„Meso-Zeaxanthin“ – Versionsunterschied

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Versionsgeschichte interaktiv durchsuchen
[ungesichtete Version][ungesichtete Version]
← Zum vorherigen VersionsunterschiedZum nächsten Versionsunterschied →
Inhalt gelöscht Inhalt hinzugefügt
VisuellWikitext
K Included a legend for Figure 2 at bottom of the references list
German version of English Meso-zeaxanthin article
Zeile 1: Zeile 1:
''Meso''-Zeaxanthin (3R,3´S-Zeaxanthin, siehe Abbildung 1) ist ein Carotinoid der Xanthophyll-Klasse (da es Sauerstoff und Kohlenwasserstoffe enthält) und stellt eines von drei Stereoisomeren des Zeaxanthins dar. Von diesen drei Stereoisomeren kommt ''Meso''-Zeaxanthin am zweithäufigsten in der Natur vor (nach 3R,3´R-Zeaxanthin, welches von Pflanzen und Algen produziert wird).<ref>{{Internetquelle|url=http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1969/c2/c29690001311#!divCitation|titel=Absolute configuration of carotenoids|autor=T. E. De Ville, M. B. Hursthouse, S. W. Russell, B. C. L. Weedon|werk=pubs.rsc.org|sprache=en|zugriff=2016-03-07}}</ref> Bis heute wurde ''Meso''-Zeaxanthin in bestimmten Geweben von Meeresfischen nachgewiesen,<ref name=":0">{{Literatur|Autor=Takashi Maoka, Akihiro Arai, Minoru Shimizu, Takao Matsuno|Titel=The first isolation of enantiomeric and Meso-zeaxanthin in nature|Sammelwerk=Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry|Band=83|Nummer=1|Jahr=1986-01-01|Seiten=121–124|DOI=10.1016/0305-0491(86)90341-X|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030504918690341X|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref name=":1">{{Internetquelle|url=http://www.omicsonline.org/open-access/verification-of-mesozeaxanthin-in-fish-2157-7110.1000335.php?aid=31128|titel=Verification of Meso-Zeaxanthin in Fish {{!}} Open Access {{!}} OMICS International|werk=www.omicsonline.org|zugriff=2016-03-07}}</ref> aber auch im Gelben Fleck (Lateinisch: ''Macula lutea'') der Netzhaut (Retina) des menschlichen Auges.<ref name=":2">{{Literatur|Autor=RICHARD A. BONE, JOHN T. LANDRUM, LARRY M. FRIEDES, CHRISTINA M. GOMEZ, MARK D. KILBURN|Titel=Distribution of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in the Human Retina|Sammelwerk=Experimental Eye Research|Band=64|Nummer=2|Jahr=1997-02-01|Seiten=211–218|DOI=10.1006/exer.1996.0210|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014483596902109|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=R. A. Bone, J. T. Landrum, G. W. Hime, A. Cains, J. Zamor|Titel=Stereochemistry of the human macular carotenoids|Sammelwerk=Investigative Ophthalmology & Visual Science|Band=34|Nummer=6|Jahr=1993-05-01|Seiten=2033–2040|ISSN=0146-0404|PMID=8491553|Online=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8491553|Zugriff=2016-03-07}}</ref>
{{Chembox
<!-- Images -->
⚫
| ImageFile =Meso-zeaxanthin space filling diagram.png
| ImageSize = 200x100px
| ImageAlt =
<!-- Names -->
| IUPACName = (1R)-4-[(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(4S)-4-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl<nowiki>]</nowiki>-3,7,12,16-tetramethyloctadeca-1,3,5,7,9,11,13,15,17-nonaenyl<nowiki>]</nowiki>-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-ol
| OtherNames =3R,3'S zeaxanthin
<!-- Sections -->
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 31272-50-1
| PubChem = 6442658
| ChEBI =
| ChemSpiderID =
| SMILES =
| UNII = 3O63K300I5
| InChI = 1S/C40H56O2/c1-29(17-13-19-31(3)21-23-37-33(5)25-35(41)27-39(37,7)8)15-11-12-16-30(2)18-14-20-32(4)22-24-38-34(6)26-36(42)28-40(38,9)10/h11-24,35-36,41-42H,25-28H2,1-10H3/b12-11+,17-13+,18-14+,23-21+,24-22+,29-15+,30-16+,31-19+,32-20+/t35-,36+
| InChIKey = JKQXZKUSFCKOGQ-YOPUJPICSA-N
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = C<sub>40</sub>H<sub>56</sub>O<sub>2</sub>
| MolarMass = 568.87144 g/mol
| Appearance = orange-red
| Density =
| MeltingPt =
| BoilingPt =
| Solubility = insol
}}
| Section3 = {{Chembox Hazards
| MainHazards =
| FlashPt =
| AutoignitionPt =
}}
}}


== Das Vorkommen von Meso-Zeaxanthin in der Natur und in Nahrungsergänzungsmitteln ==
''Meso''-zeaxanthin (3R,3´S-zeaxanthin, see Figure 1) is a xanthophyll carotenoid (as it contains oxygen and hydrocarbons), and is one of the three stereoisomers of zeaxanthin. Of the three stereoisomers, ''meso''-zeaxanthin is the second most abundant in nature (after 3R,3´R-zeaxanthin, which is produced by plants and algae.<ref>{{Cite web|url = http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1969/c2/c29690001311#!divCitation|title = Absolute configuration of carotenoids|date = |access-date = |website = |publisher = |last = |first = }}</ref> To date, ''meso''-zeaxanthin has been identified in specific tissues of marine organisms,<ref name=":0">{{Cite web|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030504918690341X|title = The first isolation of enantiomeric and Meso-zeaxanthin in nature|date = |access-date = |website = |publisher = |last = |first = }}</ref><ref name=":1">{{Cite web|url = http://www.omicsonline.org/open-access/verification-of-mesozeaxanthin-in-fish-2157-7110.1000335.php?aid=31128|title = Verification of Meso-Zeaxanthin in Fish|date = |access-date = |website = |publisher = |last = |first = }}</ref> and more importantly, ''meso''-zeaxanthin has been identified in the macula lutea (from Latin, macula = "spot" and lutea = "yellow") of the human retina.<ref name=":2">{{Cite journal|title = Distribution of lutein and zeaxanthin stereoisomers in the human retina|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9176055|journal = Experimental Eye Research|date = 1997-02-01|issn = 0014-4835|pmid = 9176055|pages = 211–218|volume = 64|issue = 2|doi = 10.1006/exer.1996.0210|first = R. A.|last = Bone|first2 = J. T.|last2 = Landrum|first3 = L. M.|last3 = Friedes|first4 = C. M.|last4 = Gomez|first5 = M. D.|last5 = Kilburn|first6 = E.|last6 = Menendez|first7 = I.|last7 = Vidal|first8 = W.|last8 = Wang}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Stereochemistry of the human macular carotenoids|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8491553|journal = Investigative Ophthalmology & Visual Science|date = 1993-05-01|issn = 0146-0404|pmid = 8491553|pages = 2033–2040|volume = 34|issue = 6|first = R. A.|last = Bone|first2 = J. T.|last2 = Landrum|first3 = G. W.|last3 = Hime|first4 = A.|last4 = Cains|first5 = J.|last5 = Zamor}}</ref>
Carotinoide sind notwendig für das Leben von Tieren, aber Tiere können sie nicht selbst herstellen. Daher nehmen Tiere Carotinoide mit der Nahrung auf. Für Pflanzenfresser sind die Quellen pflanzliche und Algen-Nahrung, für Fleischfresser dienen wiederum Pflanzenfresser als entsprechende Quelle. Es ist heute allgemeinen anerkannt, dass M''eso''-Zeaxanthin nicht in Pflanzen selbst vorkommt,<ref name=":1" /> aber in Meeresfischen.<ref name=":0" /><ref name=":1" /> Ursprünglich, wurde angenommen, dass M''eso''-Zeaxanthin nicht aus der Nahrung stammte und in der Makula (dem zentralen Teil der Retina) aus dem retinalen Lutein (einem anderen Xanthophyll in der menschlichen Ernährung) hergestellt würde,<ref name=":3">{{Literatur|Autor=Prakash Bhosale, Bogdan Serban, Da You Zhao, Paul S. Bernstein|Titel=Identification and Metabolic Transformations of Carotenoids in Ocular Tissues of the Japanese Quail Coturnix japonica †|Sammelwerk=Biochemistry|Band=46|Nummer=31|Jahr=2007-07-14|Seiten=9050–9057|DOI=10.1021/bi700558f|PMC=2531157|PMID=17630780|Online=http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi700558f|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref name=":4">{{Literatur|Autor=Helen M. Rasmussen, Tawanda Muzhingi, Emily M. R. Eggert, Elizabeth J. Johnson|Titel=Lutein, zeaxanthin, meso-zeaxanthin content in egg yolk and their absence in fish and seafood|Sammelwerk=Journal of Food Composition and Analysis|Band=27|Nummer=2|Jahr=2012-09-01|Seiten=139–144|DOI=10.1016/j.jfca.2012.04.009|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157512000865|Zugriff=2016-03-07}}</ref> aber diese Arbeit wurde inzwischen widerlegt.<ref name=":1" /><ref>{{Literatur|Autor=J. M. Nolan, K. Meagher, S. Kashani, S. Beatty|Titel=What is meso-zeaxanthin, and where does it come from?|Sammelwerk=Eye|Band=27|Nummer=8|Jahr=2013-08-01|Seiten=899–905|ISSN=0950-222X|DOI=10.1038/eye.2013.98|PMC=3740325|PMID=23703634|Online=http://www.nature.com/eye/journal/v27/n8/full/eye201398a.html|Zugriff=2016-03-07}}</ref> So haben Nolan u.a. (2013) gezeigt, dass ''Meso''-Zeaxanthin in der Haut von Forellen, Sardinen und Lachs und im Fleisch von Forellen vorkommt. Dies steht im Einklang mit der Arbeit von Maoka aus dem Jahr 1986.
[[File:Meso-zeaxanthin space filling diagram.png|thumb|542x542px|Figure1: 3D structure of ''meso''-zeaxanthin]]
⚫
[[Datei:Meso-zeaxanthin space filling diagram.png|thumb|3D structure of ''meso''-zeaxanthin]]
Es ist auch möglich, dass ''Meso''-Zeaxanthin aus anderen Carotinoiden entsteht, die mit der Nahrung aufgenommen werden, da Carotinoide dafür bekannt sind, dass sie für spezielle physiologische Funktionen in einander umgewandelt werden. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, dass ''Meso''-Zeaxanthin in der Haut von Forellen aus Astaxanthin entsteht;<ref>{{Literatur|Autor=Katharina Schiedt, Max Vecchi, Ernst Glinz|Titel=Astaxanthin and its metabolites in wild rainbow trout (Salmo gairdneri R.)|Sammelwerk=Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry|Band=83|Nummer=1|Jahr=1986-01-01|Seiten=9–12|DOI=10.1016/0305-0491(86)90324-X|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030504918690324X|Zugriff=2016-03-07}}</ref> und ''Meso''-Zeaxanthin im Gelben Fleck von Primaten zumindest zum Teil aus Lutein hergestellt wird.<ref name=":3" /><ref name=":4" />


Spezifische kommerziell verfügbare Nahrungsergänzungsmittel verwenden ''Meso''-Zeaxanthin in ihren Formulierungen, um die Konzentrationen dieser Nährstoffe im Auge zu erhöhen und um die gesunde Funktion des Gelben Flecks zu unterstützen. Diese Supplementierungen enthalten 10 mg ''Meso''-Zeaxanthin, zusammen mit 10 mg Lutein und 2 mg Zeaxanthin. (Sie sind als MacuShield<sup>®</sup> von ebiga-Vision GmbH im deutschsprachigen Raum und von Alliance Pharma plc im Rest von Europa sowie als MacuHealth<sup>®</sup> in den USA und Kanada von MacuHealth LLC verfügbar.)
== Occurrence of ''meso''-zeaxanthin in nature and in food supplements ==
Carotenoids are essential for animal life, but animals cannot produce them. Indeed, animals obtain carotenoids from diet, with herbivores sourcing them from plants or algae, and carnivores, in turn, sourcing them from herbivores. There is a general consensus that ''meso''-zeaxanthin is not present in plants,<ref name=":1" /> but is present in marine species.<ref name=":0" /><ref name=":1" /> Originally, it was suggested that ''meso''-zeaxanthin was non-dietary in origin and generated at the macula (the central part of the retina) from retinal lutein (another xanthophyll carotenoid found in the human diet),<ref name=":3">{{Cite journal|title = Identification and metabolic transformations of carotenoids in ocular tissues of the Japanese quail Coturnix japonica|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17630780|journal = Biochemistry|date = 2007-08-07|issn = 0006-2960|pmc = 2531157|pmid = 17630780|pages = 9050–9057|volume = 46|issue = 31|doi = 10.1021/bi700558f|first = Prakash|last = Bhosale|first2 = Bogdan|last2 = Serban|first3 = Da You|last3 = Zhao|first4 = Paul S.|last4 = Bernstein}}</ref><ref name=":4">{{Cite journal|title = Lutein, zeaxanthin, meso-zeaxanthin content in egg yolk and their absence in fish and seafood|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157512000865|journal = Journal of Food Composition and Analysis|date = 2012-09-01|pages = 139–144|volume = 27|issue = 2|doi = 10.1016/j.jfca.2012.04.009|first = Helen M.|last = Rasmussen|first2 = Tawanda|last2 = Muzhingi|first3 = Emily M. R.|last3 = Eggert|first4 = Elizabeth J.|last4 = Johnson}}</ref> but this work (limited to animal studies) has since been refuted.<ref name=":1" /><ref>{{Cite journal|title = What is meso-zeaxanthin, and where does it come from?|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23703634|journal = Eye (London, England)|date = 2013-08-01|issn = 1476-5454|pmc = 3740325|pmid = 23703634|pages = 899–905|volume = 27|issue = 8|doi = 10.1038/eye.2013.98|first = J. M.|last = Nolan|first2 = K.|last2 = Meagher|first3 = S.|last3 = Kashani|first4 = S.|last4 = Beatty}}</ref> Indeed, and consistent with the work by Maoka in 1986, Nolan et al. have shown that ''meso''-zeaxanthin is present in the skin of trout, sardine and salmon, and in the flesh of trout. Also, it is possible that ''meso''-zeaxanthin is generated from other carotenoids consumed in the diet, as carotenoids are known to convert into different carotenoids for functional reasons. For example, it has been suggested that ''meso''-zeaxanthin of trout integuments is derived from astaxanthin,<ref>{{Cite journal|title = Astaxanthin and its metabolites in wild rainbow trout (Salmo gairdneri R.)|url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030504918690324X|journal = Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry|date = 1986-01-01|pages = 9–12|volume = 83|issue = 1|doi = 10.1016/0305-0491(86)90324-X|first = Katharina|last = Schiedt|first2 = Max|last2 = Vecchi|first3 = Ernst|last3 = Glinz}}</ref> and ''meso''-zeaxanthin in primates (macula lutea) is derived (at least in part) from lutein.<ref name=":3" /><ref name=":4" />


Eine aktuelle Untersucheng, welche die  Übereinstimmung der Carotinoid-Konzentrationen von kommerziell verfügbaren Nahrungsergänzungsmitteln mit ihrer jeweiligen Deklaration prüfen sollte, fand dass die gemessenen Lutein-Konzentrationen in allen getesteten Produkten nahe bei den deklarierten Werten lagen, die Zeaxanthin-Konzentrationen aber stark variierten. Außerdem wurde in einigen der getesteten Formulierungen ''Meso''-Zeaxanthin gefunden, obwohl dieses Carotinoid nicht in der Produktinformation deklariert worden war. Die Autoren folgerten, dass das Vorhandensein von ''Meso''-Zeaxanthin in diesen Formulierungen wahrscheinlich mit dem Extraktionsverfahren von Lutein aus Studentenblumen-Blütenblättern zusammenhängt.<ref>{{Literatur|Autor=Alfonso Prado-Cabrero, Stephen Beatty, Alan Howard, Jim Stack, Philipp Bettin|Titel=Assessment of lutein, zeaxanthin and meso-zeaxanthin concentrations in dietary supplements by chiral high-performance liquid chromatography|Sammelwerk=European Food Research and Technology|Jahr=2015-10-07|Seiten=1–10|ISSN=1438-2377|DOI=10.1007/s00217-015-2569-9|Online=http://link.springer.com/article/10.1007/s00217-015-2569-9|Zugriff=2016-03-07}}</ref>
Specific commercially available food supplements actively use ''meso''-zeaxanthin in their supplement formulations, in order to increase eye concentrations of these nutrients, and in an attempt to support macular health. These supplements (MacuShield® in Europe, by Alliance Pharma plc and MacuHealth® with LMZ3 in North America and Canada, by MacuHealth LLC) contain 10&nbsp;mg of meso-zeaxanthin, along with 10&nbsp;mg of [[lutein]] and 2&nbsp;mg of [[zeaxanthin]]. Interestingly, a recent study conducted to test the concordance of carotenoid concentrations of commercially available food supplements to their label claim found that the measured lutein concentrations (in all the supplements tested) was close to the declared amounts, but that the zeaxanthin concentrations measured varied greatly. In addition, in some of the formulations tested, it was found that ''meso''-zeaxanthin was present in the formulation, even though this carotenoid was not declared on the supplement product labels. The authors concluded that the presence of meso-zeaxanthin in these formulations was likely due to the process used to extract lutein from the marigold petal.<ref>{{Cite journal|title = Assessment of lutein, zeaxanthin and meso-zeaxanthin concentrations in dietary supplements by chiral high-performance liquid chromatography|url = http://link.springer.com/article/10.1007/s00217-015-2569-9|journal = European Food Research and Technology|date = 2015-10-07|issn = 1438-2377|pages = 1–10|doi = 10.1007/s00217-015-2569-9|language = en|first = Alfonso|last = Prado-Cabrero|first2 = Stephen|last2 = Beatty|first3 = Alan|last3 = Howard|first4 = Jim|last4 = Stack|first5 = Philipp|last5 = Bettin|first6 = John M.|last6 = Nolan}}</ref>


== ''Meso''-zeaxanthin in the macula ==
== Meso-Zeaxanthin in der Makula ==
[[File:Updated graphic 24.2.16.png|thumb|Figure 2: Distribution of macular pigments constiuent carotenoids presented in scale onto a photograph of a healthy human retina- '''Copyright 2016 Nolan/Kuchling/Nöbel''']]
[[Datei:Updated graphic 24.2.16.png|thumb|Abbildung 2: Verteilung der einzelnen Carotinoide des Makulapigments, dargestellt als Mengenverhältnis relativ zum Abstand vom Zentrum, auf der Fotografie einer gesunden menschlichen Retina - '''Copyright 2016 Nolan/Kuchling/Nöbel''']]
''Meso''-zeaxanthin, lutein, and 3R,3´R-zeaxanthin are the main carotenoids in the macula lutea, found in a ratio of 1:1:1, and are collectively referred to as macular pigment (MP).<ref name=":2" /> ''Meso''-zeaxanthin is concentrated at the epicentre of the macula, where it accounts for around 50% of MP at this location, with lutein dominating the peripheral macula (see Figure 2).
''Meso''-Zeaxanthin, Lutein und 3R,3´R-Zeaxanthin sind die häufigsten Carotinoide in der ''Macula lutea'', die in einem Verhältnis von 1:1:1 vorkommen und zusammen als Makulapigment (MP) bezeichnet werden.<ref name=":2" /> ''Meso''-Zeaxanthin ist im Mittelpunkt der Makula konzentriert, wo es etwa 50% des MP ausmacht, während Lutein in der peripheren Makula dominiert (siehe Abbildung 2).


== Meso-Zeaxanthin als Antioxidans und Filter für kurzwelliges Licht ==
== ''Meso''-zeaxanthin as an antioxidant and short-wavelength light filter ==
Of the three macular carotenoids (lutein, zeaxanthin and ''meso''-zeaxanthin), meso-zeaxanthin is the most powerful antioxidant, but a combination of the macular carotenoids has been shown to exhibit greatest antioxidant potential, when compared to the individual carotenoids at the same total concentration.<ref name=":5">{{Cite journal|title = Studies on the singlet oxygen scavenging mechanism of human macular pigment|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20678467|journal = Archives of Biochemistry and Biophysics|date = 2010-12-01|issn = 1096-0384|pmc = 2957523|pmid = 20678467|pages = 56–60|volume = 504|issue = 1|doi = 10.1016/j.abb.2010.07.024|first = Binxing|last = Li|first2 = Faisal|last2 = Ahmed|first3 = Paul S.|last3 = Bernstein}}</ref> This may explain why the human macula uniquely contains these three carotenoids from the circa 700 carotenoids present in nature.<ref>{{Cite journal|title = Why has Nature Chosen Lutein and Zeaxanthin to Protect the Retina?|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4038937/|journal = Journal of clinical & experimental ophthalmology|date = 2014-02-21|issn = 2155-9570|pmc = 4038937|pmid = 24883226|pages = 326|volume = 5|issue = 1|doi = 10.4172/2155-9570.1000326|first = Justyna|last = Widomska|first2 = Witold K|last2 = Subczynski}}</ref> Also, it has been shown that the combination of the carotenoids results in optimal light filtration (i.e. filtration of short-wavelength [blue] light) at the macula. This is important because short-wavelength light incident at the macula causes chromatic aberration and light scatter, phenomena that adversely impact on visual function and result in poor contrast sensitivity. ''Meso''-zeaxanthin is in the ideal location and has the ideal antioxidant and light-filtering properties to protect the macula and enhance visual performance.
Unter den drei makulären Carotinoiden (Lutein, Zeaxanthin und ''Meso''-Zeaxanthin) ist ''Meso''-Zeaxanthin das stärkste Antioxidans, jedoch zeigte die Kombination der makulären Carotinoide das größte antioxidative Potential, wenn es mit einzelnen Carotinoiden bei der gleichen Konzentration verglichen wurde.<ref name=":5">{{Literatur|Autor=Binxing Li, Faisal Ahmed, Paul S. Bernstein|Titel=Studies on the singlet oxygen scavenging mechanism of human macular pigment|Sammelwerk=Archives of Biochemistry and Biophysics|Reihe=Carotenoids|Band=504|Nummer=1|Jahr=2010-12-01|Seiten=56–60|DOI=10.1016/j.abb.2010.07.024|PMC=2957523|PMID=20678467|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003986110003036|Zugriff=2016-03-07}}</ref> Dies scheint zu erklären, warum die menschliche Makula einzig diese drei von den circa 700 Carotinoiden enthält, die in der Natur vorhanden sind.<ref>{{Literatur|Autor=Justyna Widomska|Titel=Why has Nature Chosen Lutein and Zeaxanthin to Protect the Retina?|Sammelwerk=Journal of Clinical & Experimental Ophthalmology|Band=05|Nummer=01|DOI=10.4172/2155-9570.1000326|PMC=4038937|PMID=24883226|Online=http://www.omicsonline.org/open-access/why-has-nature-chosen-lutein-and-zeaxanthin-to-protect-the-retina-2155-9570.1000326.php?aid=23894|Zugriff=2016-03-07}}</ref> Es wurde auch gezeigt, dass diese Kombination der Carotinoide zur optimalen Lichtfilterung  (d.h. Filterung des kurzwelligen blauen Lichtes) in der Makula führt. Dies ist wichtig, da das auf der Makula auftreffende kurzwellige Licht sonst zur chromatischen Aberration und Lichtstreuung führt, Phänomene welche die Sehfunktion negativ beeinflussen und zu verringertem Kontrastsehen führen. ''Meso''-Zeaxanthin befindet sich an der idealen anatomischen Position und besitzt die idealen antioxidativen und lichtfilternden Eigenschaften, um die Makula zu schützen und die Sehfähigkeit zu stärken.


== The use of ''meso''-zeaxanthin in supplements aimed at eye health ==
== Der Gebrauch von Meso-Zeaxanthin in Diäten für die Augengesundheit ==
In 2013, the Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2) reported a reduced risk of visual loss and a reduced risk of disease progression in patients with non-advanced age-related macular degeneration (AMD, the leading cause of blindness in the Western World; Taylor and Keeffe, 2001) who were supplemented with a formulation containing the macular carotenoids and co-antioxidants (The Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2) Research Group, 2013, 2014). Unfortunately, the AREDS2 preparation only contained two of macular pigment’s three carotenoids ([[lutein]] and 3R,3´R-[[zeaxanthin]]), and did not include ''meso''-zeaxanthin, which is the dominant carotenoid at the very centre of the macula, and the presence of which is essential for maximum collective antioxidant effect.<ref name=":5" />
2013 berichtete die “Age-Related Eye Disease Study 2” (AREDS2) ein verringertes Risiko des Sehverlusts und der Progression der Krankheit bei Patienten mit früher und intermediärer altersbedingter Makuladegeneration (AMD), die mit einem Präparat aus makulären Carotinoiden und weiteren Antioxidanzien behandelt wurden („The Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2) Research Group, 2013, 2014“).[RB1]  Das AREDS2-Präparat enthielt jedoch nur zwei der drei makulären Pigmente (Lutein und 3R,3´R-Zeaxanthin) und kein ''Meso''-Zeaxanthin, welches das vorherrschende Carotinoid im Zentrum der Makula ist und dessen Vorhandensein ebenso essenziell für den maximalen kombinierten antioxidativen Effekt.<ref name=":5" />


In recent years, however, studies have shown that the addition of ''meso''-zeaxanthin to formulations used to increase MP and enhance visual function in diseased and non-diseased retinas has proven very effective. Indeed, six head-to-head trials have shown that a formulation containing all three macular carotenoids in a ''meso''-zeaxanthin:[[lutein]]:[[zeaxanthin]] (mg) ratio of 10:10:2 is superior to alternative formulations, in terms of visual improvements and in terms of observed increases in MP (the precise aim of supplementation).<ref name=":6">{{Cite journal|title = Sustained supplementation and monitored response with differing carotenoid formulations in early age-related macular degeneration|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25976647|journal = Eye (London, England)|date = 2015-07-01|issn = 1476-5454|pmc = 4506345|pmid = 25976647|pages = 902–912|volume = 29|issue = 7|doi = 10.1038/eye.2015.64|first = K. O.|last = Akuffo|first2 = J. M.|last2 = Nolan|first3 = A. N.|last3 = Howard|first4 = R.|last4 = Moran|first5 = J.|last5 = Stack|first6 = R.|last6 = Klein|first7 = B. E.|last7 = Klein|first8 = S. M.|last8 = Meuer|first9 = S.|last9 = Sabour-Pickett}}</ref><ref>{{Cite journal|title = The impact of macular pigment augmentation on visual performance using different carotenoid formulations|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23132800|journal = Investigative Ophthalmology & Visual Science|date = 2012-11-01|issn = 1552-5783|pmid = 23132800|pages = 7871–7880|volume = 53|issue = 12|doi = 10.1167/iovs.12-10690|first = James|last = Loughman|first2 = John M.|last2 = Nolan|first3 = Alan N.|last3 = Howard|first4 = Eithne|last4 = Connolly|first5 = Katie|last5 = Meagher|first6 = Stephen|last6 = Beatty}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Serum response to supplemental macular carotenoids in subjects with and without age-related macular degeneration|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23211762|journal = The British Journal of Nutrition|date = 2013-07-28|issn = 1475-2662|pmid = 23211762|pages = 289–300|volume = 110|issue = 2|doi = 10.1017/S0007114512004837|first = Katherine A.|last = Meagher|first2 = David I.|last2 = Thurnham|first3 = Stephen|last3 = Beatty|first4 = Alan N.|last4 = Howard|first5 = Eithne|last5 = Connolly|first6 = Wayne|last6 = Cummins|first7 = John M.|last7 = Nolan}}</ref><ref name=":7">{{Cite journal|title = Macular carotenoid supplementation in subjects with atypical spatial profiles of macular pigment|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22652506|journal = Experimental Eye Research|date = 2012-08-01|issn = 1096-0007|pmid = 22652506|pages = 9–15|volume = 101|doi = 10.1016/j.exer.2012.05.006|first = John M.|last = Nolan|first2 = Mukunda C.|last2 = Akkali|first3 = James|last3 = Loughman|first4 = Alan N.|last4 = Howard|first5 = Stephen|last5 = Beatty}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Supplementation with three different macular carotenoid formulations in patients with early age-related macular degeneration|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24887490|journal = Retina (Philadelphia, Pa.)|date = 2014-09-01|issn = 1539-2864|pmid = 24887490|pages = 1757–1766|volume = 34|issue = 9|doi = 10.1097/IAE.0000000000000174|first = Sarah|last = Sabour-Pickett|first2 = Stephen|last2 = Beatty|first3 = Eithne|last3 = Connolly|first4 = James|last4 = Loughman|first5 = Jim|last5 = Stack|first6 = Alan|last6 = Howard|first7 = Ronald|last7 = Klein|first8 = Barbara E.|last8 = Klein|first9 = Stacy M.|last9 = Meuer}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Macular response to supplementation with differing xanthophyll formulations in subjects with and without age-related macular degeneration|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25311651|journal = Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology = Albrecht Von Graefes Archiv Für Klinische Und Experimentelle Ophthalmologie|date = 2015-08-01|issn = 1435-702X|pmid = 25311651|pages = 1231–1243|volume = 253|issue = 8|doi = 10.1007/s00417-014-2811-3|first = David I.|last = Thurnham|first2 = John M.|last2 = Nolan|first3 = Alan N.|last3 = Howard|first4 = Stephen|last4 = Beatty}}</ref> For a detailed description of these studies see below (Human safety studies).
Weitere Studien konnten in den letzten Jahren zeigen, dass das Hinzufügen von ''Meso''-Zeaxanthin zu Formulierungen für die Augengesundheit sich als sehr wirksam erwies. So haben sechs direkte Vergleichsstudien gezeigt, dass eine Formulierung, die alle drei makulären Carotinoide enthielt (im Mengenverhältnis ''Meso''-Zeaxanthin:Lutein:Zeaxanthin = 10:10:2), den alternativen Formulierungen bezüglich der Zunahme des makulären Pigments überlegen war.<ref name=":6">{{Literatur|Autor=K. O. Akuffo, J. M. Nolan, A. N. Howard, R. Moran, J. Stack|Titel=Sustained supplementation and monitored response with differing carotenoid formulations in early age-related macular degeneration|Sammelwerk=Eye|Band=29|Nummer=7|Jahr=2015-07-01|Seiten=902–912|ISSN=0950-222X|DOI=10.1038/eye.2015.64|PMC=4506345|PMID=25976647|Online=http://www.nature.com/eye/journal/v29/n7/full/eye201564a.html|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=J. Loughman, J. M. Nolan, A. N. Howard, E. Connolly, K. Meagher|Titel=The Impact of Macular Pigment Augmentation on Visual Performance Using Different Carotenoid Formulations|Sammelwerk=Investigative Ophthalmology & Visual Science|Band=53|Nummer=12|Seiten=7871–7880|DOI=10.1167/iovs.12-10690|Online=http://iovs.arvojournals.org/Article.aspx?doi=10.1167/iovs.12-10690|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=Katherine A. Meagher, David I. Thurnham, Stephen Beatty, Alan N. Howard, Eithne Connolly|Titel=Serum response to supplemental macular carotenoids in subjects with and without age-related macular degeneration|Sammelwerk=British Journal of Nutrition|Band=110|Nummer=02|Jahr=2013-07-01|Seiten=289–300|ISSN=1475-2662|DOI=10.1017/S0007114512004837|Online=http://journals.cambridge.org/article_S0007114512004837|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref name=":7">{{Literatur|Autor=John M. Nolan, Mukunda C. Akkali, James Loughman, Alan N. Howard, Stephen Beatty|Titel=Macular carotenoid supplementation in subjects with atypical spatial profiles of macular pigment|Sammelwerk=Experimental Eye Research|Band=101|Jahr=2012-08-01|Seiten=9–15|DOI=10.1016/j.exer.2012.05.006|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014483512001492|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=Sarah Sabour-Pickett, Stephen Beatty, Eithne Connolly, James Loughman, Jim Stack|Titel=SUPPLEMENTATION WITH THREE DIFFERENT MACULAR CAROTENOID FORMULATIONS IN PATIENTS WITH EARLY AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION|Sammelwerk=Retina|Band=34|Nummer=9|Seiten=1757–1766|DOI=10.1097/iae.0000000000000174|Online=http://content.wkhealth.com/linkback/openurl?sid=WKPTLP:landingpage&an=00006982-201409000-00006|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=David I. Thurnham, John M. Nolan, Alan N. Howard, Stephen Beatty|Titel=Macular response to supplementation with differing xanthophyll formulations in subjects with and without age-related macular degeneration|Sammelwerk=Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology|Band=253|Nummer=8|Jahr=2014-10-14|Seiten=1231–1243|ISSN=0721-832X|DOI=10.1007/s00417-014-2811-3|Online=http://link.springer.com/article/10.1007/s00417-014-2811-3|Zugriff=2016-03-07}}</ref> Für die genaue Beschreibung dieser Studien siehe unten (Sicherheitsstudien im Menschen).


== Use of ''meso''-zeaxanthin in poultry industry ==
== Der Gebrauch von Meso-Zeaxanthin in der Geflügelindustrie ==
Broiler chickens are yellow when they are fed with carotenoid-containing feed, as these carotenoids are accumulated in skin and subcutaneous fat of the animal. Carotenoid deposition is also the cause of the yellow colour of egg yolk. For this reason, poultry producers add carotenoids (typically lutein, zeaxanthin, cantaxanthin and β-apo-8´-apocarotenal) to the feed to increase the attractiveness of the final product for the consumer, but also to support animal health. It is believed that lutein and zeaxanthin act synergistically to increase the yellow hue, whereas zeaxanthin is more powerful than lutein due to its larger chromophore.<ref name=":9">Torres-Cardona, M.D., Torres-Quiroga, J., (1996). Process for the isomerization of lutein. Industrial Organica, S.A. de C.V., Monterrey, Mexico, US.</ref> Therefore, a number of companies use marigold extract where a percentage of [[lutein]] has been converted into [[zeaxanthin]] (the ''meso'' form, ''meso''-zeaxanthin) in order to supplement broilers and hens with both carotenoids. The isomer of zeaxanthin obtained from lutein is meso-zeaxanthin due to the nature of the technique used (see below). Indeed, ''meso''-zeaxanthin has been identified in eggs from Mexico and California.<ref name=":4" />
Masthähnchen sind gelb, wenn sie mit Carotinoid-haltiger Nahrung gefüttert worden sind, da die Carotinoide sich in der Haut und dem Unterhautfett der Tiere anreichern. Carotinoid-Einlagerung ist auch ein Grund für die gelbe Farbe des Eidotters. Aus diesem Grund fügen Geflügelproduzenten Carotinoide dem Futter hinzu, um die Attraktivität des Endprodukts für den Konsumenten zu erhöhen und die Gesundheit der Tiere zu unterstützen (typischerweise Lutein, Zeaxanthin, Cantaxanthin und β-apo-8´-Apocarotenal). Es wird angenommen, dass Lutein und Zeaxanthin synergistisch den gelben Farbton verstärken, wobei Zeaxanthin durch seinen größeren Chromophor stärker wirkt als Lutein.<ref name=":8">Torres-Cardona, M.D., Torres-Quiroga, J., (1996). Process for the isomerization of lutein. Industrial Organica, S.A. de C.V., Monterrey, Mexico, US.</ref> Deshalb nutzen einige Firmen einen Studentenblumen-Extrakt, in dem ein Teil des Luteins in Zeaxanthin umgewandelt wurde, um den Masthähnchen und Hennen beide Carotinoide zuzufüttern. Das Isomer des Zeaxanthins, das dabei aus Lutein hergestellt wird, ist durch die verwendete Technologie bedingt ''Meso''-Zeaxanthin (siehe unten). Daher wurde ''Meso''-Zeaxanthin in Eiern aus Mexiko und Kalifornien nachgewiesen.<ref name=":4" />


== Die Herstellung von Meso-Zeaxanthin ==
== Production of ''meso''-zeaxanthin ==
⚫
[[Datei:Conversion of lutein to meso-zeaxanthin.png|thumb|Conversion of lutein to meso-zeaxanthin]]
''Meso''-zeaxanthin is produced at an industrial level from the lutein obtained from marigold petals. The process involves saponification set at high temperature and high base concentrations, and leads to the isomerization of the 4´-5´double bond to the position 5´-6´. This converts the ɛ-ring of lutein into a β-ring, thus converting lutein into ''meso''-zeaxanthin (see Figure 3). The stereochemistry of this zeaxanthin is determined by the position of the hydroxyl group at the position 3´, which results in the "S" in the final zeaxanthin molecule.<ref>Andrewes, A.G., (1974). Isomerization of epsilon-carotene to beta-carotene and of Lutein to Zeaxanthin. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 137-138.</ref><ref>Andrewes, A.G., Borch, G.L., Liaaen-Jensen, S., (1974). Carotenoids of Higher Plants 7. * On the Absolute Configuration of Lutein. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 139-140.</ref> Therefore, the stereoisomer produced by this process is 3R,3´S-zeaxanthin (i.e. ''meso''-zeaxanthin). The conditions of this saponification can be modulated in order to increase or decrease the conversion rate of lutein into ''meso''-zeaxanthin.<ref name=":9" /><ref>Kumar, (2012). XANTHOPHYLL COMPOSITION CONTAINING TRANS, MESO-ZEAXANTHIN, TRANS, R, R-ZEAXANTHIN AND TRANS, R, R-LUTEIN USEFUL FOR NUTRITION AND HEALTH CARE AND A PROCESS FOR ITS PREPARATION.</ref>
''Meso''-Zeaxanthin wird industriell aus Lutein hergestellt, welches aus Studentenblumen-Blütenblättern erhalten wurde. Der Prozess besteht aus einer Verseifung bei hohen Temperaturen und einer hohen Basen-Konzentration, die zur Isomerisierung der 4´-5´-Kohlenstoff-Doppelbindung zur Position 5´-6´ führt. Dies überführt den ɛ-Ring des Luteins in einen β-Ring und wandelt Lutein in ''Meso''-Zeaxanthin um (siehe Abbildung 3). Die Stereochemie dieses Zeaxanthins wird durch die Position der Hydroxyl-Gruppe an der 3´-Position bestimmt, was zur S-Konfiguration des entstandenen Zeaxanthin-Isomers führt.<ref>Andrewes, A.G., (1974). Isomerization of epsilon-carotene to beta-carotene and of Lutein to Zeaxanthin. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 137-138.</ref><ref>Andrewes, A.G., Borch, G.L., Liaaen-Jensen, S., (1974). Carotenoids of Higher Plants 7. * On the Absolute Configuration of Lutein. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 139-140.</ref> Deshalb wird durch diesen Prozess das Stereoisomer 3R,3´S-Zeaxanthin (d.h. ''Meso''-Zeaxanthin) produziert. Die Bedingungen dieser Verseifung können so beeinflusst werden, dass die Konversionsrate von Lutein zu ''Meso''-Zeaxanthin vergrößert oder verringert wird.<ref name=":8" /><ref>Kumar, (2012). XANTHOPHYLL COMPOSITION CONTAINING TRANS, MESO-ZEAXANTHIN, TRANS, R, R-ZEAXANTHIN AND TRANS, R, R-LUTEIN USEFUL FOR NUTRITION AND HEALTH CARE AND A PROCESS FOR ITS PREPARATION.</ref>
⚫
[[File:Conversion of lutein to meso-zeaxanthin.png|thumb|483x483px|Figure 3: Conversion of lutein to meso-zeaxanthin]]


== ''Meso''-zeaxanthin safety ==
== Die Sicherheit von Meso-Zeaxanthin ==
Wenn eine Substanz kommerziell für den menschlichen Verbrauch genutzt werden soll, muss seine Sicherheit geprüft werden. Zuerst muss gezeigt werden, dass die Substanz unschädlich für die Gesundheit von Tieren ist, selbst wenn sie in Dosen verabreicht wird, die deutlich höher sind als die gewöhnliche tägliche Aufnahme. Danach kann die Substanz in Studien am Menschen untersucht werden.
When a molecule is used commercially for human consumption, its safety has to be proven. First, it has to be shown that the molecule is innocuous for animal health, even when consumed at doses higher than the usual daily intake. The molecule can then be used in human studies.


== Animal studies ==
== Tierstudien ==
''Meso''-zeaxanthin has been tested for toxicity by several different research teams,<ref>[http://www.howard-foundation.com/04370%20Summary%20Report%2010%2010%2006.pdf Chang, (2006). Thirteen-week oral (gavage) toxicity of meso-zeaxanthin in Han Wistar rats with a 4-week recovery.]</ref><ref>[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691513003682 Thurnham, D.I., Howard, A.N., (2013). Studies on meso-zeaxanthin for potential toxicity and mutagenicity. Food Chem Toxicol 59, 455-463.]</ref><ref>[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956713513000820 Xu, X.D., Zhang, L.H., Shao, B., Sun, X.X., Ho, C.T., Li, S.M., (2013). Safety evaluation of meso-zeaxanthin. Food Control 32(2), 678-686.]</ref> with all these studies confirming the safety of this compound.
Toxizitätsstudien von ''Meso''-Zeaxanthin wurden von verschiedenen Forschergruppen durchgeführt,<ref>{{Internetquelle|url=http://www.howard-foundation.com/04370%20Summary%20Report%2010%2010%2006.pdf|titel=Thirteen-week oral (gavage) toxicity of meso-zeaxanthin in Han Wistar rats with a 4-week recovery.|autor=|hrsg=|werk=|datum=|sprache=|zugriff=}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=David I. Thurnham, Alan N. Howard|Titel=Studies on meso-zeaxanthin for potential toxicity and mutagenicity|Sammelwerk=Food and Chemical Toxicology|Band=59|Jahr=2013-09-01|Seiten=455–463|DOI=10.1016/j.fct.2013.06.002|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691513003682|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=Xinde Xu, Lihua Zhang, Bin Shao, Xiaoxia Sun, Chi-Tang Ho|Titel=Safety evaluation of meso-zeaxanthin|Sammelwerk=Food Control|Band=32|Nummer=2|Jahr=2013-08-01|Seiten=678–686|DOI=10.1016/j.foodcont.2013.02.007|Online=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956713513000820|Zugriff=2016-03-07}}</ref> die alle die Sicherheit dieser Verbindung bestätigten.


Die Resultate dieser Studien lassen sich wie folgt zusammenfassen:
A summary of the results of these studies are as follows:
# Chang u.a. zeigten, dass der NOAEL (No Observed-Adverse-Effect Level) höher war als die Dosis von 200 mg/kg Körpergewicht pro Tag und damit höher als die Zufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln, die typischerweise bei weniger als 0,5 mg/kg Körpergewicht pro Tag liegt. Die Abwesenheit von Mutagenität wurde durch die gleiche Studie mit dem Ames-Test bestätigt.
# Xu u.a. schlussfolgerten aus einer 90-tägigen Ernährungsstudie in Ratten, dass ''Meso''-Zeaxanthin keine akute Toxizität und keine Genotoxizität aufweist; sowie dass die Zufuhr von ''Meso''-Zeaxanthin sicher ist bei einer Dosis von 300 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Die Autoren verwendeten einen 100-fachen Sicherheitsfaktor und berechneten einen ADI (Acceptable Daily Intake) von 3 mg/kg Körpergewicht pro Tag für ''Meso-''Zeaxanthin.
# Thurnham u.a. zeigte in Ratten, dass Mengen von 2, 20 und 200 mg ''Meso-''Zeaxanthin pro kg Körpergewicht pro Tag für 13 Wochen zu keinen unerwünschten Effekten auf die Gesundheit der Tiere führten. Dies bedeutet, dass der NOAEL wenigstens bei 200 mg ''Meso-''Zeaxanthin/kg Körpergewicht pro Tag liegt, was mindestens 1400-mal höher ist als die typische Zufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln. Untersuchungen zur Genotoxizität zeigten die Sicherheit von 10 bis 5000 µg ''Meso-''Zeaxanthin pro Bakterien-Kulturplatte im sogenannten Ames-Test und führten nicht zu einer erhöhten Mutationsrate in fünf Bakterien-Teststämmen.
Zusammenfassend kann man folgern, dass der NOAEL von ''Meso-''Zeaxanthin  weit höher liegt als die Zufuhr über herkömmliche Lebensmittel.


2011 wurde von der US „Food and Drug Administration“ der GRAS-Status (GRAS: Generally Regarded As Safe) von ''Meso-Zeaxanthin''  anerkannt aufgrund eines Vorschlags einer US-Firma zum Status von ''Meso-Zeaxanthin''  (plus L und Z)
# Chang et al. demonstrated that the NOAEL (‘No Observed-Adverse-Effect Level’) was in excess of 200&nbsp;mg/kg/day, far greater than doses used in dietary supplements, which are typically <0.5&nbsp;mg/kg/day. Absence of mutagenicity was confirmed in the same study, using the Ames test.
# Xu et al. concluded that ''meso''-zeaxanthin has no acute toxicity and no genotoxicity and the use of ''meso''-zeaxanthin is safe at a dose of 300&nbsp;mg/kg body weight per day in rats from a 90-day feeding study. The authors then applied a 100 fold safety factor, and reported an ADI (acceptable daily intake) of 3&nbsp;mg/kg body weight per day for meso-zeaxanthin.
# Thurnham et al. demonstrated (in a rat model) that amounts of ''meso''-zeaxanthin of 2, 20 and 200&nbsp;mg/kg/day for 13 weeks had no adverse effects on animal health. In other words, the NOAEL is >200&nbsp;mg ''meso''-zeaxanthin/kg body weight and this is at least 1400 times higher than the typical supplement dose. Genotoxicity testing indicated that amounts of ''meso''-zeaxanthin from 10 to 5000&nbsp;µg/plate with or without microsomal enzymes did not increase mutation rates in five bacterial tester strains.


== Sicherheitsstudien im Menschen ==
In summary, the NOAEL effect of ''meso''-zeaxanthin is far greater than doses used in dietary supplements.
''Meso-''Zeaxanthin  ist ein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil in Ländern, in denen es als Haupt-Pigment in der Geflügelindustrie genutzt wird, besonders in Mexiko. Für diesen Gebrauch wurden bisher keine unerwünschten Wirkungen berichtet. Außerdem wurde die Sicherheit von ''Meso-''Zeaxanthin in Sicherheitsstudien im Menschen geprüft.


Die erste Studie, welche die Effekte einer Nahrungsergänzung, die vor allen Dingen ''Meso-''Zeaxanthin enthielt, untersuchte, wurde von den Professoren Bone und Landrum in Miami (Florida) durchgeführt.<ref>{{Literatur|Autor=Richard A. Bone, John T. Landrum, Yisi Cao, Alan N. Howard, Francesca Alvarez-Calderon|Titel=Macular pigment response to a supplement containing meso-zeaxanthin, lutein and zeaxanthin|Sammelwerk=Nutrition & Metabolism|Band=4|Jahr=2007-01-01|Seiten=12|ISSN=1743-7075|DOI=10.1186/1743-7075-4-12|PMC=1872023|PMID=17498306|Online=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17498306|Zugriff=2016-03-07}}</ref> diese Untersuchung bestätigte, dass ''Meso-''Zeaxanthin effektiv ins Serum aufgenommen wurde und die makuläre Pigmentdichte sich signifikant in der Gruppe mit Supplementierung erhöhte. In der Placebo-Gruppe wurde keine solche Erhöhung beobachtet.
In 2011, the GRAS (‘Generally Regarded As Safe’) status of ''meso''-zeaxanthin was acknowledged by the FDA in a reply to a proposal from a US company on the status of ''meso''-zeaxanthin (plus L and Z).


In einer weiteren Studie in Nordirland nahmen 19 Individuen ein Supplement, das auch aus allen drei makulären Carotinoiden (einschließlich ''Meso-''Zeaxanthin) bestand, über eine Periode von 22 Tagen. Die Resultate zeigten, dass ''Meso-''Zeaxanthin aufgenommen wurde. Am „Institute of Vision Research” des “Waterford Institute of Technology” wurden mehrere Studien (“''Meso''-zeaxanthin Ocular Supplementation Trials” [MOST]) durchgeführt, um die Sicherheit, den Effekt auf die makuläre Pigmentdichte und die Serum-Carotinoid-Konzentration in Individuen mit und ohne AMD, nach der Supplementierung mit allen drei makulären Carotinoiden (insbesondere ''Meso-''Zeaxanthin) zu untersuchen. Diese Studien bestätigten die Sicherheit der makulären Carotinoide für die menschliche Konsumption. Dafür wurden viele biologische Tests durchgeführt um die Nieren-und Leberfunktion zu überprüfen, wie auch das Lipid-Profil, das Blutbild und Entzündungsmarker.<ref>{{Literatur|Autor=Eithne E. Connolly, Stephen Beatty, James Loughman, Alan N. Howard, Michael S. Louw|Titel=Supplementation with all three macular carotenoids: response, stability, and safety|Sammelwerk=Investigative Ophthalmology & Visual Science|Band=52|Nummer=12|Jahr=2011-11-01|Seiten=9207–9217|ISSN=1552-5783|DOI=10.1167/iovs.11-8025|PMID=21979997|Online=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21979997|Zugriff=2016-03-07}}</ref><ref name=":9">{{Literatur|Autor=Sarah Sabour-Pickett, Stephen Beatty, Eithne Connolly, James Loughman, Jim Stack|Titel=Supplementation with three different macular carotenoid formulations in patients with early age-related macular degeneration|Sammelwerk=Retina (Philadelphia, Pa.)|Band=34|Nummer=9|Jahr=2014-09-01|Seiten=1757–1766|ISSN=1539-2864|DOI=10.1097/IAE.0000000000000174|PMID=24887490|Online=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24887490|Zugriff=2016-03-07}}</ref>
== Human safety studies ==
Of note, ''meso''-zeaxanthin is a regular dietary component in countries where it is a major pigment used by the poultry industry, particularly Mexico, and no adverse effects have been reported. In addition, the safety of meso-zeaxanthin has been tested in human clinical trials.


Die MOST-Studien zeigten ebenfalls einen statistisch signifikanten Anstieg der Serumkonzentrationen von ''Meso-''Zeaxanthin und Lutein gegenüber dem Ausgangswert. Signifikante Anstiege des zentralen makulären Pigments wurden bereits nach zwei Wochen Supplementierung beobachtet.<ref>{{Literatur|Autor=Eithne E. Connolly, Stephen Beatty, David I. Thurnham, James Loughman, Alan N. Howard|Titel=Augmentation of macular pigment following supplementation with all three macular carotenoids: an exploratory study|Sammelwerk=Current Eye Research|Band=35|Nummer=4|Jahr=2010-04-01|Seiten=335–351|ISSN=1460-2202|DOI=10.3109/02713680903521951|PMID=20373901|Online=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20373901|Zugriff=2016-03-07}}</ref> Außerdem wurde in Patienten, die eine atypische Verteilung des makulären Pigments im Auge aufwiesen  das normale Pigmentprofil wiederhergestellt (d.h. sie besaßen die hohe Konzentration des Pigments im Zentrum der Makula). Dies geschah nach einer Zufuhr von einem vorwiegend ''Meso-''Zeaxanthin-haltigen Präparat über acht Wochen, während dies in der Gruppe mit dem Präparat ohne ''Meso-''Zeaxanthin nicht auftrat.<ref name=":7" />
The first study to evaluate the effects of a dietary supplement containing predominantly ''meso''-zeaxanthin was conducted in a Miami Florida research laboratory by Professors Bone and Landrum.<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17498306 Bone, R.A., Landrum, J.T., Cao, Y., Howard, A.N., Alvarez-Calderon, F., (2007). Macular pigment response to a supplement containing meso-zeaxanthin, lutein and zeaxanthin. Nutr Metab (Lond) 4, 12.]</ref> This research confirmed that ''meso''-zeaxanthin was effectively absorbed into the serum, and MP density was increased significantly in the supplementation group. No such increases were observed in the placebo group.


Die Hauptergebnisse aus den MOST-Studien in Patienten mit AMD wurden 2013 und 2015 veröffentlicht. Die Publikationen dieser Studien folgerten: "Die Anreicherung der makulären Pigmentdichte über ihr räumliches Verteilungsprofil und die Verstärkung der Kontrastempfindlichkeit wurden am besten erreicht nach Supplementierung mit einer Formulierung, die hohe Dosen von ''Meso-''Zeaxanthin  in Kombination mit Lutein und Zeaxanthin enthielt."<ref name=":9" /> Die Publikationen von 2015 schlussfolgert mit Bezug auf die altersbedingte Makuladegeneration: "Der Einschluss von ''Meso-''Zeaxanthin  in eine Formulierung scheint einen Nutzen durch die Erhöhung der makulären Pigmentdichte und durch die verbesserte Kontrastempfindlichkeit bei Patienten mit früher AMD zu gewähren. Ein wichtiger und neuer Befund beruht auf der Beobachtung, dass eine fortgesetzte Supplementierung mit makulären Carotinoiden über drei Jahre in Patienten mit früher AMD für eine maximale Erhöhung der makulären Pigmentdichte und für eine optimierte Kontrastempfindlichkeit notwendig erscheint.<ref name=":6" />
In another study done in Northern Ireland, 19 subjects consumed a supplement also composed of all three macular carotenoids, including ''meso''-zeaxanthin over a period of 22 days. Results demonstrated that ''meso''-zeaxanthin was absorbed. At the Institute of Vision Research, Waterford Institute of Technology, the ''Meso''-zeaxanthin Ocular Supplementation Trials (MOST), have been conducted to evaluate safety, MP response and serum carotenoid response in subjects with and without AMD, following consumption of a supplement containing all three macular carotenoids in which ''meso''-zeaxanthin was predominant. These studies confirmed safety for human consumption of the macular carotenoids <ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21979997 Connolly, E.E., Beatty, S., Loughman, J., Howard, A.N., Louw, M.S., Nolan, J.M., (2011). Supplementation with all three macular carotenoids: response, stability, and safety. Invest Ophthalmol Vis Sci 52(12), 9207-9217.]</ref><ref name=":8">[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24887490 Sabour-Pickett, S., Beatty, S., Connolly, E., Loughman, J., Stack, J., Howard, A., Klein, R., Klein, B.E., Meuer, S.M., Myers, C.E., Akuffo, K.O., Nolan, J.M., (2014). Supplementation with Three Different Macular Carotenoid Formulations in Patients with Early Age-Related Macular Degeneration. Retina-the Journal of Retinal and Vitreous Diseases 34(9), 1757-1766.]</ref> following many biological tests to assess renal and liver function, lipid profile, hematologic profile, and markers of inflammation.

Also, the MOST trials identified statistically significant increases in serum concentrations of ''meso''-zeaxanthin and lutein from baseline. Significant increases in central MP levels were also observed after just two weeks of supplementation.<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20373901 Connolly, E.E., Beatty, S., Thurnham, D.I., Loughman, J., Howard, A.N., Stack, J., Nolan, J.M., (2010). Augmentation of macular pigment following supplementation with all three macular carotenoids: an exploratory study. Curr Eye Res 35(4), 335-351.]</ref> Furthermore, in patients who had an atypical MP distribution in the eye (i.e. they did not have the high concentration of pigment in the centre of the macula), when supplemented with a ''meso''-zeaxanthin dominant supplement for 8 weeks, the more normal pigment profile was re-instated, whereas this was not the case when supplemented with a formulation lacking ''meso''-zeaxanthin.<ref name=":7" />

The main findings from the MOST trials in patients with AMD were published in 2013 and 2015. The series of publications from these trials concluded "Augmentation of the MP optical density across its spatial profile and enhancements in contrast sensitivity were best achieved after supplementation with a formulation containing high doses of ''meso''-zeaxanthin in combination with lutein and zeaxanthin".<ref name=":8" /> Also, the final publication from this work, published in 2015, concluded that "The inclusion of ''meso''-zeaxanthin in a supplement formulation seems to confer benefits in terms of MP augmentation and in terms of enhanced contrast sensitivity in subjects with early AMD. An important and novel finding rests on the observation that sustained supplementation with the macular carotenoids seems necessary to maximally augment MP and to optimize contrast sensitivity over a 3-year period in patients with early AMD".<ref name=":6" />

== References ==
{{reflist}}'''Figure 2 Legend:'''

This figure presents the distribution of macular pigments constituent carotenoids meso-zeaxanthin, zeaxanthin and lutein on a healthy human retina. The sources used to generate this figure, which guided on the localization of the carotenoids, and are summarized as follows:

'''Published studies:'''
# Bone RA, Landrum JT, Dixon Z, Chen Y, Lerena CM. Lutein and zeaxanthin in the eyes, serum and diet of human subjects. ''Experimental Eye Research''. 2000;71:239-245.
# Nolan JM, Akkali MC, Loughman J, Howard AN, Beatty S. Macular carotenoid supplementation in subjects with atypical spatial profiles of macular pigment. ''Exp Eye Res''. 2012;101:9-15.
# Sabour-Pickett S, Beatty S, Connolly E, et al. Supplementation with three different macular carotenoid formulations in patients with early age-related macular degeneration. ''Retina''. 2014;34:1757-1766.
# Akuffo KO, Nolan JM, Howard AN, et al. Sustained supplementation and monitored response with differing carotenoid formulations in early age-related macular degeneration. ''Eye (Lond)''. 2015;29:902-912.
'''Online Sources:'''
# Britton G, Liaaen-Jensen S, Pfander H. Interpretation of Stereo Ocular Angiography: Retinal and Choroidal Anatomy. ''Springer Science and Business Media''. 2009; 301.
# Yanoff M. Ocular Pathology. ''Elsevier Health Sciences.'' 2009; 393.
# Small RG. The Clinical Handbook of Ophthalmology. ''CRC Press''. 1994; 134.
# Peyman GA, Meffert SA, Chou F, Conway MD. Vitreoretinal Surgical Techniques. ''CRC Press.'' 2000; 6
[[Category:Carotenoids]]

Version vom 7. März 2016, 13:26 Uhr

Meso-Zeaxanthin (3R,3´S-Zeaxanthin, siehe Abbildung 1) ist ein Carotinoid der Xanthophyll-Klasse (da es Sauerstoff und Kohlenwasserstoffe enthält) und stellt eines von drei Stereoisomeren des Zeaxanthins dar. Von diesen drei Stereoisomeren kommt Meso-Zeaxanthin am zweithäufigsten in der Natur vor (nach 3R,3´R-Zeaxanthin, welches von Pflanzen und Algen produziert wird).[1] Bis heute wurde Meso-Zeaxanthin in bestimmten Geweben von Meeresfischen nachgewiesen,[2][3] aber auch im Gelben Fleck (Lateinisch: Macula lutea) der Netzhaut (Retina) des menschlichen Auges.[4][5]

Das Vorkommen von Meso-Zeaxanthin in der Natur und in Nahrungsergänzungsmitteln

Carotinoide sind notwendig für das Leben von Tieren, aber Tiere können sie nicht selbst herstellen. Daher nehmen Tiere Carotinoide mit der Nahrung auf. Für Pflanzenfresser sind die Quellen pflanzliche und Algen-Nahrung, für Fleischfresser dienen wiederum Pflanzenfresser als entsprechende Quelle. Es ist heute allgemeinen anerkannt, dass Meso-Zeaxanthin nicht in Pflanzen selbst vorkommt,[3] aber in Meeresfischen.[2][3] Ursprünglich, wurde angenommen, dass Meso-Zeaxanthin nicht aus der Nahrung stammte und in der Makula (dem zentralen Teil der Retina) aus dem retinalen Lutein (einem anderen Xanthophyll in der menschlichen Ernährung) hergestellt würde,[6][7] aber diese Arbeit wurde inzwischen widerlegt.[3][8] So haben Nolan u.a. (2013) gezeigt, dass Meso-Zeaxanthin in der Haut von Forellen, Sardinen und Lachs und im Fleisch von Forellen vorkommt. Dies steht im Einklang mit der Arbeit von Maoka aus dem Jahr 1986.

3D structure of meso-zeaxanthin

Es ist auch möglich, dass Meso-Zeaxanthin aus anderen Carotinoiden entsteht, die mit der Nahrung aufgenommen werden, da Carotinoide dafür bekannt sind, dass sie für spezielle physiologische Funktionen in einander umgewandelt werden. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, dass Meso-Zeaxanthin in der Haut von Forellen aus Astaxanthin entsteht;[9] und Meso-Zeaxanthin im Gelben Fleck von Primaten zumindest zum Teil aus Lutein hergestellt wird.[6][7]

Spezifische kommerziell verfügbare Nahrungsergänzungsmittel verwenden Meso-Zeaxanthin in ihren Formulierungen, um die Konzentrationen dieser Nährstoffe im Auge zu erhöhen und um die gesunde Funktion des Gelben Flecks zu unterstützen. Diese Supplementierungen enthalten 10 mg Meso-Zeaxanthin, zusammen mit 10 mg Lutein und 2 mg Zeaxanthin. (Sie sind als MacuShield® von ebiga-Vision GmbH im deutschsprachigen Raum und von Alliance Pharma plc im Rest von Europa sowie als MacuHealth® in den USA und Kanada von MacuHealth LLC verfügbar.)

Eine aktuelle Untersucheng, welche die  Übereinstimmung der Carotinoid-Konzentrationen von kommerziell verfügbaren Nahrungsergänzungsmitteln mit ihrer jeweiligen Deklaration prüfen sollte, fand dass die gemessenen Lutein-Konzentrationen in allen getesteten Produkten nahe bei den deklarierten Werten lagen, die Zeaxanthin-Konzentrationen aber stark variierten. Außerdem wurde in einigen der getesteten Formulierungen Meso-Zeaxanthin gefunden, obwohl dieses Carotinoid nicht in der Produktinformation deklariert worden war. Die Autoren folgerten, dass das Vorhandensein von Meso-Zeaxanthin in diesen Formulierungen wahrscheinlich mit dem Extraktionsverfahren von Lutein aus Studentenblumen-Blütenblättern zusammenhängt.[10]

Meso-Zeaxanthin in der Makula

Abbildung 2: Verteilung der einzelnen Carotinoide des Makulapigments, dargestellt als Mengenverhältnis relativ zum Abstand vom Zentrum, auf der Fotografie einer gesunden menschlichen Retina - Copyright 2016 Nolan/Kuchling/Nöbel

Meso-Zeaxanthin, Lutein und 3R,3´R-Zeaxanthin sind die häufigsten Carotinoide in der Macula lutea, die in einem Verhältnis von 1:1:1 vorkommen und zusammen als Makulapigment (MP) bezeichnet werden.[4] Meso-Zeaxanthin ist im Mittelpunkt der Makula konzentriert, wo es etwa 50% des MP ausmacht, während Lutein in der peripheren Makula dominiert (siehe Abbildung 2).

Meso-Zeaxanthin als Antioxidans und Filter für kurzwelliges Licht 

Unter den drei makulären Carotinoiden (Lutein, Zeaxanthin und Meso-Zeaxanthin) ist Meso-Zeaxanthin das stärkste Antioxidans, jedoch zeigte die Kombination der makulären Carotinoide das größte antioxidative Potential, wenn es mit einzelnen Carotinoiden bei der gleichen Konzentration verglichen wurde.[11] Dies scheint zu erklären, warum die menschliche Makula einzig diese drei von den circa 700 Carotinoiden enthält, die in der Natur vorhanden sind.[12] Es wurde auch gezeigt, dass diese Kombination der Carotinoide zur optimalen Lichtfilterung  (d.h. Filterung des kurzwelligen blauen Lichtes) in der Makula führt. Dies ist wichtig, da das auf der Makula auftreffende kurzwellige Licht sonst zur chromatischen Aberration und Lichtstreuung führt, Phänomene welche die Sehfunktion negativ beeinflussen und zu verringertem Kontrastsehen führen. Meso-Zeaxanthin befindet sich an der idealen anatomischen Position und besitzt die idealen antioxidativen und lichtfilternden Eigenschaften, um die Makula zu schützen und die Sehfähigkeit zu stärken.

Der Gebrauch von Meso-Zeaxanthin in Diäten für die Augengesundheit

2013 berichtete die “Age-Related Eye Disease Study 2” (AREDS2) ein verringertes Risiko des Sehverlusts und der Progression der Krankheit bei Patienten mit früher und intermediärer altersbedingter Makuladegeneration (AMD), die mit einem Präparat aus makulären Carotinoiden und weiteren Antioxidanzien behandelt wurden („The Age-Related Eye Disease Study 2 (AREDS2) Research Group, 2013, 2014“).[RB1]  Das AREDS2-Präparat enthielt jedoch nur zwei der drei makulären Pigmente (Lutein und 3R,3´R-Zeaxanthin) und kein Meso-Zeaxanthin, welches das vorherrschende Carotinoid im Zentrum der Makula ist und dessen Vorhandensein ebenso essenziell für den maximalen kombinierten antioxidativen Effekt.[11]

Weitere Studien konnten in den letzten Jahren zeigen, dass das Hinzufügen von Meso-Zeaxanthin zu Formulierungen für die Augengesundheit sich als sehr wirksam erwies. So haben sechs direkte Vergleichsstudien gezeigt, dass eine Formulierung, die alle drei makulären Carotinoide enthielt (im Mengenverhältnis Meso-Zeaxanthin:Lutein:Zeaxanthin = 10:10:2), den alternativen Formulierungen bezüglich der Zunahme des makulären Pigments überlegen war.[13][14][15][16][17][18] Für die genaue Beschreibung dieser Studien siehe unten (Sicherheitsstudien im Menschen).

Der Gebrauch von Meso-Zeaxanthin in der Geflügelindustrie

Masthähnchen sind gelb, wenn sie mit Carotinoid-haltiger Nahrung gefüttert worden sind, da die Carotinoide sich in der Haut und dem Unterhautfett der Tiere anreichern. Carotinoid-Einlagerung ist auch ein Grund für die gelbe Farbe des Eidotters. Aus diesem Grund fügen Geflügelproduzenten Carotinoide dem Futter hinzu, um die Attraktivität des Endprodukts für den Konsumenten zu erhöhen und die Gesundheit der Tiere zu unterstützen (typischerweise Lutein, Zeaxanthin, Cantaxanthin und β-apo-8´-Apocarotenal). Es wird angenommen, dass Lutein und Zeaxanthin synergistisch den gelben Farbton verstärken, wobei Zeaxanthin durch seinen größeren Chromophor stärker wirkt als Lutein.[19] Deshalb nutzen einige Firmen einen Studentenblumen-Extrakt, in dem ein Teil des Luteins in Zeaxanthin umgewandelt wurde, um den Masthähnchen und Hennen beide Carotinoide zuzufüttern. Das Isomer des Zeaxanthins, das dabei aus Lutein hergestellt wird, ist durch die verwendete Technologie bedingt Meso-Zeaxanthin (siehe unten). Daher wurde Meso-Zeaxanthin in Eiern aus Mexiko und Kalifornien nachgewiesen.[7]

Die Herstellung von Meso-Zeaxanthin

Conversion of lutein to meso-zeaxanthin

Meso-Zeaxanthin wird industriell aus Lutein hergestellt, welches aus Studentenblumen-Blütenblättern erhalten wurde. Der Prozess besteht aus einer Verseifung bei hohen Temperaturen und einer hohen Basen-Konzentration, die zur Isomerisierung der 4´-5´-Kohlenstoff-Doppelbindung zur Position 5´-6´ führt. Dies überführt den ɛ-Ring des Luteins in einen β-Ring und wandelt Lutein in Meso-Zeaxanthin um (siehe Abbildung 3). Die Stereochemie dieses Zeaxanthins wird durch die Position der Hydroxyl-Gruppe an der 3´-Position bestimmt, was zur S-Konfiguration des entstandenen Zeaxanthin-Isomers führt.[20][21] Deshalb wird durch diesen Prozess das Stereoisomer 3R,3´S-Zeaxanthin (d.h. Meso-Zeaxanthin) produziert. Die Bedingungen dieser Verseifung können so beeinflusst werden, dass die Konversionsrate von Lutein zu Meso-Zeaxanthin vergrößert oder verringert wird.[19][22]

Die Sicherheit von Meso-Zeaxanthin

Wenn eine Substanz kommerziell für den menschlichen Verbrauch genutzt werden soll, muss seine Sicherheit geprüft werden. Zuerst muss gezeigt werden, dass die Substanz unschädlich für die Gesundheit von Tieren ist, selbst wenn sie in Dosen verabreicht wird, die deutlich höher sind als die gewöhnliche tägliche Aufnahme. Danach kann die Substanz in Studien am Menschen untersucht werden.

Tierstudien

Toxizitätsstudien von Meso-Zeaxanthin wurden von verschiedenen Forschergruppen durchgeführt,[23][24][25] die alle die Sicherheit dieser Verbindung bestätigten.

Die Resultate dieser Studien lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  1. Chang u.a. zeigten, dass der NOAEL (No Observed-Adverse-Effect Level) höher war als die Dosis von 200 mg/kg Körpergewicht pro Tag und damit höher als die Zufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln, die typischerweise bei weniger als 0,5 mg/kg Körpergewicht pro Tag liegt. Die Abwesenheit von Mutagenität wurde durch die gleiche Studie mit dem Ames-Test bestätigt.
  2. Xu u.a. schlussfolgerten aus einer 90-tägigen Ernährungsstudie in Ratten, dass Meso-Zeaxanthin keine akute Toxizität und keine Genotoxizität aufweist; sowie dass die Zufuhr von Meso-Zeaxanthin sicher ist bei einer Dosis von 300 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Die Autoren verwendeten einen 100-fachen Sicherheitsfaktor und berechneten einen ADI (Acceptable Daily Intake) von 3 mg/kg Körpergewicht pro Tag für Meso-Zeaxanthin.
  3. Thurnham u.a. zeigte in Ratten, dass Mengen von 2, 20 und 200 mg Meso-Zeaxanthin pro kg Körpergewicht pro Tag für 13 Wochen zu keinen unerwünschten Effekten auf die Gesundheit der Tiere führten. Dies bedeutet, dass der NOAEL wenigstens bei 200 mg Meso-Zeaxanthin/kg Körpergewicht pro Tag liegt, was mindestens 1400-mal höher ist als die typische Zufuhr mit Nahrungsergänzungsmitteln. Untersuchungen zur Genotoxizität zeigten die Sicherheit von 10 bis 5000 µg Meso-Zeaxanthin pro Bakterien-Kulturplatte im sogenannten Ames-Test und führten nicht zu einer erhöhten Mutationsrate in fünf Bakterien-Teststämmen.

Zusammenfassend kann man folgern, dass der NOAEL von Meso-Zeaxanthin  weit höher liegt als die Zufuhr über herkömmliche Lebensmittel.

2011 wurde von der US „Food and Drug Administration“ der GRAS-Status (GRAS: Generally Regarded As Safe) von Meso-Zeaxanthin  anerkannt aufgrund eines Vorschlags einer US-Firma zum Status von Meso-Zeaxanthin  (plus L und Z)

Sicherheitsstudien im Menschen

Meso-Zeaxanthin  ist ein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil in Ländern, in denen es als Haupt-Pigment in der Geflügelindustrie genutzt wird, besonders in Mexiko. Für diesen Gebrauch wurden bisher keine unerwünschten Wirkungen berichtet. Außerdem wurde die Sicherheit von Meso-Zeaxanthin in Sicherheitsstudien im Menschen geprüft.

Die erste Studie, welche die Effekte einer Nahrungsergänzung, die vor allen Dingen Meso-Zeaxanthin enthielt, untersuchte, wurde von den Professoren Bone und Landrum in Miami (Florida) durchgeführt.[26] diese Untersuchung bestätigte, dass Meso-Zeaxanthin effektiv ins Serum aufgenommen wurde und die makuläre Pigmentdichte sich signifikant in der Gruppe mit Supplementierung erhöhte. In der Placebo-Gruppe wurde keine solche Erhöhung beobachtet.

In einer weiteren Studie in Nordirland nahmen 19 Individuen ein Supplement, das auch aus allen drei makulären Carotinoiden (einschließlich Meso-Zeaxanthin) bestand, über eine Periode von 22 Tagen. Die Resultate zeigten, dass Meso-Zeaxanthin aufgenommen wurde. Am „Institute of Vision Research” des “Waterford Institute of Technology” wurden mehrere Studien (“Meso-zeaxanthin Ocular Supplementation Trials” [MOST]) durchgeführt, um die Sicherheit, den Effekt auf die makuläre Pigmentdichte und die Serum-Carotinoid-Konzentration in Individuen mit und ohne AMD, nach der Supplementierung mit allen drei makulären Carotinoiden (insbesondere Meso-Zeaxanthin) zu untersuchen. Diese Studien bestätigten die Sicherheit der makulären Carotinoide für die menschliche Konsumption. Dafür wurden viele biologische Tests durchgeführt um die Nieren-und Leberfunktion zu überprüfen, wie auch das Lipid-Profil, das Blutbild und Entzündungsmarker.[27][28]

Die MOST-Studien zeigten ebenfalls einen statistisch signifikanten Anstieg der Serumkonzentrationen von Meso-Zeaxanthin und Lutein gegenüber dem Ausgangswert. Signifikante Anstiege des zentralen makulären Pigments wurden bereits nach zwei Wochen Supplementierung beobachtet.[29] Außerdem wurde in Patienten, die eine atypische Verteilung des makulären Pigments im Auge aufwiesen  das normale Pigmentprofil wiederhergestellt (d.h. sie besaßen die hohe Konzentration des Pigments im Zentrum der Makula). Dies geschah nach einer Zufuhr von einem vorwiegend Meso-Zeaxanthin-haltigen Präparat über acht Wochen, während dies in der Gruppe mit dem Präparat ohne Meso-Zeaxanthin nicht auftrat.[16]

Die Hauptergebnisse aus den MOST-Studien in Patienten mit AMD wurden 2013 und 2015 veröffentlicht. Die Publikationen dieser Studien folgerten: "Die Anreicherung der makulären Pigmentdichte über ihr räumliches Verteilungsprofil und die Verstärkung der Kontrastempfindlichkeit wurden am besten erreicht nach Supplementierung mit einer Formulierung, die hohe Dosen von Meso-Zeaxanthin  in Kombination mit Lutein und Zeaxanthin enthielt."[28] Die Publikationen von 2015 schlussfolgert mit Bezug auf die altersbedingte Makuladegeneration: "Der Einschluss von Meso-Zeaxanthin  in eine Formulierung scheint einen Nutzen durch die Erhöhung der makulären Pigmentdichte und durch die verbesserte Kontrastempfindlichkeit bei Patienten mit früher AMD zu gewähren. Ein wichtiger und neuer Befund beruht auf der Beobachtung, dass eine fortgesetzte Supplementierung mit makulären Carotinoiden über drei Jahre in Patienten mit früher AMD für eine maximale Erhöhung der makulären Pigmentdichte und für eine optimierte Kontrastempfindlichkeit notwendig erscheint.[13]

  1. ↑ T. E. De Ville, M. B. Hursthouse, S. W. Russell, B. C. L. Weedon: Absolute configuration of carotenoids. In: pubs.rsc.org. Abgerufen am 7. März 2016 (englisch).
  2. ↑ a b Takashi Maoka, Akihiro Arai, Minoru Shimizu, Takao Matsuno: The first isolation of enantiomeric and Meso-zeaxanthin in nature. In: Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry. Band 83, Nr. 1, 1. Januar 1986, S. 121–124, doi:10.1016/0305-0491(86)90341-X (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  3. ↑ a b c d Verification of Meso-Zeaxanthin in Fish | Open Access | OMICS International. In: www.omicsonline.org. Abgerufen am 7. März 2016.
  4. ↑ a b RICHARD A. BONE, JOHN T. LANDRUM, LARRY M. FRIEDES, CHRISTINA M. GOMEZ, MARK D. KILBURN: Distribution of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in the Human Retina. In: Experimental Eye Research. Band 64, Nr. 2, 1. Februar 1997, S. 211–218, doi:10.1006/exer.1996.0210 (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  5. ↑ R. A. Bone, J. T. Landrum, G. W. Hime, A. Cains, J. Zamor: Stereochemistry of the human macular carotenoids. In: Investigative Ophthalmology & Visual Science. Band 34, Nr. 6, 1. Mai 1993, ISSN 0146-0404, S. 2033–2040, PMID 8491553 (nih.gov [abgerufen am 7. März 2016]).
  6. ↑ a b Prakash Bhosale, Bogdan Serban, Da You Zhao, Paul S. Bernstein: Identification and Metabolic Transformations of Carotenoids in Ocular Tissues of the Japanese Quail Coturnix japonica †. In: Biochemistry. Band 46, Nr. 31, 14. Juli 2007, S. 9050–9057, doi:10.1021/bi700558f, PMID 17630780, PMC 2531157 (freier Volltext) – (acs.org [abgerufen am 7. März 2016]).
  7. ↑ a b c Helen M. Rasmussen, Tawanda Muzhingi, Emily M. R. Eggert, Elizabeth J. Johnson: Lutein, zeaxanthin, meso-zeaxanthin content in egg yolk and their absence in fish and seafood. In: Journal of Food Composition and Analysis. Band 27, Nr. 2, 1. September 2012, S. 139–144, doi:10.1016/j.jfca.2012.04.009 (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  8. ↑ J. M. Nolan, K. Meagher, S. Kashani, S. Beatty: What is meso-zeaxanthin, and where does it come from? In: Eye. Band 27, Nr. 8, 1. August 2013, ISSN 0950-222X, S. 899–905, doi:10.1038/eye.2013.98, PMID 23703634, PMC 3740325 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  9. ↑ Katharina Schiedt, Max Vecchi, Ernst Glinz: Astaxanthin and its metabolites in wild rainbow trout (Salmo gairdneri R.). In: Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry. Band 83, Nr. 1, 1. Januar 1986, S. 9–12, doi:10.1016/0305-0491(86)90324-X (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  10. ↑ Alfonso Prado-Cabrero, Stephen Beatty, Alan Howard, Jim Stack, Philipp Bettin: Assessment of lutein, zeaxanthin and meso-zeaxanthin concentrations in dietary supplements by chiral high-performance liquid chromatography. In: European Food Research and Technology. 7. Oktober 2015, ISSN 1438-2377, S. 1–10, doi:10.1007/s00217-015-2569-9 (springer.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  11. ↑ a b Binxing Li, Faisal Ahmed, Paul S. Bernstein: Studies on the singlet oxygen scavenging mechanism of human macular pigment. In: Archives of Biochemistry and Biophysics (= Carotenoids). Band 504, Nr. 1, 1. Dezember 2010, S. 56–60, doi:10.1016/j.abb.2010.07.024, PMID 20678467, PMC 2957523 (freier Volltext) – (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  12. ↑ Justyna Widomska: Why has Nature Chosen Lutein and Zeaxanthin to Protect the Retina? In: Journal of Clinical & Experimental Ophthalmology. Band 05, Nr. 01, doi:10.4172/2155-9570.1000326, PMID 24883226, PMC 4038937 (freier Volltext) – (omicsonline.org [abgerufen am 7. März 2016]).
  13. ↑ a b K. O. Akuffo, J. M. Nolan, A. N. Howard, R. Moran, J. Stack: Sustained supplementation and monitored response with differing carotenoid formulations in early age-related macular degeneration. In: Eye. Band 29, Nr. 7, 1. Juli 2015, ISSN 0950-222X, S. 902–912, doi:10.1038/eye.2015.64, PMID 25976647, PMC 4506345 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  14. ↑ J. Loughman, J. M. Nolan, A. N. Howard, E. Connolly, K. Meagher: The Impact of Macular Pigment Augmentation on Visual Performance Using Different Carotenoid Formulations. In: Investigative Ophthalmology & Visual Science. Band 53, Nr. 12, S. 7871–7880, doi:10.1167/iovs.12-10690 (arvojournals.org [abgerufen am 7. März 2016]).
  15. ↑ Katherine A. Meagher, David I. Thurnham, Stephen Beatty, Alan N. Howard, Eithne Connolly: Serum response to supplemental macular carotenoids in subjects with and without age-related macular degeneration. In: British Journal of Nutrition. Band 110, Nr. 02, 1. Juli 2013, ISSN 1475-2662, S. 289–300, doi:10.1017/S0007114512004837 (cambridge.org [abgerufen am 7. März 2016]).
  16. ↑ a b John M. Nolan, Mukunda C. Akkali, James Loughman, Alan N. Howard, Stephen Beatty: Macular carotenoid supplementation in subjects with atypical spatial profiles of macular pigment. In: Experimental Eye Research. Band 101, 1. August 2012, S. 9–15, doi:10.1016/j.exer.2012.05.006 (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  17. ↑ Sarah Sabour-Pickett, Stephen Beatty, Eithne Connolly, James Loughman, Jim Stack: SUPPLEMENTATION WITH THREE DIFFERENT MACULAR CAROTENOID FORMULATIONS IN PATIENTS WITH EARLY AGE-RELATED MACULAR DEGENERATION. In: Retina. Band 34, Nr. 9, S. 1757–1766, doi:10.1097/iae.0000000000000174 (wkhealth.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  18. ↑ David I. Thurnham, John M. Nolan, Alan N. Howard, Stephen Beatty: Macular response to supplementation with differing xanthophyll formulations in subjects with and without age-related macular degeneration. In: Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. Band 253, Nr. 8, 14. Oktober 2014, ISSN 0721-832X, S. 1231–1243, doi:10.1007/s00417-014-2811-3 (springer.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  19. ↑ a b Torres-Cardona, M.D., Torres-Quiroga, J., (1996). Process for the isomerization of lutein. Industrial Organica, S.A. de C.V., Monterrey, Mexico, US.
  20. ↑ Andrewes, A.G., (1974). Isomerization of epsilon-carotene to beta-carotene and of Lutein to Zeaxanthin. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 137-138.
  21. ↑ Andrewes, A.G., Borch, G.L., Liaaen-Jensen, S., (1974). Carotenoids of Higher Plants 7. * On the Absolute Configuration of Lutein. Acta Chemica Scandinavica B 28(1), 139-140.
  22. ↑ Kumar, (2012). XANTHOPHYLL COMPOSITION CONTAINING TRANS, MESO-ZEAXANTHIN, TRANS, R, R-ZEAXANTHIN AND TRANS, R, R-LUTEIN USEFUL FOR NUTRITION AND HEALTH CARE AND A PROCESS FOR ITS PREPARATION.
  23. ↑ Thirteen-week oral (gavage) toxicity of meso-zeaxanthin in Han Wistar rats with a 4-week recovery.
  24. ↑ David I. Thurnham, Alan N. Howard: Studies on meso-zeaxanthin for potential toxicity and mutagenicity. In: Food and Chemical Toxicology. Band 59, 1. September 2013, S. 455–463, doi:10.1016/j.fct.2013.06.002 (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  25. ↑ Xinde Xu, Lihua Zhang, Bin Shao, Xiaoxia Sun, Chi-Tang Ho: Safety evaluation of meso-zeaxanthin. In: Food Control. Band 32, Nr. 2, 1. August 2013, S. 678–686, doi:10.1016/j.foodcont.2013.02.007 (sciencedirect.com [abgerufen am 7. März 2016]).
  26. ↑ Richard A. Bone, John T. Landrum, Yisi Cao, Alan N. Howard, Francesca Alvarez-Calderon: Macular pigment response to a supplement containing meso-zeaxanthin, lutein and zeaxanthin. In: Nutrition & Metabolism. Band 4, 1. Januar 2007, ISSN 1743-7075, S. 12, doi:10.1186/1743-7075-4-12, PMID 17498306, PMC 1872023 (freier Volltext) – (nih.gov [abgerufen am 7. März 2016]).
  27. ↑ Eithne E. Connolly, Stephen Beatty, James Loughman, Alan N. Howard, Michael S. Louw: Supplementation with all three macular carotenoids: response, stability, and safety. In: Investigative Ophthalmology & Visual Science. Band 52, Nr. 12, 1. November 2011, ISSN 1552-5783, S. 9207–9217, doi:10.1167/iovs.11-8025, PMID 21979997 (nih.gov [abgerufen am 7. März 2016]).
  28. ↑ a b Sarah Sabour-Pickett, Stephen Beatty, Eithne Connolly, James Loughman, Jim Stack: Supplementation with three different macular carotenoid formulations in patients with early age-related macular degeneration. In: Retina (Philadelphia, Pa.). Band 34, Nr. 9, 1. September 2014, ISSN 1539-2864, S. 1757–1766, doi:10.1097/IAE.0000000000000174, PMID 24887490 (nih.gov [abgerufen am 7. März 2016]).
  29. ↑ Eithne E. Connolly, Stephen Beatty, David I. Thurnham, James Loughman, Alan N. Howard: Augmentation of macular pigment following supplementation with all three macular carotenoids: an exploratory study. In: Current Eye Research. Band 35, Nr. 4, 1. April 2010, ISSN 1460-2202, S. 335–351, doi:10.3109/02713680903521951, PMID 20373901 (nih.gov [abgerufen am 7. März 2016]).
Abgerufen von „https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Meso-Zeaxanthin&oldid=152263976“