Dalam organisma tumbuhan, lutein, sebagai komponen penting dari sistem fotos, memenuhi fungsi pengumpulan cahaya dan perlindungan photop, antara lain. Sistem foto terdiri daripada kompleks antena atau kompleks pengumpulan cahaya (perangkap pengumpulan cahaya) dan pusat tindak balas, dan merupakan kumpulan protein dan pigmen molekul - klorofil dan karotenoid. Ia dilokalisasi pada membran dalaman - membran thylakoid - kloroplas, tapak fotosintesis. Kompleks pengumpulan cahaya setiap sistem fotos terdiri daripada sekitar 250 atau 300 protein molekul dikaitkan dengan pigmen klorofil dan karotenoid. Cahaya insiden menaikkan kompleks antena ke keadaan bersemangat tinggi. Lutein dan lain-lain karotenoid mempunyai tugas di sini untuk menyerap kuanta cahaya dan mengalirkan tenaganya dari satu molekul ke sebelah ke pusat tindak balas sistem fotos. Setelah berada di pusat tindak balas, tenaga diserap oleh klorofil-a molekul. Ini menggunakan tenaga untuk menghasilkan setara tenaga kimia. Pusat tindak balas dari sistem fotos akhirnya memberikan perangkap yang tidak dapat dipulihkan untuk kuanta cahaya. Di samping itu, lutein mempunyai antioksidan kesannya dan dengan itu memperoleh fungsi pelindung penting bagi sel tumbuhan dan juga haiwan. Ia mampu memintas singlet pemusnah sel oksigen. Singlet oksigen tergolong dalam radikal bebas yang boleh bertindak balas dengan lipid, terutamanya tak tepu asid lemak and kolesterol, protein, asid nukleik, karbohidrat serta DNA dan mengubah atau memusnahkannya - oksidatif tekanan. Semasa detoksifikasi singlet oksigen, lutein bertindak sebagai pembawa tenaga perantaraan - ia membebaskan tenaga dalam interaksi dengan persekitarannya dalam bentuk haba - proses "pelindapkejutan". Dengan cara ini, oksigen singlet reaktif tidak berbahaya. Kajian mengenai organisma mutan, di mana karotenoid, terutama lutein tidak ada sepenuhnya, menunjukkan bahawa sel-sel itu hancur dengan adanya oksigen. Komponen sel - lipid, protein and asid nukleik - tidak berdaya tahan terhadap sebatian oksigen reaktif. Hasilnya adalah kematian sel.
Lutein dan penyakit
Penyakit Lutein dan Mata Lutein dan zeaxanthin memainkan peranan penting dalam profilaksis katarak (katarak) dan berkaitan dengan usia degenerasi makula (AMD). Kedua-dua penyakit mata adalah dua penyebab utama kecacatan penglihatan and buta, di hadapan retinopati diabetes - penyakit retina mata disebabkan oleh kencing manis mellitus. Yang berkaitan dengan usia degenerasi makula (AMD) Makula lutea (bintik kuning) terletak berhampiran pusat retina, tisu saraf sensitif cahaya yang nipis, telus dan terdiri daripada sel-sel fotoreseptor, batang dan kerucut. The bintik kuning berdiameter kira-kira 5 milimeter dan mempunyai yang terbesar ketumpatan batang dan kon. Dari luar (perifovea) ke kawasan dalam (parafovea) makula, bahagian batang menurun, sehingga di fovea centralis hanya kerucut - sel visual yang bertanggungjawab terhadap persepsi warna - diharapkan. The fovea centralis dari bintik kuning adalah bidang penglihatan paling tajam dan khusus untuk resolusi spasial tertinggi. Oleh itu, jelas bahawa ke arah fovea centralis kandungan lutein dan zeaxanthin meningkat dengan kuat untuk memberikan perlindungan yang mencukupi untuk kerucut sensitif. Sebagai tambahan kepada lutein dan zeaxanthin, meso-zeaxanthin juga dijumpai dalam jumlah yang banyak di retina. Agaknya, meso-zeaxanthin mewakili produk penukaran lutein. Di fovea centralis, lutein nampaknya mengalami reaksi kimia. Dengan sebatian reaktif ia dapat mengoksidasi menjadi oksolutein dan sebagai akibat pengurangan ditukar menjadi zeaxanthin dan meso-zeaxanthin. The enzim diperlukan untuk proses ini belum dikenal pasti. Oleh kerana retina kanak-kanak mengandungi lebih banyak lutein dan kurang meso-zeaxanthin berbanding dengan orang dewasa, mekanisme ini sepertinya belum berkembang dengan kuat dalam organisma kanak-kanak. Batang dan kerucut retina mempunyai kandungan tak jenuh yang tinggi asid lemak dan oleh itu sangat sensitif terhadap peroksidasi lipid. Mereka juga terdedah kepada tahap radiasi cahaya yang tinggi - berisiko tinggi untuk kerosakan fotooksidatif. Lutein bertindak di retina di satu pihak sebagai penapis cahaya dan di sisi lain sebagai antioksidan.Xanthophyll mempunyai keupayaan untuk menyaring sinar cahaya biru gelombang pendek dari jarak cahaya spektrum biasa. Terutama cahaya biru bertenaga tinggi dianggap bertanggungjawab untuk pembentukan oksigen tunggal dan sebatian oksigen reaktif yang lain dengan mengubah fotosensitizer exo dan endogen menjadi keadaan teruja. Oleh itu, lutein melindungi mata dari serangan radikal dan kerosakan fotooksidatif. Selanjutnya, lutein dapat mematikan spesies oksigen reaktif - pelindapkejutan -, mengganggu tindak balas rantai radikal bebas dan dengan itu mengurangkan peroksidasi lipid. Ini menghalang pembentukan lipofuscin, sebagai contoh, bahan fotoreaktif. Lipofuscin tergolong dalam kumpulan kimia yang tidak ditentukan dengan jelas dari pelbagai struktur agregat kompleks lipid dan protein. Bahan prooksidan meningkatkan risiko berkaitan dengan usia degenerasi makula. Pigmen xanthophyll di fovea centralis dari titik kuning berorientasikan keutamaan dan oleh itu dapat menyerap cahaya terpolarisasi hanya pada arah tertentu. Dengan menyerap cahaya terpolarisasi dari sudut tertentu, lutein dapat mengurangkan kesan gloss dan silau. Di samping itu, dipercayai bahawa lutein dapat mengurangkan kesan penyimpangan kromatik (penyimpangan lensa optik) dan dengan demikian meningkatkan ketajaman penglihatan, terutama dalam jarak panjang gelombang pendek. Pada pesakit dengan degenerasi retina kongenital, peningkatan pengambilan lutein melalui peningkatan penggunaan bayam atau kangkung, misalnya, menghasilkan ketajaman kontras yang lebih baik, kurang silau, dan persepsi warna yang lebih baik. Kajian terhadap pesakit AMD yang mati mendapati bahawa retina mereka telah mengurangkan kadar lutein dan zeaxanthin dengan ketara. Akhirnya, kepekatan tinggi lutein dan zeaxanthin di retina dikaitkan dengan risiko AMD hingga 82% lebih rendah. Oleh itu, pengambilan makanan kaya lutein dan zeaxanthin yang mencukupi oleh itu memainkan peranan penting. Peningkatan pengambilan lutein dan zeaxanthin dapat meningkatkan kepekatan pada macula lutea retina dengan ketara. Tahap xanthophylls di retina berkorelasi dengan tahap serum mereka. Proses pengumpulan memerlukan sehingga beberapa bulan, sehingga peningkatan pengambilan lutein dan zeaxanthin mestilah jangka panjang. Dalam kajian yang sepadan, kepekatan kedua-dua xanthophylls tidak meningkat dengan ketara hanya setelah satu bulan. Peningkatan pengambilan lutein tidak dikaitkan dengan kesan sampingan seperti hiperkarotenemia, karotenderma, dan perubahan dalam proses hematologi atau biokimia. Katarak (katarak) Sama seperti AMD, kajian saintifik mengesahkan kesan profilaktik lutein pada katarak. Dari segi antioksidan harta benda, lutein mencegah penjanaan fotokimia spesies oksigen reaktif (ROS) dalam pelbagai tisu mata, yang boleh menjadi pencetus penyakit. Radikal oksigen membawa antara lain, pengubahsuaian protein lensa, pengumpulan glikoprotein, produk pengoksidaan asid amino tryptophan, dan banyak molekul pendarfluor dari sumber eksogen dan endogen. Sensitizer ini akhirnya dipertanggungjawabkan untuk kekerapan lensa. Dengan mengurangkan kesan kerosakan cahaya dan oksigen secara signifikan melalui pengambilan makanan kaya lutein jangka panjang, berkala, dan tinggi, risiko katarak dikurangkan hingga 50%. Lutein bertindak secara sinergis dengan antioksidan lain, seperti enzim superoksida dismutase, catalase dan gluthate peroxidase. Kepekatan tinggi lutein serta zeaxanthin di retina berkorelasi dengan lensa lutsinar. Kajian epidemiologi selanjutnya menyimpulkan bahawa individu dengan peningkatan pengambilan lutein dan zeaxanthin, tetapi tidak karotenoid lain atau vitamin A, mempunyai risiko penurunan yang ketara pembedahan katarak. Olmedilla et al 2001 menunjukkan bahawa lutein menyebabkan peningkatan penglihatan, penurunan kepekaan silau, dan peningkatan ketajaman penglihatan pada pesakit katarak.
Fungsi dalam makanan
Kerana lutein relatif stabil dalam penyimpanan semasa pemprosesan makanan, hanya kerugian kecil yang terjadi, lutein sebagai satu bahan atau komponen tumbuhan ekstrak mendapati aplikasi sebagai pewarna makanan.Lutein memberikan warna kuning-oren dan terdapat, misalnya, dalam sup, sos, minuman berperisa, pencuci mulut, rempah, gula-gula dan makanan bakar. Lutein juga digunakan untuk pewarnaan tidak langsung melalui makanan haiwan. Khususnya, ia ditambahkan ke makanan ayam, meningkatkan ciri kuning kuning telur. Tambahan pula, lutein adalah pelopor penting bagi bahan perasa. Xanthophyll terdegradasi oleh kooksidasi dengan bantuan lipoxygenases, dengan bertindak balas dengan sebatian oksigen reaktif dan di bawah haba tekanan. Sebatian karbonil dengan ambang bau rendah terbentuk dari lutein.
