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Lutein

Lutein (lat.: luteus "gelb") ist ein bekannter Vertreter der Carotinoide und wird, wie auch Zeaxanthin, zu den Xanthophyllen (gr. „xanthos“ = gelb, „phyllon“ = Blatt) gezählt [3, 4, 5, 7, 8, 12, 14, 19, 20].

Von den rund 700 identifizierten Carotinoiden sind etwa 60 durch den menschlichen Stoffwechsel in Vitamin A (Retinol) umwandelbar und weisen somit Provitamin A-Aktivität auf. Lutein gehört aufgrund seiner chemischen Struktur nicht dazu [3, 4, 8, 12, 19, 20].

Synthese –  Wie entsteht Lutein?

Carotinoide werden von allen zur Photosynthese befähigten Pflanzen, Algen und Bakterien gebildet (synthetisiert). Bei höheren Pflanzen erfolgt die Carotinoidsynthese sowohl im photosynthetisch aktiven Gewebe als auch in den Blütenblättern, Früchten und Pollen. Da insbesondere Lutein in zahlreichen Pflanzenarten und -gattungen vorkommt, ist es das wahrscheinlich wichtigste Carotinoid für die Funktionalität pflanzlicher Organismen [4, 8, 12, 19].

Die Biosynthese von Lutein erfolgt aus Alpha-Carotin durch den enzymatischen Einbau von OH-Gruppen in die chemische Struktur (Hydroxylierung durch Hydroxylasen).In den Zellen des pflanzlichen Organismus wird Lutein in den Chromoplasten und Chloroplasten, dem Ort der Photosynthese von Pflanzen eingelagert. Bei Chromoplasten handelt es sich um durch Carotinoide orange, gelb und rötlich gefärbte Zellorganellen (Plastide) in Blütenblättern, Früchten oder Speicherorganen wie Karotten [3, 9, 12, 19].

Funktion für die Pflanze

Während das Xanthophyll in den Chromoplasten der Blütenblätter und Früchte der Anlockung von Tieren – für die Pollenübertragung und Samenverteilung – dient, bietet es in den Chloroplasten der Pflanzenblätter als Bestandteil der Lichtsammelkomplexe Schutz vor durch Licht ausgelösten, oxidativen Schäden (photooxidativ).

Vorkommen

Lutein wird stets von Zeaxanthin begleitet und findet sich mit diesem vorwiegend in dunkelgrünen Blattgemüsen, wie Grünkohl, Spinat, Rübstiel und Petersilie.

Resorption

Aufgrund seines fettlöslichen (lipophilen) Charakters wird Lutein im Rahmen der Fettverdauung im oberen Dünndarm aufgenommen (resorbiert). Dies macht die Anwesenheit von Nahrungsfetten (3-5 g/Mahlzeit) als Transportmittel notwendig. Weiterhin sind Gallensäuren zur Erhöhung der Löslichkeit (Solubilisierung), die Bildung kugelförmiger Strukturen (Micellen), welche im Stande sind, fettlösliche Moleküle zu transportieren, sowie Verdauungsenzyme (Esterasen) zur Spaltung von gebundenem (verestertem) Lutein notwendig [3, 7, 8, 11, 12, 20, 23, 24]. 

Nach Freisetzung aus der Nahrung vereint sich Lutein im Dünndarm mit anderen fettlöslichen (lipophilen) Substanzen und Gallensäuren zu gemischten kugelförmige Gebilden, in denen die Fettmoleküle so angeordnet sind, dass die wasserlöslichen Molekülanteile nach außen und die wasserunlöslichen Molekülanteile nach innen gekehrt sind. Sie werden auch als Micellen bezeichnet und werden über einen passiven Transportprozess (Diffusion) in die Zellen des Dünndarmepithels (Enterozyten) des Zwölffingerdarms (Duodenums) und Leerdarm (Jejunums) aufgenommen [2, 3, 7, 8, 12, 18, 20, 24].

Die Aufnahmerate (Absorption) von Lutein aus pflanzlichen Lebensmitteln ist sehr individuell, unterschiedlich und beträgt je nach Anteil gleichzeitig zugeführter Fette zwischen 30 bis 60 % [1, 3, 6, 7, 8, 16, 20].

Transport und Verteilung im Körper

In den Zellen des oberen Dünndarms wird Lutein gemeinsam mit anderen Carotinoiden und fettlöslichen Substanzen, wie Triglyceriden, Phospholipiden und Cholesterin, in lipidreiche Lipoproteine, sogenannten Chylomikronen (CM) eingebaut. Diese enthalten neben den Fettbestandteilen auch Proteinbestandteile an ihrer Außenseite, die den Transport im Blut ermöglichen. Durch Stofftransport aus der Zelle (Exocytose) werden sie in die Zwischenräume der Enterozyten abgesondert (sezerniert) und über die Lymphe abtransportiert. Über das Lymphsystem gelangen die Chylomikronen in den Blutkreislauf [3, 7, 8, 12, 15, 19, 20, 24].

Während des Transports zur Leber werden die Chylomikronen zu Chylomikronen-Restpartikeln (CM-R, fettarme Chylomikronen-Remnants) abgebaut. Der überwiegende Teil des Luteins verbleibt in den CM-R, die an spezifische Rezeptoren der Leber binden und in die Leber aufgenommen werden. Dort wird Lutein teilweise gespeichert, ein anderer Teil wird in fetthaltige Lipoproteine sehr geringer Dichte (very low density lipoproteins; VLDL) eingelagert.

Das VLDL ermöglicht den Carotinoiden den Transport über den Blutkreislauf zu Geweben außerhalb der Leber (extrahepatisch) [7, 8, 12]. Indem im Blut zirkulierendes VLDL an periphere Zellen bindet, werden die Fette (Lipide) gespalten und die dabei freiwerdenden fettlöslichen Substanzen, darunter Lutein, durch passiven Stofftransport (Diffusion) nach innen aufgenommen (internalisiert). Daraus resultiert der Abbau (Katabolismus) von VLDL zu IDL (intermediate density lipoproteins).

IDL-Partikel können entweder von der Leber über Rezeptoren aufgenommen und dort abgebaut oder im Blutplasma durch ein fettspaltendes Enzym (Triglyceridlipase) zu cholesterinreichen Lipoproteinen geringer Dichte, den LDL (low density lipoproteins) verstoffwechselt (metabolisiert) werden. An LDL gebundenes Lutein wird einerseits über Rezeptoren in die Leber und extrahepatische Gewebe aufgenommen (Endozytose) und andererseits auf proteinreiche Lipoproteine hoher Dichte (high density lipoproteins; HDL) übertragen. Diese sind am Transport von Lutein und anderen fettlöslichen Molekülen, vor allem Cholesterin, aus peripheren Zellen zurück zur Leber beteiligt [3, 7, 8, 12, 20].

Lutein kommt in allen Geweben und Organen des Menschen vor, wobei es jedoch deutliche Konzentrationsunterschiede gibt. Neben Leber, Nebennieren, Hoden (Testes) und Eierstöcke (Ovarien) – vor allem der beim Eisprung gebildete Gelbkörper (Corpus luteum) – weist insbesondere der Gelbe Fleck des Auges (lat.: Macula lutea), also der Bereich der Netzhaut (Retina) mit der größten Dichte an Sehzellen, "der Punkt des schärfsten Sehens", einen hohen Gehalt an Lutein auf [3, 8, 12, 13, 19, 20, 22]. Die Macula enthält Lutein und Zeaxanthin als einzige Carotinoide, weshalb Lutein im Zusammenspiel mit Zeaxanthin eine lebensnotwendige (essentielle) Bedeutung beim Sehprozess zukommt [3, 13, 19]. Auch in der Augenlinse kommen Lutein und Zeaxanthin als einzige Carotinoide vor.

Im Blut wird Lutein durch Lipoproteine transportiert. Es ist zu 75-80 % an LDL, zu 10-25 % an HDL und zu 5-10 % an VLDL gebunden [7, 12, 17, 19, 20, 21]. Bei normaler Mischkost liegt die Lutein-Konzentration im Blutserum zwischen 129-628 µg/l und variiert je nach Geschlecht, Alter, Gesundheitszustand, Gesamtkörperfettmasse sowie Höhe des Alkohol- und Tabakkonsums [4, 5, 10, 19, 20].

Ausscheidung

Nicht aufgenommenes (resorbiertes) Lutein verlässt den Körper mit dem Stuhl (Fäzes), während deren Abbauprodukte (Metabolite) über den Urin eliminiert werden [7, 20].

Nach einmaliger Gabe beträgt die Verweildauer der Carotinoide im Körper zwischen 5-10 Tagen [19, 20].

Literatur

  1. Albanes D., Virtamo J., Taylor P.R. et al (1997) Effects of supplemental beta-carotene, cigarette smoking, and alcohol consumption on serum carotenoids in the Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study. Am J Clin Nutr; 66(2): 366-372

  2. Bässler K.-H., Golly I., Loew D., Pietrzik K. (2002) Vitamin-Lexikon für Ärzte, Apotheker und Ernährungswissenschaftler. 3. Auflage. Urban & Fischer, München

  3. Biesalski H. K., Köhrle J., Schümann K. (2002) Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart

  4. Britton G. (1995) Structure and properties of carotenoids in relation to function. FASEB J; 9: 1551-1558

  5. Bundesinstitut für Risikobewertung: Domke A., Großklaus R., Niemann B. et al (Hrsg.) (2004) Verwendung von Vitaminen in Lebensmitteln - Toxikologische und ernährungsphysiologische Aspekte Teil 1. BfR-Hausdruckerei Dahlem

  6. Castenmiller J.J.M., West C.E. (1998) Bioavailability and bioconversion of carotenoids. Annu Rev Nutr; 18: 19-38

  7. Elmadfa I., Leitzmann C. (2004) Ernährung des Menschen. 4. Auflage. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart

  8. Hahn A., Ströhle A., Wolters M. (2006) Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart

  9. International Agency for Research on Cancer (1998) IARC Handbooks of Cancer Prevention: Carotenoids. International Agency for Research on Cancer, Lyon

  10. IOM (2000) Institute of Medicine, Food and Nutrition Board: Beta-carotene and other carotenoids. Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E, selenium, and carotenoids. National Academy Press; Washington DC, 325-400

  11. Jalal F., Nesheim M.C., Agus Z. et al (1998) Serum retinol concentrations in children are affected by food sources of beta-carotene, fat intake, and anthelmintic drug treatment. Am J Clin Nutr; 68(3): 623-629

  12. Kasper H. (2004) Ernährungsmedizin und Diätetik. 10. Auflage. Urban & Fischer Verlag, München

  13. Krinsky N.I., Landrum J.T., Bone R.A. (2003) Biologic mechanisms of the protective role of lutein and zeaxanthin in the eye. Annu Rev Nutr; 23: 171-201

  14. Leitzmann C., Müller C., Michel P. et al. (2005) Ernährung in Prävention und Therapie. Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG

  15. Moll K.-J., Moll M. (2006) Anatomie: Kurzlehrbuch zum Gegenstandskatalog 1. 18. Ausgabe. Elsevier, Urban&Fischer Verlag, München

  16. Niestroj I. (2000) Praxis der Orthomolekularen Medizin. Hippokrates Verlag GmbH, Stuttgart 2000

  17. Parker R.S. (1996) Absorption, metabolism, and transport of carotenoids. FASEB J; 10: 542-51

  18. Parker R.S. (1997) Bioavailability of carotenoids. Eur J Clin Nutr; 51: S86-S90

  19. Pietrzik K., Golly I., Loew D. (2008) Handbuch Vitamine. Für Prophylaxe, Beratung und Therapie. Urban & Fischer Verlag, München

  20. Schmidt E., Schmidt N. (2004) Leitfaden Mikronährstoffe. Orthomolekulare Prävention und Therapie. 1. Auflage. Urban & Fischer Verlag, München

  21. Solomons N.W. (2001) Vitamin A and carotenoids. In: Present Knowledge and Nutrition. 8th Edition. Bowman B.A., Russel R.M. (Eds.) ILSI

  22. Stahl W., Schwarz W., Sundquist A.R., Sies H. (1992) cis-trans Isomers of lycopine and ß-carotene in human serum and tissues. Arch Biochem Biophys; 294: 173-7

  23. van het Hof K.H., West C.E., Weststrate J.A., Hautvast J.G. (2000) Dietary factors that affect the bioavailability of carotenoids. J Nutr; 130(3): 503-506

  24. Yeum K.J., Russell R.M. (2002) Carotenoid bioavailability and bioconversion. Annu Rev Nutr; 22: 483-504

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