Karotinoīdi un to nozīme dzīvajā dabā un cilvēkiem. Karotinoīdu uzbūve, funkcijas un fizioloģiskā loma

KAROTENOĪDI, dabiski organiski pigmenti no dzeltenas līdz sarkanvioletam, ko ražo baktērijas, sēnītes un augi. Dabā plaši izplatīts: visu dzīvās dabas pārstāvju šūnās un audos brīvā stāvoklī vai glikozīdu, taukskābju esteru, karotīna-olbaltumvielu kompleksu veidā ir atrodami ap 600 dažādu karotinoīdu. Karotinoīdi nosaka dažu augu ziedu, augļu, sakņu un rudens lapotņu krāsu; Karotinoīdi, ko dzīvnieki iegūst ar pārtikas krāsvielu daudzu zivju, putnu, kukaiņu un vēžveidīgo sugu apvalkā. Visvairāk karotinoīdus satur burkānu saknes, pētersīļu lapas, sīpoli, spināti, aprikozes, tomāti, ķirbji un smiltsērkšķi.

Karotinoīdiem ir izoprenoīdu struktūra; karotinoīdu molekulās četri izoprēna fragmenti ir savienoti poliēna ķēdē - formula I (R un R' galvenokārt ir cikloheksēna vai alifātiskā izoprēna fragmenti vai skābekli saturoši cikloheksēna atvasinājumi).

Karotinoīdus iedala tetraterpēna ogļūdeņražos (karotīnos) ar vispārējo formulu C 40 H 56, skābekli saturošos tetraterpēna ogļūdeņražu atvasinājumos (ksantofilos) un karotinoīdos, kuru molekulās ir vairāk vai mazāk par 40 oglekļa atomiem. Augstākajos augos visplašāk ir pārstāvēti karotinoīdu ogļūdeņraži, galvenokārt β-karotīns (R = R' = II; veido 20-30% no dabīgajiem karotinoīdiem), likopēns (R = R' = III), γ-karotīns (R = II, R' = III). Karotinoīdu ogļūdeņraži šķīst ēteros, hloroformā, benzolā, taukos un eļļās un nešķīst ūdenī. Tie viegli oksidējas ar O 2 gaisā un ir nestabili gaismā un karsējot skābju un sārmu klātbūtnē. β-karotīnu izdala, ekstrahējot no burkāniem, lucernas, griķiem, palmu eļļas un citiem augu materiāliem; rūpniecībā to iegūst mikrobioloģiskās vai ķīmiskās sintēzes ceļā (tumši rubīna kristāli, kušanas temperatūra 182-184°C). Likopēnu izdala no tomātiem vai sintezē (sarkanvioleti kristāli, t.p. 174°C).

No skābekli saturošiem karotinoīdiem visizplatītākie ir karotinoīdi, kuru molekulas satur hidroksilgrupas, piemēram, luteīns (R = IV, R' = V; dzelteni kristāli, kušanas temperatūra 193°C), kriptoksantīns (R = IV, R'). = I dzelteni kristāli , t pl 174°C Ir karotinoīdi, kas satur karbonilgrupas, piemēram, kantaksantīns (R = R' = VI), epoksīda grupas, piemēram, violaksantīns (R = R' = VII), karboksilgrupas. , piemēram, biksīns (R = COOH, R' = COOCH 3) utt.

Karotinoīdi ir iesaistīti fotosintēzē (kā papildu gaismas absorbējošie pigmenti), skābekļa transportēšanā caur šūnu membrānām un hlorofila aizsardzībā no fotooksidācijas. Molekulā R = II fragmentu saturošie karotinoīdi ir A vitamīna prekursori (dzīvnieku organismā fermentatīvās sadalīšanās rezultātā tie pārvēršas par A vitamīnu). Dzīvniekiem karotinoīdi stimulē dzimumdziedzeru darbību, cilvēkiem tie paaugstina imūno statusu, aizsargā pret fotodermatozēm un spēlē nozīmīgu lomu tīklenes gaismas uztveres procesos; ir dabiski antioksidanti. Karotinoīdus izmanto kā pārtikas krāsvielas, dzīvnieku barības sastāvdaļas un medicīnas praksē - ādas ārstēšanai.

Par karotinoīdu pētījumiem tika piešķirtas divas Nobela prēmijas: P. Kerē 1937. gadā un R. Kūns 1938. gadā.

Lit.: Britton G. Dabisko pigmentu bioķīmija. M., 1986; Karnauhovs V. N. Karotinoīdu bioloģiskās funkcijas. M., 1988; Kudritskaya S. E. Augļu un ogu karotinoīdi. K., 1990. gads.

Pigmentus, kas dažiem augļiem un dārzeņiem piešķir intensīvi sarkanu, oranžu un dzeltenu krāsu, sauc par karotinoīdiem. Zinātnieki ir atklājuši, ka tie ir arī spēcīgi slimību cīnītāji. Ja jūsu uzturā nav pietiekami daudz šo uzturvielu, varat lietot uztura bagātinātājus, kas tos satur.

Sastāvs un izlaišanas forma

Veidlapa

• Kapsulas
• Tabletes
• Mīksts gēls

Savienojums

• 1 tablete var saturēt 5000 SV A vitamīna, 1,5 mg B1 vitamīna, 1,7 mg B2 vitamīna, 2 mg B6 vitamīna, 6 µg B12 vitamīna, 60 mg C vitamīna, 30 SV E vitamīna, 400 SV holekalciferola , 400 µg folijskābes, 20 mg nikotīnamīda, 30 µg biotīna, 10 mg pantotēnskābes, 25 µg K vitamīna, 162 mg kalcija, 40 mg kālija, 125 mg fosfora, 150 µg magnija 8 mg dzelzs, 150 µg 0 mg joda , 2 mg vara, 36,3 mg hlorīdu, 15 mg cinka, 25 µg hroma, 25 µg molibdēna, 25 µg selēna, 2,5 mg mangāna, 10 µg alvas, 5 µg niķeļa, 10 µg, 10 µg vanādija.

Karotinoīdu ārstnieciskās īpašības

Lai gan dažāda veida pārtikas produktos ir atrasti vairāk nekā 600 karotinoīdu pigmenti, tikai 6 no tiem organisms izmanto, ievērojamā daudzumā nokļūstot asinīs un citos audos. Papildus beta karotīnam, kas acīmredzami ir vislabāk zināmais karotinoīds, šīs vielas ietver alfa karotīnu, likopēnu, luteīnu, zeaksantīnu un kriptoksantīnu. Lai gan šie pigmenti ir atrodami dažādos augļos un dārzeņos, ar tiem bagātākie pārtikas produkti var nebūt mūsu uztura regulāra sastāvdaļa. Alfa-karotīns ir atrodams burkānos un ķirbjos, un likopēns ir atrodams sarkanajos augļos (piemēram, arbūzā, sarkanajos greipfrūtos un īpaši vārītos tomātos). Tumši zaļos dārzeņos, ķirbjos un sarkanajos piparos ir daudz luteīna un zeaksantīna, bet mango, apelsīnos un persikos – kriptoksantīna.

Darbības mehānisms

Norādījumi norāda, ka galvenā produkta lietošanas ietekme ir saistīta ar tā antioksidanta īpašībām. Antioksidanti ir savienojumi, kas neitralizē nestabilās skābekļa molekulas, ko sauc par brīvajiem radikāļiem. Lai gan pigmenti ir līdzīgi viens otram, katrs no tiem iedarbojas uz noteikta veida audiem organismā. Turklāt alfa-karotīns un kriptoksantīns organismā var pārvērsties par A vitamīnu, lai gan ne tādā mērā kā beta-karotīns.

Slimību profilakse, lietojot karotinoīdus

Zāles var aizsargāt pret dažiem vēža veidiem, acīmredzami ierobežojot patoloģisku šūnu augšanu. Likopēns var nomākt prostatas vēža attīstību. Pētnieki no Hārvardas universitātes atklāja, ka vīrieši, kuri ēd 10 vai vairāk ēdienreizes nedēļā ar tomātiem (tie ir visbagātākais likopēna avots), samazina prostatas vēža risku par aptuveni 45%. Likopēns ir efektīvs arī pret kuņģa un gremošanas trakta vēzi. Pētījumi liecina, ka liela alfa-karotīna, luteīna un zeaksantīna daudzuma lietošana samazina plaušu vēža risku un ka kriptoksantīns un alfa-karotīns samazina dzemdes kakla vēža risku.

Turklāt pigmenti var cīnīties ar sirds slimībām. No 1300 novērotajiem gados vecākiem cilvēkiem tiem, kuri ēda ar karotinoīdiem bagātu pārtiku, bija uz pusi mazāks sirds slimību risks un par 75% mazāks sirdslēkmes risks, salīdzinot ar tiem, kuru uzturā bija maz šo savienojumu. Rezultāts saglabājās nozīmīgs pat pēc tam, kad tika veikti pielāgojumi citiem faktoriem, piemēram, smēķēšanai un augstam holesterīna līmenim. Zinātnieki apgalvo, ka alfa-karotīns un likopēns novērš “sliktā” holesterīna veidošanos, kura augsts līmenis var izraisīt sirdslēkmes un citus sirds un asinsvadu traucējumus.

Ietekme uz cilvēka ķermeni

Luteīns un zeaksantīns veicina labu redzi, bloķējot kaitīgos ultravioletos starus un neitralizējot brīvos radikāļus tīklenē (acs gaismas jutīgajā daļā). Zāļu lietošana palīdz samazināt makulas deģenerācijas risku — ar vecumu saistītu redzes traucējumu, kas ir viens no galvenajiem akluma cēloņiem gados vecākiem cilvēkiem. Citi karotinoīdi var novērst lēcas bojājumus un tādējādi samazināt kataraktas risku. Sākotnējie pētījumi arī liecina, ka var būt saistība starp zemu zāļu līmeni un dažādiem menstruāciju traucējumiem. Turklāt citos pētījumos ir atklāts, ka pat agrīnā vēža stadijā ar karotinoīdiem bagāta pārtika var uzlabot vispārējo slimības prognozi.

Indikācijas karotinoīdu lietošanai

• Lai samazinātu noteiktu vēža veidu, tostarp prostatas un plaušu vēža, risku
• Aizsardzībai pret sirds slimībām
• Lai palēninātu ar vecumu saistītu makulas deģenerāciju
• Lai stiprinātu imūnsistēmu

Kontrindikācijas

Ja esat slims, pirms šo piedevu lietošanas konsultējieties ar savu ārstu.

Blakus efekti

Lielas produkta devas, neatkarīgi no tā, vai tās tiek uzņemtas ar pārtiku vai uztura bagātinātājiem, var padarīt ādu oranžu, kas ir īpaši pamanāms uz plaukstām un pēdām. Tas ir droši, un, samazinot šo pigmentu daudzumu, krāsa pakāpeniski izbalēs. Instrukcijās norādīts, ka viena karotinoīda lielu devu lietošana var traucēt citu pigmentu darbību organismā un pat nodarīt kaitējumu.

Lietošanas instrukcija

Metode un devas

Ja jūsu uzturā nav iekļauts liels daudzums karotinoīdu saturošu pārtikas produktu, jums jālieto uztura bagātinātāji (alfa-karotīns, beta-karotīns, likopēns, luteīns, zeaksantīns un kriptoksantīns), kuru dienas deva ir vismaz 25 000 SV A vitamīna. slimībām var būt nepieciešamas lielākas jauktu uztura bagātinātāju devas.

Kā lietot karotinoīdus

Lietojiet uztura bagātinātājus ēdienreizes laikā, kas satur nedaudz tauku, kas palīdz organismam šīs vielas izmantot efektīvāk. Daži eksperti arī apgalvo, ka tie uzsūcas labāk, ja dienas devu sadala vairākos lietojumos.

Fakti un padomi karotinoīdu lietošanai

• Sievietēm, kuras lieto perorālos kontracepcijas līdzekļus, un sievietēm pēcmenopauzes periodā, kuras saņem estrogēnu aizstājterapiju, ir zemāks karotinoīdu līmenis asinīs.
• Vārīti tomāti satur mazāk ūdens un attiecīgi vairāk likopēna nekā neapstrādāti. Daži eksperti uzskata, ka eļļa, ko izmanto tomātu mērcēs, palielina likopēna uzsūkšanos.
• Kādā liela mēroga pētījumā Eiropā tika pierādīts, ka likopēns palīdz novērst sirdslēkmes. Vīriešiem, kuri patērēja lielu daudzumu likopēna, bija uz pusi mazāks miokarda infarkta risks nekā tiem, kas patērēja mazāku likopēna daudzumu. Likopēna aizsargājošā iedarbība ir visizteiktākā nesmēķētājiem vīriešiem
• Tumši zaļie dārzeņi satur karotinoīdus. Zaļais hlorofils maskē tajos esošo dzelteni oranžo pigmentu.

Cena aptiekās

Karotinoīdu cenas dažādās aptiekās var ievērojami atšķirties. Tas ir saistīts ar lētāku komponentu izmantošanu un aptieku ķēdes cenu politiku.

Izlasiet oficiālo informāciju par narkotiku karotinoīdiem, kuru lietošanas instrukcija ietver vispārīgu informāciju un ārstēšanas shēmu. Teksts ir sniegts tikai informatīviem nolūkiem, un tas nevar aizstāt medicīniskās konsultācijas.

Karotinoīdi - taukos šķīstošie dzeltenās, oranžās un sarkanās krāsas pigmenti ir visu augu hloroplastos. Tie ir arī daļa no hromoplastiem augu nezaļajās daļās, piemēram, burkānu saknēs, no kuru latīņu nosaukuma (Daucus carota L.) viņi ieguva savu vārdu. Zaļās lapās karotinoīdi parasti ir neredzami hlorofila klātbūtnes dēļ, bet rudenī, hlorofilam sadaloties, tieši karotinoīdi lapām piešķir raksturīgo dzelteno un oranžo krāsu. Karotinoīdus sintezē arī baktērijas un sēnītes, bet ne dzīvnieku organismi. Pašlaik ir zināmi aptuveni 400 pigmenti, kas pieder šai grupai.

Struktūra un īpašības. Karotinoīdu elementāro sastāvu noteica Vilsteters. No 1920. līdz 1930. gadam tika noteikta šīs grupas galveno pigmentu struktūra. Vairāku karotinoīdu mākslīgā sintēze pirmo reizi tika veikta 1950. gadā P. Kerera laboratorijā. Karotinoīdi ietver trīs savienojumu grupas: 1) oranžos vai sarkanos pigmentus karotīni(C40H56); 2) dzeltens ksantofili(C4oH56O2 un C40H51O4); 3) karotinoīdskābes - karotinoīdu oksidācijas produkti ar saīsinātu ķēdi un karboksilgrupām (piemēram, C 20 H 24 O 2 - krocetīns, kurā ir divas karboksilgrupas).

Karotīni un ksantofili labi šķīst hloroformā, benzolā, oglekļa disulfīdā un acetonā. Karotīni viegli šķīst petrolēterī un dietilēterī, bet gandrīz nešķīst metanolā un etanolā. Ksantofili labi šķīst spirtos un daudz mazāk šķīst petrolēterī.

Visi karotinoīdi ir poliēna savienojumi. Pirmo divu grupu karotinoīdi sastāv no astoņiem izoprēna atlikumiem, kas veido konjugētu dubultsaišu ķēdi. Karotinoīdi var būt acikliski (alifātiski), mono- un bicikliski. Gredzeni karotinoīdu molekulu galos ir jonu atvasinājumi (1. att.).

1. att. Karotinoīdu struktūrformulas un to pārvērtību secība

Acikliskā karotinoīda piemērs ir likopēns(C 40 H 56) - dažu augļu (īpaši tomātu) un purpursarkano baktēriju galvenais karotīns.

Karotīns(1. att.) ir divi β-jonona gredzeni (dubultsaite starp C5 un C6). Kad β-karotīns tiek hidrolizēts pie centrālās dubultsaites, veidojas divas A vitamīna (retinola) molekulas. α-karotīns atšķiras no β-karotīna ar to, ka tam ir viens β-jonona gredzens un otrs J-jonona gredzens (dubultsaite starp C4 un C5).

Ksantofils luteīns- a-karotīna atvasinājums un zeaksantīns- β-karotīns. Šiem ksantofiliem katrā jonu gredzenā ir viena hidroksilgrupa. Divu skābekļa atomu papildu iekļaušana zeaksantīna molekulā pie dubultsaitēm C5-C6 (epoksīda grupām) noved pie tā veidošanās. violaksantīns. Vārds

"violaksantīns" attiecas uz šī savienojuma izdalīšanos no dzelteno pansiju ziedlapiņām (Viola trīskrāsains). Zeaksantīnu vispirms ieguva no kukurūzas graudiem (Zea mays). Luteīns (no lat. luteuss - dzeltens) jo īpaši ir atrodams vistu olu dzeltenumā. Pie visvairāk oksidētajiem luteīna izomēriem pieder fukoksantīns(C 40 H 60 O 6) ir galvenais brūno aļģu ksantofils.

Augstāko augu un aļģu plastidu galvenie karotinoīdi ir β-karotīns, luteīns, violaksantīns un neoksantīns. Karotinoīdu sintēze sākas ar acetil-CoA caur mevalonskābi, geranilgeranilpirofosfātu līdz likopēnam, kas ir visu pārējo karotinoīdu prekursors. Karotinoīdu sintēze notiek tumsā, bet, pakļaujoties gaismai, tā strauji paātrinās. Karotinoīdu absorbcijas spektrus raksturo divas joslas violeti zilā un zilā apgabalā no 400 līdz 500 nm (sk. 4.3. att.). Absorbcijas maksimumu skaits un pozīcija ir atkarīga no šķīdinātāja. Šo absorbcijas spektru nosaka konjugētu dubultsaišu sistēma. Palielinoties šādu saišu skaitam, absorbcijas maksimumi pāriet uz spektra garākā viļņa garuma apgabalu. Karotinoīdi, tāpat kā hlorofili, nav kovalenti saistīti ar fotosintēzes membrānu proteīniem un lipīdiem.

Karotinoīdu loma fotosintēzes procesos

Karotinoīdi ir visu fotosintētisko organismu pigmentu sistēmu būtiskas sastāvdaļas. Tie veic vairākas funkcijas, no kurām galvenās ir: 1) līdzdalība gaismas absorbēšanā kā papildu pigmenti, 2) hlorofila molekulu aizsardzība no neatgriezeniskas fotooksidācijas. Iespējams, karotinoīdi piedalās skābekļa apmaiņā fotosintēzes laikā.

Karotinoīdu kā papildu pigmentu nozīme, kas absorbē gaismu zili violetajā un zilajā spektra daļā, kļūst acīmredzama, apsverot enerģijas sadalījumu kopējā saules starojuma spektrā uz Zemes virsmas. Kā izriet no 2. attēla, šī starojuma maksimums krīt uz zili zilo un zaļo spektra daļu (480 - 530 nm). Dabiskos apstākļos kopējais starojums, kas sasniedz Zemes virsmu, sastāv no tiešā saules starojuma plūsmas uz horizontālo virsmu un difūzā starojuma no debesīm.

2. att. Enerģijas sadalījums kopējā un izkliedētā starojuma spektrā zem mākoņainām debesīm

Gaismas izkliede atmosfērā notiek aerosola daļiņu (ūdens pilienu, putekļu daļiņu u.c.) un gaisa blīvuma svārstību (molekulārā izkliede) dēļ. Kopējā starojuma spektrālais sastāvs 350 - 800 nm apgabalā zem mākoņainām debesīm dienas laikā saglabājas gandrīz nemainīgs. Tas izskaidrojams ar to, ka sarkano staru īpatsvara palielināšanos tiešajā saules starojumā, kad Saule ir zema, pavada izkliedētās gaismas īpatsvara palielināšanās, kas satur daudz zili violetu staru. Zemes atmosfēra daudz lielākā mērā izkliedē īsviļņu starus (izkliedes intensitāte ir apgriezti proporcionāla viļņa garumam līdz ceturtajai pakāpei), tāpēc debesis šķiet zilas. Ja nav tiešu saules staru (mākoņains laiks), palielinās zili violeto staru īpatsvars. Šie dati norāda uz spektra īsviļņu daļas nozīmi, kad sauszemes augi izmanto izkliedētu gaismu, un iespējamību, ka karotinoīdi piedalās fotosintēzē kā papildu pigmenti. Modeļu eksperimenti parāda augstu gaismas enerģijas pārneses efektivitāti no karotinoīdiem uz hlorofilu A, Turklāt šī spēja piemīt karotīna molekulām, bet ne ksantofiliem.

Otrā karotinoīdu funkcija ir aizsargājoša. Pirmo reizi pierādījumus, ka karotinoīdi var aizsargāt hlorofila molekulas no iznīcināšanas, ieguva D.I. Ivanovskis. Viņa eksperimentos mēģenes, kurās bija vienāds hlorofila šķīduma tilpums un dažādas karotinoīdu koncentrācijas, tika pakļautas tiešai saules gaismai 3 stundas. Izrādījās, jo vairāk karotinoīdu bija mēģenē, jo mazāk hlorofila tika iznīcināts. Pēc tam šie dati saņēma daudzus apstiprinājumus. Tādējādi Chlamydomonas mutanti, kas nesatur karotinoīdus, mirst gaismā skābekļa atmosfērā, un tumsā, izmantojot heterotrofisku barošanas metodi, tie attīstās un vairojas normāli. Kukurūzas mutantā, kuram trūka karotinoīdu sintēzes, iegūtais hlorofils tika ātri iznīcināts aerobos apstākļos spēcīgā gaismā. Ja nebija skābekļa, hlorofils netika iznīcināts.

Kā karotinoīdi novērš hlorofila iznīcināšanu? Tagad ir pierādīts, ka karotinoīdi spēj reaģēt ar hlorofilu, kas ir tripleta stāvoklī, novēršot tā neatgriezenisku oksidēšanos. Šajā gadījumā hlorofila tripleta ierosinātā stāvokļa enerģija tiek pārvērsta siltumā.

3. att. Karotinoīdu reakcija ar hlorofilu

Turklāt karotinoīdi, mijiedarbojoties ar ierosinātu (singletu) skābekli, kas nespecifiski oksidē daudzas organiskās vielas, var to pārnest uz pamatstāvokli.

4. att. Karotinoīdu reakcija ar ierosinātu skābekli

Karotinoīdu loma skābekļa metabolismā fotosintēzes laikā nav tik skaidra. Augstākajos augos, sūnās, zaļajās un brūnajās aļģēs, notiek no gaismas atkarīga atgriezeniska ksantofilu dziļoksidācija. Šādas transformācijas piemērs varētu būt violaksantīna cikls.

5. att. Violaksantīna cikls

Violaksantīna cikla nozīme joprojām nav skaidra. Varbūt tas kalpo, lai novērstu lieko skābekli. Augos esošie karotinoīdi veic arī citas ar fotosintēzi nesaistītas funkcijas. Vienšūnu flagellātu gaismas jutīgajās “acīs” un augstāko augu dzinumu galos karotinoīdi, kontrastējošā gaisma palīdz noteikt tās virzienu. Tas ir nepieciešams fototaksijai flagellātos un fototropismam augstākos augos.

Karotinoīdi nosaka dažu augu ziedlapu un augļu krāsu - A vitamīnu, ksantoksīnu, kas darbojas kā ABA, un citus bioloģiski aktīvus savienojumus. Hroproteīns rodopsīns, kas atrodams dažās halofilās baktērijās, absorbē gaismu un darbojas kā H + sūknis. Bakteriorodopsīna hromoforu grupa ir tīklene, A vitamīna aldehīda forma. Bakteriorodopsīns ir līdzīgs rodopsīnam dzīvnieku vizuālajos analizatoros.

Karotinoīdi ir liela dabisko pigmentu klase, kas nepieciešama vairuma bioloģisko organismu normālai darbībai. Šīs vielas, numerācija vairāk nekā 600 šķirņu, ir vieni no visbiežāk sastopamajiem organiskajiem savienojumiem uz planētas. Tomēr lielākā daļa augstāko zīdītāju, tostarp cilvēki, nevar sintezēt karotinoīdus savā ķermenī, tāpēc ir ārkārtīgi svarīgi iegūt pietiekamas šo vielu devas no ārpuses. Pirms atbildes uz jautājumu: "karotinoīdi - kas tie ir?" Jāizpēta informācija par karotinoīdu avotiem.

Karotinoīdu avoti

Pirmie šīs klases pigmentu pārstāvji tika atklāti jau gadā 19. gadsimts audu analīzē burkāni un ķirbji. Tas ir no angļu valodas burkānu nosaukuma ( burkāns- burkāns) un tika izveidots visas vielu grupas nosaukums.

"Gandrīz visi dārzeņi un augļi, kas ir dzelteni, oranži un sarkani, ir karotinoīdu avoti."

Ļoti drīz tika atklāts, ka daudzi augi un daži dzīvnieki, kas ir dzeltenā un sarkanā krāsā, savā ķermenī uzkrāj ievērojamu daudzumu karotinoīdu. Šie produkti ir piemēroti šo savienojumu atjaunošanai organismā:

Bet ēdot neapstrādātus dārzeņus un augļus vidēji tiek absorbēts tikai 1%. tajos esošo karotinoīdu masa. Iepriekšēja termiskais(vāra, cep) un mehānisks(griezt, sarīvēt) apstrāde, kas iznīcina augu audu šūnu sienas. Šādus produktus ieteicams lietot arī kopā ar taukiem (piemēram, saulespuķu eļļu), kas par 25% palielinās barības vielu uzsūkšanos.

Tomēr ir vērts uzskatīt, ka ne visi dzeltensarkanie pigmenti ir vienlīdz noderīgi. Bieži vien to efektivitāte var atšķirties 1000 reizes. Tāpēc tiem, kas vēlas saglabāt jaunību un veselību, ir ārkārtīgi svarīgi zināt kuri karotinoīdi ir visizdevīgākie? un kā tos vislabāk izmantot.

Karotinoīdu salīdzinājums

Visiem karotinoīdiem ir sarežģīta ietekme uz cilvēka ķermeni:

• Brīvo radikāļu veidošanās novēršana (antioksidācija);
• Endokrīnās sistēmas stimulēšana;
• Šūnu membrānu stiprināšana;
• A vitamīna avots (provitamīns);
• Uzlabo kalcija uzsūkšanos;
• Imunitātes stimulēšana un daudz kas cits.

Šobrīd ir tikai fragmentāri pētījumi, analizējot karotinoīdu daļu efektivitāti attiecībā pret otru. Jo īpaši tiek intensīvi pētītas šo vielu antioksidanta īpašības.

Liela daļa eksperimentu liecina, ka visizdevīgākais no tiem ir astaksantīns, pigments, kura maksimālais saturs ir atrodams laša zivs un daži mikroorganismiem. Vairākos eksperimentos šis savienojums ir desmitiem un simtiem reižu pārāks par konkurentiem, taču tā koncentrācija dabīgajos produktos ir ārkārtīgi zema. Par laimi, mūsdienu farmakoloģija ir atradusi izeju no šīs situācijas.

"Tikai neliela daļa tajā esošo karotinoīdu var tikt absorbēta no pārtikas."

Uztura bagātinātāji, kuru pamatā ir karotinoīdi

Šīs vielu grupas sagremojamību var palielināt, veidojot ļoti koncentrētus preparātus, kuru pamatā ir dabīgas izejvielas. Un, lai gan karotinoīdu ekstrakcija no burkāniem vai apelsīniem ir pavisam vienkārša, astaksantīna gadījumā zinātniekiem nācās salauzt smadzenes.

Tā kā optimālais avots viena no spēcīgākajiem antioksidantiem iegūšanai ir mikroaļģes

Pie karotinoīdu grupas ietver vielas, kas krāsotas dzeltenā vai oranžā krāsā. Slavenākie karotinoīdu pārstāvji ir karotīni – pigmenti, kas piešķir burkānu saknēm specifisku krāsu, kā arī luteīns – dzeltenais pigments, kas atrodams kopā ar karotīniem augu zaļajās daļās. Dzelteno kukurūzas sēklu krāsa ir atkarīga no tajās esošajiem karotīniem un karotinoīdiem, ko sauc par zeaksantīnu un kriptoksantīnu. Tomātu augļu krāsa ir saistīta ar karotinoīdu likopēnu. Karotinoīdiem ir svarīga loma augu vielmaiņā, piedaloties fotosintēzes procesā.

Karotinoīdu grupā ietilpst aptuveni 65-70 dabīgie pigmenti. Karotinoīdi ir atrodami lielākajā daļā augu (izņemot dažas sēnes). Iespējams, visos dzīvnieku organismos, taču to koncentrācija gandrīz vienmēr ir ļoti zema. Karotinoīdu saturs zaļajās lapās ir aptuveni 0,07–0,2%, pamatojoties uz lapu sauso svaru. Tomēr dažos izņēmuma gadījumos tiek novērota ļoti augsta karotinoīdu koncentrācija. Piemēram, daudzu liliju sugu putekšņlapās ir ļoti liels daudzums luteīna un karotinoīda, ko sauc par anteraksantīnu. Viena no karotinoīdu raksturīgajām iezīmēm ir ievērojama skaita konjugētu dubultsaišu klātbūtne, kas veido to hromoforiskās grupas, no kurām ir atkarīga krāsa. Visus dabiskos karotinoīdus var uzskatīt par atvasinājumiem likopēns- karotinoīds, kas atrodams tomātos, kā arī dažās ogās un augļos. Empīriskā formula likopēns С40Н56.

Veidojot gredzenu vienā vai abos likopēna molekulas galos, veidojas tā izomēri: alfa, beta vai gamma karotīni. Salīdzinot formulas, var redzēt, ka alfa-karotīns atšķiras no beta izomēra dubultās saites pozīcijā vienā no gredzeniem, kas atrodas molekulas galos. Atšķirībā no alfa un beta izomēriem, gamma karotīnam ir tikai viens cikls.

Ar karotinoīdiem bagāti augi

Ar karotīniem visbagātākās ir augu zaļās daļas un burkānu saknes.

Dabīgie karotinoīdi – karotīna un likopēna atvasinājumi

Karotīni ir vielas, no kurām veidojas A vitamīns Tā kā likopēns un karotīni satur 40 oglekļa atomus, var uzskatīt, ka tie veidojas no astoņām izoprēna vienībām. Bez izņēmuma visi pārējie dabiskie karotinoīdi ir četru iepriekš minēto ogļūdeņražu atvasinājumi: likopēna un karotīnu. Tos veido no šiem ogļūdeņražiem, ievadot: hidroksilgrupas, karbonilgrupas vai metoksilgrupas vai daļēji hidrogenējot vai oksidējot. Divu hidroksigrupu ievadīšanas rezultātā beta-karotīna molekulā veidojas karotinoīds, kas atrodas kukurūzas graudos un tiek saukts par ceaksantīnu. С40Н56О2. Divu hidroksigrupu ievadīšana alfa-karotīna molekulā izraisa luteīna C40H56O2 (3,3-dioksi-alfa-karotīna) veidošanos, zeaksantīna izomēru, kas kopā ar karotīniem atrodas augu zaļajās daļās. Viena skābekļa atoma pievienošanas rezultātā beta-karotīna molekulai, veidojot furanoīdu struktūru, tiek iegūts karotinoīds citroksantīns C40H56O, kas atrodams citrusaugļu mizā. Karotinoīdu oksidācijas produkti, kas satur 40 oglekļa atomus molekulā, ir krocetīns C20H2404, biksīns C25H30O4 un beta-citraurīns C30H40O2. Kroketīns ir krāsviela, ko satur krokusa stigmas kombinācijā ar divām gentiobiozes disaharīda molekulām krocīna glikozīda formā. Biksīns ir sarkans pigments, kas atrodams tropiskā auga Bixa orellana augļos; izmanto sviesta, margarīna un citu pārtikas produktu krāsošanai. Brūnās aļģes satur karotinoīdu fukoksantīnu C40H60O6, kas piedalās fotosintēzes procesā kā tā sauktais palīgpigments.

Karotinoīdu loma cilvēka organismā

Dzīvnieku un cilvēku organismā svarīga loma ir karotinoīdiem kā izejvielām, no kurām veidojas A grupas vitamīni, kā arī „vizuāli purpursarkanai”, kas piedalās vizuālajā aktā. Augos karotinoīdiem ir svarīga loma fotosintēzes procesā. Pamatojoties uz karotinoīdu ķīmisko struktūru, kas satur ievērojamu skaitu dubultsaišu, var pieņemt, ka tie ir aktīvā skābekļa nesēji augā un piedalās redoksprocesos. Par to liecina karotinoīdu skābekļa atvasinājumu - epoksīdu - plaši sastopamība augos, kas ārkārtīgi viegli atdod skābekli. Karotinoīdi viegli veido peroksīdus, kuros pie dubultās saites pievienojas skābekļa molekula un pēc tam var viegli oksidēt dažādas vielas.