КАРОТИНОИДЫ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ПИТАНИЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

Эти каротиноиды представляют собой химические соединения, которые присутствуют в большом количестве пищи съеденного ежедневно. Это большая группа, включающая несколько типов молекул.

Вообще говоря, каротиноиды делятся на две группы: каротины и ксантофиллы. Внутри каждого находится большое количество соединений, таких как бета-каротин и лютеин. Эти соединения имеют жизненно важное значение для организма, поскольку они помогают улучшить определенные функции, такие как зрение.

Помидор - это в первую очередь источник каротиноидов. Источник: Скотт Бауэр, USDA ARS, через Wikimedia Commons.

Группа каротиноидов является объектом изучения многих специалистов, которые своими исследованиями внесли действительно ценный вклад. Тем не менее, эти органические молекулы продолжают оставаться малоизвестной группой, но они внесли большой вклад в баланс и поддержание функций организма.

При приеме пищи важно учитывать каротиноиды, так как они не только полезны для здоровья, но и обладают уникальным в своем роде восхитительным вкусом и приправой.

Химическая структура

Каротиноиды принадлежат к группе терпеноидов, это ряд соединений, которые происходят из мевалоновой кислоты (производной от ацетил-КоА). Терпены являются производными изопрена, углеводорода, состоящего из пяти атомов углерода.

В частности, каротиноиды представляют собой тетратерпены и состоят из сорока атомов углерода. Эти атомы образуют сопряженные цепи, которые могут заканчиваться углеродными кольцами, замещенными и ненасыщенными на каждом из своих концов.

Они имеют изопреноидную структуру, что означает, что они имеют переменное количество сопряженных двойных связей. Это важно, потому что определяет длину волны света, которую будет поглощать молекула. В зависимости от типа поглощаемого света он придаст особую окраску овощу или растению, в котором находится.

Химическая структура бета-каротина. Источник: KES47 (файл: Beta-carotene.png), через Wikimedia Commons

Молекулы с небольшим количеством двойных связей поглощают свет с более короткой длиной волны. Например, есть молекула, содержащая всего три сопряженных связи, поэтому она может улавливать только ультрафиолет, она бесцветна.

Есть еще один тип каротиноидов, который содержит в своей структуре всего одиннадцать сопряженных двойных связей и поглощает даже красный цвет.

свойства

Каротиноиды - это жирорастворимые пигменты, а это значит, что они хорошо растворяются в маслах и жирах. Точно так же они не являются синтетическими, а естественным образом производятся растениями, некоторыми фотосинтезирующими бактериями и водорослями. Точно так же они растворимы в органических растворителях, таких как кетон, диэтиловый эфир, метанол и хлороформ, среди многих других.

При контакте с кислотой каротиноиды крайне нестабильны. Это вызывает реакции циклизации или изомеризации.

Принимая во внимание, что они гидрофобны, каротиноиды можно будет найти в окружающей среде, связанной с липидами, например, внутри клеточных мембран.

Из-за наличия двойных связей в их химической структуре эти соединения очень чувствительны к определенным элементам окружающей среды, таким как кислород, пероксиды, металлы, кислоты, свет и тепло, среди прочего.

Аналогичным образом, принимая во внимание их химическую структуру, многие из каротиноидов, которые существуют в природе, являются предшественниками витамина А. Чтобы каротиноид был предшественником витамина А, должны существовать два условия: наличие ß- ионон и способность организма животного преобразовывать его в ретинол.

Среди каротиноидов, которые могут действовать как предшественники витамина А, мы можем упомянуть: α-каротин, ß-зеакаротин и ß-криптоксантин, среди многих других (около 50).

классификация

Каротиноиды классифицируются в зависимости от наличия или отсутствия кислорода в их цепи на две большие группы: ксантофиллы, которые имеют кислород, и каротины, которые не имеют.

-Xanthophylls

Ксантофиллы - это химические соединения, принадлежащие к группе каротиноидов, которые содержат в своей химической структуре углерод, водород и кислород. Это особенно распространенный пигмент для многих растений, который отвечает за желто-оранжевый цвет некоторых из них.

Этот пигмент не является уникальным для растений и водорослей, поскольку он также присутствует в некоторых структурах животных, таких как желток яиц и в экзоскелете некоторых ракообразных.

Среди наиболее известных ксантофиллов:

Астаксантин

Это жирорастворимый каротиноид. Их можно найти в основном в микроскопических водорослях, дрожжах и некоторых животных, таких как ракообразные, форель, и особенно в перьях некоторых птиц.

Полезность и важность астаксантина заключается в его доказанной антиоксидантной, противоопухолевой, противодиабетической и противовоспалительной силе. Регулярное употребление астаксантина дает определенные преимущества, такие как повышение иммунной функции, сохранение здоровья сердечно-сосудистой системы и снижение уровня триглицеридов в крови, среди прочего.

Точно так же астаксантин обладает определенными защитными свойствами от вредного воздействия солнечного света на глазное яблоко.

Лютеин

Это пигмент, который принадлежит к группе каротиноидов, в частности ксантофиллам. Этот пигмент дает овощи интенсивного желтого цвета. Это дигидроксипроизводное α-каротина.

Лютеин - это самый распространенный ксантофилл. Среди его полезных свойств для человека можно упомянуть то, что он защищает глаза, а также кожу.

Виолаксан тин

Его можно найти в кожуре апельсинов и мандаринов, а также в большом количестве желтых цветов. Его получают окислением зеаксантина.

-Carotenes

Они известны под этим названием, потому что они были впервые выделены из моркови (Daucuc carota). Каротины - это семейство химических соединений, которые имеют окраску от красного до желтого, переходящую через оранжевый.

Химически они состоят из короткой углеводородной цепи, которая не содержит кислорода в своих концевых кольцах.

Среди наиболее изученных каротинов можно отметить:

Бета-каротин

Это самый распространенный каротиноид. Это основной источник витамина А для организма, поскольку, когда он этого заслуживает, бета-каротин превращается в указанный витамин.

Все это происходит на уровне слизистой оболочки кишечника. Они имеют большое количество преимуществ для человека, одним из наиболее важных является то, что они являются антиоксидантами.

Альфа-каротин

Обычно он содержится в тех же продуктах, что и бета-каротин. Считается, что это химическое соединение защищает организм от некоторых видов рака, таких как рак шейки матки.

Ликопен

Он содержится в основном в помидорах, перце и булавке. В ходе различных исследований было установлено, что он снижает вероятность развития различных типов рака. Точно так же он способен снизить уровень холестерина в крови.

Характеристики

Каротиноиды - это химические соединения, которые выполняют определенные функции, среди которых можно упомянуть:

• Они участвуют в процессе фотосинтеза. Это связано с тем, что они представляют собой пигменты, присутствующие в растениях, способные поглощать свет различной длины волны.
• Каротиноиды выполняют функцию провитамина А. Это означает, что некоторые каротиноиды, такие как каротины, являются формами-предшественниками ретинола (витамина А). Попадая в организм с помощью различных биохимических механизмов внутри клеток, они превращаются в ретинол, который имеет много преимуществ для человека. Особенно на уровне зрения.
• Они чрезвычайно полезны для человека, поскольку способствуют поддержанию хорошего состояния здоровья, помогая в профилактике различных патологий, таких как рак и болезни глаз, среди прочих.

Пищевые источники каротиноидов

Каротиноиды являются важными элементами в организме, поскольку они обеспечивают широкий спектр преимуществ с точки зрения оптимизации и улучшения определенных функций организма. Несмотря на это, в организме нет механизмов их синтеза, поэтому они поступают с ежедневным питанием.

Многие думают, что продукты, богатые каротиноидами, обязательно должны быть красного, оранжевого или желтого цвета. Однако это не так, поскольку есть даже зеленые овощи, в которых присутствует значительное количество этих соединений.

Продукты, богатые каротиноидами. Источник: Pixabay

В этом смысле каротиноиды присутствуют в большом количестве пищевых продуктов, все овощи, некоторые из которых перечислены ниже:

• Морковь
• Капуста
• жеруха
• Шпинат
• красный перец
• Помидор
• Салат
• Арбуз
• Папайя
• Абрикос
• оранжевый
• манго
• гуайява
• клубника
• слива
• Peppers
• Спаржа
• петрушка

Это лишь некоторые из продуктов, в которых можно найти каротиноиды. Жизненно важно помнить о них и включать в ежедневный рацион.

Благодаря огромным преимуществам, которые они дают, в настоящее время они являются обязательной частью ежедневного потребления, и их преимущества широко признаны.

Преимущества

Каротиноиды имеют большое количество преимуществ для человека. Вот почему они должны быть включены в ежедневный рацион, чтобы эти соединения были доступны.

Различные исследования сообщают, что у этих соединений много преимуществ, наиболее известные из которых:

Антиоксидантный эффект

Это один из самых известных эффектов каротиноидов, хотя как он возникает, до сих пор не изучено.

Чтобы понять антиоксидантный эффект каротиноидов, важно принимать во внимание определенные знания о молекулярной биологии организма. Он имеет несколько механизмов очистки от так называемых свободных радикалов, которые наносят ему значительный ущерб.

В организме есть очень вредные для него молекулы. К ним относятся: O ^-2 , HO и NO (активные формы кислорода и азота), а также H ₂ O ₂ и HONO. Из-за повреждения тканей, которое они вызывают, организму необходимо избавиться от них. И это происходит с помощью различных процессов.

Один из этих механизмов использует определенные химические соединения, способные их преобразовывать или устранять. Среди этих соединений: токоферолы, флавоноиды и каротиноиды, среди других.

Некоторые исследования предполагают, что каротиноиды являются O2-подавителями, а также агентом, который помогает предотвратить повреждение тканей от так называемых активных форм кислорода и азота, упомянутых выше.

Было окончательно продемонстрировано, что каротиноиды являются высокоэффективными агентами при инактивации O-2, в значительной степени предотвращая фотоокислительное повреждение этой молекулы тканей.

Этот ущерб может быть нанесен действием света, который действует на определенные молекулы, вызывая образование соединений, потенциально вредных для клеток.

Сердечно-сосудистая система

Различные эксперты в этой области разделяют мнение, что включение в рацион продуктов, богатых каротиноидами, способствует снижению риска заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как гипертония и патологии, связанные с коронарными артериями.

Точный механизм, с помощью которого каротиноиды способствуют хорошему здоровью сердечно-сосудистой системы, все еще остается загадкой. Однако врачи сходятся во мнении, что сбалансированная диета должна включать продукты, содержащие каротиноиды, будь то каротины или ксантофиллы.

Противораковый эффект

Некоторые каротиноиды, такие как ликопин, снижают заболеваемость некоторыми видами рака, такими как рак простаты, легких и пищеварительного тракта.

В том же ключе каротиноиды содержат соединения, известные как ацетилениды, которые известны, потому что помогают предотвратить развитие опухолей.

Однако в этой области еще многое предстоит узнать. Всемирная организация здравоохранения заявляет, что утверждение о том, что каротиноиды защищают от рака, «возможно, но недостаточно», поэтому нам все еще нужно дождаться результатов многих исследований, которые все еще продолжаются.

Несмотря на это, похоже, все указывает на то, что результаты будут благоприятными и что каротиноиды играют важную роль в предотвращении этого ужасного заболевания.

Они полезны для здоровья глаз

Принимая во внимание, что некоторые из каротиноидов являются предшественниками ретинола (витамина А), они представляют собой отличный источник для организма, чтобы получить необходимое количество.

Ретинол - это химическое соединение, которое действует на уровне сетчатки, чтобы оптимизировать работу глазных рецепторов и значительно улучшить остроту зрения, особенно в отношении ночного зрения.

Они укрепляют иммунную систему

На сегодняшний день проведено несколько исследований, которые показали, что каротиноиды, помимо многих преимуществ, укрепляют иммунную систему. Это важно, так как он отвечает за борьбу с любым патогеном, который может повредить организм, например, с бактериями и вирусами.

Ссылки

1. Эмоди А. Каротиноиды: свойства и применение. Food Technol. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Холливелл Б., Мерсия, Массачусетс, Кирико С., Аруома О.И. (1995) Свободные радикалы и антиоксиданты в продуктах питания и in vivo: что они делают и как работают. Crit Rev Food Sci and Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. Игера-Чапара I, Феликс-Валенсуэла Л., Goycoolea FM. (2006) Астаксантин: обзор его химии и применения. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
4. , Kong KW, Khoo HE и др. (2010). Раскрытие силы натурального красного пигмента ликопина, Molecules, 15, 959-987
5. Мелендес-Мартинес AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Каротиноидные пигменты: структурные и физико-химические соображения, Архивы латиноамериканского питания, 57 (2)
6. Санчес А., Флорес-Котера Л. и др. (1999) Каротиноиды: структура, функция, биосинтез, регуляция и применение, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,