루테인 그것은 무엇에 좋습니까?

루테인은 두 개의 다른 비올론 고리를 포함하는 천연 잔토필입니다.비타민 a 가 아닌 활성 카로티노이드로 채소, 과일, 꽃 등에 널리 발견된다.그것은 인간의 안구 &의 황반부에 중요한 색소입니다#망막 39; s [1]이다.루테인은 독특한 다이히드록시 구조를 포함하고 있다싱글렛 산소를 가라앉힐 수 있는 강력한 항산화제 및 블루라이트 필터로 사용할 수 있는 비올론 링과 함께.항산화, 항암, 망막 보호, 심혈관 질환 예방 등 생물학적 효과가 있다.그러나 루테인은 불안정한 물리화학적 특성을 가지고 있으며, 제조과정 중 낮은 수용성, 불안정성, 낮은 생체이용성 등의 문제점이 있다.루테인은 지질과 결합해야만 체내에 흡수될 수 있으며, 이러한 특징은 약리학적 효과의 발휘를 크게 제한합니다.

1. 루테인의 물리적, 화학적 성질

천연 루테인은 주로 두 개의 다른 비올론 고리로 구성되어 있습니다18 탄소 원자가 결합한 이중결합을 포함하는 긴 사슬로 연결되어 있다.3개의 키랄 중심과 8개의 입체 이성질체를 가지고 있다.금속광택이 있는 마름모꼴의 밝은 노란색 크리스탈을 가지고 있으며 청색과 보라색 빛을 잘 흡수할 수 있다.천연 루테인은 주로 올 트랜스 구성이며, 인간의 혈청 및 혈장 루테인은 주로 3R, 3, R, 6, R 구성입니다.루테인은 물과 프로필렌 글리콜에는 녹지 않고, 오일과 헥산에는 약간 녹으며, 아세톤, 디클로로메탄, 에탄올에 녹고, 에틸 아세테이트, 테트라히드로퓨란, 클로로포름 등에 쉽게 녹는다 [2].용매에서의 안정성은 무수 에탄올>에틸 아세테이트>tetrahydrofuran >톨루엔이다.루테인은 불안정하며 산소, 빛, 열, 금속 이온, ph 등의 인자에 주로 영향을 받는데, 예를 들어 열처리를 하면 루테인의 이성질화 작용으로 9-cis와 13-cis 루테인 [3]이 생성될 수 있다.그러므로 루테인 결정이나 루테인을 함유한 물질을 보관할 때에는 밀폐 용기에 넣거나 진공 밀봉하여 불활성 기체를 채우고 빛으로부터 보호하며 낮은 온도에서 보관해야 한다.

자연계에서 루테인은 주로 무성 루테인과 루테인 에스테르 [4]의 형태로 존재한다.무루테인의 생체 이용성은 2%~9.4% [5]에 불과할 정도로 낮다.루테인의 생물학적 가용성은 루테인 제품 (오일 서스펜션 또는 마이크로 캡슐)으로 준비된 후 효과적으로 향상됩니다 [6-8].루테인 에스테르가 더 안정적입니다free form보다 높고 [9-10] free lutein보다 생체내 생체이용률이 1.6배 높다.따라서 루테인은 준비 중 수용성 저하, 불안정성, 낮은 생체이용성 등의 문제점을 가지고 있다.

루테인의 생체내 과정 2

루테인은 지질과 함께 미셀로 섭취됩니다.각종 효소에 의해 위에서 방출되어 장내 세포로 흡수되고, 치로미크론과 함께 림프관이나 간문맥을 통해 혈액 순환으로 이동한 후 간으로 이동된다.간에서 저밀도지단백 (LDL)과 함께 혈액 순환으로 전환되어 방출된다.그 중 일부혈액 속의 루테인다른 상응하는 보균자와 결합되어 망막과 다른 조직으로 들어간다.

2.1흡수와 분배

루테인 합성효소는 인체에서 발견되지 않으므로 루테인은 식이섭취를 통해서만 얻을 수 있습니다.음식물중의 루테인은 지질과 결합되여 혼합지질미셀을 형성하는데 이는 콜레스테롤수송이나 수동확산을 통해 체내에 흡수된다.루핑 등 [11]이 그것을 보여주었다루테인 microcapsules쥐의 모든 장분절에서 흡수되었으나, 흡수속도 상수는 내림차순으로 달랐다:회장>공장 >십이지장 >콜론 [11].루테인은 체내에 들어간후 지방에 저장되며 주로 간, 혈액, 망막에 분포된다.정상적인 식사조건에서 사람의 혈장, 혈청, 간, 신장, 폐의 루테인 농도는 0.14 내지 0.61, 0.10 내지 1.23, 0.10 내지 3.00, 0.037 내지 2.10 및 0.2시 10 μ mol/L, 각각 [12].루테인은 모든 안구 조직에서 발견되며, 망막의 황반 주위에 0.1-1 mmol/L까지 가장 높은 농도를 보인다 [13].

2. 2 수송

에 관여하는 b 형 청소기 수용체체내의 루테인 이송주로 SR-BI와 CD36이다.SR-BI는 고밀도 지단백 (HDL) 수용체이며, 루테인은 SR-BI 메커니즘을 통해 망막 색소 상피세포로 운반될 수 있다 [14].CD36은 다중 리간드 수용체로서 LDL에서 긴 사슬 유리 지방산과 같은 특정 지질 분자의 흡수 및 변형을 촉진한다 [15-16].CD36은 로돕신 및 인지질과 연계하여 봉형 광수용체의 외부 분절에 결합하여 광수용체의 외부 분절의 대사를 매개하고;CD36 수용체는 또한 광수용체 간 레티노이드 결합 단백질과도 결합할 수 있으며, 루테인을 망막 세포로 수송한다 [17].

2. 3 신진대사

BCO1과 BCO2는 망막과 망막색소상피세포 (RPE) [18]를 포함하여 동물에서 발견되는 카로티노이드 분열 효소이다.체내에서 루테인의 대사 경로는 두 가지가 있습니다.하나는에 의한 분자 내 이중 결합의 대칭적 분해입니다효소 β-carotene-15,15,-oxygenase (BCMO1), 주요 대사산물은 비타민 A 및 그 유도체이다.다른 하나는의 비대칭 분해 효소에 의해 이중 alkenyl 그룹에 본드 β-carotene-9, 10,-double oxygenase (BCDO2) [19].BCDO2는 주로 망막상피세포에서 황반색소를 생성하는 역할을 한다.

3 Lutein's 항산화 활성

활성산소종 (Reactive oxygen species, ROS)은 DNA, 단백질, 지질과 반응하여 생리적 기능을 손상시키고 동맥경화증, 암, 황반변성과 같은 만성질환의 발병을 초래할 수 있다.루테인은 생물학적 효과를 발휘한다공액된 폴리엔 사슬로 전자를 잃은 현탁성 라디칼을 형성함으로써 산소 활성산소를 감소시키고 ROS의 활성을 억제하여 ROS에 의한 정상세포의 손상을 방지한다 [20-21].루테인은 단일산소를 억제하고, 산소의 포집 및 활성산소에 의한 생물막의 손상을 방지하는 천연 항산화제로 알려져 있습니다.

Singlet 산소는 종종 연쇄 산화 반응의 유도제로 작용하는 흥분된 ROS의 유형입니다.루테인은 물리적 또는 화학적 차단작용을 통해 단일성 산소를 불활성화시켜 인체를 위해로부터 보호하고 면역 기능을 강화시킬 수 있습니다.Hydroxyl 라디칼은 가장 활성적인 형태의 ROS 로서 불포화지방산 지질의 과산화의 연쇄반응을 개시하여 lipid radicals, lipid oxygen, lipid peroxyl radicals 및 lipid peroxides와 같은 일련의 활성산소를 생성할 수 있다.루테인은 활성산소를 제거할 수 있다, 특히 히드록시기 라디칼.루테인은 줄을 끊는 항산화제로 지질과 결합해 지질 산화를 효과적으로 억제해 체내 활성산소로 인한 손상으로부터 세포와 장기를 보호한다.

루테인의 생물학적 효과 4

4.1 망막에 대한 보호 효과

망막은 혈관이 풍부하고 산소 농도가 높다.또한 감광성 화합물과 쉽게 산화되는 기질이 포함되어 있습니다.고에너지 빛 조건에서는 활성산소가 쉽게 생성되어 망막세포에서 지질과산화를 일으켜 세포내 단백질의 에피토프가 변성되고 DNA 손상을 일으켜 궁극적으로 망막세포 사멸을 초래한다.이루테인의 보호 메커니즘망막에서 ROS 손상을 줄이고 청색-보라색 빛 [22]을 걸러내는 것이다.나이가 들면서 RPE는 점차 lipofuscin을 축적하고 [23-24], lipofusc에서광감작을 통해 많은 양의 반응성 산소종을 생성할 수 있다.루테인은 망막 광감응제 A2-PE에 의해 시작되는 산화 반응을 효과적으로 방지하고 ROS 수치를 감소시키고 산화 스트레스를 억제함으로써 RPE 광독성을 감소시킬 수 있다 [25].또한 루테인은 망막 혈관 내피세포에서 미토콘드리아 초산화물 생성을 억제하여 내피세포 사멸을 막고 [26]모세혈관의 퇴행성 변화를 역행시킴으로써 미토콘드리아 사멸 가능성을 감소시킨다.

황반색소는 Henle& 층에 집중되어 있습니다#39;s 섬유 세포, 많은 광수용체 신경 축삭으로 이루어져 있다 [27].빛은 황반색소를 통과해야 광수용체에 도달한다.루테인은 망막의 안쪽 층에 있는 필터와 유사하여 청색광을 광수용체와 RPE 및 밑에 있는 choroidal 혈관층에 도달하기 전에 흡수하여 빛 에너지를 감소시켜 RPE에서 빛에 민감한 물질의 광-산화를 감소시킵니다.왕리위안 등 28명은 루테인이 당뇨망막병증에 미치는 영향과 기전을 연구한 결과 이같이 밝혔다루테인은 산화 스트레스를 완화시킬 수 있다당뇨망막병증으로 인해 망막 혈관내피세포를 보호하고, 망막 손상을 감소시킵니다.

심혈관 질환에 대한 예방 효과 4.2

인체에 콜레스테롤과 LDL이 축적되면 동맥이 닫히고 두꺼워지면서 혈관벽이 탄력을 잃게 되고, 이는 결국 동맥경화증 등 심혈관 질환을 유발한다.루테인은 항산화 효과를 통해 LDL의 지질과산화를 억제함으로써 동맥 플라크의 형성을 지연시키고 동맥경화증 및 기타 동맥 심혈관 질환의 발생을 예방할 수 있다.경동맥 주위통로의 인치두께의 변화는 혈액중의 루테인 함량과 관계된다.특정 조건 및 특정 범위 내에서 혈관 벽의 두께는 루테인 함량과 음의 상관 관계가 있습니다.루테인은 또한 산화적 변형을 억제할 수 있다LDL의 하나이며 평활근 세포의 증식을 막는다 [29].

Riccioni G 등 30)은 루테인을 보충하는 식이 요법은 내피세포의 염증 반응과 산화 스트레스를 개선하고, 동맥경화증의 형성을 지연시키며, 따라서 관상동맥 심장 질환의 위험을 줄일 수 있다는 것을 발견했다.

4.3 항암효과

현재 루테인&의 메커니즘#39;s 항암 효과는 명확하지 않지만 주로 다음과 같은 점이 있는 것으로 믿어집니다:(1) 루테인은 singlet 산소를 진정시키고 지질과산화를 방지하여 종양의 성장을 억제합니다.쑨궈구이 등은 정상 간세포와 비교할 때 간암세포의 ROS 수준이 현저히 높고, ROS 가 과다하면 핵 DNA의 손상, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이, 단백질과 지질의 과산화 등을 일으킬 수 있다는 것을 발견하였다.

왕뤄중 등 32명은 인체 간암 세포인 HepG2에 대한 루테인의 억제 효과 및 기작에 관한 연구에서 항산화성을 가진 루테인이 HepG2세포에서 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜 종양 발생과 발생에 중요한 역할을 방해할 수 있음을 밝혔다.이는 루테인이 HepG2세포 증식을 억제할 수 있는 이유 중 하나일 수 있습니다.(2) 루테인은 체내세포의 체액성, 세포성 면역을 증강시킬수 있으며 체내암세포의 생장을 억제할수 있다.루테인 구조 말단에 극성 유전자가 있으면 항원을 나타내는 림프구의 성장을 향상시키고 [33] 세포 표면 분자의 기능적 발현에 영향을 주어 자가면역력을 향상시킬 수 있다.(3) 또한 인체 내 다른 장기의 시너지 효과를 통해 간접적으로 면역을 조절하여 암을 예방할 수도 있다.의 억제 효과를 연구한 Gunasekera RS 등 [34]리코펜과 루테인쥐 전립선 암 세포에, 그리고 그 결과는 리코펜과 루테인 모두 악성 종양 세포 AT3의 성장을 억제할 수 있다는 것을 보여주었습니다.

루테인의 주요 복용 형태에 대한 연구 5

때루테인 가루임상 또는 식품 응용 분야에서 사용되며, 주로 낮은 수용성, 불안정성 및 낮은 생체 이용성과 같은 문제에 직면합니다.이성질화 및 산화 반응은 루테인의 준비, 저장 및 처리 중에 필연적으로 일어난다 [35].복용량 형태는 생물학적 이용성을 향상시키기 위해 물리적 봉지 및 화학적 변형 (에스테르화 등)과 같은 방법으로 변화될 필요가 있습니다.현재 시판되고 있는 주요 복용 형태는 아래에 설명되어 있습니다.

5.1 오일 서스펜션

루테인 결정은 미크론 수준으로 미량화됩니다, 식물성 오일과 항산화제가 첨가되고, 혼합물을 적절히 저어서 약 20%의 루테인이 포함된 오일 유지를 준비합니다.핵심 단계는 미세화 과정에서 루테인이 열화되는 것을 방지하는 것입니다.예원균 등 36)은 유화 방법을 이용하여 루테인 오일 유지를 제조하였으며, 최적 공정은 다음과 같다:4%의 레시틴과 모노스테아린 글리세라이드 (질량비 1:1)를 혼합한 것을 유화제를 사용하였고, 유화 온도는 65 °C 이었다.항산화제 (비타민 E)와 카프릴릭 capric triglyceride를 잘 저어준 후 정량을 하였다루테인 가루의 양추가 되었다.16,000 rpm으로 30분 동안 유화시켜 20%의 루테인이 함유된 노란색의 점성이 있는 액체를 얻었다.

5.2 물 분산 가능한 건조 분말

물 분산 가능한 건조 분말은 루테인의 고체 분산입니다마이크로 결정, 비정질 형태, 콜로이드 분산 또는 분자 분산 형태의 형태로 적합한 캐리어에서, 차가운 물에 분산 될 수있다.Li Sen 등 (37)은 polyethylene glycol 6000과 poloxamer 188을 운반체로 사용하여 용매법에 의한 루테인 고체분산액을 준비하였다.그 결과 루테인은 운반체 내에서 낮은 용융 혼합물의 형태로 존재한다는 것을 알 수 있었다.수용성 운반체를 사용하여 루테인 고체 분산제를 준비하면 약물의 용해도와 용해 속도가 향상될 뿐만 아니라 약물의 흡습성을 높이고 약물이 고도로 분산된 상태를 유지합니다.장톈예 등 38인은 냉용융법에 의해 루테인 고체분산으로부터 온도감응성 현장겔 (에서situ gel)을 준비하여 루테인의 낮은 수용성 문제를 해결하였을 뿐만 아니라 결막낭 내 약물의 거주시간을 대폭 증가시켜 지속적인 방출효과를 얻을 수 있었다.

5. 3 Microcapsules

마이크로캡슐은 약품을 캡슐화해 특정 조건 하에서 방출하는 작은 캡슐이다.전형적인 입자 크기는 0. 7과 5 사이 µ m.전통적인 마이크로 캡슐화 된 제제의 입자 크기가 너무 크고, 표면 효과가 낮습니다.때문에 중국과 외국의 학자들은 나노입자와 나노미크로캡슐 복합시스템을 리용하여 루테인을 캡슐화하는 방법을 탐구하였다 [39-40].루테인 마이크로 캡슐의 장점은 생물학적 활성을 보존하고, 방출을 제어하며, 불안정성을 개선하고루테인의 수용성다.Wang 등 41)은 벽체재료로 옥테닐 석신산 변형 전분과 수크로스를, 중심재료로 트랜스 루테인 결정을 사용하여 유화, 균질화, 분무건조를 통해 루테인 미세캡슐을 제조하였다.이를 바탕으로 제품을보다 안정적으로 만들기 위해 응축 분무 건조를 이용하여 2차 내장을 수행하였다.이 공정은 공업 생산에 적합하다.

5. 4 Liposome

리포좀은 마이크로캡슐 복용량 형태의 새로운 형태입니다.이들은 기능성 인자를 전달하는 나노 전달체로 사용된다.그들은 작은 입자 크기와 넓은 표면적을 가지고 있습니다.그들은 독성이 없고, 면역성이 없으며 생분해성입니다.그들은 약물의 용해량을 증가시킬수 있으며 인체에서의 흡수를 촉진할수 있다 [42~43].리포솜에 캡슐화된 약물을 안약으로 만든 후 각막 투과도를 높여 약물의 방출을 늦추고 약물의 독성을 줄일 수 있다.카로티노이드 중에서 리포솜의 능력이 가장 강하다캡슐화를 루테인다.그들은 높은 적재 용량, 작은 입자 크기 및 좋은 분산성을 가진 루테인 리포솜을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.또한 리포좀과 루테인 사이에는 시너지 보호 효과가 있어 리포좀의 불안정성을 효과적으로 억제할 수 있습니다.고농도의 카로티노이드가 리포솜에 장전될 때 응집될 수 있으며, 이는 지질막의 유동성과 투과성에 변화를 초래하여 [44]산화를 촉진시킬 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.

Tan Chen [40]은 박막sonication 법으로 루테인 리포솜을 제조하여, 계란 노른자 레시틴과 콜레스테롤을 막 재료로 사용하여, 50 °C에서 약 loading 1.25%로 하여, 혼합물을 60분간 회전시킨 후 증식한 후, 얼음 욕조에서는 2분간 초음파하였다.얻어진 것의 캡슐화율루테인 liposomes90% 이상이었고, 입자 크기 분포가 균일했으며, 입자 크기는 약 80 nm 이었고, 에서vitro 항산화 특성이 좋았다.그 결과 리포좀은 운반체로서 루테인의 불안정성을 효과적으로 해결하고 리포좀의 응집ㆍ융합과 핵심물질의 누출을 효과적으로 억제하며 리포좀의 이중층의 유동성을 감소시키고 리포좀의 물리적 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.시아 F 등 [45]은 초임계 유체 분산법에 기반한 루테인 리포좀 전구체를 준비하였다.이 공정은 환경 친화적이며, 리포좀 전구체를 준비하는데 산업적으로 응용할 수 있는 가능성이 크다.

루테인 적용 현황 6

루테인은 건강 제품의 주요 활성 성분 중 하나입니다중국 식품 의약품 관리국에 의해 마케팅 승인을 받은"시각적 피로 완화"를 위해.루테인 에스터는 2008년 발표 번호 12에서 전 보건부에 의해 새로운 자원 식품으로 승인되었습니다.2008년 북중의약주식회사에서 생산한 루테인 에스테르정에는 1 알당 3.2 밀리그램의 루테인이 함유되였다.2013년 상해포도왕기업유한회사는 음료 100 mL 당 3.2 밀리그램의 루테인이 함유된 시력피로해소음료를 출시했다.㈜ 바이헬스가 1 캡슐당 루테인 5 밀리그라피가 함유된 눈 피로 해소 연질캡슐을 출시했다.

루테인은 지금도 의약품으로 연구되고 있으며, 국내외에서 루테인 처방약에 대한 보고는 없다.하지만 관련 연구에 따르면 루테인은 안과 질환에 일정한 효과가 있는 것으로 나타났다.예를 들어, 후보지 등 [46]은 당뇨망막병증에서 루테인과 제아잔틴의 임상적 적용을 연구하였다.단순 당뇨망막병증 환자의 경우 시력과 혈청 내 루테인 및 제아잔틴의 함량 사이에 일정 범위 내에서 양성 상관관계가 있습니다.Xia Liying 등 [47]은 노화 관련 황반 변성 치료를 위해 루테인에 대한 임상 연구를 진행했으며, 그 결과 루테인과 제아잔틴의 혈청 농도가 망막의 황반 색소 농도와 양의 상관관계가 있음을 보여주었다.

7 결론

요약하면,루테인은 활성산소 소거작용이 뛰어난 천연 항산화제다그리고 빛 차폐 능력.항암 및 면역 조절 효과는 물론 심혈관 질환 억제 효과 등 다양한 생물학적 효과를 가지고 있다.또한 눈의 황반부 질환 (백내장, 나이관련황반변성, 당뇨병성망막병증 등)을 효과적으로 예방하고 치료할 수 있으며, 눈의 황반부 질환 치료를 위한 약물 개발에도 큰 잠재력을 가지고 있다.그러나 루테인의 개발 및 이용에는 여전히 전통적인 조제의 큰 입자 크기, 위장관 작용의 영향, 낮은 생체이용성 등 많은 문제점이 있어 이에 대한 심도 있는 연구가 필요하다.세포막 구조를 모방한 나노입자 준비 (Nanoparticle preparation)와 나노리포좀 준비 (nano-liposome preparation)는 생체이용성을 극대화하고 약물의 용량과 독성을 줄이며 위장관 효소에 의한 파괴로부터 루테인을 보호하는 것도 고려할 수 있다.향후 리포소말 루테인 안약에 대한 추가 연구가 진행될 수 있을 것으로 보인다.

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