ลูทีน อยู่ในกลุ่มของสารแคโรทีนอยด์และเรียกว่าก วิตามินตา ที่รู้จักกัน ผลิตขึ้นโดยเฉพาะในพืชซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของคลอโรพลาสต์ ในสิ่งมีชีวิตของพืชมันทำหน้าที่เป็นโมเลกุลรวบรวมพลังงานเพื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสง
ลูทีนคืออะไร?
ลูทีนเป็นแคโรทีนอยด์และซีแซนทีนก็เป็นหนึ่งในแซนโธฟิลล์ ประกอบด้วยคาร์บอน 40 อะตอมไฮโดรเจน 56 อะตอมและออกซิเจนสองอะตอม พันธะคู่แบบคอนจูเกตมี 10 พันธะและพันธะคู่เดี่ยวระหว่างอะตอมของคาร์บอน
วงแหวนไซโคลเฮกซานอลที่มีกลุ่มเมธิลสามกลุ่มถูกผูกมัดกับปลายแต่ละด้านของห่วงโซ่คาร์บอน วงแหวนทั้งสองยังมีหมู่ไฮดรอกซิล ดังนั้นโมเลกุลของลูทีนจึงไม่อยู่ในโมเลกุลโปรวิทามินเอ (เบต้าแคโรทีน) แม้จะมีกลุ่มไฮดรอกซิล แต่ลูทีนก็เป็นไลโปฟิลิก พันธะคู่คอนจูเกตจะกำหนดคุณสมบัติของลูทีนและแซนโธฟิลล์ที่เกี่ยวข้อง พวกมันผลิตสีเหลืองส้มดังนั้นจึงมีการซื้อขายลูทีนเป็นสีผสมอาหารภายใต้ชื่อ E 161b
พันธะคู่ที่ผันแปรมีลักษณะการสลับของพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ สิ่งนี้ช่วยให้พันธะคู่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันซึ่งนำไปสู่การกระจายพลังงานที่ดีขึ้นและเหนือสิ่งอื่นใดคือการดูดซึมพลังงานที่ดีขึ้นโดยโมเลกุล ตัวอย่างเช่นลูทีนดูดซับแสงในช่วงคลื่นสั้นสีน้ำเงินและสเปกตรัมอัลตราไวโอเลตดังนั้นในบริบทของการสังเคราะห์แสงจึงมีการให้พลังงานที่ดีขึ้นในพืชและมีผลในการป้องกันดวงตาในสัตว์และมนุษย์
ในขณะเดียวกันโมเลกุลของลูทีนยังดูดซับพลังงานจากออกซิเจนสายเดี่ยวที่มีความตื่นเต้นสูงจึงมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ดังนั้นคุณจึงสามารถสกัดกั้นอนุมูลอิสระ (ออกซิเจนตื่นเต้น)
ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน
คุณสมบัติเหล่านี้ของลูทีนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผลการป้องกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในดวงตา พบว่าแคโรทีนอยด์ที่มีความเข้มข้นสูงในเรตินาช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดจอประสาทตาเสื่อม (AMD) ได้อย่างมีนัยสำคัญ จุดสีเหลืองบนจอประสาทตาเรียกว่า macula
ประกอบด้วยเส้นประสาทตาจำนวนมากและยังมีลูทีนและซีแซนทีนจำนวนมากเพื่อปกป้องพวกเขาด้วย อย่างไรก็ตามเมื่ออายุมากขึ้น macula ก็เสื่อมลง มีสองเหตุผลสำหรับเรื่องนี้ ในแง่หนึ่งเซลล์จะถูกทำลายอย่างช้าๆโดยอิทธิพลของรังสีคลื่นสั้นและพลังงานสูงของแสงสีน้ำเงินและอัลตราไวโอเลต ในทางกลับกันความเครียดออกซิเดชันที่คงที่พร้อมกับการก่อตัวของอนุมูลอิสระยังนำไปสู่การสลายของจอประสาทตา ดังนั้นการเสื่อมสภาพตามอายุที่เพิ่มขึ้นจึงเป็นกระบวนการชราตามปกติซึ่งกลไกป้องกันบางอย่างสามารถหยุดได้
ลูทีนร่วมกับซีแซนทีนที่เกี่ยวข้องช่วยปกป้องดวงตา แซนโธฟิลล์ทั้งสองดูดซับทั้งแสงสีน้ำเงินคลื่นสั้นและในขณะเดียวกันก็ทำให้ออกซิเจนที่มีฤทธิ์รุนแรงเป็นกลาง เนื่องจากผลของพันธะคู่คอนจูเกตทำให้พลังงานที่ดูดซึมสามารถกระจายได้ดีภายในโมเลกุล พลังงานของลูทีนและซีแซนทีนที่ถูกกระตุ้นจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนดังนั้นจึงไม่มีผลที่เป็นอันตรายต่อแมคูลาอีกต่อไป
การศึกษาหลายชิ้นได้พิสูจน์ถึงผลการป้องกันของลูทีน ผลลัพธ์ที่ได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ AMD ขั้นสูงแล้ว นี่คือจุดที่สามารถแสดงให้เห็นถึงการชะลอตัวของกระบวนการทำลายล้างได้ดีที่สุด ลูทีนเกี่ยวข้องกับซีแซนทีนเสมอซึ่งมีโครงสร้างทางเคมีคล้ายกัน
การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วลูทีนถูกสังเคราะห์ในพืชเท่านั้นซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของคลอโรพลาสต์ มันทำหน้าที่เป็นตัวสะสมพลังงานซึ่งมีส่วนช่วยในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพ ตรงกันข้ามกับคลอโรฟิลล์สีเขียวจะไม่แตกตัวเมื่อความเข้มของแสงลดลง นั่นคือเหตุผลที่ใบไม้เปลี่ยนเป็นสีเหลืองส้มในฤดูใบไม้ร่วง
สัตว์และสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ได้รับลูทีนผ่านทางโภชนาการโดยเฉพาะ สิ่งมีชีวิตบางชนิดเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อสารนี้สะสมในสถานที่บางแห่ง ขาและกรงเล็บของไก่มีเพียงสีเหลืองเนื่องจากการเพิ่มคุณค่าของลูทีน สีเหลืองของไข่แดงยังผลิตโดยลูทีน อย่างไรก็ตามร่วมกับซีแซนทีนลูทีนมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีการสะสมในเรตินาในจุดสีเหลืองเนื่องจากเป็นจุดที่ทำให้เกิดผลในการป้องกันที่สำคัญที่สุดต่อจุดด่างดำ อาหารที่อุดมไปด้วยลูทีนเหมาะสมที่จะปกป้องดวงตา ส่วนสีเขียวของพืชและใบมีลูทีนจำนวนมากโดยเฉพาะ สีเหลืองของดอกไม้ส่วนใหญ่เกิดจากลูทีน
คะน้าผักชีฝรั่งผักโขมบรอกโคลีผักกาดถั่วถั่วงอกบรัสเซลส์และถั่วเขียวมีลูทีนมาก การดูดซึมเข้าสู่ร่างกายจะเกิดขึ้นภายในกรอบของการย่อยไขมันและเกิดขึ้นในลำไส้เล็ก ลูทีนถูกทำให้เป็นอิมัลชันโดยกรดน้ำดีและเตรียมไว้สำหรับการดูดซึมที่ลำไส้เล็ก ไขมันมีความจำเป็นในการส่งเสริมการดูดซึมลูทีน แต่กรดไขมันอิ่มตัวมีความเหมาะสมมากกว่าไขมันไม่อิ่มตัว มนุษย์ขึ้นอยู่กับการบริโภคลูทีนอย่างต่อเนื่องเนื่องจากไม่สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายมนุษย์ การจัดหาลูทีนอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันดวงตาจาก AMD อย่างมีประสิทธิภาพ
โรคและความผิดปกติ
ไม่ทราบความบกพร่องทางสุขภาพเฉียบพลันที่เกิดจากลูทีนเนื่องจากปริมาณที่กินเข้าไปทางอาหารก็ไม่เพียงพอเช่นกัน แคโรทีนอยด์สามารถทำให้มะเร็งมีแนวโน้มที่จะพัฒนาขึ้น การวิจัยหลายปีทำให้เกิดข้อสันนิษฐานว่าความเข้มข้นของลูทีนที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งปอดในผู้หญิง
อย่างไรก็ตามความสำคัญทางสถิติไม่เพียงพอที่จะให้คำชี้แจงที่ชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้ การขาดลูทีนมีผลต่อสุขภาพมากขึ้น ด้วยเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้นลูทีนและซีแซนทีนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการมองเห็น การขาดลูทีนเรื้อรังจึงทำให้ตาบอดสนิทได้อย่างรวดเร็ว
