LUTEINA. Nie tylko w ciąży i dla zdrowia oczu – właściwości luteiny

Czym jest luteina?

Karotenoidy to jedna z najbardziej istotnych grup naturalnych barwników. Większość karotenoidów wykazuje silne właściwości przeciwutleniające. Najbardziej znanymi karotenoidami w diecie są m.in.: α-karoten, β-karoten, β-kryptoksantyna, luteina, likopen i zeaksantyna. Grupuje się je na karoteny będące węglowodorami izoprenu i ksantofile. Do ksantofili należą: luteina, zeaksantyna, kryptoksantyna. Luteina jest nienasyconym węglowodorem polienowym, składającym się z 8 reszt izoprenowych, tworzących łańcuch węglowy o 40 atomach węgla i 2 grupach – OH w pierścieniach β-jononowych. Sumaryczny wzór luteiny to: C₄₀H₅₆O₂.

Właściwości luteiny i wpływ na zdrowie

Sposób odżywienia się bogaty w karotenoidy, w tym luteinę, przynosi liczne korzyści dla organizmu. Biorąc po uwagę silne właściwości antyoksydacyjne uważa się, że luteina działa prewencyjnie przed zmianami nowotworowymi (m.in. raka płuc, jelita grubego i piersi [14]), chorobami układu krążenia (luteina chroni lipoproteiny o niskiej gęstości przed procesami utleniania, co skutkuje obniżeniem ryzyka występowania miażdżycy i choroby niedokrwiennej serca) oraz chorobami oczu (więcej na ten temat w dalszej części artykułu).

Jak wykazały badania epidemiologiczne, osoby z najwyższymi poziomami luteiny w surowicy krwi miały istotnie zmniejszone ryzyko występowania choroby wieńcowej. Jednak ze względu małej ilości prac na temat chorób nowotworowych i układu sercowo-naczyniowego a spożyciem luteiny, wciąż istnieje potrzeba prowadzenia dalszych analiz w tej kwestii.

Gdzie występuje luteina?

Luteina jest syntetyzowana tylko przez rośliny. Można ją odnaleźć w zielonych liściachwarzyw oraz żółtych i pomarańczowych warzywach, a także w owocach. Warzywa są jednak lepszym źródłem tego składnika.

Najbogatsze źródła luteiny

Warzywa

Zakres zawartość luteiny w warzywach jest bardzo szeroki i wynosi od 0,01 do 40 mg/100 g. Najwyższą zawartość luteiny ma jarmuż (około 39 mg/100 g) oraz szpinak (około 11,9 mg/100 g). Źródłem luteiny jest także natka pietruszki, cukinia, kapusta, groszek zielony, sałata rzymska, brokuły, kukurydza, dynia, marchew, seler, pomidory czy papryka czerwona.

Owoce

Najwyższe zawartości luteiny w owocach wykazano w nektarynkach, brzoskwiniach, jeżynach, melonie, agreście, awokado, kiwi, malinach i porzeczkach czarnych. Według analiz jeżyny zawierają średnio 0,54 mg/100 g luteiny.

Żółtka jaj

Luteina skoncentrowana jest najczęściej w skórce oraz w miąższu owoców i warzyw. Substancja ta jest obecna także w żółtku jaja kurzego. Zawartość luteiny w żółtkach jaj może być różna, zależnie od rodzaju hodowli i sposobu karmienia kur.

Przyswajalność luteiny

Na zawartość luteiny w warzywach i owocach wpływa wiele czynników, jak np. metody i miejsce uprawy oraz procesy technologiczne. Zaleca się, aby pokarmy które są źródłem luteiny, były spożywane razem z produktami zawierającymi tłuszcz. Ilość tłuszczu niezbędna, aby zwiększyć biodostępność karotenoidów, wynosi 3-5 g w posiłku.

Przyswajanie luteiny wspierane jest także przez rozdrobnienie pokarmu (dokładne żucie) i gotowanie potraw. Obróbka termiczna pokarmów pochodzenia roślinnego skutkuje destrukcją błon komórkowych i kompleksów karotenoidów z białkiem, dzięki czemu zwiększa się biodostępność karotenoidów. Co istotne, ponieważ te związki są względnie odporne napodwyższoną temperaturę, to obróbka termiczna żywności  nie prowadzi do obniżenia ich biologicznych właściwości.

Normy i zapotrzebowanie na luteinę

Normy żywienia do tej pory nie poruszały kwestii luteiny. Wiedza na ten temat jest stosunkowo zbyt niska, aby możliwe było dokładne określenie dziennego zapotrzebowania. Według niektórych danych, dawka luteiny, która jest niezbędna do obniżenia ryzyka występowania  zwyrodnienia plamki żółtej (ang. Age-related Macular Degeneration – AMD) do połowy wynosi 6-14 mg na dobę.

Stosowanie luteiny  – ciąża, laktacja i okres niemowlęcy

Ciąża

Odpowiednie spożycie karotenoidów (szczególnie ß-karotenu, likopenu i luteiny) z dietą oraz ich wysokie poziomy w organizmie matki i płodu wpływają korzystnie na rozwój wzroku, plamki żółtej w oku i funkcji poznawczych u dziecka oraz na zdrowie potomstwa w przyszłości.

Zgodnie dostępnymi danymi, wyższe stężenie karotenoidów w surowicy krwi przyszłej matki może działać prewencyjnie przed wystąpieniem  stanu przedrzucawkowego (jednak zwrócić należy uwagę na niejednoznaczność wyników) oraz przed niską masą urodzeniową względem wieku płodowego.

Ze względu na swoje właściwości przeciwuteniające oraz przeciwzapalne, karotenoidy stymulują funkcje immunologiczne noworodka i chronią przed infekcjami układu oddechowego i pokarmowego. Jest to bardzo ważne zewzględu na to, że system obrony antyoksydacyjnej noworodków (szczególnie przedwcześnie urodzonych) nie jest w pełni rozwinięty.

Oostenbrug i wsp. udowodnili, że stężenie luteiny we krwi u ciężarnych o prawidłowym przebiegu ciąży wzrastało stopniowo. Badania nad zmianami w statusie karotenoidów przeprowadzone wśród peruwiańskich oraz holenderskich ciężarnych wykazały, że stężenie wybranych karotenoidów w osoczu, w szczególności luteiny, wzrasta o około 40% między pierwszym a trzecim trymestrem ciąży.

Orjuela i wsp. przedstawili wyniki na temat tego, że niższa konsumpcja przez kobiety w ciąży owoców i warzyw, bogatych w luteinę i zeaksantynę, była czynnikiem ryzyka wystąpienia siatkówczaka u potomstwa.

Zauważono również, że stężenie karotenoidów we krwi pępowinowej było niższe 4,8 razy dla luteiny i zeaksantyny, w porównaniu do ich stężenia we krwi obwodowej matek. Sugeruje się, że może to być mogą skutkiem wzmożonego stresu oksydacyjnego w czasie porodu, szczególnie w przypadku cesarskiego cięcia.

Przypuszcza się również, że zmiana stężenia we krwi pępowinowej, w zależności od wieku ciążowego, może być rezultatem transportu łożyskowego do płodu. Rozwój narządów u płodu ma najbardziej intensywny przebieg między 33 a 36 tygodniem ciąży, co z kolei może prowadzić do zwiększenia zapotrzebowania płodu na te związki.

Laktacja

Na poziom karotenoidów w mleku kobiecym ma wpływ spożycie oraz stan odżywienia tymi związkami u kobiet w okresie ciąży i laktacji. Podobnie jak w surowicy, głównymi karotenoidami w mleku kobiecym są: β-karoten, luteina i zeaksantyna, likopen, α-karoten i β-kryptoksantyna.

Zawartość karotenoidów w mleku kobiecym jest wyższa niż w mieszankach mlekozastępczych dla niemowląt. Dlatego też obserwuje się lepszy stan odżywienia karotenoidami (szczególnie luteiną) u niemowląt karmionych piersią, w porównaniu do niemowląt karmionych mieszanką mlekozastępczą w pierwszym miesiącu życia.

Luteina i zeaksantyna już w okresie prenatalnym i niemowlęcym mają wpływ na optymalny rozwój plamki żółtej w oku oraz rozwój zdolności poznawczych dziecka. Podawanie noworodkom urodzonych o czasie luteiny w dawce 0,28 mg/dobę w 12 i 36 godzinie życia, skutkowało zmniejszeniem parametrów stresu oksydacyjnego w  48 godzinie życia.

W przypadku dzieci przedwcześnie urodzonych zauważono, że karotenoidy, w tym luteina i zeaksantyna, wpływają na zmniejszenie parametrów stanu zapalnego, poprawę rozwoju siatkówki oka, także na zmniejszenie zachorowalności na martwicze zapalenie jelit, retinopatię wcześniaczą oraz dysplazję oskrzelowo-płucną.

Jak luteina wpływa na oczy

Cechą charakterystyczną dla plamki żółtej jest akumulacja luteiny i zeaksantyny. Ich stężenie w plamce jest istotnie wyższe niż w innych częściach siatkówki. Są podstawowymi składnikami pigmentu plamki. Chronią siatkówkę przed uszkodzeniem świetlnym, ponieważ działają jak filtr dla światła niebieskiego.

Zmniejszając jego intensywność o 40-90% działają protekcyjnie na fotoreceptory siatkówki przed szkodliwym działaniem wolnych rodników i nadmiaru energii świetnej. Luteina i zeaksantyna są obecne również w dużych ilościach w soczewce. Ich stężenie w oku zmniejsza się wraz z upływem lat, jest istotnie niskie u pacjentów z AMD.

Sposób odżywienia się obfity w luteinę i zeaksantynę, a także inne karotenoidy oraz witaminy E, C i cynk, działa prewencyjnie na zapadalność i przebieg kliniczny AMD.

Wyniki badań

W badaniach prospektywnych przeprowadzonych w USA z udziałem 15 pacjentów ze zwyrodnieniem plamki żółtej związanym z wiekiem zauważono, że regularne spożywanie wraz z dietą 4 mg luteiny na dzień prowadziło do  poprawy ostrości widzenia, a także wzrostu zawartości ksantofili w plamce żółtej (2001 r.).  

Wyniki innych badań epidemiologicznych również sugerują związek między wysokim spożyciem luteiny i zmniejszeniem ryzyka występowania chorób oczu, m.in. zaćmy i AMD.

Wyniki badań epidemiologicznych z 2004 r. pokazują, że spożywanie 6 mg luteiny na dobę skutkuje spadkiem ryzyka występowania AMD o 57%.

Badania z ośrodków okulistycznych w USA (2005 r.) wśród pacjentów z AMD udowadniają, że konsumpcja co najmniej 6 mg luteiny i zeaksantyny wraz dietą powoduje zmniejszenie o 43% ryzyka uszkodzenia plamki żółtej.

Również analiza Landruma i wsp . (1997 r.) uwidoczniła, że u badanych suplementujących luteinę w dawce 30 mg/dobę przez okres 140 dni doszło do zmniejszenia szkodliwego wpływu fototoksycznego światła niebieskiego na wrażliwe struktury siatkówki.

Rodzaje suplementów

                Suplementy diety, w których skład najczęściej wchodzi luteina, ze względu na zastosowanie można podzielić na:

• kompleksy witaminowo-mineralne jako uzupełnienie diety,
• preparaty do stosowania w celu ochrony oczu i poprawy ostrości widzenia.
• suplementy jako wsparcie pielęgnacji skóry – nutrikosmetyki.

                Luteina nie jest syntetyzowana w organizmie człowieka, więc musi być dostarczana z dietą lub w postaci preparatów farmaceutycznych. Jak wcześniej wspomniano, wchłanianie tych związków z przewodu pokarmowego, tak jak i innych karotenoidów, odbywa się z udziałem tłuszczów. Luteina krystaliczna, wykorzystywana w suplementach pokarmowych, przyswaja się łatwiej niż z pokarmu.  

Dawkowanie

Zazwyczaj stężenie luteiny w dostępnych preparatach wynosi od 0,25 do 24 mg. Rosnąca popularność luteiny w suplementach diety, wymaga zwrócenia szczególnej uwagi na spożywanie odpowiedniej dawki tego związku.

Luteina i zeaksantyna

Wiele preparatów zawiera jednocześnie oba ksantofile – luteinę i zeaksantynę. Ze względu na role jakie mają w siatkówce oka, suplementacja obu tych związków w odpowiednich ilościach i proporcjach wydaje się być bardzo ważna. Jako najbardziej optymalną proporcję podaje się stosunek luteiny do zeaksantyny  5 : 1 – przy czym zalecana dawka luteiny to 10mg i 2 mg zeaksantyny.

Badania przeprowadzone na zwierzętach udowodniły bezpieczeństwo przyjmowania luteiny z dietą oraz brak skutków ubocznych suplementacji.Metoda oceny ryzyka na podstawie obserwowanego poziomu bezpiecznego (OSL ) pokazuje i potwierdza wysokie bezpieczeństwo stosowania preparatów w dawce nie większej niż 20 mg luteiny/dobę.

Luteina i inne karotenoidy a opalanie

Sugeruje się, że nutrikosmetyki, mające w swoim składzie główne β-karoten, likopen, luteinę i zeaksantynę są pomocne w zachowaniu opalenizny. Wyniki badań pokazują, że spożywanie pokarmów bogatych w karotenoidy może prowadzić do zmiany zabarwienia skóry na odcień pomarańczowy. Efekt ten zanika po przerwaniu przyjmowania tych produktów.

Spożywanie karotenoidów ma działanie protekcyjne na skórę przed promieniowaniem UV.  Przeprowadzono również badanie analizujące wpływ luteiny i zeaksantyny na elastyczność i nawodnienie skóry. Zauważano poprawę zarówno nawilżenia jak i elastyczności, jednak efekt był najlepszy przy stosowaniu suplementacji i preparatu na skórę.

Zdrowy sen

🔎 Badanie Deng [13] wykazało, że osoby o optymalnym czasie snu (7-8 godzin na dobę) spożywały więcej karotenoidów w diecie w porównaniu do osób śpiących krócej lub dłużej. W szczególności luteina + zeaksantyna były związane z mniejszym ryzykiem krótkiego snu.

Podsumowanie

Podsumowując, luteina ma ogromne znaczenie żywieniowe ze względu na właściwości antyoksydacyjne, przeciwnowotworowe oraz chroniące organizm przed chorobami układu krążenia, a także chorobami oczu.

Luteina i inne karotenoidy, stosowane jako suplementy diety lub aplikowane bezpośrednio na skórę, są elementem chroniącym przed zbyt wczesnym starzeniem oraz uszkodzeniami spowodowanymi promieniowaniem słonecznym.

Bibliografia:

1. Chilczuk B., Perucka I., Materska M., Buczkowska H.,Zawartość luteiny, zeaksantyny i β-karotenu w lifilozowanych owocach wybranychodmian Cucurbita Maxima D., ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2014, 2 (93),139 – 150.
2. Gryszczyńska A., Gryszczyńska B., Opala B., Karotenoidy. Naturalne źródła, biosynteza, wpływ na organizm ludzki, Postępy Fitoterapii, 2/2011
3. Kwiatkowska E., Luteina – źródła w diecie i potencjalna rola prozdrowotna , Postępy Fitoterapii 2/2010, s. 97-100
4. Szostak W.B., Szostak-Węgierek D., Żywienie w profilaktyce zwyrodnienia plamki żółtej, Przegląd Lekarski, 2008, 65,6.
5. Hamułka J., Nogal D., Ocena oraz charakterystyka suplementów diety zawierających luteinę i zeaksantynę obecnych na polskim rynku farmaceutycznym, Rocznik PZH, 2008, 59, 1. 47-57.
6. Hamułka J., Sulich A., Zielińska M., Wawrzyniak A., Ocena spożycia karotenoidów w wybranej grupie kobiet w ciąży, Problemy Higieny i Epidemiologii, 2015, 96(4).
7. Zielińska M.A, Wesołowska A., Pawlus B, Hamułka J., Health Effects of Carotenoids during Pregnancy and Lactation, Nutrients, 2017, 9(8).
8. Gryszczyńska A., Gryszczyńska B., Opala B. Karotenoidy. Naturalne źródła, biosynteza, wpływ na organizm ludzki, Postępy Fitoterapii, 2/2011.
9. Hamułka J., Wawrzyniak A., Karotenoidy w suplementach diety, Problemy Higieny i Epidemiologii, 2011, 92(1), 67-72.
10. Sherry C.L., Oliver J.S., Renzi L.M., Marriage B.J., Lutein Supplementation Increases Breast Milk and Plasma Lutein Concentrations in Lactating Women and Infant Plasma Concentrations but Does Not Affect Other Carotenoids, The Journal of Nutrition, 2014, 144, 8, 1256–1263.
11. Giampietri M., Lorenzoni F., Moscuzza F., Ghirri P., Lutein and Neurodevelopment in Preterm Infants, Frontiers in Neuroscience, 2016, 10, 411.
12. Kania-Dobrowolska M., Baraniak J., Kujawski R., Ożarowski M., Nutrikosmetyki – nowa podgrupa suplementów diety, Postępy Fitoterapii  2017, 2, s. 132-138
13. Deng, M. G., Liu, F., Wang, K., Liang, Y., Nie, J. Q., & Liu, J. (2023). Relationship between dietary carotenoid intake and sleep duration in American adults: a population-based study. Nutrition Journal, 22(1), 68.
14. Dehnavi MK, Ebrahimpour-Koujan S, Lotfi K, Azadbakht L. The Association between Circulating Carotenoids and Risk of Breast Cancer: A Systematic Review and Dose-Response Meta-Analysis of Prospective Studies. Adv Nutr. 2024 Jan;15(1):100135. doi: 10.1016/j.advnut.2023.10.007. Epub 2023 Oct 30. PMID: 38436219; PMCID: PMC10694674.

• Data pierwotnej publikacji artykułu: 25.10.2018
• Data ostatniej aktualizacji o wyniki badań: 27.01.2024