ซีแซนทีน: ความหมายการสังเคราะห์การดูดซึมการขนส่งและการแพร่กระจาย

ซีแซนทีน (มาจาก: zea mays“ข้าวโพด"และxanthós (กรีก)" สีเหลืองปนทราย, สีบลอนด์ ") เป็นตัวแทนที่รู้จักกันดีของชั้นสสารของ นอยด์ซึ่งเป็นเม็ดสี lipophilic (ที่ละลายในไขมัน) สีย้อม ให้พืชหลายชนิดมีสีเหลืองส้มและแดง Carotenoids อยู่ในกลุ่มของสารรองจากพืชกลุ่มใหญ่ดังนั้นจึงเป็นตัวแทนของ“ ส่วนผสมที่ไม่ได้รับสาร” (สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ไม่มีหน้าที่ทางโภชนาการที่ยั่งยืน แต่มีลักษณะ สุขภาพ- โปรโมชั่นเอฟเฟกต์) ตามหน่วยงานย่อยของ นอยด์ เป็นแคโรทีนเช่นอัลฟาแคโรทีน เบต้าแคโรที และ ไลโคปีนซึ่งประกอบด้วย คาร์บอน (C) และ ไฮโดรเจน (H) และ xanthophylls เช่น lutein และ beta-cryptoxanthin ซึ่งมี ออกซิเจน (O) นอกจากอะตอม C และ H แล้วซีแซนทีนยังอยู่ในกลุ่มหลัง คุณสมบัติโครงสร้างของซีแซนทีนคือโครงสร้างโพลีอีนที่สมมาตรและไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (สารประกอบอินทรีย์ที่มีหลาย ๆ คาร์บอน-carbon (CC) พันธะคู่) ประกอบด้วยหน่วยไอโซพรีนอยด์ 8 หน่วยและพันธะคู่คอนจูเกต 11 พันธะ (พันธะคู่ต่อเนื่องหลายพันธะคั่นด้วยพันธะเดี่ยว) อัน ออกซิเจน- วงแหวนเบต้า - ไอออนที่ถูกแทนที่ (วงแหวนไตรเมทิลไซโคลเฮกซีนคอนจูเกตทดแทน O) ติดอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของห่วงโซ่ไอโซพรีนอยด์ ระบบพันธะคู่คอนจูเกตมีหน้าที่ทั้งสีเหลืองส้มและคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์บางประการของซีแซนทีนซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับผลกระทบทางชีววิทยาของพวกมัน แม้จะมีกลุ่ม OH ที่มีขั้วในระบบวงแหวนทั้งสอง แต่ซีแซนทีนก็เป็นไลโปฟิลิกอย่างชัดเจน (ละลายในไขมัน) ซึ่งมีผลต่อลำไส้ (เกี่ยวกับลำไส้) การดูดซึม และ การกระจาย ในสิ่งมีชีวิต ซีแซนทีนมีความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างสูงกับลูทีน แคโรทีนอยด์ทั้งสองคือ dicyclic xanthophylls ด้วยสูตรโมเลกุล C40H56O2 และ a ฟันกราม มวล เท่ากับ 568.8 g / mol ซึ่งแตกต่างกันเฉพาะในตำแหน่งของพันธะคู่ในวงแหวนไตรเมธิลไซโคลเฮกซีนหนึ่งในสองวง ด้วยเหตุนี้ซีแซนทีนและลูทีนจึงเป็นตัวแทนของไอโซเมอร์ที่เกี่ยวข้องกับหน้าที่อย่างใกล้ชิด (สารประกอบที่มีสูตรโมเลกุลเดียวกัน แต่มีรูปร่างต่างกัน) และมักพบร่วมกันในสิ่งมีชีวิต ซีแซนทีนสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบทางเรขาคณิตที่แตกต่างกัน (cis / trans isomerism, (R) - / (S) -configuration) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ซึ่งกันและกัน ในพืช dicyclic xanthophyll มีอยู่เป็นส่วนใหญ่ (~ 98%) เป็นไอโซเมอร์ที่เสถียร (R) -all-trans - (3R, 3'R) -all-trans-zeaxanthin ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์รูปแบบไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันสามารถเกิดขึ้นร่วมกันได้ - cis- / trans-, (3R, 3'R) -, (3S, 3'S) - และ meso- (3R, 3'S) - หรือ (3S, 3'R ) - ซีแซนทีน. อิทธิพลจากภายนอกเช่นความร้อนและแสงสามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของซีแซนทีนจากอาหารได้ cis-isomers ของ zeaxanthin ตรงกันข้ามกับ all-trans isomers มีแนวโน้มที่จะตกผลึกและรวมตัวได้ต่ำกว่าความสามารถในการละลายได้ดีขึ้น การดูดซึม อัตราและการขนส่งภายในเซลล์และนอกเซลล์ที่เร็วขึ้น จากประมาณ 700 แคโรทีนอยด์ที่ระบุมีประมาณ 60 ชนิดที่สามารถเปลี่ยนเป็น วิตามิน (เรตินอล) โดยการเผาผลาญของมนุษย์จึงแสดงกิจกรรมของโปรวิตามินเอ ในซีแซนทีนเนื่องจากระบบวงแหวนทั้งสองประกอบด้วย ออกซิเจนไม่ใช่โปรวิตามินเอ

การสังเคราะห์

แคโรทีนอยด์ถูกสังเคราะห์ (เกิดขึ้น) โดยพืชสาหร่ายและ แบคทีเรีย สามารถสังเคราะห์แสงได้ ในพืชชั้นสูงการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์เกิดขึ้นในเนื้อเยื่อที่สังเคราะห์แสงได้เช่นเดียวกับในกลีบดอกผลไม้และละอองเรณู ในที่สุดแคโรทีนอยด์โดยเฉพาะแซนโธฟิลล์ได้ถูกค้นพบในทุกส่วนของใบไม้ที่ศึกษาจนถึงตอนนี้โดยเฉพาะกลุ่มที่มีโครงสร้างไดซิลิกและกลุ่มไฮดรอกซี (OH) ที่ตำแหน่ง C-3 หรือ C-3 ′ซึ่งสอดคล้องกับซีแซนทีนและลูทีน การสังเคราะห์ทางชีวภาพของซีแซนทีนเกิดขึ้นจากเบต้า - คริปโตแซนธินโดยการไฮดรอกซิเลชัน (ปฏิกิริยาเพื่อแนะนำหมู่ไฮดรอกซิลหนึ่งกลุ่มขึ้นไป) ของวงแหวนเบต้า - ไอออนที่ไม่ได้แทนที่โดย เบต้าแคโรที ไฮดรอกซิเลส - การนำเอนไซม์ของกลุ่ม OH ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตของพืชซีแซนทีนจะถูกเก็บไว้ในโครโมพลาสต์ (พลาสปิดสีส้มสีเหลืองและสีแดงโดยแคโรทีนอยด์ในกลีบผลไม้หรืออวัยวะเก็บ (แครอท) ของพืช) และคลอโรพลาสต์ (ออร์แกเนลล์ของเซลล์สาหร่ายสีเขียวและพืชชั้นสูงที่สังเคราะห์แสง) - รวมอยู่ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนของ โปรตีน, ไขมันและ / หรือ คาร์โบไฮเดรต. ในขณะที่แซนโธฟิลล์ในโครโมพลาสต์ของกลีบดอกและผลไม้ทำหน้าที่ดึงดูดสัตว์ - สำหรับการถ่ายโอนละอองเรณูและการกระจายตัวของเมล็ด - ในคลอโรพลาสต์ของใบพืชจะให้การป้องกันความเสียหายจากแสง (ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดจากแสง) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของสารประกอบเชิงซ้อนที่เก็บเกี่ยวด้วยแสง สารต้านอนุมูลอิสระ การป้องกันทำได้โดยการดับ (ล้างพิษ, การปิดใช้งาน) ของสารประกอบออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา (1O2, ออกซิเจนสายเดี่ยว) โดยซีแซนทีนจะดูดซับ (ใช้) พลังงานที่เปล่งปลั่งโดยตรงผ่านสถานะสามเท่าและปิดการใช้งานโดยการปล่อยความร้อน เนื่องจากความสามารถในการดับเพิ่มขึ้นตามจำนวนพันธะคู่ซีแซนทีนที่มีพันธะคู่ 11 พันธะจึงมีฤทธิ์ในการดับสูง ซีแซนทีนกระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและเป็นแคโรทีนอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในอาหารจากพืชพร้อมกับอัลฟาและ เบต้าแคโรที, เบต้าคริปโตแซนธิน, ไลโคปีน เช่นเดียวกับลูทีน มันมักจะมาพร้อมกับไอโซเมอร์ลูทีนและพบมากในผักใบเขียวเข้มเช่น กะหล่ำปลีโดยเฉพาะผักคะน้าผักโขมผักกาดหัวผักกาดเขียวและ ผักชีฝรั่งแม้ว่าเนื้อหาจะแตกต่างกันไปมากขึ้นอยู่กับความหลากหลายฤดูกาลความสมบูรณ์การเจริญเติบโตการเก็บเกี่ยวและสภาพการเก็บรักษาและในส่วนต่างๆของพืช ตัวอย่างเช่นใบด้านนอกของ กะหล่ำปลี และผักกาดหอมมีซีแซนทีนมากกว่าใบชั้นในอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังสามารถตรวจพบสารซีแซนทีนสูงใน ข้าวโพด - โดยที่ซีแซนทีนเป็นเม็ดสีเหลืองหลัก - พริกและ สีเหลือง. dicyclic xanthophyll เข้าสู่สิ่งมีชีวิตของสัตว์ผ่านทางอาหารของพืชซึ่งมันจะสะสมอยู่ใน เลือด, ผิว หรือขนและมีสิ่งดึงดูดคำเตือนหรือ อำพราง ฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่นซีแซนทีนมีหน้าที่ทำให้ต้นขาและกรงเล็บของไก่ห่านและเป็ดมีสีเหลือง สีของไข่แดงยังเกิดจากการมีแซนโธฟิลล์โดยเฉพาะ ลูทีนและซีแซนทีน - ในอัตราส่วนประมาณ 4: 1 เพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาโรค - ยาเสพติด, ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร - และสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและอาหารสัตว์ - สีผสมอาหาร (E 161h) สารเติมแต่งในอาหารสัตว์ (พรีมิกซ์และสารผสมอาหารสัตว์) เพื่อให้ได้สีในผลิตภัณฑ์จากสัตว์ - ซีแซนทีนผลิตขึ้นโดยสังเคราะห์หรือได้รับจากสาหร่ายและชิ้นส่วนพืชที่มีซีแซนทีน ตัวอย่างเช่นจากกลีบของ Tagetes (ดาวเรืองไม้ล้มลุกที่มีช่อดอกสีเหลืองมะนาวถึงสีน้ำตาลแดง) โดยการสกัด การใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรมมีความเป็นไปได้ที่จะมีอิทธิพลต่อเนื้อหาและรูปแบบของแคโรทีนอยด์ในพืชและทำให้ความเข้มข้นของซีแซนทีนเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะ

สลาย

เนื่องจากธรรมชาติของไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) ซีแซนทีนจึงถูกดูดซึม (ถ่ายขึ้น) ที่ส่วนบน ลำไส้เล็ก ระหว่างการย่อยไขมัน สิ่งนี้จำเป็นต้องมีไขมันในอาหาร (3-5 กรัม / มื้อ) เป็นตัวขนส่ง กรดน้ำดี เพื่อละลาย (เพิ่มความสามารถในการละลาย) และสร้าง micelles และ esterases (ย่อยอาหาร เอนไซม์) เพื่อแยกซีแซนทีนเอสเทอร์ด้วย กรดไขมัน. หลังจากได้รับการปลดปล่อยจากเมทริกซ์อาหารซีแซนทีนจะรวมอยู่ในลูเมนของลำไส้เล็กกับสารไลโปฟิลิกอื่น 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 อัตราของซีแซนทีนจากอาหารจากพืชแตกต่างกันไปทั้งภายในและระหว่างกันตั้งแต่ 30 ถึง 60% ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของไขมันที่บริโภคในเวลาเดียวกันในแง่ของอิทธิพลที่ส่งเสริมต่อการดูดซึมซีแซนทีนกรดไขมันอิ่มตัวมีประสิทธิภาพมากกว่าไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน กรดไขมัน (polyene fatty acids, PFS) ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ดังต่อไปนี้:

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

ความสามารถในการดูดซึมของซีแซนทีนขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกและภายนอกต่อไปนี้นอกเหนือจากการบริโภคไขมัน [4, 11, 14, 15, 21, 29, 48, 55-57, 72, 76]:

• ปริมาณซีแซนทีนทางอาหาร (อาหาร) - เมื่อขนาดยาเพิ่มขึ้นความสามารถในการดูดซึมสัมพัทธ์ของแคโรทีนอยด์จะลดลง
• รูปแบบไอโซเมอริก - ซีแซนทีนซึ่งแตกต่างจากแคโรทีนอยด์อื่น ๆ เช่นเบต้าแคโรทีนถูกดูดซึมได้ดีกว่าในรูปแบบ cis มากกว่าในรูปแบบทรานส์ทั้งหมด การบำบัดความร้อนเช่นการปรุงอาหารส่งเสริมการเปลี่ยนจาก all-trans เป็น cis zeaxanthin
• แหล่งอาหาร - จากอาหารเสริม (ซีแซนทีนที่แยกได้ในสารละลายน้ำมัน - ปัจจุบันอิสระหรือเอสเทอร์ที่มีกรดไขมัน) แคโรทีนอยด์มีอยู่มากกว่าอาหารจากพืช (ซีแซนทีนเชิงซ้อน) โดยเห็นได้จากระดับซีแซนทีนในซีรั่มที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังการกลืนกิน ของอาหารเสริมเทียบกับการบริโภคผักและผลไม้ในปริมาณเท่า ๆ กัน
• เมทริกซ์อาหารที่ซีแซนทีนถูกรวมเข้าด้วยกัน - จากผักแปรรูป (การผสมเชิงกลการให้ความร้อนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) ซีแซนทีนจะดูดซึมได้ดีกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (> 15%) มากกว่าจากอาหารดิบ (<3%) เนื่องจากแคโรทีนอยด์ในผักดิบเป็นผลึกใน เซลล์และล้อมรอบด้วยเซลลูโลสที่เป็นของแข็งและ / หรือเมทริกซ์โปรตีนที่ยากต่อการดูดซึม เนื่องจากซีแซนทีนมีความไวต่อความร้อนจึงควรเตรียมอาหารที่มีซีแซนทีนอย่างเบามือเพื่อลดการสูญเสีย
• ปฏิสัมพันธ์กับส่วนผสมอาหารอื่น ๆ
  • ใยอาหารเช่นเพคตินจากผลไม้ลดการดูดซึมของซีแซนทีนโดยการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ไม่ดีกับแคโรทีนอยด์
  • Olestra (สารทดแทนไขมันสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยเอสเทอร์ของซูโครสและกรดไขมันสายยาว (→ซูโครสโพลีเอสเตอร์) ซึ่งไม่สามารถแยกออกได้ด้วยไลเปสจากภายนอก (เอนไซม์สลายไขมัน) เนื่องจากมีการขัดขวางแบบสเตอริกและถูกขับออกมาโดยไม่เปลี่ยนแปลง) ลดการดูดซึมซีแซนทีน ตาม Koonsvitsky et al (1997) การบริโภค olestra 18 กรัมต่อวันในช่วง 3 สัปดาห์ส่งผลให้ระดับแคโรทีนอยด์ในซีรัมลดลง 27%
  • ไฟโตสเตอรอลและ - สเตอรอล (สารประกอบทางเคมีจากคลาสสเตอรอลที่พบในส่วนของพืชที่มีไขมันเช่นเมล็ดถั่วงอกและเมล็ดพืชซึ่งมีลักษณะคล้ายกันมากกับโครงสร้างของ คอเลสเตอรอล และยับยั้งการดูดซึมในการแข่งขัน) อาจทำให้การดูดซึมซีแซนทีนในลำไส้ลดลง ดังนั้นการใช้สเปรดที่มีส่วนผสมของไฟโตสเตอรอลเป็นประจำเช่นเนยเทียมสามารถทำได้ นำ เป็นระดับแคโรทีนอยด์ในซีรัมที่ลดลงปานกลาง (10-20%) โดยการบริโภคผักและผลไม้ที่อุดมด้วยแคโรทีนอยด์เพิ่มขึ้นพร้อม ๆ กันทุกวันการลดความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์ในซีรัมสามารถป้องกันได้โดยการบริโภคมาการีนที่มีไฟโตสเตอรอล
  • การบริโภคสารผสมแคโรทีนอยด์เช่นซีแซนทีนลูทีนเบต้าแคโรทีนคริปท็อกแซนธินและไลโคปีนสามารถยับยั้งและส่งเสริมการดูดซึมซีแซนทีนในลำไส้ได้ในระดับของการรวมตัวเป็นไมเซลล์ผสมในลำไส้เล็กลำไส้ระหว่างการขนส่งภายในเซลล์และรวมตัวเป็น ไลโปโปรตีนที่มีความแตกต่างระหว่างบุคคลที่แข็งแกร่ง ตาม Olsen (1994) การให้เบต้าแคโรทีนในปริมาณที่สูงทางเภสัชวิทยาส่งผลให้การดูดซึมซีแซนทีนลดลงและระดับซีแซนทีนในซีรั่มลดลงซึ่งน่าจะเกิดจากกระบวนการเคลื่อนที่ทางจลน์ไปตามเยื่อบุลำไส้ (เยื่อบุลำไส้) ดังนั้นการให้เบต้าแคโรทีนในปริมาณที่มากเกินไปจะยับยั้งการดูดซึมของลำไส้โดยเฉพาะอย่างยิ่งแคโรทีนอยด์ที่มีศักยภาพในการป้องกันสูงกว่าเบต้าแคโรทีนเช่นซีแซนทีนลูทีนและไลโคปีนและมีอยู่ในซีรั่มจำนวนมาก ; Wahlquist et al (1994) ไม่พบผลใด ๆ ต่อระดับซีแซนทีนในซีรั่มเมื่อให้เบต้าแคโรทีน 20 มก. ทุกวันเป็นระยะเวลาหนึ่งปี
  • โปรตีน และ วิตามินอี เพิ่มการดูดซึมซีแซนทีน
• ประสิทธิภาพการย่อยอาหารของแต่ละบุคคลเช่นการผสมกันทางกลในระบบทางเดินอาหารส่วนบน pH ในกระเพาะอาหารการไหลของน้ำดี - การเคี้ยวอย่างละเอียดและ pH ของน้ำในกระเพาะอาหารต่ำจะส่งเสริมการหยุดชะงักของเซลล์และการปล่อยซีแซนทีนที่ถูกผูกไว้และเอสเทอร์ตามลำดับซึ่งจะเพิ่มการดูดซึมของแคโรทีนอยด์ การไหลเวียนของน้ำดีลดลงลดการดูดซึมเนื่องจากการสร้างไมเซลล์บกพร่อง
• สถานะอุปทานของสิ่งมีชีวิต
• ปัจจัยทางพันธุกรรม

ขนส่งและจำหน่ายในร่างกาย

ใน enterocytes (เซลล์ของลำไส้เล็ก เยื่อบุผิว) ของส่วนบน ลำไส้เล็กซีแซนทีนรวมอยู่ใน 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 (เอเทรียมคอร์ดิสเดกซ์ทรัม) Chylomicrons ถูกส่งไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วง การไหลเวียน โดยแรงสูบของ หัวใจ. โดยเดี่ยว การบริหาร ของสาหร่ายทะเลชนิดฮาโลฟิลิก Dunaliella salina ซึ่งสามารถผลิตแคโรทีนอยด์ได้จำนวนมากรวมถึงเบต้าแคโรทีน (all-trans, cis), อัลฟาแคโรทีน, คริปโตแซนธิน, ไลโคปีน, ลูทีนและซีแซนทีนได้รับการแสดงใน เลือด ของบุคคลที่มีสุขภาพดีที่ chylomicrons เก็บแซนโธฟิลล์ไว้เป็นพิเศษ ลูทีนและซีแซนทีน มากกว่าแคโรทีนเช่นอัลฟาและเบต้าแคโรทีน สาเหตุดังกล่าวเป็นขั้วที่สูงขึ้นของแซนโธฟิลล์เนื่องจากกลุ่มไฮดรอกซีอิสระ (OH) ซึ่งนำไปสู่การดูดซึมซีแซนทีนอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในไมเซลล่าผสมและไลโปโปรตีนเมื่อเทียบกับเบต้าแคโรทีน Chylomicrons มีครึ่งชีวิต (เวลาที่ค่าที่ลดลงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลตามเวลาจะลดลงครึ่งหนึ่ง) ประมาณ 30 นาทีและถูกย่อยสลายเป็นเศษของ chylomicron (CM-R เศษของ chylomicron ที่มีไขมันต่ำ) ในระหว่างการขนส่งไปยัง ตับ. ในบริบทนี้ไลโปโปรตีน เอนไซม์ไลเปส (LPL) มีบทบาทสำคัญซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวของเซลล์บุผนังหลอดเลือดของ เลือด เส้นเลือดฝอยและนำไปสู่การดูดซึมฟรี กรดไขมัน และซีแซนทีนจำนวนเล็กน้อยเข้าไปในเนื้อเยื่อต่างๆเช่นกล้ามเนื้อเนื้อเยื่อไขมันและต่อมน้ำนมโดยการแตกของไขมัน อย่างไรก็ตามซีแซนทีนส่วนใหญ่ยังคงอยู่ใน CM-R ซึ่งจับกับตัวรับเฉพาะใน ตับ และถูกนำเข้าสู่เซลล์เนื้อเยื่อของตับผ่าน endocytosis ที่เป็นสื่อกลางรับ (การรุกราน ของ เยื่อหุ้มเซลล์ →การบีบรัดถุงที่มี CM-R (ออร์แกเนลล์ของเซลล์) เข้าไปในเซลล์ภายใน) ใน ตับ เซลล์ซีแซนทีนจะถูกเก็บไว้บางส่วนและอีกส่วนหนึ่งจะรวมอยู่ใน VLDL (ต่ำมาก lipoproteins) ซึ่งแคโรทีนอยด์ไปถึงเนื้อเยื่อนอกร่างกายผ่านทางกระแสเลือดเมื่อ VLDL ไหลเวียนในเลือดจับกับเซลล์รอบข้าง ไขมัน ถูกแยกออกโดยการกระทำของ LPL และสารไลโปฟิลิกที่ปล่อยออกมารวมถึงซีแซนทีนจะถูกทำให้เป็นภายใน (นำขึ้นภายใน) โดยการแพร่แบบพาสซีฟ ส่งผลให้เกิด catabolism (การย่อยสลาย) ของ VLDL เป็น IDL (intermediate ไลโปโปรตีน). อนุภาค IDL สามารถรับได้โดยตับในลักษณะที่เป็นสื่อกลางตัวรับและถูกย่อยสลายที่นั่นหรือถูกเผาผลาญ (metabolized) ในเลือดโดยไตรกลีเซอไรด์ เอนไซม์ไลเปส (เอนไซม์แยกไขมัน) ถึง คอเลสเตอรอล- อุดม LDL (ต่ำ ไลโปโปรตีน). ซีแซนทีนถูกผูกไว้กับ LDL ถูกนำเข้าสู่ตับและเนื้อเยื่อภายนอกร่างกายผ่าน endocytosis ที่เป็นสื่อกลางตัวรับและถ่ายโอนไปยัง HDL (lipoproteins ความหนาแน่นสูง) ในทางกลับกันซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการขนส่งซีแซนทีนและไลโปฟิลิกอื่น ๆ โมเลกุลโดยเฉพาะอย่างยิ่งคอเลสเตอรอลจากเซลล์ส่วนปลายกลับไปที่ตับ ส่วนผสมที่ซับซ้อนของแคโรทีนอยด์พบได้ในเนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์ซึ่งขึ้นอยู่กับรูปแบบที่แตกต่างกันทั้งในเชิงคุณภาพ (รูปแบบของแคโรทีนอยด์) และเชิงปริมาณ (สมาธิ ของแคโรทีนอยด์) ลูทีนและซีแซนทีนอัลฟาและเบต้าแคโรทีนไลโคปีนและอัลฟาและเบต้าคริปโตแซนธินเป็นแคโรทีนอยด์หลักในสิ่งมีชีวิตและมีส่วนช่วยประมาณ 80% ต่อปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดพบซีแซนทีนพร้อมกับลูทีนเสมอในเนื้อเยื่อและอวัยวะทั้งหมดของ มนุษย์มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญใน สมาธิ. นอกจากตับต่อมหมวกไตอัณฑะ (กะหำ) and รังไข่ (รังไข่) - โดยเฉพาะ corpus luteum (corpus luteum) - โดยเฉพาะ จุดสีเหลือง ของดวงตา (lat.: macula lutea, เนื้อเยื่อประสาทที่บางโปร่งใสและไวต่อแสงที่มีความหนาแน่นสูงสุดของเซลล์รับแสง (แท่งและกรวย) →“ จุดที่มีการมองเห็นที่คมชัดที่สุด”) มีซีแซนทีนในปริมาณสูง จุดสีเหลือง ตั้งอยู่ตรงกลางของเรตินาชั่วขณะ (อยู่เฉยๆ) ไปที่ ประสาทตา ตุ่ม และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-5 มม. จากด้านนอก (perifovea) ไปยังพื้นที่ด้านใน (parafovea) ของ macula จำนวนแท่งจะลดลงเพื่อให้ตรงกลางของ จุดสีเหลืองใน fovea centralis (ตื้น ดีเปรสชัน - "หลุมภาพ" พื้นที่การมองเห็นที่คมชัดที่สุด (ความละเอียดเชิงพื้นที่สูงสุด)) มีกรวยเฉพาะ (เซลล์ภาพที่รับผิดชอบในการรับรู้สี) เมื่อปริมาณของกรวยเพิ่มขึ้นจาก perifovea ไปยัง fovea centralis เนื้อหาของลูทีนและซีแซนทีนก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเช่นกัน - สมาธิ ของเม็ดสี (ลูทีนและซีแซนทีน) ไปยังพื้นที่รัศมีประมาณ 1.5 มม. รอบ ๆ fovea centralis macula มีลูทีนและซีแซนทีนเป็นแคโรทีนอยด์เพียงชนิดเดียวโดยซีแซนทีนจับกับโปรตีนที่จับเฉพาะ (GSTP1 คลาส pi กลูตาไธโอน S-transferase) และส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปของไอโซเมอร์ (3R, 3'R) และเป็นเมโซ - ซีแซนทีน ((3R, 3'S) - และ (3S, 3'R) -zeaxanthin ตามลำดับ) แนะนำว่าเมโซ - ซีแซนทีนเป็นผลิตภัณฑ์แปลงของลูทีน ใน fovea centralis ลูทีนดูเหมือนจะได้รับปฏิกิริยาทางเคมี สามารถถูกออกซิไดซ์เป็นออกโซลูทีนโดยสารประกอบที่ทำปฏิกิริยาและลดลงเป็นซีแซนทีนและเมโซ - ซีแซนทีนตามลำดับ เอนไซม์ สิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ยังไม่ได้รับการระบุ เนื่องจากเรตินาของเด็กมีลูทีนมากกว่าและมีโซ - ซีแซนทีนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับของผู้ใหญ่กลไกนี้จึงดูเหมือนจะไม่เด่นชัดในสิ่งมีชีวิตของทารกลูทีนและซีแซนทีนให้จุดสีเหลืองและมีความสำคัญในการทำงานเป็นตัวกรองแสง และสารต้านอนุมูลอิสระ แซนโธฟิลล์ทั้งสองเนื่องจากพันธะคู่ที่เชื่อมต่อกันสามารถดูดซับ (รับ) ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสีน้ำเงิน (ความยาวคลื่นสั้นพลังงานสูง) และส่วนที่อาจเป็นอันตรายของแสงที่มองเห็นได้ดังนั้นจึงปกป้องเซลล์รับแสงจากความเสียหายจากสารพิษจากแสงซึ่งมีบทบาทใน พยาธิกำเนิด (การพัฒนา) ของวัยชรา (ที่เกี่ยวข้องกับอายุ) ความเสื่อมของ macular (AMD) [4, 21, 22, 28, 35, 36, 40, 59, 61-63, 65, 69] AMD มีลักษณะการสูญเสียการทำงานของเซลล์จอประสาทตาทีละน้อยและเป็นสาเหตุหลักของ การปิดตา ในผู้ที่มีอายุมากกว่า 50 ปีในประเทศที่พัฒนาแล้ว การศึกษาเกี่ยวกับผู้ป่วย AMD ที่เสียชีวิตพบว่าเรตินาของพวกเขามีปริมาณซีแซนทีนและลูทีนลดลงอย่างมีนัยสำคัญจากการศึกษาทางระบาดวิทยาพบว่าการบริโภคลูทีนและซีแซนทีนที่เพิ่มขึ้น (อย่างน้อย 6 มก. / วันจากผักและผลไม้) มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของเม็ดสีในเม็ดสี และลดความเสี่ยงในการพัฒนา AMD [82, 3, 7, 21, 29, 37, 40, 42, 43, 59-63, 67] ได้ถึง 69% ในที่สุดการบริโภคอาหารที่เพิ่มขึ้นของแซนโธฟิลล์ทั้งสองชนิดสามารถเพิ่มความเข้มข้นของจุดสีเหลืองได้อย่างมีนัยสำคัญซึ่งสัมพันธ์กับระดับลูทีนและซีแซนทีนในซีรัม กระบวนการสะสมต้องใช้เวลานานหลายเดือนดังนั้นการบริโภคลูทีนและซีแซนทีนที่เพิ่มขึ้นจึงต้องอยู่ในระยะยาว ในการศึกษาที่สอดคล้องกันความเข้มข้นของ xanthophylls ทั้งสองไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากผ่านไปหนึ่งเดือน ข้อมูลที่มีอยู่ในขณะนี้บ่งชี้ว่าไม่เพียง แต่การลดความเสี่ยงของ AMD แต่ยังรวมถึงอิทธิพลเชิงบวกต่อแนวทางของ AMD ด้วยลูทีนและซีแซนทีนเพื่อให้แซนโธฟิลล์มีประโยชน์ทั้งในการป้องกันและใน การรักษาด้วย ของโรคตานี้ นอกจาก macula lutea แล้วซีแซนทีนยังพบใน เลนส์ตาโดยที่มันและลูทีนเป็นแคโรทีนอยด์เพียงชนิดเดียวที่มีอยู่ โดยการยับยั้งการสร้างแสงของสายพันธุ์ออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาและป้องกันการดัดแปลงเลนส์ โปรตีน และการสะสมของไกลโคโปรตีนและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่น dicyclic xanthophylls อาจป้องกันหรือชะลอการลุกลาม (ความก้าวหน้า) ของ ต้อกระจก (ต้อกระจกการขุ่นของเลนส์ผลึก) [17, 19-21, 26, 31, 53, 55] สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาในอนาคตหลายชิ้นซึ่งการบริโภคอาหารที่อุดมไปด้วยลูทีนและซีแซนทีนที่เพิ่มขึ้นเช่นผักโขมผักคะน้าและบรอกโคลีสามารถลดความเป็นไปได้ในการพัฒนา ต้อกระจก หรือต้องการการสกัดต้อกระจก (ขั้นตอนการผ่าตัดที่มีเมฆมาก เลนส์ตา ถูกถอดออกและแทนที่ด้วยเลนส์เทียม) 18-50% ข้อกำหนดเบื้องต้นคือการรับประทานลูทีนและซีแซนทีนในปริมาณสูงเป็นประจำและในระยะยาวเพื่อให้ได้แซนโธฟิลล์ในตาที่มีความเข้มข้นเพียงพอ ระดับลูทีนและซีแซนทีนสูงในเรตินามีความสัมพันธ์กับเลนส์ตาที่โปร่งใส ในแง่ของความเข้มข้นที่แน่นอนและการมีส่วนร่วมของเนื้อเยื่อต่อน้ำหนักตัวทั้งหมดซีแซนทีนส่วนใหญ่ถูกแปลในเนื้อเยื่อไขมัน (ประมาณ 65%) และตับ นอกจากนี้ซีแซนทีนยังพบได้เล็กน้อยใน ปอด, สมอง, หัวใจ, กล้ามเนื้อโครงร่างและ ผิว. มีความสัมพันธ์โดยตรง แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงเส้น (ความสัมพันธ์) ระหว่างการจัดเก็บเนื้อเยื่อและการรับประทานแคโรทีนอยด์ในช่องปาก ดังนั้นซีแซนทีนจะถูกปล่อยออกจากคลังเนื้อเยื่อเพียงอย่างช้า ๆ ในช่วงหลายสัปดาห์หลังจากหยุดรับประทาน ในเลือดซีแซนทีนถูกขนส่งโดยไลโปโปรตีนซึ่งประกอบด้วยไลโปฟิลิก โมเลกุล และ อะ (โปรตีนโมอิติหน้าที่เป็นโครงร่างโครงสร้างและ / หรือการรับรู้และโมเลกุลเชื่อมต่อตัวอย่างเช่นสำหรับตัวรับเมมเบรน) เช่น Apo AI, B-48, C-II, D และ E Carotenoid 75-80% ถูกผูกไว้กับ LDL, 10-25% ผูกพันกับ HDLและ 5-10% ผูกพันกับ VLDL ในการผสมแบบธรรมดา อาหารความเข้มข้นของซีแซนทีนในซีรั่มอยู่ระหว่าง 0.05-0.5 µmol / l และแตกต่างกันไปตามเพศอายุ สุขภาพ สถานะไขมันในร่างกายทั้งหมด มวลและระดับของ แอลกอฮอล์ และ ยาสูบ การบริโภค. การเสริมซีแซนทีนในปริมาณที่เป็นมาตรฐานสามารถยืนยันได้ว่าการเปลี่ยนแปลงระหว่างบุคคลขนาดใหญ่เกิดขึ้นเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของซีแซนทีนในซีรั่มของมนุษย์และ เต้านมจนถึงขณะนี้มีการระบุแคโรทีนอยด์ 34 จากประมาณ 700 ชนิดซึ่งรวมถึงไอโซเมอร์ออลทรานส์ทางเรขาคณิต 13 รายการ ในจำนวนนี้มีการตรวจพบซีแซนทีนลูทีนคริปโตแซนธินอัลฟาและเบต้าแคโรทีนและไลโคปีนบ่อยที่สุด

การขับถ่ายออก

ซีแซนทีนที่ไม่ถูกดูดซึมจะออกจากร่างกายในอุจจาระ (อุจจาระ) ในขณะที่เมตาบอไลต์จะถูกกำจัดออกทางปัสสาวะ ในการเปลี่ยนสารเมตาบอไลต์ให้อยู่ในรูปที่ขับถ่ายได้นั้นจะต้องผ่านการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเช่นเดียวกับสารไลโปฟิลิก (ที่ละลายในไขมัน) ทั้งหมด การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อหลายชนิดโดยเฉพาะในตับและสามารถแบ่งออกเป็นสองระยะ

• ในระยะที่ 450 เมตาบอไลต์ของซีแซนทีนจะถูกไฮดรอกซิเลต (การแทรกกลุ่ม OH) เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายโดยระบบไซโตโครม P-XNUMX
• ในระยะที่ XNUMX การผันคำกริยากับสารที่ชอบน้ำอย่างมาก (ละลายน้ำได้) จะเกิดขึ้น - เพื่อจุดประสงค์นี้กรดกลูคูโรนิกจะถูกถ่ายโอนไปยังกลุ่ม OH ที่ใส่ไว้ก่อนหน้านี้ของสารเมตาบอไลต์ด้วยความช่วยเหลือของกลูคูโรนีลทรานสเฟอเรส

ยังไม่ได้มีการอธิบายเมตาบอไลต์ส่วนใหญ่ของซีแซนทีน อย่างไรก็ตามสามารถสันนิษฐานได้ว่าผลิตภัณฑ์ในการขับถ่ายเป็นสารที่มีกลูคูโรไนด์เป็นส่วนใหญ่ หลังจากโสด การบริหารเวลาที่อยู่อาศัยของแคโรทีนอยด์ในร่างกายอยู่ระหว่าง 5-10 วัน