КАРОТИНОЇДИ: БУДОВА, ФУНКЦІЇ, КЛАСИФІКАЦІЯ, ЇЖА - БІОЛОГІЯ - 2024

Ці каротиноїди представляють собою хімічні сполуки, які присутні у великій кількості їжі з'їденого щодня. Це велика група, що охоплює кілька типів молекул.

В цілому каротиноїди поділяються на дві групи: каротини та ксантофіли. Всередині кожного знаходиться велика кількість сполук, таких як бета-каротин та лютеїн. Ці сполуки мають життєво важливе значення в організмі, оскільки допомагають поліпшити певні функції, такі як зір.

Помідор є джерелом передового досвіду каротиноїдів. Джерело: Скотт Бауер, USDA ARS, через Wikimedia Commons

Група каротиноїдів є об’єктом вивчення багатьох фахівців, які своїми дослідженнями внесли справді цінний внесок. Однак ці органічні молекули продовжують залишатися маловідомою групою, але вони внесли великий внесок у рівновагу та підтримку тілесних функцій.

Важливо враховувати каротиноїди під час їжі, оскільки крім користі для здоров’я вони надають смачний смак та приправи, унікальні у своєму роді.

Хімічна структура

Каротеноїди належать до групи терпеноїдів, це ряд сполук, які походять від мевалонової кислоти (походить від ацетилу КоА). Терпени - похідні ізопрену, вуглеводню, що складається з п'яти атомів вуглецю.

Зокрема, каротиноїди є тетратерпенами і складаються з сорока атомів вуглецю. Ці атоми утворюють сполучені ланцюги, які можуть закінчуватися вуглецевими кільцями, заміщеними і ненасиченими на кожному з їх кінців.

Вони мають ізопреноїдну структуру, це означає, що вони мають змінну кількість сполучених подвійних зв’язків. Це важливо, оскільки воно визначає довжину хвилі світла, яку молекула буде поглинати. Залежно від типу світла, який він поглинає, він надаватиме специфічне забарвлення овочу чи рослині, в якому він знаходиться.

Хімічна структура бета-каротину. Джерело: Автор KES47 (Файл: Beta-carotene.png), через Wikimedia Commons

Молекули, які мають небагато подвійних зв’язків, поглинають світло коротшої довжини хвилі. Наприклад, є молекула, яка містить лише три сполучені зв’язки, тому вона може захоплювати лише ультрафіолетове світло, вона безбарвна.

Існує ще один тип каротиноїду, який містить у своїй структурі всього одинадцять кон'югованих подвійних зв’язків і поглинає навіть червоний колір.

Властивості

Каротиноїди - це жиророзчинні пігменти, а це означає, що вони добре розчиняються в олії та жирах. Так само вони не синтетичні, але виробляються природним шляхом рослинами, деякими фотосинтетичними бактеріями та водоростями. Так само вони розчинні в органічних розчинниках, таких як кетон, діетиловий ефір, метанол та хлороформ, серед багатьох інших.

При контакті з кислотою каротиноїди надзвичайно нестійкі. Це спричиняє реакції циклізації або ізомеризації.

Беручи до уваги, що вони гідрофобні, каротиноїди будуть виявлені в середовищі, пов’язаному з ліпідами, наприклад, в інтер’єрі клітинних мембран.

Завдяки наявності у своїй хімічній структурі подвійних зв’язків ці сполуки дуже чутливі до певних елементів навколишнього середовища, таких як: кисень, пероксиди, метали, кислоти, світло і тепло, серед інших.

Так само, беручи до уваги їх хімічну будову, багато каротиноїдів, які існують у природі, є попередниками вітаміну А. Для того, щоб каротиноїд був попередником вітаміну А, повинні існувати дві умови: наявність β- йонону та здатність всередині організму тварини перетворювати його на ретинол.

Серед каротиноїдів, які можуть функціонувати як попередники вітаміну А, можна відзначити: α-каротин, ß-зеакаротен та ß-криптоксантин, серед багатьох інших (приблизно 50).

Класифікація

Каротиноїди класифікують за наявністю або відсутністю кисню у їхньому ланцюзі, на дві великі групи: Ксантофіли, які є киснем, та Каротини, які не мають.

-Кантофіли

Ксантофіли - це хімічні сполуки, що належать до групи каротиноїдів, які містять вуглець, водень та кисень у своїй хімічній структурі. Це особливо рясний пігмент у багатьох рослинах, який відповідає за жовто-оранжеве забарвлення деяких з них.

Цей пігмент не є винятковим для рослин та водоростей, оскільки він присутній і в деяких структурах тварин, таких як жовток яєць і в екзоскелеті деяких ракоподібних.

Серед найбільш відомих ксантофілів:

Астаксантин

Це жиророзчинний каротиноїд. Їх можна знайти переважно в мікроскопічних водоростях, дріжджах та деяких тварин, таких як ракоподібні, форель і особливо в пір'ї деяких птахів.

Корисність і значення астаксантину полягає в його перевіреній антиоксидантній, протираковій, протидіабетичній та протизапальній силі. При регулярному прийомі астаксантину отримуються певні переваги, такі як: підвищення імунної функції, збереження серцево-судинного здоров'я та зниження тригліцеридів у крові, серед інших.

Так само астаксантин має певні захисні властивості проти згубної дії сонячного світла на очне яблуко.

Лютейн

Це пігмент, який належить до групи каротиноїдів, зокрема ксантофілів. Цей пігмент забезпечує овочі, в яких присутній інтенсивний жовтий колір. Це похідне дигідрокси α-каротину.

Лютеїн - найпоширеніший ксантофіл. Серед його корисних властивостей для людини можна відзначити, що він захищає очі, а також шкіру.

Віолаксантин

Його можна знайти в шкірці апельсинів і мандаринів, а також у великій кількості жовтих квітів. Його отримують шляхом окислення зеаксантину.

-Каротини

Вони відомі під цим ім'ям тому, що вперше були виділені з моркви (Daucuc carota). Каротини - це сімейство хімічних сполук, які мають властивість представляти забарвлення, яке знаходиться між червоним та жовтим, що проходить через помаранчевий.

Хімічно вони складаються з короткого вуглеводневого ланцюга, який не містить кисню в своїх кінцевих кільцях.

Серед найбільш вивчених каротинів можна відзначити:

Бета каротин

Це найпоширеніший каротиноїд. Це основне джерело вітаміну А для організму, оскільки коли він цього заслуговує, бета-каротин перетворюється на зазначений вітамін.

Все це відбувається на рівні слизової кишечника. Вони мають велику кількість переваг для людини, серед яких найважливішим є те, що вони є антиоксидантами.

Альфа-каротин

Він, як правило, міститься в тих же продуктах, що супроводжують бета-каротин. Вважається, що ця хімічна сполука захищає організм від деяких видів раку, таких як рак шийки матки.

Лікопен

Він міститься в основному в томатах, шпиках і перцях. За допомогою різних досліджень було встановлено, що це зменшує шанси розвитку різних видів раку. Так само він здатний знизити рівень холестерину, присутнього в крові.

Особливості

Каротиноїди - це хімічні сполуки, які виконують певні функції, серед яких можна відзначити:

• Вони беруть участь у процесі фотосинтезу. Це тому, що вони є пігментами, присутніми в рослинах, здатних поглинати світло різної довжини хвилі.
• Каротиноїди мають функцію провітаміну А. Це означає, що деякі каротиноїди, такі як каротини, є попередниками форм ретинолу (вітамін А). Потрапивши всередину організму, через різні біохімічні механізми всередині клітин вони перетворюються на ретинол, який має багато користі для людини. Особливо на рівні відчуття зору.
• Вони надзвичайно корисні для людини, оскільки сприяють підтриманню гарного самопочуття, допомагаючи у профілактиці різних патологій, таких як рак та захворювання очей, серед інших.

Харчові джерела каротиноїдів

Каротиноїди є важливими елементами в організмі, оскільки вони надають широкий спектр переваг з точки зору оптимізації та покращення певних тілесних функцій. Незважаючи на це, організм не має механізмів їх синтезу, тому їх отримують через щоденний раціон.

Багато людей думають, що продукти, багаті каротиноїдами, обов’язково мають червоний, помаранчевий або жовтий колір. Однак це не так, оскільки є навіть зелені овочі, в яких є значна присутність цих сполук.

Продукти, багаті каротиноїдами. Джерело: Піксабай

У цьому сенсі каротиноїди присутні у великій кількості продуктів, усіх овочів, деякі з яких перераховані нижче:

• Морква
• Капуста
• Крес-крес
• Шпинат
• червоний перець
• Помідор
• Листя салату
• Кавун
• Папайя
• Абрикос
• Помаранчевий
• Манго
• Гуава
• Полуниця
• Слива
• Перець
• Спаржа
• Петрушка

Це лише кілька продуктів, в яких можна знайти каротиноїди. Важливо пам’ятати про них і включати їх у щоденний раціон.

Завдяки величезній перевазі, яку вони надають, вони є сьогодні обов'язковою частиною щоденного споживання, і їх переваги широко визнані.

Переваги

Каротиноїди представляють велику кількість користі для людини. Ось чому вони повинні бути включені в щоденний раціон, щоб мати доступність цих сполук.

Різні дослідження повідомляють, що переваг цих сполук багато, найбільш відомі:

Антиоксидантний ефект

Це один з найвідоміших ефектів каротиноїдів, хоча як це відбувається, не було належним чином зрозуміло.

Щоб зрозуміти антиоксидантну дію каротиноїдів, важливо враховувати певні знання молекулярної біології організму. Він має кілька механізмів очищення так званих вільних радикалів, які завдають йому значної шкоди.

В організмі є певні молекули, які для нього дуже шкідливі. До них відносяться: O ^-2 , HO та NO (реактивні види кисню та азоту), а також H ₂ O ₂ та HONO. Через пошкодження тканин, які вони завдають, організм повинен позбутися їх. І це відбувається через різні процеси.

Один із цих механізмів використовує певні хімічні сполуки, які здатні їх трансформувати або усунути. Серед цих сполук: токофероли, флавоноїди та каротиноїди, серед інших.

Деякі дослідження свідчать про те, що каротиноїди є супресивниками O2, а також засобом, що допомагає запобігти пошкодженню тканин так званими реактивними видами кисню та азоту.

Каротеноїди надійно показали, що є високоефективними агентами при інактивації O-2, значною мірою уникаючи фотоксидативного пошкодження цієї молекули на тканинах.

Ця шкода виникла б від дії світла, який діє на певні молекули, спричиняючи утворення сполук, потенційно шкідливих для клітин.

Серцево-судинна система

Серед різних експертів у цій галузі існує думка, що включення в раціон продуктів, багатих каротиноїдами, сприяє зниженню ризику перенесених захворювань, що компрометують серцево-судинну систему, таких як гіпертонія та патології, пов’язані з коронарними артеріями.

Точний механізм, за допомогою якого каротиноїди сприяють гарному здоров’ю серцево-судинної системи, досі залишається загадкою. Однак лікарі погоджуються, що збалансований раціон повинен включати продукти, що містять каротиноїди, будь то каротини чи ксантофіли.

Антираковий ефект

Деякі каротиноїди, такі як лікопен, знижують захворюваність на деякі види раку, такі як рак передміхурової залози, легенів та травного тракту.

У цій же зоні каротиноїди містять сполуки, відомі як ацетиленіки, які розпізнаються, оскільки допомагають запобігти розвитку пухлин.

Однак це поле, в якому багато ще належить дізнатися. Всесвітня організація охорони здоров'я стверджує, що твердження про те, що каротиноїди захищають від раку, є "можливим, але недостатнім", тому нам залишається чекати результатів багатьох досліджень, які ще тривають.

Незважаючи на це, схоже, все свідчить про те, що результати будуть сприятливими і що каротиноїди відіграють важливу роль у профілактиці цього страшного захворювання.

Вони корисні для здоров'я очей

Беручи до уваги, що деякі каротиноїди є попередниками ретинолу (вітамін А), вони є прекрасним джерелом для отримання організмом необхідної кількості.

Ретинол - це хімічна сполука, яка діє на рівні сітківки з метою оптимізації роботи очних рецепторів та значно покращує гостроту зору, особливо щодо нічного зору.

Вони зміцнюють імунну систему

На сьогоднішній день існує кілька досліджень, які показали, що каротиноїди, серед багатьох своїх переваг, зміцнюють імунну систему. Це важливо, оскільки це той, хто відповідає за справу з будь-яким збудником, який може пошкодити організм, наприклад, бактеріями та вірусами, серед інших.

Список літератури

1. Емоді А. Каротиноїди: властивості та застосування. Харчовий Технол. 1978; (32): 38–42, 78.
2. Халлівелл В, Мурсія MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Вільні радикали та антиоксиданти в їжі та in vivo: що вони роблять та як працюють. Crit Rev Food Sci і Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. Хігуера-Ціапара I, Фелікс-Валенсуела Л, Гойколеа ФМ. (2006) Астаксантин: огляд його хімії та застосування. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE та ін., (2010). Виявлення сили природного червоного пігменту лікопену, молекули, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Каротиноїдні пігменти: структурні та фізико-хімічні аспекти, Латиноамериканський архів харчування, 57 (2)
6. Санчес А, Флорес - Котера Л та ін. (1999) Каротиноїди: структура, функція, біосинтез, регулювання та застосування, Преподобна Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,