Przewaga luteiny wolnej nad jej formą zestryfikowaną

autorka: dr n. farm. Paulina Mączka
farmakolog

Luteina jest żółto-pomarańczowym barwnikiem naturalnie występującym w przyrodzie. Należy do ksantofili – substancji barwnych z grupy karotenoidów. Z kolei pod względem budowy chemicznej – do grupy nienasyconych węglowodorów polienowych zbudowanych z ośmiu reszt izoprenowych, tworzących łańcuch węglowy o 40 atomach węgla i dwóch grupach -OH w pierścieniach ß-jonowych. Luteina jest substancją lipofilną, dobrze rozpuszcza się w tłuszczach. Ze względu na obecność w cząsteczce grup hydroksylowych wykazuje większą polarność niż pozostałe karotenoidy.

Luteina syntetyzowana jest wyłącznie przez rośliny, konieczne jest więc jej dostarczenie w diecie bogatej w warzywa i owoce. Obecna w roślinach występuje w dwóch postaciach: wolnej (luteina lub jej forma epoksydowa) i w formie estru z kwasem palmitynowym. Wolna forma luteiny występuje głównie w zielonych częściach warzyw, natomiast żółte oraz pomarańczowe owoce i warzywa bogate są w estry luteiny. Rośliny charakteryzujące się dużą zawartością luteiny to szpinak, jarmuż, brokuły, natka pietruszki, jeżyny, agrest oraz melon. Przyjęta z dietą po strawieniu w dwunastnicy i żołądku tworzy wraz z monoglicerydami i wolnymi kwasami tłuszczowymi kompleksy umożliwiające ich utrzymanie w wodzie w postaci roztworu micelarnego. Za pośrednictwem chylomikronów tworzących się w enterocytach związki te są wydzielane do naczyń chłonnych i transportowane za pomocą krwi do wątroby. Z jelita trafia do wątroby, gdzie włączana jest w struktury lipoprotein LDL i HDL i pod tą postacią rozprowadzana jest w organizmie.
Luteina gromadzi się głównie w soczewce oka i centralnej części siatkówki. Niezależnie od formy przyjmowanej luteiny tylko jej wolna forma jest wchłaniana przez organizm i w takiej postaci identyfikowana jest w surowicy krwi.^[1]

Obie postacie tego związku – wolna i zestryfikowana – wydają się być na równi przyswajalne przez ludzki organizm. Jednak ze względu na to, że czynną formą luteiny w organizmie jest forma nieestryfikowana, estry luteiny dostarczone w pożywieniu muszą zostać przekształcone w formę wolną, a proces ten odbywa się pod działaniem enzymów jelita cienkiego. O biodostępności i stopniu przyswajalności luteiny decyduje aktywność odpowiednich enzymów trawiennych zdolnych do uwalniania luteiny z jej form zestryfikowanych oraz obecność innych związków tłuszczowych w pokarmie.

Udowodniono, że luteina znacznie lepiej wbudowuje się w docelowe struktury organizmu, gdy dostarczana jest razem z kwasami omega-3 oraz z pokarmami o dużej zawartości tłuszczu.^[2] Suplementacja diety preparatami zawierającymi luteinę ma bezpośrednie przełożenie na stężenie luteiny w osoczu krwi, a także jej zagęszczenie optyczne pigmentu w obrębie plamki żółtej.^[3] Coraz bardziej popularne stają się preparaty zawierające luteinę w wysokiej dawce, jednak po dokładnej analizie chemicznej składu produktu okazuje się, że większość z nich zawiera luteinę w postaci zestryfikowanej. Ze względu na obecność reszt kwasów tłuszczowych masa cząsteczkowa luteiny w postaci estrów jest dwukrotnie wyższa w porównaniu do czystej luteiny. Użycie podwojonej dawki opiera się na założeniu, że podczas procesu trawienia konwersja estru luteiny w luteinę (w proporcji 2:1) przebiega z wydajnością 100%.

Jak pokazują badania, konwersja estru luteiny do postaci wolnej w warunkach fizjologicznych rzadko zachodzi w stu procentach, wydajność reakcji hydrolizy oceniono na 93-95%.^{[4, 5]} Należy jednak pamiętać, że aktywność enzymów trawiennych, w tym wypadku lipazy i esterazy, znacznie zmniejsza się z wiekiem. Przyjęcie dwukrotnie wyższej dawki luteiny wcale nie musi być lepsze od przyjęcia luteiny w czystej postaci. Wolna luteina jest bardziej wartościową postacią niż estry, gdyż jak wykazało badanie, wystarczy jej dwa razy mniej, aby osiągnąć podobne stężenie luteiny w surowicy krwi. W trakcie 4-tygodniowej suplementacji wolnej luteiny stężenie luteiny w surowicy krwi na każdy miligram spożytej luteiny było o 20% wyższe w porównaniu z estrami.

W wieku starszym ze względu na często występującą niewydolność krążenia czy schorzenia przewodu pokarmowego proces przyswajania substancji odżywczych może być poważnie zakłócany.

Przypisy:
1. Bone RA, Landrum JT, Tarsis SL Preliminary identification of the human macular pigment. Vision Res. 1985; 25(11): 1531-5
2. Johnson EJ, Chung HY, Caldarella SM, Snodderly DM. The influence of supplemental lutein and docosahexaenoic acid on serum, lipoproteins, and macular pigmentation. Am J Clin Nutr. 2008 May; 87(5): 1521-9
3. Alves-Rodrigues A, Shao A. The science behind lutein.Toxicol Lett. 2004 Apr 15; 150(1): 57-83.
4. Breithaupt DE, Bamedi A and Wirt U.Carotenol fatty acid esters: easy substrates for digestive enzymes? Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 132: 721-728, 2002.15
5. Granado, F., B. Olmedilla, Blanco I, Serum depletion and bioavailability of lutein in type I diabetic patients. Eur J Nutr 41(2): 47-53, 2002
6. Norkus EP, Norkus KL, Dharmarajan TS, Schierle J, Schalch W.: „Serum lutein response is greater from free lutein than from esterified lutein during 4 weeks of supplementation in healthy adults.” J Am Coll Nutr. 2010 Dec; 29(6): 575-85