Taurin: Eine Quelle und Anwendung zur Linderung visueller Müdigkeit, Teil 2

3.2.1. Reduzierung von Netzhautstressschäden: Oxidation, Entzündung, Apoptose

Die Hauptursache für visuelle Ermüdung ist die kontinuierliche Arbeit des Auges oder die Einwirkung von starkem Licht und Sauerstoff auf das Auge. Diese Situation fördert einen verbesserten Augenstoffwechsel, gefolgt von einem Anstieg der Peroxide und damit einer Anfälligkeit für oxidative Schäden, die auftreten können [78]. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass eine der wesentlichsten Schutzwirkungen von Taurin auf Zellen seine antioxidative Wirkung ist, die durch drei verschiedene Prozesse vermittelt wird: Erstens neutralisiert Taurin das neutrophile Oxidationsmittel Hypochlorige Säure, und das resultierende Reaktionsprodukt, Chloramintaurat, ist ebenfalls besser darin verhindert den Ausbruch einer Entzündung [79,80]. Zweitens reduziert Taurin die Superoxidproduktion durch den mitochondrialen Stoffwechsel [81,82]. Drittens tendieren ROS, die durch den Zellstoffwechsel oder äußere Umweltreize produziert werden, dazu, antioxidative Enzyme anzugreifen, was zu einer erhöhten oxidativen Schädigung führt [82,83], wohingegen Taurin diese antioxidativen Enzyme effektiv vor ROS-Angriffen schützen und so oxidativem Stress entgegenwirken kann [33,84]. Es ist bekannt, dass Lichteinwirkung tendenziell zu einer Schädigung der Netzhaut durch Stress und zu einer Schädigung oder zum Verlust von Photorezeptoren führt. Eine Nahrungsergänzung mit Taurin kann die durch Lichteinwirkung reduzierte Taurinkonzentration in der Netzhaut erhöhen, die durch Lichteinwirkung verursachte MDA-Überproduktion in der Netzhaut reduzieren und erhöhen Aktivität der retinalen Superoxiddismutase (SOD) und Glutathionperoxidase (GSH-Px) in der Netzhaut.

Cistanche kann als Anti-Müdigkeits- und Ausdauerverstärker wirken, und experimentelle Studien haben gezeigt, dass das Abkochen von Cistanche tubulosa die Leberhepatozyten und Endothelzellen, die bei schwimmenden Mäusen unter Belastung geschädigt wurden, wirksam schützen, die Expression von NOS3 hochregulieren und das Leberglykogen fördern kann Synthese und übt so eine Anti-Ermüdungswirkung aus. Phenylethanoidglykosid-reicher Cistanche tubulosa-Extrakt könnte die Kreatinkinase-, Laktatdehydrogenase- und Laktatspiegel im Serum erheblich senken und den Hämoglobin- (HB) und Glukosespiegel bei ICR-Mäusen erhöhen. Dies könnte eine Anti-Müdigkeitsrolle spielen, indem es die Muskelschädigung verringert und Verzögerung der Milchsäureanreicherung zur Energiespeicherung bei Mäusen. Die zusammengesetzten Cistanche Tubulosa-Tabletten verlängerten die Schwimmzeit unter Belastung erheblich, erhöhten die Glykogenreserve in der Leber und senkten den Serumharnstoffspiegel nach dem Training bei Mäusen, was ihre Anti-Ermüdungswirkung zeigte. Das Abkochen von Cistanchis kann die Ausdauer verbessern und die Beseitigung von Müdigkeit bei trainierenden Mäusen beschleunigen. Außerdem kann es den Anstieg der Serumkreatinkinase nach Belastungsübungen verringern und die Ultrastruktur der Skelettmuskulatur von Mäusen nach dem Training normal halten, was darauf hinweist, dass es die Wirkung hat zur Verbesserung der körperlichen Stärke und zur Bekämpfung von Müdigkeit. Cistanchis verlängerte auch die Überlebenszeit von mit Nitrit vergifteten Mäusen erheblich und erhöhte die Toleranz gegenüber Hypoxie und Müdigkeit.

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Gleichzeitig hemmte Taurin auch die Caspase-1-Expression im apoptotischen Signalweg von Photorezeptorzellen, was darauf hindeutet, dass Taurin aus der Nahrung durch photochemischen Stress verursachte Netzhautschäden reduzieren kann, indem es antioxidative und antiapoptotische Mechanismen der Netzhaut vermittelt, was ebenfalls darauf hindeutet Taurin spielt eine unverzichtbare und wichtige physiologische Rolle bei der strukturellen und funktionellen Entwicklung der Netzhaut [85]. In einer Studie von Diego et al. [86] wurde erneut bestätigt, dass Taurin ein essentieller Nährstoff für die Aufrechterhaltung der regelmäßigen physiologischen Aktivität der Netzhautzellen ist, insbesondere bei lichtbedingten Photorezeptorschäden, und dass die Netzhaut einen höheren Bedarf an Taurin hat . Darüber hinaus verbesserte Taurin den Taurinspiegel und das Überleben der Photorezeptoren bei Ratten mit Netzhautdystrophie erheblich, reduzierte die Freisetzung entzündungsfördernder Faktoren und Schäden durch oxidativen Stress in der Netzhaut und reparierte und reduzierte effektiv RPE-Zellschäden [87]. Dies deutet darauf hin, dass Taurin die Schädigung der Netzhautfunktion durch entzündungshemmende und antioxidative Wirkungsweisen reduzieren kann [88]. Darüber hinaus kann Taurin auch morphologische Veränderungen der Netzhaut und des Sehnervs verhindern, indem es den oxidativen Stressweg der Netzhaut reduziert und die durch Endothelin -1 (ein starker Vasokonstriktor, der an glaukomatöser Netzhautgefäßdysregulation und oxidativem Stress beteiligt ist) induzierte Apoptose der Netzhautzellen hemmt [89] .

Studien haben gezeigt, dass die Sehfunktion des Auges mit zunehmendem Alter nachlässt. Netzhautschäden in einigen Tiermodellen des Alterns könnten auch eng mit einem Taurinmangel zusammenhängen [90]. Wang et al. verwendeten gezielte Metabolomik, um die Metaboliten in den Augen von 6- Wochen alten jungen C57 BL6/J-Mäusen mit denen von 73- Wochen alten Mäusen zu analysieren und zu vergleichen. Die Ergebnisse des Tests zeigten, dass seneszente Mäuse im Vergleich zu jungen Mäusen verringerte Elektroretinogramm-Reaktionen und eine verringerte Anzahl von Photorezeptoren aufwiesen und ein beeinträchtigter Taurinstoffwechsel beobachtet wurde [91]. Experimentelle In-vivo- und Ex-vivo-Studien haben gezeigt, dass Taurin AMD-Schäden lindert, indem es den apoptotischen Weg der Netzhaut reduziert [92].

Die oben genannten Studien haben gezeigt, dass Taurin eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung normaler Seh- und Photorezeptorfunktionen spielt. Taurin kann Stressschäden, insbesondere Schäden durch oxidativen Stress, die in der Netzhaut entstehen, wirksam lindern. Darüber hinaus kann Taurin durch entzündungshemmende und antiapoptotische Wirkungen auch eine Rolle beim Schutz der Netzhautfunktion vor Stressschäden spielen und so visuelle Müdigkeit lindern.

3.2.2. Reduzierung exzitotoxischer Netzhautschäden und Bereitstellung von Neuroprotektion

Die bipolaren Zellen, Photorezeptoren und Ganglienzellen des Auges enthalten hohe Konzentrationen an Glutamat, einem wichtigen Neurotransmitter, der bei Überlastung Exzitotoxizität und apoptotische Signale auslöst, was zu einer Netzhautfunktionsstörung führt [93]. Darüber hinaus ist eine exzitotoxische Schädigung der Netzhaut auch die Grundlage für den Verlust der Sehfunktion [94,95]. Zu dieser exzitotoxischen Schädigung der Netzhaut gehört auch eine Überstimulation der Glutamatrezeptoren, insbesondere des N-Methyl-D-Asparaginsäure (NMDA)-Subtyps der Glutamatrezeptoren, der einen Kalziumeinstrom verursacht, die intrazelluläre Umwelthomöostase stört und proapoptotische Wege auslöst [96]. Daher wurde die Induktion von Netzhautschäden bei Ratten durch intravitreale Injektion von NMDA als repräsentatives Tiermodell für exzitotoxische Netzhautschäden verwendet [97]. Im Gegensatz dazu bietet Taurin nachweislich Neuroprotektion über einen Weg, der das intrazelluläre freie Kalzium reduziert und dadurch eine Resistenz gegen Glutamat-induzierte Exzitotoxizität ausübt [98]. Außerdem ist Taurin ein potenzieller Neuromodulator der Glutamatübertragung [99]. Taurin kann die Glutamat-induzierte Exzitotoxizität wirksam hemmen und die Netzhautfunktion durch langfristige Nahrungsergänzung des Taurinwegs vor Schäden schützen [100]. Darüber hinaus zeigen experimentelle Daten, dass Taurin ein breites Spektrum reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies in verschiedenen physiologischen Konzentrationen wirksam abfängt [101]. Daher ist die reduzierende Wirkung von Taurin aus der Nahrung auf den oxidativen Stress der Netzhaut möglicherweise nicht nur auf seine Fähigkeit zurückzuführen, die antioxidative Abwehr der Netzhaut wiederherzustellen und zu stärken, sondern auch auf die Fähigkeit von Taurin, das Platzen freier Radikale zu verstärken und so durch Reduzierung der Netzhautschäden NMDA-induzierte Netzhautschäden zu verhindern oxidativer Stress [102].

Die Ratte des Royal College of Surgeons (RCS) ist ein häufig verwendetes Tiermodell für Retinitis pigmentosa. Die Hauptmanifestationen dieser Ratte sind eine beeinträchtigte Phagozytose von RPE-Zellen [103–106] mit fortschreitender Degeneration der Photorezeptoren [107–110], eine erhöhte Proliferation retinaler Gliazellen und ein veränderter retrograder axonaler Transport retinaler Ganglienzellen (RGC). und Verlust von RGC [111–113]. In einer Studie wurde behauptet, dass das erste Anzeichen einer Netzhautdegeneration bei RCS-Ratten ein signifikanter Rückgang des Taurinspiegels sei. Daten zeigen, dass retinales Taurin von RPE-Zellen und Müller-Zellen bereitgestellt wird [91,114]. Gleichzeitig erhöht der Taurinmangel auch die Proliferation retinaler Gliazellen und beeinträchtigt die Phagozytose von RPE-Zellen [35]. Dies deutet darauf hin, dass Taurin für die Aufrechterhaltung der normalen RPE-Funktion unverzichtbar ist und dass die Linderung der schädlichen Schädigung von RPE-Zellen durch Taurin-Supplementierung eine mögliche ernährungsbezogene Interventionsstrategie sein könnte. Tatsächlich zeigte die Zugabe von 0,2 M Taurin zum Trinkwasser von RCS-Ratten eine signifikante Verringerung der Anzahl von Mikroglia in der äußeren Netzhautschicht, eine wirksame Verringerung des Gehalts an fibrillärem saurem Glia-Protein (GFAP) in Müller-Zellen, eine signifikante Verringerung der … oxidativer Stress in den äußeren und inneren Netzhautkernen und auch verbesserte Aufrechterhaltung der synaptischen Verbindungen der Netzhaut. Dies deutet darauf hin, dass Taurin aus der Nahrung die Schädigung von Photorezeptoren verbessern und die elektrischen Reaktionen der Netzhaut verstärken kann, indem es verschiedene neuroprotektive Mechanismen vermittelt [88].

Darüber hinaus kann Taurin auch eine Rolle bei der Verbesserung von Netzhautschäden spielen, indem es die synaptischen Verbindungen der Netzhaut verbessert, das Gleichgewicht des Bcl-2/Bax-Verhältnisses (das die Apoptose bestimmt) aufrechterhält und die reaktive Glia-Proliferation in Müller-Zellen der Netzhaut reduziert [115]. ]. Zusammenfassend legen die oben genannten Studien nahe, dass Taurin eine Rolle bei der Verbesserung der normalen Funktion und Morphologie der geschädigten RPE, RGC und Photorezeptoren spielen könnte, indem es die Exzitotoxizität in der Netzhaut sowie verschiedene neuroprotektive Mechanismen reduziert und so die visuelle Ermüdung lindert.

Die gesundheitlichen Auswirkungen von Taurin auf die Netzhaut und seine Notwendigkeit sind in Tabelle 3 aufgeführt.

4. Schlussfolgerung

Visuelle Ermüdung wird hauptsächlich durch eine Verschlechterung oder Beeinträchtigung der Netzhautfunktion verursacht, insbesondere wenn eine längere Augennutzung zu einer übermäßigen Ansammlung von Stoffwechselabfällen im Auge führt, die nicht beseitigt werden können, was zu verschiedenen Stressschäden führt. Taurin gilt als essentieller Nährstoff für die Funktion und das Überleben von Photorezeptoren, RGCs und RPE-Zellen in der Netzhaut [36,87,116], und sein Abbau erhöht die Anfälligkeit der Netzhaut für Schäden durch Lichteinwirkung [35,36] und erhöht auch die Proliferation von Gliazellen und oxidativer Stress in der Netzhaut, der die normale Phagozytosekapazität des RPE beeinträchtigt [35]. Darüber hinaus haben zahlreiche klinische [117,118] und Tierstudien [33,119,120] gezeigt, dass ein Taurinmangel zu einer Beeinträchtigung der Netzhautfunktion und sogar zu pathologischen Augenerkrankungen führen kann. Eine Taurin-Supplementierung ist wirksam bei der Verbesserung der Photorezeptordegeneration der Netzhaut [88,121] sowie der Schädigung der Netzhaut und des Sehnervs [33,90]. Die aktuelle Forschung zur Schutzwirkung von Taurin auf die Netzhaut konzentriert sich jedoch hauptsächlich auf seine antioxidative Wirkung. Die Erforschung nicht-antioxidativer Wege zur Verbesserung von Netzhautschäden könnte eine wichtige Richtung für zukünftige Forschungen sein. Darüber hinaus weist Taurin als natürliche Aminosäure ein hohes Sicherheitsprofil auf und darf in vielen Ländern funktionellen Getränken und anderen Lebensmitteln zugesetzt werden. Aufgrund der wichtigen Schutzfunktion von Taurin in der Netzhaut und seiner hohen Lebensmittelsicherheit ist seine Anwendung bei der Entwicklung funktioneller Lebensmittel zur Linderung von Sehermüdung sehr vielversprechend. Daher kann bei der zukünftigen Entwicklung funktioneller Lebensmittel zur Linderung visueller Ermüdung die Forschung zur synergistischen Wirkung von Taurin in Kombination mit anderen funktionellen Inhaltsstoffen intensiviert werden, um das optimale Formulierungsverhältnis zwischen Taurin und anderen funktionellen Inhaltsstoffen zu klären und die visuelle Ermüdung zu maximieren Entlastungsfunktion der Produkte.

Eine rationelle Auswahl und Extraktionsstudie von Rohstoffen ist eines der notwendigen und wirksamen Mittel, um ihre Funktion bei der Formulierung zu maximieren. Daher untersucht dieser Artikel systematisch die endogenen Synthesewege und die exogene Nahrungsverteilung von Taurin im menschlichen Körper sowie seine Gewinnung und industrielle Produktion. Für die industrielle Herstellung von hochreinem Taurin eignen sich sowohl die chemische Synthese als auch die Biofermentation, haben jedoch jeweils gewisse Nachteile. Extraktionsmethoden eignen sich hingegen nicht für die industrielle Herstellung von höherreinem Taurin, sind aber für die Entwicklung funktioneller Lebensmittelzutaten von großer Bedeutung. Dies liegt daran, dass der Körper Taurin über exogene Mittel erhält, indem er eine bestimmte Dosis taurinreicher Nahrung zu sich nimmt, die dann vom Körper verdaut, absorbiert und verstoffwechselt wird, um den Körper tatsächlich mit der erforderlichen Menge an Taurin aufzufüllen. Bei diesem Verfahren wird nicht nur die Höhe des Tauringehalts in Lebensmitteln hervorgehoben, sondern auch die Beziehung zwischen Dosis und Wirksamkeit. Durch die Auswahl geeigneter Rohstoffe und Extraktionsmethoden kann der Tauringehalt in Rohstoffen effektiv erhöht und die Dosierung der Rohstoffe selbst reduziert werden, was die Rohstoffausnutzung verbessert und das Spektrum der für die Formulierung funktioneller Lebensmittel verfügbaren Rohstoffe bereichert zur Linderung von visueller Ermüdung, verbessert die Neuheit von Produktformulierungen und erleichtert Forschern auch die Diversifizierung des Designs funktioneller Lebensmittel-Dosierungsformen entsprechend den Merkmalen der Bevölkerung. Es eignet sich auch sehr gut für die Forschung und Entwicklung neuer Lebensmittelzutaten sowie funktioneller Lebensmittelzutaten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Taurin vor allem aufgrund seiner antioxidativen und neuroprotektiven Wirkung eine wichtige Schutzwirkung auf die Netzhautfunktion hat und für die Funktion und das Überleben der Netzhaut-Photorezeptoren, RGC- und RPE-Zellen unerlässlich ist. Da die vom menschlichen Körper synthetisierte Menge an Taurin jedoch nicht ausreicht, um den Gesundheitsbedarf des Körpers zu decken, muss es durch Nahrungsergänzung aufgenommen werden. Dies legt die Bedeutung und Notwendigkeit einer Nahrungsergänzung mit Taurin zur Förderung der Augengesundheit nahe. Dieses Papier bietet daher eine systematische Übersicht über die Quellen von Taurin, einschließlich der endogenen Stoffwechsel- und exogenen Nahrungswege, sowie eine detaillierte Übersicht über die Verteilung und Produktion von exogenem Taurin. Die physiologischen Mechanismen, die der Entstehung von visueller Ermüdung zugrunde liegen, werden zusammengefasst und der Forschungsfortschritt von Taurin bei der Linderung von visueller Ermüdung wird überprüft, einschließlich der Sicherheit des Konsums und des Wirkmechanismus bei der Linderung von visueller Ermüdung, um einige Referenzen und Inspirationen für die Entwicklung und Anwendung zu liefern von Taurin in funktionellen Lebensmitteln zur Linderung von Sehermüdung.

Autorenbeiträge:Konzeptualisierung, HD; Methodik, HD; Software, JG; Validierung, WS; formale Analyse, HD; Untersuchung, HD; Ressourcen, WS; Datenkuration, JG; Schreiben – Originalentwurfsvorbereitung, HD und WS; Schreiben – Rezension und Bearbeitung, WY; Visualisierung, HD; Aufsicht, WY; Projektverwaltung, WY; Finanzierungseinwerbung, WY Alle Autoren haben die veröffentlichte Version des Manuskripts gelesen und ihr zugestimmt.

Finanzierung:Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China, Fördernummer 32172244, und den Academic Research Projects der Beijing Union University, Fördernummern XP202006 und ZK70202004, finanziert.

Erklärung des Institutional Review Board:Unzutreffend.

Einverständniserklärung:Unzutreffend.

Erklärung zur Datenverfügbarkeit:Unzutreffend.

Danksagungen:Die Autoren möchten Wenjie Yan für seine Beratung und finanzielle Hilfe danken.

Interessenskonflikte:Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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