Usi e benefici della zeaxantina

Zeaxantinaè denominato semi-sistematicamente 3,3'-diidrossi- -carotene e la sua formula molecolare è C40H56O2. La formula strutturale è mostrata nella figura sottostante. La zeaxantina è un carotenoide contenente ossigeno (xantofilla), che è un composto non polare ed è un isomero con la luteina (Luein). La maggior parte della zeaxantina in natura è l'isomero tutto trans, che ha una forte idrofobicità e una solubilità estremamente bassa in acqua. Pertanto, la zeaxantina esiste generalmente nell'area lipofila della cellula nel corpo animale, come il nucleo interno della membrana cellulare, o combinata con le proteine.

La zeaxantina è una sostanza oleosa, un liquido oleoso rosso sangue sopra i 10 gradi, una sostanza oleosa semisolidificata gialla sotto i 10 gradi, inodore, con buona resistenza all'ossidazione e resistenza agli alcali. Le proprietà della zeaxantina sono molto stabili in condizioni di bassa temperatura e le proprietà della zeaxantina sono più stabili di altri carotenoidi quando vengono lavorate rapidamente ad alte temperature. La zeaxantina è meno stabile a Fe3+ e Al3+, ma più stabile ad altri ioni e agenti riducenti (come Na2SO3, ecc.). La luce nelle regioni visibili e ultraviolette ha un impatto maggiore sulla stabilità della zeaxantina e la zeaxantina presente negli alimenti è relativamente stabile in condizioni di temperatura normale e luce naturale.

La zeaxantina non può essere sintetizzata negli animali e negli esseri umani, e la zeaxantina negli animali proviene dal cibo. In natura, la zeaxantina esiste principalmente nelle foglie delle verdure verde scuro, nei semi di mais, nei frutti di bacche di goji e alchechengi. Oltre alle piante, anche i cianobatteri e alcuni batteri non fotosintetici come i micobatteri, l'erwinia e i flavobatteri possono sintetizzare una notevole quantità di zeaxantina da soli.

Attualmente, le materie prime ideali per l'estrazione industriale della zeaxantina includono principalmenteestratto di calendulae glutine di mais in polvere.Grazie al suo basso prezzo, all'ampia gamma di piantagioni e al ricco contenuto di zeaxantina, la calendula è diventata la principale materia prima per l'estrazione della zeaxantina in Cina, Stati Uniti, Messico e India. Dopo il test, il contenuto medio di zeaxantina nelle calendule è di 1,31 mg/100 g.

La polvere di glutine di mais è un sottoprodotto della lavorazione del mais. È ricavata da latte di amido grossolano ottenuto dalla macinazione a umido dei chicchi di mais e da una sospensione proteica ottenuta tramite separatore di amido, che viene poi concentrata tramite centrifuga o flottazione ad aria, disidratata ed essiccata. Contiene zeaxantina e luteina presenti nell'endosperma del chicco di mais. L'utilizzo della polvere di glutine di mais per estrarre zeaxantina e altri pigmenti non è solo vantaggioso per l'utilizzo completo dei sottoprodotti della lavorazione del mais, ma può anche aumentare la resa di zeaxantina.
Inoltre, è possibile ottenere una resa maggiore di zeaxantina fermentando le specie migliorate di Flavobacterium entro 2 giorni, quindi utilizzare questi batteri come batteri ingegnerizzati e ricorrere alla tecnologia della fermentazione per produrre zeaxantina è anche un metodo economico ed efficace.

Il nostro corpo inizia con una quantità specifica di Zeaxantina al suo interno, ma non viene mai sostituita. Man mano che cresciamo, il nostro corpo non ne produrrà di più; il che significa che siamo più suscettibili alla luce nociva se non la otteniamo tramite la nostra dieta e il regime vitaminico.

La zeaxantina è presente in vari alimenti, tra cui:

• Spinaci
• Cavolo
• Mais
• Pistacchi
• Tuorlo d'uovo
• Freekeh (un cereale)
• Peperoni arancioni
• Broccolo
• Cime di rapa
• Integratori alimentari o vitamine
• Altre verdure a foglia verde

Negli ultimi anni, la zeaxantina ha ricevuto una certa attenzione nei settori alimentare, medico, chimico e dei mangimi per animali. La zeaxantina è utilizzata principalmente come colorante alimentare naturale e additivo alimentare salutare nel settore alimentare.

1. Colorante

Poiché la zeaxantina non può essere convertita in vitamina A dopo essere stata assorbita nel corpo, può essere depositata nel corpo e ha una forte capacità colorante. Può essere utilizzata per migliorare il colore del tuorlo d'uovo e il colore della carne di pesce e gamberetti e migliorare la qualità del cibo e il valore nutrizionale. Inoltre, poiché i consumatori sono molto preoccupati per i problemi di sicurezza alimentare, l'uso di pigmenti naturali al posto di pigmenti artificiali è diventato una tendenza di sviluppo nell'industria alimentare. La valutazione tossicologica clinica e i test sugli animali della zeaxantina hanno confermato la sua sicurezza alimentare. È anche diventato un pigmento alimentare approvato dall'Unione Europea, ma la sua struttura è altamente instabile e difficile da estrarre. Pertanto, lo sviluppo e l'utilizzo di pigmenti naturali di zeaxantina necessitano ancora di ulteriori ricerche. Rispetto ai coloranti commerciali sintetizzati chimicamente, la zeaxantina ha le caratteristiche di naturalezza, nutrizione, sicurezza, non tossicità, ecc. e il suo costo di produzione è basso, quindi è un colorante ideale.

2. Integratori alimentari nutrizionali

Attualmente, la FDA statunitense ha approvato la zeaxantina come un nuovo tipo di additivo nutrizionale, che può essere utilizzato negli alimenti e il suo dosaggio generalmente non supera il 5%. La zeaxantina non può essere sintetizzata nel corpo ed è completamente derivata dall'assunzione alimentare. Lo sviluppo e l'utilizzo della zeaxantina come alimento funzionale sono in aumento. Alcuni studiosi hanno studiato l'effetto dell'assunzione alimentare di uova fortificate con zeaxantina sul contenuto di zeaxantina nel siero dei soggetti e hanno scoperto che le uova fortificate con zeaxantina possono aumentare significativamente il contenuto di zeaxantina nel siero.
Attualmente, prodotti come le capsule di luteina + zeaxantina sviluppate hanno l'attività di prevenire i tumori, migliorare l'immunità, ridurre le malattie cardiovascolari e cerebrovascolari come l'arteriosclerosi e aumentare la funzione anti-ultravioletta della pelle e dei tessuti delle mucose. Inoltre, i prodotti per la salute delle capsule di protezione degli occhi di luteina/zeaxantina sviluppati possono riparare i danni causati dalle radiazioni dei raggi ultravioletti e dei prodotti elettronici e ripristinare la salute delle cellule oculari, il che può eliminare l'affaticamento degli occhi e mantenere la normale funzione della vista. Previene la degenerazione maculare legata all'età e la malattia della cataratta.

Le proprietà e le funzioni della zeaxantina sono determinate dalla struttura molecolare. La zeaxantina è ossidata o catalizzata enzimaticamente dal carotene per contenere ossigeno ed è chiamata zeaxantina o luteina. I gruppi funzionali polienici coniugati presenti nelle molecole di zeaxantina determinano le loro proprietà di assorbimento e raccolta della luce, e il sistema centrale dei doppi legami carbonio-carbonio coniugati della zeaxantina li rende efficaci estintori e assorbitori di specie reattive dell'ossigeno della luce visibile, e c'è un gruppo funzionale idrossile all'estremità, che aumenta la sua capacità antiossidante e può proteggere i sistemi biologici da effetti potenzialmente dannosi causati da processi o reazioni di ossidazione eccessivi.

① L'effetto protettivo della zeaxantina sulla vista.

② Prevenire il cancro.

La perossidazione dei lipidi cellulari è correlata alla crescita dei tumori. Studi hanno dimostrato che la zeaxantina può inibire l'auto-ossidazione dei lipidi cellulari e prevenire i danni cellulari causati dall'ossidazione, ed è più efficace del -carotene. La zeaxantina può ridurre l'insorgenza del cancro e migliorare l'immunità. Studi in patria e all'estero hanno dimostrato che la zeaxantina ha un effetto inibitorio sul cancro, e il suo meccanismo può essere correlato alla regolazione del livello di stress ossidativo, inibendo la produzione di ATP e aumentando l'espressione dell'mRNA p53.

③ Prevenzione delle malattie cardiovascolari e cerebrovascolari.

I carotenoidi sono sostanze liposolubili, che di solito esistono in complessi con proteine ​​e altri componenti lipidici, in particolare biofilm, nelle cellule animali superiori, che possono migliorare le caratteristiche immunitarie dei biofilm e la trasmissione di informazioni intercellulari, ed esercitare potenziali funzioni di prevenzione delle malattie. Gli studi hanno scoperto che la zeaxantina e la luteina possono ridurre significativamente lo spessore mediale dell'intima dell'arteria carotide comune rispetto ad altri carotenoidi. La zeaxantina può aumentare la capacità antiossidante delle lipoproteine ​​a bassa densità e prevenire l'insorgenza di malattie cardiovascolari e cerebrovascolari.

④ Ha un effetto protettivo sulla risposta infiammatoria e sulla risposta allo stress ossidativo.

Studi hanno dimostrato che nutrire galline e pulcini con mangime contenente il 40% di luteina e il 60% di zeaxantina può regolare l'espressione di fattori pro-infiammatori e antinfiammatori in diversi tessuti di galline e pulcini. In un modello di ratto con fegato grasso alcolico, studi hanno scoperto che il dipalmitato di zeaxantina (ZD) può inibire l'attivazione del pathway di segnalazione NF-κB e regolare i pathway p38, JNK ed ERK nel pathway MAPK riducendo il livello di citocromo P450 Svolgere un effetto antinfiammatorio.