stringtranslate.com

Zeaxantina

La zeaxantina es uno de los carotenoides más comunes en la naturaleza y se utiliza en el ciclo de la xantofila . Sintetizada en plantas y algunos microorganismos, es el pigmento que le da al pimentón (hecho a partir de pimientos morrones), al maíz , al azafrán , al goji ( bayas de goji ) y a muchas otras plantas y microbios su color característico. [1] [2]

El nombre (pronunciado zee-uh-zan'-thin ) se deriva de Zea mays (maíz amarillo común, en el que la zeaxantina proporciona el pigmento amarillo primario), más xanthos , la palabra griega para "amarillo" (ver xantofila ).

Las xantofilas como la zeaxantina se encuentran en mayor cantidad en las hojas de la mayoría de las plantas verdes , donde actúan para modular la energía de la luz y quizás sirvan como un agente extintor no fotoquímico para lidiar con la clorofila triplete (una forma excitada de clorofila) que se produce en exceso en niveles altos de luz durante la fotosíntesis. [3] La zeaxantina en las células de guarda actúa como un fotorreceptor de luz azul que media la apertura estomática . [4]

Los animales obtienen zeaxantina de una dieta vegetal. [2] La zeaxantina es uno de los dos carotenoides xantófilos principales contenidos en la retina del ojo . Los suplementos de zeaxantina se toman generalmente con la suposición de que favorecen la salud ocular. Aunque no se han notificado efectos secundarios por tomar suplementos de zeaxantina, los efectos reales sobre la salud de la zeaxantina y la luteína no están probados, [5] [6] [7] y, a partir de 2018, no existe aprobación regulatoria en la Unión Europea o los Estados Unidos para las declaraciones de propiedades saludables sobre los productos que contienen zeaxantina.

Como aditivo alimentario , la zeaxantina es un colorante alimentario con número E E161h.

Isómeros y captación macular

La luteína y la zeaxantina tienen fórmulas químicas idénticas y son isómeros , pero no estereoisómeros . La única diferencia entre ellas está en la ubicación del doble enlace en uno de los anillos finales. Esta diferencia le da a la luteína tres centros quirales mientras que la zeaxantina tiene dos. Debido a la simetría, los estereoisómeros (3R,3′S) y (3S,3′R) de la zeaxantina son idénticos. Por lo tanto, la zeaxantina tiene solo tres formas estereoisoméricas. El estereoisómero (3R,3′S) se llama meso-zeaxantina .

La principal forma natural de la zeaxantina es la (3R,3′R)-zeaxantina. La mácula contiene principalmente las formas (3R,3′R)- y meso-zeaxantina, pero también contiene cantidades mucho más pequeñas de la tercera forma (3S,3′S). [8] Existe evidencia de que una proteína específica que se une a la zeaxantina recluta a la zeaxantina y la luteína circulantes para su captación dentro de la mácula. [9]

Debido al valor comercial de los carotenoides, su biosíntesis se ha estudiado ampliamente tanto en productos naturales como en sistemas no naturales (heterólogos) como la bacteria Escherichia coli y la levadura Saccharomyces cerevisiae . La biosíntesis de zeaxantina procede del betacaroteno a través de la acción de una sola proteína, conocida como betacaroteno hidroxilasa, que es capaz de agregar un grupo hidroxilo (-OH) al carbono 3 y 3' de la molécula de betacaroteno. Por lo tanto, la biosíntesis de zeaxantina procede del betacaroteno a zeaxantina (un producto dihidroxilado) a través de beta-criptoxantina (el intermediario monohidroxilado). Aunque funcionalmente idénticas, se conocen varias proteínas betacaroteno hidroxilasas distintas.

Debido a la naturaleza de la zeaxantina, en relación con la astaxantina (un carotenoide de valor comercial significativo), las proteínas beta-caroteno hidroxilasa se han estudiado ampliamente. [10]

Relación con enfermedades de los ojos

Varios estudios observacionales han proporcionado evidencia preliminar de que una ingesta dietética alta de alimentos que incluyen luteína y zeaxantina confiere una menor incidencia de degeneración macular relacionada con la edad (DMRE), en particular el Estudio de la enfermedad ocular relacionada con la edad (AREDS2). [11] [12] Debido a que los alimentos ricos en uno de estos carotenoides tienden a tener un alto contenido en el otro, la investigación no separa los efectos de uno de los del otro. [13] [14]

En cuanto a las cataratas, dos metaanálisis confirman una correlación entre las altas concentraciones séricas de luteína y zeaxantina y una disminución del riesgo de catarata nuclear, pero no de catarata cortical o subcapsular. Los informes no separaron el efecto de la zeaxantina del efecto de la luteína. [19] [20] El ensayo AREDS2 incluyó sujetos con riesgo de progresión a degeneración macular avanzada relacionada con la edad. En general, el grupo que recibió luteína (10 mg) y zeaxantina (2 mg) no redujo la necesidad de cirugía de cataratas. [21] Es más probable que cualquier beneficio sea evidente en subpoblaciones de individuos expuestos a un alto estrés oxidativo, como fumadores empedernidos, alcohólicos o aquellos con una ingesta dietética baja de alimentos ricos en carotenoides. [22]

En 2005, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos rechazó una solicitud de declaraciones de propiedades saludables calificadas de Xangold, citando evidencia insuficiente que respaldara el uso de un suplemento que contiene luteína y zeaxantina en la prevención de la DMAE. [23] Las empresas de suplementos dietéticos en los EE. UU. pueden vender productos de luteína y luteína más zeaxantina usando suplemento dietético , como "Ayuda a mantener la salud ocular", siempre que la declaración de exención de responsabilidad de la FDA ("Estas declaraciones no han sido evaluadas...") esté en la etiqueta. En Europa, tan recientemente como en 2014, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria revisó y rechazó las afirmaciones de que la luteína o la luteína más zeaxantina mejoraban la visión. [24]

Ocurrencia natural

La zeaxantina es el pigmento que le da al pimentón , al maíz , al azafrán , a las bayas de goji y a muchas otras plantas sus colores característicos de rojo, naranja o amarillo. [2] [18] La espirulina también es una fuente rica y puede servir como suplemento dietético. [25] La zeaxantina se descompone para formar picrocrocina y safranal , que son responsables del sabor y el aroma del azafrán. [26]

Las verduras de hojas verdes oscuras , como la col rizada , la espinaca , las hojas de nabo , la berza , la lechuga romana , el berro , la acelga y las hojas de mostaza son ricas en luteína [2] [27] pero contienen poca o ninguna zeaxantina, con la excepción de las cebolletas cocidas en aceite. [28] Los pimientos morrones anaranjados (pero no los verdes, rojos o amarillos) son ricos en zeaxantina. [28]

Seguridad

Se propuso un nivel de ingesta diaria aceptable de zeaxantina de 0,75 mg/kg de peso corporal/día, o 53 mg/día para un adulto de 70 kg. [29] En humanos, una ingesta de 20 mg/día durante hasta seis meses no tuvo efectos adversos . [29] En 2016, ni la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. ni la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria habían establecido un nivel máximo de ingesta tolerable (UL) para la luteína o la zeaxantina.

Referencias

  1. ^ Encyclopedia.com. «Carotenoides» . Consultado el 6 de mayo de 2012 .
  2. ^ abcde "Contenido de luteína y zeaxantina en alimentos seleccionados". Instituto Linus Pauling, Universidad Estatal de Oregón, Corvallis. 2014. Consultado el 20 de mayo de 2014 .
  3. ^ Bassi, Roberto; Dall'Osto, Luca (2021). "Disipación de la energía luminosa absorbida en exceso: los mecanismos moleculares". Revisión anual de biología vegetal . 72 : 47–76. doi : 10.1146/annurev-arplant-071720-015522 . PMID  34143647. S2CID  235480018.
  4. ^ Kochhar, SL; Gujral, Sukhbir Kaur (2020). "Transpiración". Fisiología vegetal: teoría y aplicaciones (2.ª ed.). Cambridge University Press. págs. 75–99. doi :10.1017/9781108486392.006. ISBN 978-1-108-48639-2.
  5. ^ Age-Related Eye Disease Study 2 Research Group (2013). "Luteína + zeaxantina y ácidos grasos omega-3 para la degeneración macular relacionada con la edad: ensayo clínico aleatorizado del Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2)". JAMA . 309 (19): 2005–15. doi : 10.1001/jama.2013.4997 . PMID  23644932.{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  6. ^ Pinazo-Durán, MD; Gómez-Ulla, F; Arias, L; et al. (2014). "¿Tienen los suplementos nutricionales un papel en la prevención de la degeneración macular relacionada con la edad?". Journal of Ophthalmology . 2014 : 1–15. doi : 10.1155/2014/901686 . PMC 3941929 . PMID  24672708. 
  7. ^ Koo, E; Neuringer, M; Sangiovanni, JP (2014). "Xantofilas maculares, genes relacionados con lipoproteínas y degeneración macular relacionada con la edad". American Journal of Clinical Nutrition . 100 (Suplemento 1): 336S–346S. doi :10.3945/ajcn.113.071563. PMC 4144106 . PMID  24829491. 
  8. ^ Nolan, JM; Meagher, K; Kashani, S; Beatty, S (2013). "¿Qué es la mesozeaxantina y de dónde proviene?". Eye . 27 (8): 899–905. doi :10.1038/eye.2013.98. PMC 3740325 . PMID  23703634. 
  9. ^ Li, B; Vachali, P; Bernstein, PS (2010). "Proteínas de unión a carotenoides oculares humanas". Photochemical & Photobiological Sciences . 9 (11): 1418–25. Bibcode :2010PhPhS...9.1418L. doi :10.1039/c0pp00126k. PMC 3938892 . PMID  20820671. 
  10. ^ Scaife, Mark A.; Ma, Cynthia A.; Ninlayarn, Thanyanun; et al. (22 de mayo de 2012). "Análisis comparativo de los genes de la β-caroteno hidroxilasa para la biosíntesis de astaxantina". Journal of Natural Products . 75 (6): 1117–24. doi :10.1021/np300136t. PMID  22616944.
  11. ^ "Estudio del NIH brinda claridad sobre los suplementos para la protección contra la enfermedad ocular que produce ceguera". Instituto Nacional del Ojo de EE. UU., Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, MD. 5 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 15 de agosto de 2019. Consultado el 10 de agosto de 2017 .
  12. ^ Bernstein, PS; Li, B; Vachali, PP; et al. (2015). "Luteína, zeaxantina y mesozeaxantina: la ciencia básica y clínica que subyace a las intervenciones nutricionales basadas en carotenoides contra la enfermedad ocular". Progreso en la investigación de la retina y los ojos . 50 : 34–66. doi :10.1016/j.preteyeres.2015.10.003. PMC 4698241. PMID  26541886 . 
  13. ^ ab Krishnadev N, Meleth AD, Chew EY (mayo de 2010). "Suplementos nutricionales para la degeneración macular relacionada con la edad". Current Opinion in Ophthalmology . 21 (3): 184–9. doi :10.1097/ICU.0b013e32833866ee. PMC 2909501 . PMID  20216418. 
  14. ^ SanGiovanni JP, Chew EY, Clemons TE, et al. (septiembre de 2007). "La relación entre la ingesta de carotenoides y vitaminas A, E y C en la dieta y la degeneración macular relacionada con la edad en un estudio de casos y controles: Informe AREDS n.° 22". Archivos de Oftalmología . 125 (9): 1225–1232. doi :10.1001/archopht.125.9.1225. PMID  17846363.
  15. ^ Liu R, Wang T, Zhang B, et al. (2014). "Suplementación con luteína y zeaxantina y asociación con la función visual en la degeneración macular relacionada con la edad". Invest. Ophthalmol. Vis. Sci . 56 (1): 252–8. doi :10.1167/iovs.14-15553. PMID  25515572.
  16. ^ Wang X, Jiang C, Zhang Y, et al. (2014). "El papel de la suplementación con luteína en el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad: metaanálisis de ensayos controlados aleatorizados". Ophthalmic Res . 52 (4): 198–205. doi :10.1159/000363327. PMID  25358528. S2CID  5055854.
  17. ^ Ma L, Dou HL, Wu YQ, et al. (2012). "Ingesta de luteína y zeaxantina y riesgo de degeneración macular relacionada con la edad: una revisión sistemática y metanálisis". Br. J. Nutr . 107 (3): 350–9. doi : 10.1017/S0007114511004260 . PMID  21899805.
  18. ^ abc Evans, Jennifer R.; Lawrenson, John G. (13 de septiembre de 2023). "Suplementos de vitaminas y minerales antioxidantes para retardar la progresión de la degeneración macular relacionada con la edad". Base de datos Cochrane de revisiones sistemáticas . 2023 (9): CD000254. doi :10.1002/14651858.CD000254.pub5. ISSN  1469-493X. PMC 10498493. PMID 37702300  . 
  19. ^ Liu XH, Yu RB, Liu R, et al. (2014). "Asociación entre el estado de luteína y zeaxantina y el riesgo de cataratas: un metaanálisis". Nutrients . 6 (1): 452–65. doi : 10.3390/nu6010452 . PMC 3916871 . PMID  24451312. 
  20. ^ Ma L, Hao ZX, Liu RR, et al. (2014). "Un metaanálisis de dosis-respuesta de la ingesta dietética de luteína y zeaxantina en relación con el riesgo de cataratas relacionadas con la edad". Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol . 252 (1): 63–70. doi :10.1007/s00417-013-2492-3. PMID  24150707. S2CID  13634941.
  21. ^ Chew EY, SanGiovanni JP, Ferris FL, et al. (2013). "Luteína/zeaxantina para el tratamiento de cataratas relacionadas con la edad: informe del ensayo aleatorizado AREDS2 n.º 4". JAMA Ophthalmol . 131 (7): 843–50. doi : 10.1001/jamaophthalmol.2013.4412 . PMC 6774801 . PMID  23645227. 
  22. ^ Fernandez MM, Afshari NA (enero de 2008). "Nutrición y prevención de cataratas". Current Opinion in Ophthalmology . 19 (1): 66–70. doi :10.1097/ICU.0b013e3282f2d7b6. PMID  18090901. S2CID  25735519.
  23. ^ "Carta de rechazo - Ésteres de luteína Xangold, luteína o zeaxantina y reducción del riesgo de degeneración macular relacionada con la edad o formación de cataratas (expediente n.º 2004Q-0180). FDA de EE. UU., Declaraciones de propiedades saludables calificadas. 19 de diciembre de 2005.
  24. ^ "Dictamen científico sobre la fundamentación de una declaración de propiedades saludables relacionada con una combinación de luteína y zeaxantina y la mejora de la visión en condiciones de luz intensa de conformidad con el artículo 13(5) del Reglamento (CE) n.º 1924/2006". Revista EFSA . 12 (7): 3753. 2014. doi : 10.2903/j.efsa.2014.3753 . ISSN  1831-4732.
  25. ^ Yu, B.; Wang, J.; Suter, PM; et al. (2012). "La espirulina es una fuente dietética eficaz de zeaxantina para los seres humanos". British Journal of Nutrition . 108 (4): 611–619. doi : 10.1017/S0007114511005885 . PMID  22313576.
  26. ^ Frusciante, Sarah; Diretto, Gianfranco; Bruno, Mark; et al. (19 de agosto de 2014). "La nueva dioxigenasa de escisión de carotenoides cataliza el primer paso específico en la biosíntesis de crocina del azafrán". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 111 (33): 12246–12251. Bibcode :2014PNAS..11112246F. doi : 10.1073/pnas.1404629111 . ISSN  0027-8424. PMC 4143034 . PMID  25097262. 
  27. ^ "Alimentos con mayor contenido de luteína y zeaxantina por cada 100 gramos". Conde Nast para la base de datos nacional de nutrientes del USDA, publicación SR-21. 2014. Consultado el 23 de diciembre de 2015 .
  28. ^ abc Alisa Perry; Helen Rasmussen; Elizabeth J. Johnson (febrero de 2009). «Contenido de xantofila (luteína, zeaxantina) en frutas, verduras y productos de maíz y huevo». Journal of Food Composition and Analysis . 22 (1): 9–15. doi :10.1016/j.jfca.2008.07.006 . Consultado el 4 de febrero de 2024 .
  29. ^ ab Edwards JA (2016). "Zeaxantina: revisión de datos toxicológicos e ingesta diaria aceptable". Journal of Ophthalmology . 2016 : 1–15. doi : 10.1155/2016/3690140 . PMC 4738691 . PMID  26885380. • En su evaluación de la seguridad de la zeaxantina sintética como un nuevo alimento, el Panel Científico NDA de la EFSA [37] aplicó un factor de seguridad de 200 veces a este NOAEL para definir una IDA de 0,75 mg/kg de peso corporal/día, o 53 mg/día para un adulto de 70 kg. • La zeaxantina formulada no fue mutagénica ni clastogénica en una serie de pruebas in vitro e in vivo para genotoxicidad. • La información de estudios de intervención en humanos también respalda que una ingesta superior a 2 mg/día es segura, y un nivel de ingesta de 20 mg/día durante hasta 6 meses no tuvo efectos adversos.