Verwendung und Nutzen von Zeaxanthin

Zeaxanthinwird halbsystematisch als 3,3'-Dihydroxy- -carotin bezeichnet und seine Molekülformel lautet C40H56O2. Die Strukturformel ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Zeaxanthin ist ein sauerstoffhaltiges Carotinoid (Xanthophyll), eine unpolare Verbindung und ein Isomer mit Lutein (Luein). Der größte Teil des Zeaxanthins in der Natur ist das All-Trans-Isomer, das stark hydrophob und äußerst schlecht wasserlöslich ist. Daher kommt Zeaxanthin im Tierkörper im Allgemeinen im lipophilen Bereich der Zelle vor, beispielsweise im inneren Kern der Zellmembran, oder in Kombination mit Protein.

Zeaxanthin ist eine ölige Substanz, bei Temperaturen über 10 Grad blutrote ölige Flüssigkeit, bei Temperaturen unter 10 Grad gelbe, halbfeste ölige Substanz, geruchlos, mit guter Oxidations- und Alkalibeständigkeit. Die Eigenschaften von Zeaxanthin sind bei niedrigen Temperaturen sehr stabil, und bei schneller Verarbeitung bei hohen Temperaturen sind die Eigenschaften von Zeaxanthin stabiler als die anderer Carotinoide. Zeaxanthin ist weniger stabil gegenüber Fe3+ und Al3+, aber stabiler gegenüber anderen Ionen und Reduktionsmitteln (wie Na2SO3 usw.). Licht im sichtbaren und ultravioletten Bereich hat einen größeren Einfluss auf die Stabilität von Zeaxanthin, und in Lebensmitteln vorhandenes Zeaxanthin ist bei normaler Temperatur und natürlichen Lichtbedingungen relativ stabil.

Zeaxanthin kann bei Tieren und Menschen nicht synthetisiert werden, und bei Tieren stammt Zeaxanthin aus der Nahrung. In der Natur kommt Zeaxanthin hauptsächlich in den Blättern dunkelgrünen Gemüses, Maissamen, Früchten der Wolfsbeere und Physalis vor. Neben Pflanzen können auch Cyanobakterien und einige nicht-photosynthetische Bakterien wie Mykobakterien, Erwinia und Flavobakterien eine beträchtliche Menge Zeaxanthin selbst synthetisieren.

Zu den idealen Rohstoffen für die industrielle Extraktion von Zeaxanthin zählen derzeit vor allemRingelblumenextraktund Maiskleberpulver.Aufgrund ihres niedrigen Preises, ihres breiten Anbaugebiets und ihres hohen Zeaxanthingehalts sind Ringelblumen in China, den USA, Mexiko und Indien zum wichtigsten Rohstoff für die Zeaxanthingewinnung geworden. Nach Tests beträgt der durchschnittliche Zeaxanthingehalt in Ringelblumen 1,31 mg/100 g.

Maiskleberpulver ist ein Nebenprodukt der Maisverarbeitung. Es wird aus grober Stärkemilch hergestellt, die durch Nassmahlen von Maiskörnern gewonnen wird, und aus Proteinschlamm, der durch Stärkeabscheider gewonnen wird, der dann durch Zentrifugieren oder Luftflotation konzentriert, dehydriert und getrocknet wird. Es enthält Zeaxanthin und Lutein, die im Endosperm des Maiskorns vorhanden sind. Die Verwendung von Maiskleberpulver zur Extraktion von Zeaxanthin und anderen Pigmenten ist nicht nur für die umfassende Nutzung von Nebenprodukten der Maisverarbeitung von Vorteil, sondern kann auch den Zeaxanthinertrag erhöhen.
Darüber hinaus kann durch Fermentieren der verbesserten Flavobacterium-Arten innerhalb von zwei Tagen eine höhere Ausbeute an Zeaxanthin erzielt werden. Daher ist die Verwendung dieser Bakterien als technische Bakterien und die Anwendung der Fermentationstechnologie zur Herstellung von Zeaxanthin ebenfalls eine wirtschaftliche und effektive Methode.

Unser Körper verfügt anfangs über eine bestimmte Menge Zeaxanthin, die jedoch nie ersetzt wird. Während wir wachsen, produziert unser Körper nicht mehr davon. Das bedeutet, dass wir anfälliger für schädliches Licht sind, wenn wir es nicht über unsere Ernährung und Vitaminzufuhr aufnehmen.

Zeaxanthin ist in zahlreichen Lebensmitteln enthalten, beispielsweise:

• Spinat
• Grünkohl
• Mais
• Pistazien
• Eigelb
• Freekeh (ein Getreide)
• Orange Paprika
• Brokkoli
• Rübengrün
• Nahrungsergänzungsmittel oder Vitamine
• Anderes grünes Blattgemüse

In den letzten Jahren hat Zeaxanthin in den Bereichen Lebensmittel, Medizin, chemische Industrie und Tierfutter einige Aufmerksamkeit erhalten. Zeaxanthin wird im Lebensmittelbereich hauptsächlich als natürlicher Lebensmittelfarbstoff und Gesundheitsnahrungszusatz verwendet.

1. Farbstoff

Da Zeaxanthin nach der Aufnahme im Körper nicht in Vitamin A umgewandelt werden kann, kann es sich im Körper ablagern und hat eine starke Färbewirkung. Es kann verwendet werden, um die Farbe von Eigelb und die Fleischfarbe von Fisch und Garnelen zu verbessern und die Lebensmittelqualität und den Nährwert zu verbessern. Da die Verbraucher außerdem sehr auf Lebensmittelsicherheit bedacht sind, ist die Verwendung natürlicher Pigmente anstelle künstlicher Pigmente zu einem Entwicklungstrend in der Lebensmittelindustrie geworden. Die klinisch-toxikologische Bewertung und Tierversuche von Zeaxanthin haben seine Lebensmittelsicherheit bestätigt. Es ist auch ein von der Europäischen Union zugelassenes Lebensmittelpigment geworden, aber seine Struktur ist sehr instabil und schwer zu extrahieren. Daher muss die Entwicklung und Verwendung natürlicher Zeaxanthinpigmente noch weiter erforscht werden. Im Vergleich zu chemisch synthetisierten kommerziellen Farbstoffen weist Zeaxanthin die Eigenschaften Natürlichkeit, Nährwert, Sicherheit, Ungiftigkeit usw. auf und seine Produktionskosten sind niedrig, sodass es ein idealer Farbstoff ist.

2. Nahrungsergänzungsmittel

Derzeit hat die US-amerikanische FDA Zeaxanthin als neuen Nahrungsergänzungszusatz zugelassen, der in Lebensmitteln verwendet werden kann und dessen Dosierung im Allgemeinen 5 % nicht überschreitet. Zeaxanthin kann im Körper nicht synthetisiert werden und wird vollständig über die Nahrung aufgenommen. Die Entwicklung und Verwendung von Zeaxanthin als funktionelles Lebensmittel nimmt zu. Einige Wissenschaftler haben die Auswirkungen der Nahrungsaufnahme von mit Zeaxanthin angereicherten Eiern auf den Zeaxanthingehalt im Serum von Probanden untersucht und festgestellt, dass mit Zeaxanthin angereicherte Eier den Zeaxanthingehalt im Serum deutlich erhöhen können.
Derzeit entwickelte Produkte wie Lutein- und Zeaxanthinkapseln beugen Tumoren vor, stärken das Immunsystem, reduzieren Herz-Kreislauf- und zerebrovaskuläre Erkrankungen wie Arteriosklerose und verbessern die UV-Schutzfunktion von Haut und Schleimhautgewebe. Darüber hinaus können die entwickelten Lutein-/Zeaxanthin-Augenschutzkapseln Schäden reparieren, die durch ultraviolette Strahlung und elektronische Produkte verursacht werden, und die Gesundheit der Augenzellen wiederherstellen, wodurch Augenermüdung beseitigt und die normale Funktion des Sehvermögens aufrechterhalten werden kann. Verhindert altersbedingte Makuladegeneration und Katarakterkrankungen.

Die Eigenschaften und Funktionen von Zeaxanthin werden durch die Molekülstruktur bestimmt. Zeaxanthin wird durch Carotin oxidiert oder enzymatisch katalysiert, um Sauerstoff zu enthalten, und wird Zeaxanthin oder Lutein genannt. Die in Zeaxanthinmolekülen vorhandenen konjugierten Polyen-Funktionsgruppen bestimmen ihre Lichtabsorptions- und Lichtsammeleigenschaften, und das Kernsystem der konjugierten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen von Zeaxanthin macht sie zu wirksamen Löschern reaktiver Sauerstoffspezies und Absorbern von sichtbarem Licht. Am Ende befindet sich eine Hydroxyl-Funktionsgruppe, die ihre antioxidative Kapazität erhöht und biologische Systeme vor potenziell schädlichen Auswirkungen durch übermäßige Oxidationsprozesse oder -reaktionen schützen kann.

① Die schützende Wirkung von Zeaxanthin auf das Sehvermögen.

② Krebs vorbeugen.

Die Peroxidation von Zelllipiden steht im Zusammenhang mit dem Tumorwachstum. Studien haben gezeigt, dass Zeaxanthin die Autooxidation von Zelllipiden hemmen und durch Oxidation verursachte Zellschäden verhindern kann und wirksamer ist als -Carotin. Zeaxanthin kann das Auftreten von Krebs verringern und die Immunität stärken. Studien im In- und Ausland haben gezeigt, dass Zeaxanthin eine hemmende Wirkung auf Krebs hat und sein Mechanismus möglicherweise mit der Regulierung des oxidativen Stressniveaus, der Hemmung der ATP-Produktion und der Hochregulierung der Expression von p53-mRNA zusammenhängt.

③ Prävention von Herz-Kreislauf- und zerebrovaskulären Erkrankungen.

Carotinoide sind fettlösliche Substanzen, die in höheren Tierzellen normalerweise in Komplexen mit Proteinen und anderen Lipidkomponenten, insbesondere Biofilmen, vorkommen. Sie können die Immuneigenschaften von Biofilmen und die interzelluläre Informationsübertragung verbessern und potenzielle Funktionen zur Krankheitsvorbeugung ausüben. Studien haben ergeben, dass Zeaxanthin und Lutein die mediale Dicke der Intima der Arteria carotis communis im Vergleich zu anderen Carotinoiden deutlich verringern können. Zeaxanthin kann die antioxidative Kapazität von Lipoprotein niedriger Dichte erhöhen und das Auftreten von Herz-Kreislauf- und zerebrovaskulären Erkrankungen verhindern.

④ Es hat eine schützende Wirkung auf Entzündungsreaktionen und oxidative Stressreaktionen.

Studien haben gezeigt, dass die Fütterung von Hühnern und Küken mit Futter, das 40 % Lutein und 60 % Zeaxanthin enthält, die Expression entzündungsfördernder und entzündungshemmender Faktoren in verschiedenen Geweben von Hühnern und Küken regulieren kann. In einem Rattenmodell der alkoholischen Fettleber haben Studien ergeben, dass Zeaxanthin-Dipalmitat (ZD) die Aktivierung des NF-κB-Signalwegs hemmen und die p38-, JNK- und ERK-Signalwege im MAPK-Signalweg regulieren kann, indem es den Cytochrom-P450-Spiegel senkt und eine entzündungshemmende Wirkung hat.