้มข้นของลูทีนในซีรัมอยู่ในช่วง 129-628 µg / l (0.1-1.23 µmol / l) และแตกต่างกันไปตามเพศอายุ สุขภาพ สถานะไขมันในร่างกายทั้งหมด มวลและระดับของ แอลกอฮอล์ และ ยาสูบ การบริโภค. การเสริมลูทีนในปริมาณที่เป็นมาตรฐานสามารถยืนยันได้ว่าการเปลี่ยนแปลงระหว่างบุคคลขนาดใหญ่เกิดขึ้นเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของลูทีนในซีรั่มในซีรั่มของมนุษย์และ เต้านมปัจจุบันมีการระบุแคโรทีนอยด์ 34 จากประมาณ 700 ชนิดซึ่งรวมถึงไอโซเมอร์ออลทรานส์ทางเรขาคณิต 13 รายการ ในจำนวนนี้มีการตรวจพบลูทีนคริปโตแซนธินซีแซนทีนอัลฟาและเบต้าแคโรทีนและไลโคปีนบ่อยที่สุด

การขับถ่ายออก

ลูทีนที่ไม่ถูกดูดซึมจะออกจากร่างกายในอุจจาระ (อุจจาระ) ในขณะที่เมตาบอไลต์ (ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว) จะถูกกำจัดออกในปัสสาวะ ในการเปลี่ยนสารเมตาบอไลต์ให้อยู่ในรูปที่ขับถ่ายได้นั้นจะต้องผ่านการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเช่นเดียวกับสารไลโปฟิลิก (ที่ละลายในไขมัน) ทั้งหมด การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อหลายชนิดโดยเฉพาะในตับและสามารถแบ่งออกเป็นสองระยะ:

• ในระยะที่ 450 เมตาโบไลต์ของลูทีนจะถูกไฮดรอกซิเลต (การแทรกกลุ่ม OH) โดยระบบไซโตโครม P-XNUMX เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลาย
• ในระยะที่ XNUMX การผันคำกริยากับสารที่ชอบน้ำอย่างมาก (ละลายน้ำได้) จะเกิดขึ้น - เพื่อจุดประสงค์นี้กรดกลูคูโรนิกจะถูกถ่ายโอนไปยังกลุ่ม OH ที่ใส่ไว้ก่อนหน้านี้ของสารเมตาบอไลต์ด้วยความช่วยเหลือของกลูคูโรนีลทรานสเฟอเรส

ยังไม่ได้มีการอธิบายเมตาโบไลต์ของลูทีนส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามสามารถสันนิษฐานได้ว่าผลิตภัณฑ์ในการขับถ่ายเป็นสารที่มีกลูคูโรไนด์เป็นส่วนใหญ่ หลังจากโสด การบริหารเวลาที่อยู่อาศัยของแคโรทีนอยด์ในร่างกายอยู่ระหว่าง 5-10 วัน