Lutéine à quoi sert-il?

La lutéine est une xanthophylle naturelle contenant deux anneaux de violone différents. C’est un caroténoïde non actif de la vitamine a qui est largement trouvé dans les légumes, les fruits, les fleurs, etc. C’est un pigmentimportant dans la région maculaire de l’œil humadanset#39; S rétine [1]. La lutéine contient une structure dihydroxy unique avec un anneau de violone, qui peut être utilisé comme antioxydant puissant pour éteindre l’oxygène singlet et comme filtre de lumière bleue. Il a des effets biologiques tels que l’anti-oxydation, le cancer, la protection de la rétine et la prévention des maladies cardiovasculaires. Cependant, la lutéine a des propriétés physicochimiques instables, et il y a des problèmes tels que la mauvaise solubilité dans l’eau, l’instabilité et la faible biodisponibilité pendant le processus de préparation. La lutéine ne peut être absorbée par le corps qu’en se liant aux lipides, et cette caractéristique limite considérablement l’effort de ses effets pharmacologiques.

1. Les propriétés physiques et chimiques de la lutéine

La lutéine naturelle est principalement composée de deux anneaux de violone différents reliés par une longue chaîne contenant une double liaison conjuguée de 18 atomes de carbone. Il a trois centres chiraux et huit stéréoisomères. Il a un cristal jaune brillant rhombique avec un lustre métallique et peut absorber la lumière bleue et violette bien. La lutéine naturelle est principalement dans la configuration all-trans, tandis que dans le sérum et le plasma humains la lutéine est principalement dans la configuration 3R, 3, R, 6, R. La lutéine est insoluble dans l’eau et le propylène glycol, légèrement soluble dans l’huile et l’hexane, soluble dans l’acétone, le dichlorométhane et l’éthanol, et facilement soluble dans l’acétate d’éthyle, le tétrahydrofurane, le chloroforme, etc. [2] [traduction]. Sa stabilité dans les solvants est > d’éthanol anhydre; Acétate d’éthyle > Tétrahydrofurane > Toluène. La lutéine est instable et est principalement affectée par des facteurs tels que l’oxygène, la lumière, la chaleur, les ions métalliques et le pH. par exemple, le traitement thermique peut causer l’isomérisation de la lutéine pour produire 9-cis et 13-cis lutéine [3] [traduction]. Par conséquent, lorsqu’ils sont entreposés, les cristaux de lutéine ou les matériaux contenant de la lutéine devraient être scellés dans des contenants hermétiques ou scellés sous vide et remplis de gaz inerte, protégés de la lumière et entreposés à basse température.

Dans la nature, la lutéine existe principalement sous forme de lutéine libre et d’esters de lutéine [4]. La biodisponibilité de la lutéine libre est faible, seulement 2 à 9,4 % [5]. La biodisponibilité de la lutéine est effectivement améliorée après sa préparation en produits de lutéine (suspension d’huile ou microcapsules) [6-8]. Les esters de lutéine sont plus stables que la forme libre et ont une biodisponibilité dansvivo 1,6 fois plus élevée que la lutéine libre [9-10]. Par conséquent, la lutéine présente des problèmes tels que la mauvaise solubilité dans l’eau, l’instabilité et la faible biodisponibilité pendant la préparation.

2 procédé In vivo de lutéine

La lutéine est ingérée dans des micelles avec des lipides. Il est libéré de l’estomac par diverses enzymes, absorbé dans les cellules intestinales, transporté par la veine lymphatique ou porte avec les chylomicrons dans la circulation sanguine, puis dans le foie. Dans le foie, il est converti et libéré dans la circulation sanguine avec les lipoprotéines de basse densité (LDL). Une partie de la lutéine dans le sang est liée à d’autres porteurs correspondants et pénètre dans la rétine et d’autres tissus.

2.1 Absorption et distribution

La lutéine synthase ne se trouve pas dans le corps humain, de sorte que la lutéine ne peut être obtenue que par l’apport alimentaire. La lutéine dans les aliments est combinée avec des lipides pour former des micelles lipidiques mélangées, qui sont absorbées par le corps par le transport du cholestérol ou la diffusion passive. Lu Ping et al. [11] [traduction] ont montré que les microcapsules de lutéine étaient absorbées dans tous les segments intestinaux des rats, mais que leurs constantes de taux d’absorption étaient différentes, dans l’ordre décroissant: iléum et gt; Jejunum > Duodénum > Colon [11]. Après son entrée dans le corps, la lutéine est stockée dans les graisses et est principalement distribuée dans le foie, le sang et la rétine. Dans des conditions alimentaires normales, les concentrations de lutéine dans le plasma humain, le sérum, le foie, les reins et les poumons sont de 0. 14 à 0,61,0. 10 à 1,23,0. 10 à 3,00, 0,037 à 2,10 et 0. 10 à 2,30 μmol/L, respectivement [12] [en]. La lutéine est présente dans tous les tissus oculaires, avec la plus forte concentration autour de la macula de la rétine, jusqu’à 0,1-1 mmol/L [13] [en].

2.2 les transports

Les récepteurs récupérateurs de type b impliqués dans le transport de la lutéine dans le corps sont principalement SR-BI et CD36. SR-BI est un récepteur de lipoprotéines de haute densité (HDL), et la lutéine peut être transportée vers les cellules épithéliales pigmentaires de la rétine par le mécanisme SR-BI [14] [traduction]. CD36, en tant que récepteur multi-ligand, favorise l’absorption et la modification de molécules lipidiques spécifiques telles que les acides gras libres à longue chaîne sur LDL [15-16]. CD36 se lie au segment externe des photorécepteurs à barres en association avec la rhodopsine et les phospholipides, médiant ainsi le métabolisme du segment externe du photorécepteur; Le récepteur CD36 peut également se lier à la protéine interphotorécepteur liant la rétine, qui transporte la lutéine vers les cellules de la rétine [17].

2.3 métabolisme

BCO1 et BCO2 sont des enzymes de clivage des caroténoïdes trouvés chez les animaux, y compris la rétine et les cellules épithéliales pigmentaires de la rétine (epr) [18]. Il existe deux voies métaboliques pour la lutéine dans le corps. L’une est la décomposition symétrique de la double liaison dans la molécule par l’enzyme β-carotène-15,15 -oxygénase (BCMO1), les principaux métabolites étant la vitamine A et ses dérivés. L’autre est la décomposition asymétrique de la double liaison dans le groupe alkényle par l’enzyme β-carotène 9,10, -double oxygénase (BCDO2) [19]. Le BCDO2 est principalement responsable de la production de pigments maculaires dans les cellules épithéliales rétiniennes.

3 Lutein' S activité antioxydante

Les espèces réactives d’oxygène (ROS) peuvent réagir avec l’adn, les protéines et les lipides, altérant leurs fonctions physiologiques et entraînant le développement de maladies chroniques telles que l’athérosclérose, le cancer et la dégénérescence maculaire. La lutéine exerce ses effets biologiques en formant un radical cationique avec une chaîne polyène conjuguée perdant un électron, réduisant ainsi les radicaux libres d’oxygène et inhibant l’activité de ROS, empêchant les dommages aux cellules normales par ROS[20-21]. La lutéine est connue comme un antioxydant naturel qui peut éteindre l’oxygène singlet, capturer les radicaux d’oxygène et prévenir les dommages aux membranes biologiques par les radicaux libres.

L’oxygène Singlet est un type de ROS excité qui agit souvent comme un inducteur de réactions d’oxydation en chaîne. La lutéine peut inactiver l’oxygène singlet par extinction physique ou chimique, protégeant ainsi le corps des dommages et améliorant sa fonction immunitaire. Les radicaux hydroxyles sont le type le plus actif de ROS, qui peut déclencher des réactions en chaîne de peroxydation des lipides d’acides gras insaturés, produisant une série de radicaux libres tels que les radicaux lipidiques, les radicaux lipidiques oxygénés, les radicaux lipidiques peroxygénés et les peroxydes lipidiques. La lutéine peut récupérer les radicaux libres, en particulier les radicaux hydroxyles. La lutéine est un antioxydant qui brise la chaîne qui peut se lier aux lipides et inhiber efficacement l’oxydation des lipides, protégeant ainsi les cellules et les organes contre les dommages causés par les radicaux libres dans le corps.

4 effets biologiques de la lutéine

4.1 effet protecteur sur la rétine

La rétine est riche en vaisseaux sanguins et a une concentration élevée en oxygène. Il contient également des composés photosensibles et des substrats facilement oxydés. Dans des conditions de lumière à haute énergie, les radicaux libres d’oxygène sont facilement produits, conduisant à la peroxydation des lipides dans les cellules de la rétine, provoquant les épitopes des protéines intracellulaires à devenir dénature et des dommages à l’adn, menant finalement à l’apoptose des cellules de la rétine. Le mécanisme de protection de la lutéine dans la rétine est de réduire les dommages aux ROS et de filtrer la lumière bleue-violette [22]. Avec l’âge, le RPE accumule graduellement la lipofuscine [23-24], et la photosensibilisation à la lipofuscine peut générer un grEt en plusnombre d’espèces réactives d’oxygène. La lutéine peut prévenir efficacement la réaction oxydative initiée par le photosensibilisant de la rétine A2-PE et réduire la phototoxicité RPE en réduisant les niveaux de ROS et en inhibant le stress oxydatif [25]. La lutéine réduit également le risque d’apoptose mitochondriale en inhibant la production de superoxyde mitochondrial dans les cellules endothéliales vasculaires rétinales, en empêchant l’apoptose des cellules endothéliales et en inversant les changements dégénératifs dans les capillaires [26].

Le pigment maculaire est concentré dans la couche de Henle' cellules à fibres S, qui sont constituées de nombreux axons nerveux photorécepteurs [27]. La lumière doit traverser le pigment maculaire pour atteindre les photorécepteurs. La lutéine est semblable à un filtre dans la couche interne de la rétine, absorbant la lumière bleue avant qu’elle n’atteigne les photorécepteurs et le RPE et la couche vasculaire choroïdienne sous-jacente, réduisant l’énergie de la lumière et réduisant ainsi la photo-oxydation des substances sensibles à la lumière dans le RPE. Dans une étude des effets et des mécanismes de la lutéine sur la rétinopathie diabétique, Wang Liyuan et al. [28] ont constaté que la lutéine peut soulager le stress oxydatif causé par la rétinopathie diabétique, protéger les cellules endothéliales vasculaires rétiniennes et réduire les dommages rétiniens.

4.2 effet préventif sur les maladies cardiovasculaires

L’accumulation de cholestérol et de LDL dans le corps humadansprovoque la fermeture et l’épaississement des artères, et les parois des vaisseaux sanguins perdent leur élasticité, ce qui entraîne à son tour des maladies cardiovasculaires telles que l’athérosclérose. La lutéine peut inhiber la peroxydation lipidique du LDL par son effet antioxydant, retardant ainsi la formation de plaques artérielles et empêchant l’apparition de l’athérosclérose et d’autres maladies cardiovasculaires artérielles. La modification de l’épaisseur du caN ° de catalogueprincipal de l’artère carotide est liée à la teneur en lutéine dans le sang. Dans certaines conditions et dans une certaine plage, l’épaisseur de la paroi des vaisseaux sanguins est négativement corrélée avec la teneur en lutéine. La lutéine peut également inhiber la modification oxydative de la LDL et empêcher la prolifération des cellules des muscles lisses [29].

Riccioni G et al. [30] [en]ont constaté que la complémentation alimentaire en lutéine peut améliorer la réponse inflammatoire et le stress oxydatif des cellules endothéliales, retarder la formation de l’athérosclérose, et donc réduire le risque de maladie coronaire.

4.3 effet anticancéreux

À l’heure actuelle, le mécanisme de lutein&#(1) la lutéine peut éteindre l’oxygène singlet et empêcher la peroxydation des lipides, ce qui inhibe la croissance tumorale. Sun Guogui et al. [31] ont constaté que par rapport aux cellules normales du foie, le niveau de ROS des cellules cancéreuses du foie est significativement plus élevé, et un excès de ROS peut causer des dommages à l’adn nucléaire, des mutations dans l’adn mitochondrial, et la peroxydation des protéines et des lipides.

Dans une étude sur l’effet inhibiteur et le mécanisme de la lutéine sur les cellules cancéreuses hépatiques humaines HepG2, Wang Ruozhong et al. [32] ont constaté que la lutéine, qui a des propriétés antioxydantes, peut effectivement réduire le niveau de ROS dans les cellules HepG2, interdisant ainsi son rôle important dans la tumorigénèse et le développement. C’est peut-être l’une des raisons pour lesquelles la lutéine peut inhiber la prolifération des cellules HepG2. (2) la lutéine peut améliorer l’immunité humorale et cellulaire des cellules dans le corps et inhiber la croissance des cellules cancéreuses dans le corps. La présence d’un gène polaire à la fin de la structure de la lutéine peut favoriser la croissance des lymphocytes présentateurs d’antigènes et affecter l’expression fonctionnelle des molécules de Surface de surfacecellulaire [33], améliorant ainsi l’auto-immunité. (3) il peut également réguler indirectement l’immunité par l’effet synergique d’autres organes dans le corps humain, empêchant ainsi le cancer. Gunasekera RS et al. [34] [traduction]ont étudié l’effet inhibiteur du lycopène et de la lutéine sur les cellules cancéreuses de la prostate chez le rat, et les résultats ont montré que le lycopène et la lutéine peuvent inhiber la croissance des cellules tumorales malignes AT3.

5 recherches sur les principales formes posologiques de la lutéine

quandPoudre de lutéineEst utilisé dans des applications cliniques ou alimentaires, il fait face principalement à des problèmes tels que la mauvaise solubilité dans l’eau, l’instabilité et la faible biodisponibilité. Les réactions d’isomérisation et d’oxydation se produisent inévitablement lors de la préparation, du stockage et du traitement de la lutéine [35]. La forme posologique doit être modifiée par des méthodes telles que l’encapsulation physique et la modification chimique (comme l’estérification) pour améliorer sa biodisponibilité. Les principales formes posologiques actuellement sur le marché sont décrites ci-dessous.

5.1 suspension d’huile

Les cristaux de lutéine sont micronisés au niveau du micron, l’huile végétale et les antioxydants sont ajoutés, et le mélange est agité correctement pour préparer une suspension d’huile contenant environ 20% de lutéine. L’étape clé consiste à prévenir la dégradation thermique de la lutéine pendant la micronisation. Ye Wenkun et al. [36] ont utilisé la méthode d’émulsification pour préparer une suspension d’huile de lutéine et ont déterminé que le processus optimal était le suivant: un mélange de lécithine à 4% et de glycérides mono-stéarine (rapport massique 1:1) a été utilisé comme émulsifiant, et la température d’émulsification était de 65 °C. L’antioxydant (vitamine E) et le triglycéride caprylique ont été bien agité, puis une quantité quantitative de poudre de lutéine a été ajoutée. Émulsionné à 16 000 RPM pendant 30 minutes pour obtenir un liquide jaune et visqueux contenant 20% de lutéine.

5.2 poudre sèche dispersable dans l’eau

Une poudre sèche dispersable dans l’eau est une dispersion solide de lutéine dans un support approprié sous forme de microcristal, de forme amorphe, de dispersion colloïdale ou de dispersion moléculaire, qui peut être dispersée dans l’eau froide. Li Sen et al. [37] ont utilisé le polyéthylèneglycol 6000 et le poloxamère 188 comme vecteurs pour préparer des dispersions solides de lutéine par la méthode du solvant. Les résultats ont montré que la lutéine existe sous forme d’un mélange à faible point de fusion dans le support. L’utilisation de vecteurs solubles dans l’eau pour préparer des dispersions solides de lutéine améliore non seulement la solubilité et le taux de dissolution du médicament, mais augmente également la mouillabilité du médicament et maintient un état très dispersé du médicament. Zhang Tianye et al. [38] ont préparé un gel in situ sensible à la température à partir de la dispersion solide de lutéine par la méthode de fusion à froid, qui a non seulement résolu le problème de la mauvaise solubilité de la lutéine dans l’eau, mais a également augmenté de façon significative le temps de séjour de la drogue dans le sac conjonctival, obtenant ainsi un effet de libération durable.

5.3 Microcapsules

Les Microcapsules sont de minuscules capsules qui encapsulent les médicaments et les libèrent sous certaines conditions. La taille typique des particules est comprise entre 0,7 et 5 µm. La taille des particules des agents microencapsulés traditionnels est trop grande, et l’effet de surface est faible. Par conséquent, des chercheurs chinois et étrangers ont exploré l’utilisation de systèmes composites de nanoparticules et de nanomicrocapsule pour encapsuler la lutéine [39-40]. Les avantages des microcapsules de lutéine sont qu’ils préservent l’activité biologique, contrôlent la libération, et améliorent l’instabilité et la solubilité dans l’eau de la lutéine. Wang et al. [41] ont utilisé de l’amidon et du saccharose modifiés par l’octenyl succinate comme matériaux de paroi, et des cristaux de trans-lutéine comme matériaux de base pour préparer des microcapsules de lutéine par émulsion, homogénéisation et séchage par pulvérisation. Sur cette base, On a procédé à un enrobage secondaire par pulvérisation de condensation pour rendre le produit plus stable. Ce procédé est adapté à la production industrielle.

5.4 Liposome

Les Liposomes sont un nouveau type de forme posologique de microcapsule. Ils sont utilisés comme nano-porteurs pour fournir des facteurs fonctionnels. Ils ont une petite taille de particules et une grande surface. Ils sont non toxiques, non immunogènes et biodégradables. Ils peuvent augmenter la dissolution des médicaments et favoriser leur absorption dans le corps humain [42-43]. Une fois que les médicaments encapsulés dans les liposomes sont transformées en gouttes pour les yeux, ils peuvent augmenter la perméabilité de la cornée, ralentir la libération des médicaments et réduire la toxicité des médicaments. Parmi les caroténoïdes, les liposomes ont la plus grande capacité à encapsuler la lutéine. Ils peuvent être utilisés pour préparer des liposomes de lutéine avec une grande capacité de charge, une petite taille de particules et une bonne dispersibilité. En outre, il existe un effet protecteur synergique entre les liposomes et la lutéine, qui peut effectivement inhiber l’instabilité des liposomes. Il est à noter que des concentrations élevées de caroténoïdes peuvent s’accumuler lorsque chargés dans les liposomes, ce qui peut entraîner des changements dans la fluidité et la perméabilité de la membrane lipidiques, favorisant ainsi l’oxydation [44].

Tan Chen [40] a préparé des liposomes de lutéine par sonication sur film mince, en utilisant de la lécithine de jaune d’œuf et du cholestérol comme matériaux de membrane, à 50 °C et avec une charge de médicament de 1,25 %, le mélange a été pivote évaporé pendant 60 minutes, puis échographie dans un bain de glace pendant 2 minutes. Le taux d’encapsulation des liposomes de lutéine obtenus était supérieur à 90%, la distribution granulométrique était uniforme, la taille des particules était d’environ 80 nm et les propriétés antioxydantes in vitro étaient bonnes. Les résultats montrent que les liposomes, en tant que support, peuvent efficacement résoudre l’instabilité de la lutéine, inhiber efficacement l’agrégation et la fusion des liposomes et la fuite des matériaux de noyau, réduire la fluidité de la bilayer des liposomes, et améliorer la stabilité physique des liposomes. Xia F et al. [45] [traduction]ont préparé des précurseurs de liposome de lutéine à partir de la méthode de dispersion de fluide supercritique. Ce procédé est respectueux de l’environnement et a un grEt en pluspotentiel d’application industrielle dans la préparation des précurseurs des liposomes.

6 état actuel des demandes de lutéine

La lutéine est l’un des principaux ingrédients actifs dans les produits de santé pour «soulager la fatigue visuelle» approuvés pour la commercialisation par la China La nourritureEt en plusDrug Administration. L’ester de lutéine a été approuvé comme nouvel aliment ressource par l’ancien ministère de la santé dans l’annonce n ° 12 de 2008. En 2008, les comprimés d’ester de lutéine produits par North China Pharmaceutical Co., Ltd. contenaient 3,2 mg de lutéine par comprimé. En 2013, Shanghai Grape King Enterprise Co., Ltd. a lancé une boisson de soulagement de la fatigue de vision contenant 3,2 mg de lutéine pour 100 mL de boisson. La société By-Health Co., Ltd. a lancé une capsule molle pour soulager la fatigue oculaire, chaque capsule contenant 5 mg de lutéine.

La lutéine est toujours étudiée en tant que médicament, et il n’y a eu aucun rapport de médicaments d’ordonnance de lutéine au pays ou à l’étranger. Cependant, des recherches pertinentes ont montré que la lutéine a un certain effet sur les maladies ophtalmiques. Par exemple, Hu Bojie et al. [46] ont étudié l’application clinique de la lutéine et de la zéaxanthine dans la rétinopathie diabétique. Pour les patients atteints de rétinopathie diabétique simple, il existe une corrélation positive dans une certaine gamme entre l’acuité visuelle et la teneur en lutéine et en zéaxanthine dans le sérum. Xia Liying et al. [47] ont mené une étude clinique sur la lutéine pour le traitement de la dégénérescence maculaire liée à l’âge, et les résultats ont montré que les concentrations sériques de lutéine et de zéaxanthine étaient positivement corrélées à la concentration de pigment maculaire dans la rétine.

7 Conclusion

En résumé, la lutéine est un antioxydant naturel avec d’excellentes capacités de récupération des radicaux libres et de protection contre la lumière. Il a un large éventail d’effets biologiques, y compris des effets anti-tumoraux et immunomodulateurs, ainsi que des effets anti-cardiovasculaires de maladie. Il peut également prévenir et traiter efficacement les maladies de la région maculaire de l’œil (telles que les cataractes, la dégénérescence maculaire liée à l’âge, la rétinopathie diabétique, etc.), et a un grEt en pluspotentiel dans le développement de médicaments pour le traitement des maladies de la région maculaire de l’œil. Cependant, le développement et l’utilisation de la lutéine posent encore de nombreux problèmes, tels que la grande taille des particules des préparations traditionnelles, l’influence de l’action gastro-intestinale et la faible biodisponibilité, qui doivent être étudiés en profondeur. La préparation de nanoparticules et les préparations de nano-liposomes qui reproduisent les structures de la membrane cellulaire peuvent être considérées dans le processus de préparation pour maximiser la biodisponibilité, réduire la dose et la toxicité du médicament, et également protéger la lutéine contre la destruction par les enzymes gastro-intestinales. D’autres recherches pourraient être effectuées à l’avenir sur les gouttes ophtalmiques liposomales en lutéine.

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