Zuletzt geprüft am 01.02.2022

Was sind Carotinoide?

Lutein und Zeaxanthin gehören zur Stoffklasse der Carotinoide. Als Carotinoide bezeichnet man eine Gruppe von etwa 600 in der Natur vorkommenden Substanzen, deren wichtigster Vertreter das β-Carotin ist. β-Carotin lässt sich relativ leicht in 2 Vitamin A-Einheiten spalten und wird deshalb auch als das Provitamin A bezeichnet. Vitamin A (all-E Retinol) ist für den eigentlichen Sehprozess, der Umwandlung eines Lichtsignals in einen Sehreiz nötig. Im Gegensatz dazu besitzen Lutein und Zeaxanthin nur eine geringe Vitamin A-Aktivität (Relative Vitamin A-Aktivität: β-Carotin 100 %, Zeaxanthin 4,2 %, Lutein 2,6 %). Die beiden Carotinoide Lutein und Zeaxanthin wurden als Pigment in der Retina angereichert, im sogenannten Gelben Fleck (Makula Lutea). In letzter Zeit gewinnen sie zunehmend an Interesse, da sie möglicherweise bei bestimmten Formen von retinalen Degenerationen, und hier insbesondere bei der altersabhängigen Makuladegeneration (AMD), eine protektive Wirkung besitzen könnten (Eye Dis. Study, 1993). Die schützende Wirkung von Lutein und Zeaxanthin in der Retina kann auf zweifache Weise erfolgen (Schalch, 1992): Zum einen binden beide Substanzen freie Radikale und reduzieren auf diese Weise den oxidativen Stress (Wirkung als Antioxidantien), zum anderen absorbieren sie energiereiche Wellenlängen im blauen Spektralbereich und verhindern so photochemische Schäden. Lutein und Zeaxanthin kommen in der Retina in verschiedenen optischen und geometrischen Unterformen vor, die sich im Serum nicht in dieser Zusammensetzung nachweisen lassen (Dachtler et al., 1998: Khachik et al., 1997). Dies verdeutlicht die enge Beziehung beider Stoffe zu wahrscheinlich lichtinduzierten oxidativen und photochemischen Vorgängen in der Retina. Lutein kann nicht im Körper erzeugt werden und muss daher ständig dem Körper zugeführt werden. In der Literatur findet sich die Hypothese, dass sich Lutein im Serum teilweise in Zeaxanthin umwandeln könne (Khachik et al, 1997). Ob sich jedoch alle relevanten Unterformen ausbilden können, ist bisher ungeklärt. Insbesondere die Bedeutung des Meso-Zeaxanthins in der Retina ist bisher unklar (Bone et al., 1997; Dachtler et al., 2001). Große Mengen an Lutein findet man in dunkelgrünem Blattgemüse, Zeaxanthin ist vor allem in Mais vorhanden (vgl. nachfolgende Tabelle).

Studien zu Lutein und Zeaxanthin

Aus epidemiologischen Studien gibt es erste Hinweise, dass möglicherweise ein Zusammenhang zwischen dem erhöhten Konsum von Früchten und Gemüsen und einem verminderten Auftreten der AMD existieren könnte. Einige dieser Untersuchungen zeigten, dass Personen, die Gemüse mit einem hohen Anteil an Lutein zu sich nehmen, ein deutlich geringeres Risiko haben, an AMD zu erkranken als die Vergleichsgruppen mit geringerer Luteinaufnahme (Seddon et al., 1994; Pauleikhoff, 2001). Insgesamt ist die wissenschaftliche Evidenz aus epidemiologischen Studien bisher aber noch nicht ausreichend, um diese Zusammenhänge als gesichert anzusehen. In einer klinischen Studie führte eine an Spinat und Mais reiche Diät bei über der Hälfte der Testpersonen zu einer gesteigerten Dichte an Makulapigmenten (Hammond et al. 1997). Dieser positive Effekt der Diät trat bereits vier Wochen nach Umstellen der Ernährungsgewohnheiten ein und ließ sich auch noch mehrere Monate nach Absetzen der Diät beobachten. Ein dichtes Makulapigment schützt sowohl die Retina als auch das retinale Pigmentepithel vor Schädigungen durch hohe Lichtintensitäten (Bernstein et al., 1998). Bone et al. konnten bei Lebenden und auch beim Verstorbenen zeigen, dass AMD-Patienten eine signifikant geringere Lutein- und Zeaxanthinkonzentration in der Makula aufweisen (Bone et al, 2000, 2001). Es konnte dabei nachgewiesen werden, dass bei diesen Patienten eine Abnahme der Dichte des Makulapigments mit einer geringeren Lutein- und Zeaxanthinkonzentration korreliert und nicht etwa mit einer Zerstörung des dichten Makulapigmentes aufgrund der AMD. Beatty et al. (2001) konnten schließlich bei Patienten zeigen, dass Augen ohne AMD, deren Partnerauge jedoch bereits das Vollstadium einer AMD aufweisen, eine verminderte Makulapigmentdichte aufweisen.

Empfehlungen an Patientinnen und Patienten

Da die Datenlage hinsichtlich der präventiven und interventiven Eigenschaften der Carotinoide noch keine zwingenden Schlüsse zulässt, möchte der Arbeitskreis Klinische Fragen des Wissenschaftlichen Beirats der PRO RETINA Deutschland die folgenden Empfehlungen zur Lutein- und Zeaxanthineinahme geben:

• Grundsätzlich reichen die bisherigen Untersuchungen noch nicht aus, ohne Einschränkungen eine medikamentöse Lutein- und Zeaxanthineinnahme zu empfehlen. Der Bedarf an diesen beiden Substanzen sollte möglichst über die Nahrungsmittelzufuhr gedeckt werden. Gegebenenfalls ist die Hilfe eines Ernährungsberaters in Anspruch zu nehmen.
• Wird von Patienten auf Grund der schon jetzt bestehenden Datenlage gewünscht, zusätzlich zur Nahrung Lutein und Zeaxanthin einzunehmen, so sollte dies nur in Absprache mit dem Hausarzt erfolgen, wobei allerdings nicht alle Hausärzte über den neuesten Stand der Einnahmeempfehlungen zu Lutein und Zeaxanthin informiert sein werden. Nach den bisherigen Forschungsergebnissen wird eine tägliche Dosis von je 6 mg Lutein und Zeaxanthin als sinnvoll erachtet. Personen mit AMD haben einen geringeren Carotinoid-Gehalt in der Retina, so dass die regelmäßige Carotinoid-Einnahme erhöht werden kann, wobei mögliche Nebenwirkungen zu berücksichtigen sind. Die tägliche Dosis von 15-20 mg sollte in keinem Fall überschritten werden. Bei Kindern und schwangeren Personen gibt es keinerlei hinreichende Erkenntnisse über Nebenwirkungen.
• Mehrere Veröffentlichungen deuten darauf hin, dass sich Rauchen in Zusammenhang mit einer erhöhten Carotinoid-Aufnahme schädlich auswirkt. Interessant ist zudem, dass Rauchen offenbar das Makulapigment vermindert (Hammond et al. 1996).

1. ARED-Studie

   Im Oktober 2001 wurde in der Zeitschrift Archives of Ophthalmology eine Studie zur Wirkung von Antioxidantien und Zink auf die AMD veröffentlicht. Kurz zusammengefasst gibt es Hinweise, dass in fortgeschrittenen Stadien der trockenen Form der AMD die Einnahme relativ hoher Dosen von Vitamin C (500 mg) und Vitamin E (400 Internationale Einheiten) sowie von 15 mg ß-Carotin, 80 mg Zink und 2 mg Kupfer das Risiko vermindern könnte, die feuchte Form der AMD zu entwickeln. Der Einfluss von Lutein und Zeaxanthin wurde in dieser Studie nicht untersucht. Die naheliegende Frage, ob durch die gleichzeitige Einnahme der in der Studie untersuchten Medikation und von Lutein und Zeaxanthin ein größerer schützender Effekt, keine Änderung der Wirkung oder aber eine Abschwächung des positiven Effekts verbunden ist, kann zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht beantwortet werden.

2. Einnahmemöglichkeiten von Lutein und Zeaxanthin:

Frisches Gemüse

Die Aufnahmefähigkeit von Carotinoiden im Serum hängt von der Zubereitung des Gemüses ab. In rohem Gemüse sind die Carotinoide noch fest mit den Zellen des Gemüses verankert und die Absorption im Körper ist gering. Besser ist, das Gemüse schonend zu garen. Dadurch werden die chemischen Wechselwirkungen gelockert und mehr Carotinoide können im Körper aufgenommen werden. Bei langem Kochen und sehr starker Hitze besteht die Möglichkeit, die Carotinoide zu zerstören. Da Carotinoide nicht wasserlöslich sind, wird das Verwenden von Fett bzw. Öl beim Garen empfohlen. Schliesslich ist kleingehacktes Gemüse für den Garprozess besser geeignet als beispielsweise grosse Blätter.

Vitamintabletten

Es gibt eine Vielzahl von Vitamintabletten. Bei der Auswahl muss darauf geachtet werden, dass die Tabletten grosse Mengen an Lutein und Zeaxanthin besitzen (ca. 6 mg). Die gleichzeitige Einnahme weiterer Carotinoide (z.B. β-Carotin oder Lycopin) könnte sich u.a. wegen Fragen der Resorption und Interaktion durchaus nachteilig auswirken, was z.B. für die Frage einer gleichzeitigen Einnahme der in der ARED-Studie untersuchten Medikation (siehe Punkt 4) von großer Bedeutung ist. Reine Lutein-Kapseln mit 15-20 mg Lutein sind vor allem in den USA, beispielsweise von Twinlab, Carlson Labs oder Douglas erhältlich.

Literatur

• Age-Related Eye Disease Study Research Group (2001) A Randomized, Placebo-Controlled, Clinical Trial of High-Dose Supplementation with Vitamins C and E, Beta Carotene, and Zinc for Age-Related Macular Degeneration and Vision Loss: AREDS Report No. 8; Arch Ophthalmol 119:1417-1436
• Beatty, S., Boulton, M., Henson, K., Koh, H.H., and Murray, I.J. (1999)
• Macular pigment and age-related macular degeneration. Br. J. Ophthalmology 83, 867-877
• Beatty, S., Murray, I.J., Henson, D.B., Carden, D., Koh, H., and Boulton, M.E. (2001) Macular pigment and risk for age-related macular degeneration in subjects from a Northern European population. Invest Ophthalmol Vis Sci 42, 439-46
• Bernstein P.S., Yoshida M.D., Katz N.B., McClane R.W., Gellermann W. (1998) Raman Detection of Macular Carotinoid Pigments in Intact Human Retina Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 39, 2003-2011
• Bone R.A., Landrum J.T., Friedes L.M., Gomez C.M., Kilburn M.D. Menendez E., Vidal I., Wang W. (1997) Distribution of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in the Human Retina Exp. Eye. Res., 64 211-218
• Bone, R.A., Landrum J.T., Dixon Z., Chen, Y., Llerena, C.M. (2000) Lutein and zeaxanthin in the eyes, serum and diet of human subjects. Exp Eye Res 71(3) 239-45
• Bone, R.A., Landrum, J.T., Mayne, S.T., Gomez, C.M., Tibor, S.E., and Twaroska, E.E. (2001)
• Macular pigment in donor eyes with and without AMD : a case-control study. Invest Ophthalmol Vis Sci 42, 235-40
• Dachtler M., Kohler K., Albert K. (1998) Reversed-phase High-Performance Liquid Chromatographic Determination of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in Bovine Retina using a C30 Bonded Phase
• J. Chromatogr. B, 720, 211-216
• Dachtler, M., Glaser, T., Kohler, K., Albert, K. (2001) Combined HPLC-MS and HPLC-NMR on-line coupling for the separation and determination of Lutein and Zeaxanthin Stereoisomers in Spinach and in retina. Anal. Chem. 73(3), 667-74
• Eye disease Case-Control Study Group (1993) Antioxidant Status and Neovascular Age-Related Macular Degeneration Arch. Ophthalmol., 111, 104-109
• Hammond, B.R., Wooten, B.R., and Snodderly, M.R. (1996) Cigarette smoking and retinal carotenoids: implications for age-related macular degeneration Vision Res 36, 3003-3009
• Hammond B.R., Johnson E.J., Russell R.M., Krinsky N.I., Yeum K., Edwards R.B., Snodderly D.M. (1997)
• Dietary Modification of Human Macular Pigment Density Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 38, 1795-1801
• Khachik F., Bernstein P.S., Garland D.L. (1997) Identification of Lutein and Zeaxanthin Oxidation Products in Human and Monkey Retinas Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 38, 1802-1811
• Pauleikhoff, D., van Kujik, F.J.G.M., and Bird, A.C. (2001) Makuläres Pigment und altersabhängige Makuladegeneration. Ophthalmologe 98, 511-19
• Schalch W. (1992) Carotenoids in the Retina – A Review of Their Possible Role in Preventing or Limiting Damage Caused by Light and Oxygen Free Radicals and Aging (I. Emerit, B. Chance, Eds.), Birkhäuser Verlag Basel, 280-298
• Seddon J.M., Ajani U.A., Sperduto R.D., Hiller R., Blair N., Burton T.C., Farber M.D., Gragoudas E.S., Haller J., Miller D.T., Yannuzzi L.A., Willett W. (1994) Dietary Carotenoids, Vitamin A, C and E, and Advanced Age-Related Macular Degeneration JAMA., 272, 1413-1420