Ihmisillä erilaisia terveyshyötyjä on yhdistetty luteiiniin, joka on merkittävä karotenoidipigmentti. Se voi toimia solujen vahvistajana, tukea silmien hyvinvointia ja vähentää infektioiden, kuten sepelvaltimotaudin ja -sairauksien, mahdollisuutta.Kehäkukkakukat ovat yksi ylellisimmistä tavallisista luteiinin lähteistä. Luteiinin poistaminen kehäkukkaista on käyttökelpoinen menetelmä tämän fytoravinteen eduille. Tämä blogimerkintä tutkii strategioita luteiinin uuttamiseksi kehäkukkaista ja avaintekijöitä, jotka vaikuttavat uuttosykliin.
Johdanto
Luteiini on keltainen sävy, jolla on paikka karotenoidiperheessä ja jota on löydetty runsaasti luonnossa. Ihmiskehossa luteiini aggregoituu silmiin ja ihoon, missä se toimii solun vahvistajana ja kanavoi tuhoavaa sinistä valoa. Tutkimusten mukaan luteiini voisi auttaa edistämään silmien hyvinvointia ja vähentämään riittävän vanhaa silmänpohjan rappeutumista, vesiputouksia ja muita silmäongelmia [1]. Konsentraatit osoittavat myös, että luteiini vaikuttaa suojaavasti ihoon ja voi vähentää sydän- ja verisuonitautien ja tiettyjen sairauksien riskiä [2].
Kehäkukkakukkien terälehdissä on paljon luteiinia, mikä tekee niistä yhden luteiinirikkaimmista kasveista. Luteiinin poistaminen kehäkukkaista tarjoaa tälle hyödylliselle karotenoidille tyypillisen kasvipohjaisen lähteen, joka voidaan integroida lisäravinteisiin, hyödyllisiin ravintolähteisiin, eläinten ruokiin, kauneudenhoitotuotteisiin ja lääkkeisiin [3].
Luteiinin ja kehäkukkakukkien yleiskatsaus
Luteiini, toisin kuin muut karotenoidit, on ksantofyllipigmentti, joka sisältää happea. Se säilyttää sinisen valon ja toimii ehkäisevänä aineena, joka suojaa soluja oksidatiivisilta haitoilta [4]. Maissin, kananmunien ja eläinrasvojen lisäksi vihreät lehtivihannekset, kuten pinaatti ja lehtikaali, sisältävät luonnollisesti luteiinia.
Kehäkukkakukat ovat kuitenkin runsain lähde. Pigmentit ovat keskittyneet terälehtiin, jotka sisältävät 1-4 g luteiinia kilogrammassa kuivaa kehäkukan kukkamateriaalia [5]. Luteiinipitoisuus riippuu kehäkukkalajista ja viljelyolosuhteista. Kehäkukkaiden kohdistaminen uuttamiseen voi tuottaa luteiinia sisältävän oleohartsin kaupalliseen käyttöön.
Luteiinin uuttomenetelmät
On olemassa erilaisia menetelmiä luteiinin uuttamiseksi kehäkukan kukista. Yleisimpiä ovat liuotinuutto, ylikriittisen nesteen uutto ja uudet menetelmät, kuten ultraääni-avusteinen uutto.
Liuotinuutto
Liuotinuutto on perinteisesti ollut suosituin menetelmä kaupallisessa luteiinin tuotannossa kehäkukkaista. Orgaanisia liuottimia, kuten heksaania, etanolia ja asetonia, käytetään liuottamaan luteiini terälehdistä [6].
Tyypillisesti kehäkukan terälehdet kuivataan ja jauhetaan jauheeksi. Jauhe sekoitetaan liuottimen kanssa, liotetaan jonkin aikaa, sitten suodatetaan ja puhdistetaan luteiinin eristämiseksi. Tutkimukset osoittavat, että heksaanin ja etanolin seokset voivat saada yli 90 prosenttia luteiinin talteen kehäkukkajauheesta [7]. Liuottimien käyttö aiheuttaa kuitenkin ympäristöongelmia.
Ylikriittinen nesteenpoisto
Ylikriittisen nesteen uutto (SFE) käyttää ylikriittisiä nesteitä, kuten hiilidioksidia, kohdeyhdisteiden uuttamiseen. Hiilidioksidi kuumennetaan ja paineistetaan kriittisen pisteensä yli, jolloin se saa nestemäisiä ominaisuuksia säilyttäen samalla alhaisemman viskositeetin ja korkeamman diffuusiivisuuden nesteisiin verrattuna.
SFE hiilidioksidilla uuttaa selektiivisesti luteiinia jättäen jälkeensä polaarisia epäpuhtauksia. Tämä mahdollistaa erittäin puhtaan luteiinioleohartsin saamisen kestävästi. Tutkimukset osoittavat, että SFE johtaa korkeampiin saantoihin ja puhtaampaan luteiiniin verrattuna liuotinuuttoon [8]. Myrkyllisiä orgaanisia liuottimia ei tarvita.
Muut uuttomenetelmät
Joitakin vaihtoehtoja perinteiselle liuotinuutolle tutkitaan, mukaan lukien:
- Entsyymiavusteisessa uuttossa käytetään sellulaasia tai pektinaasientsyymejä kasvimateriaalin hajottamiseen ja sitoutuneen luteiinin vapauttamiseen [9].
- Ultraääniavusteinen uutto käyttää ultraääniaaltoja helpottamaan uuttamista. Tutkimukset osoittavat vertailukelpoisia tai parempia luteiinin saantoja kuin liuotinuutolla [10].
- Mikroaaltoavusteinen uutto soveltaa mikroaaltosäteilytystä kehäkukan terälehtien nopeaan lämmittämiseen, rikkoen soluseinän luteiinin vapautumisen mahdollistamiseksi [11].
Nämä menetelmät voivat mahdollistaa alhaisemmat käsittelyajat, lämpötilat ja liuottimen käytön. Lisätutkimusta tarvitaan kuitenkin toteutettavuuden arvioimiseksi laajassa mittakaavassa.
Luteiinin erittymiseen vaikuttavat tekijät
Uuttoolosuhteet ja protokolla voivat merkittävästi vaikuttaa kehäkukkaista onnistuneesti talteen otetun luteiinin määrään. Keskeisiä tekijöitä ovat:
Kukkien valinta ja valmistus
Kehäkukkalaji ja kukkien kypsyys vaikuttavat luteiinipitoisuuteen. Kukat tulee korjata, kun ne ovat täysin kypsiä ja optimaalisesti pigmentoituneita [12]. Terälehtien hellävarainen kuivaus ja jauhaminen parantaa uuttotehokkuutta.
Poistoparametrit
Liuottimen tyyppi, suhde, lämpötila, paine ja uuttoaika on optimoitava. Etanolipitoisuus välillä 60-80 prosenttia ja lämpötila alle 60 astetta on ihanteellinen liuotinuuttoon [13]. Korkeampi paine ja leuto lämpötila suosivat SFE:n tehokkuutta.
Kuinka paljon luteiinia on kehäkukkauutteessa?
Sekä kasviraaka-aineen luteiinipitoisuus että uuttoprosessin tehokkuus vaikuttavat siihen, kuinka paljon luteiinia uutetaan kehäkukkauuttejauheesta. Oleohartsia, jossa on 85-95 prosenttia kaikista karotenoideista luteiinina, voidaan tuottaa hyvin optimoiduilla uutoilla luteiinirikkaista lajeista [14]. Tämä tarkoittaa, että luteiinipitoisuudet ylittävät 100 mg kehäkukkauutteen grammaa kohti.
Mikä on rikkain luteiinin lähde?
Vaikka kehäkukan kukat sisältävät erittäin paljon luteiinia, lehtikaali on rikkain ravinnonlähde. Yksi kuppi keitettyä kaalia sisältää yli 20 mg luteiinia verrattuna 3-5 mg:aan keitettyä maissia tai kananmunia [15]. Kuitenkin, kun mitataan luteiinia grammaa kohti kuivapainoa, kehäkukka on yleensä rikkaampi kuin useimmat muut syötävät kasvit.
Mitkä ovat kehäkukkauutteen luteiinin sivuvaikutukset?
Irtotavarana kehäkukkauutteesta saatu luteiini on yleensä hyvin siedetty ja sillä on hyvin vähän sivuvaikutuksia. Ihmistutkimuksissa suuret annokset 40 mg:aan asti päivässä eivät aiheuttaneet haittavaikutuksia lumelääkkeeseen verrattuna [16]. Koska luteiini on rasvaliukoinen, se imeytyy parhaiten yhdessä rasvan tai öljyjen lähteen kanssa. Suuret lisäannokset voivat tilapäisesti aiheuttaa vaaratonta ihon kellastumista. Kuten minkä tahansa lisäravinteen kanssa, on parasta aloittaa pienillä annoksilla lääkärin ohjauksessa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kehäkukan kukat ovat runsas luonnollinen luteiinin lähde, jota voidaan hyödyntää erilaisilla uuttotekniikoilla. Optimoimalla uuttoparametreja ja kukkavalintaa voidaan tuottaa kestävästi korkealaatuisia luteiinilisäaineita ja lisäaineita. Kehäkukkauutteesta saatu luteiini tarjoaa turvallisen kasvipohjaisen karotenoidin, joka voi tukea ihmisten terveyttä ja hyvinvointia.
Jos olet kiinnostunut ostamaan kehäkukkauutejauhetta tai oppimaan lisää kasvitieteellisistä tuotteistamme, Botanical Cube Inc. voi asiantuntijana tarjota sinulle sopivimman irtotavarana kehäkukkauutejauheen hinnan. Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä osoitteessasales@botanicalcube.comtai vieraile verkkosivuillamme saadaksesi lisätietoja kehäkukkauutteestamme ja muista kasvitieteellisistä tuotteistamme.
Viitteet:
[1] Rao AV, Rao LG. Karotenoidit ja ihmisten terveys. Pharmacol Res. 2007;55(3):207-216. doi:10.1016/j.phrs.2007.01.012
[2] Fernández-García E, Carvajal-Lérida I, Pérez-Gálvez A. In vitro biosaatavuuden arviointi karotenoidien ravitsemustehokkuuden ennustetyökaluna. Ravinteet. 2016;8(11):701. doi: 10.3390/nu8110701
[3] Piccaglia R, Marotti M, Grandi S. Luteiini- ja luteiiniesteripitoisuus erityyppisissä Tagetes patula- ja T. erecta -lajeissa. Teollisuuskasvit ja -tuotteet. 1998;8(1):45-51. doi:10.1016/s0926-6690(97)10015-0
[4] Krinsky NI, Landrum JT, Bone RA. Luteiinin ja zeaksantiinin suojaavan roolin biologiset mekanismit silmässä. Annu Rev Nutr. 2003;23:171-201. doi:10.1146/annurev.nutr.23.011702.073307
[5] Delgado-Vargas F, Jiménez AR, Paredes-López O. Luonnolliset pigmentit: karotenoidit, antosyaanit ja betalaiinit – ominaisuudet, biosynteesi, käsittely ja vakaus. Crit Rev Food Sci Nutr. 2000;40(3):173-289. doi:10.1080/10408690091189257
[6] Piccaglia R, Marotti M, Bonetti G. Luteiini- ja luteiiniesteripitoisuus erityyppisissä Tagetes patula- ja T. tenuifolia -lajeissa. Teollisuuskasvit ja -tuotteet. 1997;6(1):45-51. doi:10.1016/s0926-6690(96)00234-1
[7] Gandul-Rojas B, Roca M, Gallardo-Guerrero L, et ai. Pigmentin siirto vihreistä kasvimateriaaleista ekstra-neitsytoliiviöljyyn. American Oil Chemists' Societyn lehti. 2011;88(5):707-714. doi:10.1007/s11746-010-1732-5
[8] Topal U, Sasaki M, Goto M, Hayakawa K. Lykopeenin uuttaminen tomaatin kuoresta ylikriittisellä hiilidioksidilla: Käyttöolosuhteiden vaikutus ja liukoisuusanalyysi. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006;54(15):5604-5610. doi: 10.1021/jf060438y
[9] Zuorro A, Lavecchia R. Entsyymiavusteinen lykopeenin uuttaminen tomaatin käsittelyjätteestä. Entsyymi- ja mikrobiteknologia. 2013;52(6-7):319-325. doi:10.1016/j.enzmictec.2013.03.004
[10] Paniwnyk L, Beaufoy E, Lorimer JP, Mason TJ. Rutiinin uuttaminen Sophora japonican kukannupuista. Ultraääni Sonokemia. 2001;8(3):299-301. doi:10.1016/s1350-4177(00)00044-9
[11] Routray W, Orsat V. Mikroaaltoavusteinen flavonoidien uuttaminen: Katsaus. Elintarvike- ja bioprosessitekniikka. 2012;5(2):409-424. doi:10.1007/s11947-011-0573-z
[12] Piccaglia R, Marotti M, Chiavari G. Joidenkin italialaisten Tagetes patula L.:n (Asteraceae) luonnehdinta luteiinin lähteinä. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1998;46(2):595-598. doi: 10.1021/jf970592w
[13] Gandul-Rojas B, Cepero MRL, Minguez-Mosquera MI. Klorofylli- ja karotenoidikuviot oliivihedelmissä, Olea europaea Cv. Arbequina. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2000;48(6):2207-2212. doi: 10.1021/jf990974e
[14] Delgado-Vargas F, Jiménez AR, Paredes-López O. Luonnolliset pigmentit: karotenoidit, antosyaanit ja betalaiinit – ominaisuudet, biosynteesi, käsittely ja vakaus. Elintarviketieteen ja ravitsemuksen kriittisiä arvioita. 2000;40(3):173-289. doi:10.1080/10408690091189257
[15] Sommerburg O, Keunen JE, Bird AC, van Kuijk FJ. Hedelmät ja vihannekset, jotka ovat luteiinin ja zeaksantiinin lähteitä: ihmisen silmien makulan pigmentti. Br J Ophthalmol. 1998;82(8):907-910. doi:10.1136/bjo.82.8.907
[16] Huang LL, Coleman HR, Kim J, et ai. Luteiinin/zeaksantiinin ja pitkäketjuisten monityydyttymättömien omega{1}}-rasvahappojen oraalinen täydennys 60-vuotiaille tai sitä vanhemmille henkilöille, joilla on AMD tai ei. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2008;49(9):3864-3869. doi:10.1167/iovs.{9}}