루테인과 눈 건강에 관한 연구

루테인은 카로티노이드 루테인의 일종으로 식물성 루테인이라고도 한다.자연에서 널리 발견되는 테르펜 화합물로 옥수수, 채소, 과일, 꽃 등 식물 색소의 주성분이다.인류는 19세기초에 당근에서 루테인을 처음 발견하였다.이후 많은 식물에서 발견되었는데, 마리골드가 특히 풍부하다.루테인은 사람과 동물에서는 합성할 수 없고 음식에서만 얻을 수 있다.루테인 분자는 10개의 결합 이중 결합을 가지고 있으며, 이는 강력한 자유 라디칼 소거 능력을 준다 [1].최근 연구가 심화되면서 루테인은 body&를 강화하는 등 다양한 생물학적 기능을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다#39;s 항산화 능력, 면역 기능 강화, 시력 보호, 암 발생 및 발생 감소, 심혈관 질환 [2] 발병률 감소.루테인은 안전하고 독성이 없으며 산화 방지, 시력 개선 등 강력한 생물학적 기능을 가지고 있기 때문에 다양한 식품에 첨가될 수 있도록 허용되었고 점점 더 널리 사용되고 있다.

1 Lutein's 산화 방지 기능

과도한 활성산소는 체내 분자에 해로운 영향을 미친다.체내의 과도한 활성산소를 제거하면 노화를 늦추고 이러한 과도한 활성산소로 인한 암, 심혈관질환, 알츠하이머& 등 관련 질병을 예방할 수 있다#39;s 병, 동맥경화증, 백내장 등.루테인 분자는 10개의 결합 이중결합 (대부분의 카로티노이드 분자는 9개밖에 없다)을 가지고 있고, 말단 그룹에는 하이드록시기를 가지고 있기 때문에 활성산소를 청소하고, singlet 산소를 차단하고 광감작제 등을 환원시켜 항산화기능을 발휘할 수 있다.W. S. 마이클 등 [3]은 기니피그에게 루테인을 먹여서 기니피그 조직의 루테인 분포를 알아냈다.그 결과 루테인 함량이 높던데로부터 낮던데까지 각 조직중의 루테인은 간, 비장, 폐, 신장, 혈장, 눈 등이였고 백색 지방조직에서는 루테인을 거의 발견할수 없었다.

S. Bhattacharyya 등이 실시한 In vitro 실험에서 루테인은 금속철 이온과 H2 O2가 간세포에 일으키는 DNA 산화적 손상을 억제할 수 있으며 항산화 효과는 천연 카로틴보다 더 좋은 것으로 나타났다.동물을 대상으로 한 에서vivo 실험 결과, 간암 모델 쥐에게 체중 당 70 mg/kg의 루테인을 6주간 먹인 후, 간세포의 산화적 DNA 손상 및 간암 발생을 효과적으로 억제할 수 있었으며, 간에 축적된 루테인의 양은 산화적 손상 정도에 반비례하였다.시스플라틴이 신장 독성을 일으키는 기전 중 하나는 활성산소의 생성과 산화 스트레스이다.세포에 대한 세포독성의 영향은 주로 DNA adducts의 형성을 통해 나타나는데, 이는 세포를 세포주기의 G2단계에 머물게하고 세포사멸을 유발한다.루테인의 항산화 기능은 시스플라틴에 의한 세포 손상을 어느 정도 막아줄 수 있습니다.In vitro 세포 시험 결과에 따르면 루테인은 인간 간세포주 (HepG2)에서 시스플라틴에 의한 DNA 손상에 상당한 예방 효과가 있습니다.

2. 루테인이 몸에 미치는 효과 ', s 면역기능

카로티노이드의 면역조절 활성은 널리 알려져 있으며, 루테인 또한 세포면역과 체액면역 모두에 일정한 조절효과가 있다.루테인&의 발견 이후#39;의 body&를 조절하는 역할#39;의 면역반응, 그 면역기능에 대한 연구가 수행되었다.생쥐에 루테인을 보충하면 항원에 의한 림프구 증식을 촉진할 수 있고, T 림프구 항원에 대한 생쥐 비장세포의 항체 반응도 강화할 수 있다는 것이 밝혀졌다.그 결과 고양이와 개에 루테인을 보충하면 ConA와 PWM에 의해 자극된 고양이 말초혈액 림프구의 증식과 ConA, PHA, PWM에 의해 자극된 개 말초혈액 림프구의 증식을 촉진할 수 있음을 알 수 있었다.lutein 보충의 효과는 용량 의존적이었으며, lutein은 delayed-type 과민성을 유의적으로 향상시켰다.고양이 말초혈액에서 CD4+ T 림프구와 CD21+ B 림프구의 비율이 증가한 반면, 개 말초혈액에서 CD4+, CD5+, CD8+ T 림프구와 MHC II+ 세포의 비율이 증가하였다.

CD5+ T 림프구와 CD4+ 제 세포의 비율 증가는 림프구의 증식 능력을 촉진한다.또한 IL-2와 MHC II와 같은 세포 표면 분자의 발현도 항원에 자극된 림프구 증식에 영향을 미친다.루테인 보충 12주 후 IgM과 IgG의 혈중 농도에는 유의한 변화가 없었다.그러나 다중화백신으로 2회 예방접종을 실시한 후 IgG의 혈중 농도가 유의적으로 증가하여 루테인이 신체&를 강화시킬 수 있음을 알 수 있었다#정기 백신에 의한 자극 후 39;의 항체 생산 능력.루테인&의 결과#39; 가금류에 대한 s 효과는 루테인이 활성산소에 의한 배아에 대한 과산화 손상을 효과적으로 예방하고, 어린 병아리의 혈청 항산화 수준을 증가시키며, Th2세포를 증가시킴으로써 체액성 면역을 강화하고, 산란하는 암탉의 혈청 IBV 항체 역가를 유의하게 증가시킬 수 있음을 보여줍니다.난자는 루테인 함량이 높고, 부화 후 자식은 림프구 합성 능력과 세포 면역 수준이 좋다.

3 Lutein', s 시력 보호

20세기 중반에는 다음과 같이 밝혀졌다루테인은 인간의 안구 & 황반을 구성하는 주요 색소입니다#39; s 망막.연령 관련 황반 변성 (AMD) 환자의 시각 기능 저하는 망막의 황반 부위의 색소 밀도 감소와 관련이 있을 수 있습니다 [5].최근 루테인의 시력 보호 효과에 대한 많은 연구가 진행되고 있습니다.루테인의 눈 보호 효과는 주로 필터와 항산화 효과를 통한 것으로 알려져 있다.고에너지 청색광은 활성산소의 생성을 유도하고 망막신경절 세포를 손상시킬 수 있다.루테인은 원추세포와 막대세포에 도달하기 전에 청색광의 밀도를 낮추고, 망막의 산화적 스트레스를 감소시키며, AMD [6]의 발생을 감소시킬 수 있다.

최근 몇 년 동안 루테인과 AMD 및 노화 관련 백내장의 관계와 그 영향에 대한 더 많은 연구가 이루어졌습니다.인간의 식단에 일정량의 루테인을 첨가하면 일정 기간 동안 혈청과 망막의 황반 내 루테인 함량이 현저히 증가했으며, 청색광으로 인한 망막의 광수용체 세포의 손상이 현저히 감소했다는 것이 밝혀졌습니다.이는 루테인 섭취량을 늘리면 AMD의 위험을 현저히 줄이고 AMD 환자의 증상을 현저히 개선할 수 있음을 나타냅니다.조사에 따르면 루테인 섭취량이 많은 백내장 환자는 섭취량이 적은 환자보다 수술 위험이 현저히 낮았으며, 루테인 섭취는 백내장 환자의 시력회복 기능을 현저히 높일 수 있다 [7].연구에 따르면 루테인은 스크린 광선에 장기간 노출되면서 일하고 생활하는 사람들의 시각 기능에 보호 효과가 있는 것으로 나타났다.S. Y. Li 등 8)이 망막신경절세포 (RGCs)에 대한 루테인의 직접적인 보호효과와 저산소증 및 활성산소에 의한 산화적 손상에 대한 저항성을 연구하였다.그 결과 루테인은 살아있는 세포의 수를 유의하게 증가시켰을 뿐만 아니라 저산소증과 산화로 인한 세포의 형태학적 변화도 유의하게 개선시켰다.M. Sasaki 등 9)은 루테인이 염증 반응 경로를 억제하고 활성산소를 제거함으로써 내독소에 의해 유도된 급성 포도막염으로 인한 망막의 손상을 효과적으로 줄일 수 있음을 보였다.

4 루테인과 종양 및 암 예방

1981년 카로티노이드가 인간 암 발생을 감소시키는 역할이 처음으로 보고되었다.그후 루테인이 유방암, 직장암, 피부암 등 각종 암에 일정한 억제효과가 있다는 연구결과가 많이 발표되였다.과일이나 채소에 들어있는 카로티노이드를 많이 섭취하면 폐암, 유방암, 전립선암 등 만성암의 발생을 줄일 수 있다.연구에 따르면 루테인이 많이든 음식을 쥐에게 먹이면 체내에서 이식 가능한 유방암 세포의 성장이 늦춰지고 림프구의 증식 효과가 강화되는 것으로 나타났다.세포 배양 결과에 따르면보다 더 효과적인 것은 루테인 β-carotene 억제의 auto-oxidati에감방에서 지질 세포 손상을 예방하는 것과 산화에 의해 발생 한다.

동물실험 결과 루테인은 유방암의 항암제이며, 루테인 섭취는 암전 유방 병변 발생과 반비례 관계가 있다 [10].루테인이 종양을 억제하는 기전에는 주로 항산화 활성;면역 활성 조절 (immune activity regulation;종양의 혈관 생성과 세포 증식 억제;그리고 종양세포의 저분화 또는 미분화 특성을 이용하여 종양세포의 분화가능성을 유도하고 종양세포의 분화를 촉진하며 악성도를 감소시킨다.루테인은 암 발생을 감소시키는 데 특정 기관 특이적인 효과가 있을 수 있지만, 인체 암 예방에서 뛰어난 결과를 얻을 수 있는지 여부를 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

5 루테인과 심혈관질환의 예방

연구에 따르면 식품 중의 루테인은 주로 싱글렛 산소에 의해 매개되는 산화로부터 저밀도 지단백 (LDL) 입자를 보호함으로써 심혈관 질환의 발병을 예방합니다.역학 연구, 시험관 실험, 동물 모델 실험 결과 모두 루테인 섭취량을 늘리면 동맥경화증을 예방할 수 있음을 보여준다.식이성 루테인 섭취량과 혈액 또는 지방 조직 내 루테인 농도는 심혈관 질환 발생과 음의 상관관계가 있습니다.

R. 비슈와나탄 [11]은 콜레스테롤을 낮추는 약을 복용하던 60세 이상의 노인 52명에게 하루에 계란 노른자 2개 (약 0.5 mg의 루테인 함유)를 투여했다.5주 후 혈청 루테인 함량은 16% 증가하였고, 심혈관 질환 발생 감소에 유익한 고밀도 지단백 (HDL) 함량은 5% 증가하였다 (P <0. 05).in vitro 실험 결과, 루테인은 심혈관 질환의 발생과 관련이 있는 인간의 대동맥 내피세포 표면에서 접착분자인 VCAM-1, 내피세포 셀렉틴 및 ICAM-1의 발현을 유의적으로 억제하였다.J. H. Sung 등 12)은 루테인이 N(G)-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride (L-NAME)에 의해 유도된 고혈압 쥐의 평균 동맥압, 수축기압 및 이완기압을 감소시키고 심장 및 신장 비대 완화, 혈장 지질 과산화 감소, 혈장 아질산염 증가 및 글루타치온 농도 감소, 먹이 양이 2 mg/kg에 도달하면 L-NAME에 의해 유도된 심박수의 감소를 현저히 막을 수 있으며,루테인이 상당한 항 고혈압 및 항산화 효과가 있음을 나타냅니다.

루테인의 기타 기능 6

루테인은 피부에 자외선을 쬐어 생기는 홍반, 노화, 피부암까지 줄여준다.연구결과에 의하면 일정량의 루테인 (3 mg/d)을 섭취할 경우 자외선에 대한 보호효과가 있으며, 대조군과 비교하여 체내 ROS의 양이 유의적으로 낮은 것으로 나타났다 (P<0.05).또한 루테인은 생쥐의 급성 염증 반응과 자외선에 의해 유도된 혈중 리신 수치의 증가를 감소시켜 자외선이 피부에 미치는 부정적인 영향을 막을 수 있다.루테인은 당뇨병 에도 어느 정도 예방 및 치료 효과가 있다 [13].

7 전망

의 물리적, 화학적 특성과 생물학적 활성에 대한 연구가 심화되면서루테인 가루, 그리고 생명공학, 발효공학, 효소공학, 유전공학 등의 공학기술의 발달로 루테인은 제약산업, 식품 및 사료산업, 동물생산 및 화장품산업의 관심을 끌 수밖에 없다.루테인은 천연 식물 색소로서 다양한 생물학적 기능을 가지고 있어 식품, 약품 및 동물 생산에 널리 사용될 것입니다.특히, 항종양 및 면역 조절에 대한 심도 있는 연구는 루테인의 응용에 대한 폭넓은 전망을 열어줄 것입니다.

참조:

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