KAROTENOIDI: ZGRADBA, FUNKCIJE, RAZVRSTITEV, HRANA - BIOLOGIJA - 2026

V karotenoidov so spojine, ki so prisotne v veliki količini hrane zaužite dnevno. To je velika skupina, ki vključuje več vrst molekul.

Na splošno gledano karotenoide delimo v dve skupini: karoteni in ksantofili. Znotraj vsake je veliko število spojin, kot sta beta-karoten in lutein. Te spojine so življenjskega pomena za telo, saj pomagajo izboljšati nekatere funkcije, kot je vid.

Paradižnik je vir karotenoidov par excellence. Vir: Scott Bauer, USDA ARS, prek Wikimedia Commons

Skupina karotenoidov je predmet preučevanja številnih specialistov, ki so s svojimi raziskavami prispevali res dragocene prispevke. Vendar te organske molekule še naprej ostajajo malo znana skupina, vendar so veliko prispevale k ravnovesju in vzdrževanju telesnih funkcij.

Pomembno je, da pri jedi upoštevate karotenoide, saj poleg koristi za zdravje zagotavljajo okusen okus in začimbe, edinstvene v svoji vrsti.

Kemična zgradba

Karotenoidi spadajo v skupino terpenoidov, ki predstavljajo vrsto spojin, ki izvirajo iz mevalonske kisline (izhaja iz acetil CoA). Terpeni so derivati ​​izoprena, ogljikovodika, sestavljenega iz petih ogljikovih atomov.

Konkretno, karotenoidi so tetraterpeni in jih sestavlja štirideset ogljikovih atomov. Ti atomi tvorijo konjugirane verige, ki se lahko končajo v ogljikovih obročih, substituirane in nenasičene na vsakem od njihovih koncev.

Imajo izoprenoidno strukturo, kar pomeni, da imajo spremenljivo število konjugiranih dvojnih vezi. To je pomembno, ker določa valovno dolžino svetlobe, ki jo bo molekula absorbirala. Odvisno od vrste svetlobe, ki jo absorbira, bo dajal zelenjavi ali rastlini, v kateri je.

Kemična zgradba beta karotena Vir: avtor KES47 (datoteka: Beta-carotene.png), prek Wikimedia Commons

Molekule, ki imajo malo dvojnih vezi, absorbirajo svetlobo krajše valovne dolžine. Na primer, obstaja molekula, ki vsebuje samo tri konjugirane vezi, zato lahko zajame le ultravijolično svetlobo, je brezbarvna.

Obstaja še ena vrsta karotenoida, ki v svoji strukturi vsebuje skupaj enajst konjugiranih dvojnih vezi in absorbira celo rdečo barvo.

Lastnosti

Karotenoidi so v maščobi topni pigmenti, kar pomeni, da so zelo topni v oljih in maščobah. Podobno niso sintetični, ampak jih naravno proizvajajo rastline, nekatere fotosintetske bakterije in alge. Prav tako so med drugim topni v organskih topilih, kot so keton, dietilni eter, metanol in kloroform.

Karotenoidi so v stiku s kislino izjemno nestabilni. To povzroči reakcije ciklizacije ali izomerizacije.

Karotenoidi bodo, če upoštevamo, da so hidrofobni, našli v okoljih, povezanih z lipidi, kot je notranjost celičnih membran.

Zaradi prisotnosti dvojnih vezi v svoji kemijski strukturi so te spojine zelo občutljive na nekatere elemente v okolju, kot so: oksigeni, peroksidi, kovine, kisline, svetloba in toplota.

Prav tako, upoštevajoč njihovo kemijsko zgradbo, so številni karotenoidi, ki obstajajo v naravi, predhodniki vitamina A. Da bi bil karotenoid predhodnik vitamina A, morata obstajati dva pogoja: prisotnost ß- jon in sposobnost živalskega telesa, da ga pretvori v retinol.

Med karotenoidi, ki lahko delujejo kot predhodniki vitamina A, lahko med številnimi drugimi omenimo: α-karoten, ß-zeakaroten in ß-kriptoksantin (približno 50).

Razvrstitev

Karotenoidi so razvrščeni glede na prisotnost ali odsotnost kisika v njihovi verigi, v dve veliki skupini: ksantofili, ki imajo kisik, in karoteni, ki niso.

-Xanthophylls

Ksantofili so kemične spojine, ki spadajo v skupino karotenoidov, ki v svoji kemijski zgradbi vsebujejo ogljik, vodik in kisik. V številnih rastlinah je posebno bogat pigment, ki je odgovoren za rumeno in oranžno obarvanost nekaterih od njih.

Ta pigment ni edinstven za rastline in alge, saj je prisoten tudi v nekaterih živalskih strukturah, kot so rumenjak jajc in v eksoskeletu nekaterih rakov.

Med najbolj znanimi ksantofili spadajo:

Astaksantin

Je karotenoid, topen v maščobi. Najdemo jih predvsem v mikroskopskih algah, kvasovkah in nekaterih živalih, kot so raki, postrvi in ​​zlasti v perju nekaterih ptic.

Uporabnost in pomen astaksantina se skriva v njegovi preizkušeni antioksidativni, antikancerni, antidiabetični in protivnetni moči. Ob rednem zaužitju astaksantina se pridobijo določene koristi, kot so: povečano imunsko delovanje, ohranjanje zdravja srca in ožilja ter zmanjšanje trigliceridov v krvi.

Prav tako ima astaksantin določene zaščitne lastnosti pred škodljivimi učinki sončne svetlobe na zrklo.

Lutein

Gre za pigment, ki spada v skupino karotenoidov, natančneje ksantofili. Ta pigment zagotavlja zelenjavo, v kateri je intenzivno rumena barva. Je dihidroksi derivat α-karotena.

Lutein je najbolj razširjen ksantofil. Med koristnimi lastnostmi za človeka lahko omenimo, da ščiti oči, pa tudi kožo.

Violaksantin

Najdemo ga v lupini pomaranč in mandarin, pa tudi v velikem številu rumenih cvetov. Pridobiva se z oksidacijo zeaksantina.

-Karoteni

To ime poznajo po tem, da so ga prvič izolirali iz korenja (Daucuc carota). Karoteni so družina kemičnih spojin, ki imajo značilnost, da obarvajo rdečo in rumeno barvo, ki prehaja skozi oranžno.

Kemično jih sestavlja kratka ogljikovodikova veriga, ki v svojih končnih obročkih ne vsebuje kisika.

Med najbolj raziskanimi karoteni lahko omenimo:

Beta karoten

Je najpogostejši karotenoid. Je temeljni vir vitamina A za telo, saj se beta karoten, ko si to zasluži, spremeni v omenjeni vitamin.

Vse to se dogaja na ravni črevesne sluznice. Za ljudi imajo veliko koristi, med katerimi je ena najpomembnejših, da so antioksidanti.

Alfa karoten

Na splošno ga najdemo v isti hrani, spremlja beta-karoten. Verjame se, da ta kemična spojina ščiti telo pred nekaterimi vrstami raka, kot je rak materničnega vratu.

Likopen

Najdemo ga predvsem v paradižniku, pinju in papriki. Z različnimi raziskavami je bilo ugotovljeno, da zmanjšuje možnosti za razvoj različnih vrst raka. Prav tako lahko zniža holesterol v krvi.

Lastnosti

Karotenoidi so kemične spojine, ki izpolnjujejo določene funkcije, med katerimi lahko omenimo:

• Vključeni so v postopek fotosinteze. To je zato, ker so pigmenti prisotni v rastlinah, ki so sposobni absorbirati svetlobo različnih valovnih dolžin.
• Karotenoidi imajo funkcijo provitamina A. To pomeni, da so nekateri karotenoidi, kot so karoteni, predhodnik oblik retinola (vitamin A). Ko se znotraj telesa skozi različne biokemijske mehanizme pretvorijo v retinol, ki ima za ljudi številne koristi. Še posebej na ravni čuta.
• Izjemno so koristne za človeka, saj prispevajo k ohranjanju dobrega zdravstvenega stanja, med drugim pomagajo pri preprečevanju različnih patologij, kot so rak in očesne bolezni.

Viri hrane karotenoidi

Karotenoidi so pomembni elementi v telesu, saj zagotavljajo najrazličnejše prednosti v smislu optimizacije in izboljšanja določenih telesnih funkcij. Kljub temu telo nima mehanizmov, da bi jih sintetiziral, zato jih dobimo z vsakodnevno prehrano.

Mnogi ljudje mislijo, da so živila, bogata s karotenoidi, nujno rdeča, oranžna ali rumena. Vendar pa to ni tako, saj obstaja celo zelena zelenjava, v kateri je bistveno prisotnost teh spojin.

Živila, bogata s karotenoidi. Vir: Pixabay

V tem smislu so karotenoidi prisotni v velikem številu živil, vse zelenjave, od katerih so nekatere navedene spodaj:

• Korenček
• Zelje
• Vodna kreša
• Špinača
• rdeča paprika
• Paradižnik
• Solata
• Lubenica
• Papaja
• Marelice
• Oranžna
• Mango
• Guava
• Jagoda
• Sliva
• Paprika
• Šparglji
• Peteršilj

To je le nekaj živil, v katerih najdemo karotenoide. Ključnega pomena je, da jih upoštevate in vključite v vsakodnevno prehrano.

Zahvaljujoč ogromnim koristim, ki jih prinašajo, so danes obvezen del dnevnega vnosa in njihove koristi so splošno priznane.

Prednosti

Karotenoidi predstavljajo veliko število koristi za človeka. Zato jih je treba vključiti v vsakodnevno prehrano, da bodo te spojine razpoložljive.

Različne študije poročajo, da so prednosti teh spojin številne, najbolj znana je:

Antioksidantni učinek

To je eden najbolj znanih učinkov karotenoidov, čeprav način njegovega pojava ni bil pravilno razložen.

Za razumevanje antioksidativnega učinka karotenoidov je pomembno upoštevati določena znanja o molekularni biologiji telesa. Ima več mehanizmov za čiščenje tako imenovanih prostih radikalov, ki jim povzročajo znatno škodo.

V telesu so določene molekule, ki so zanj zelo škodljive. Sem spadajo: O ^-2 , HO in NO (reaktivni kisik in dušik), pa tudi H ₂ O ₂ in HONO. Zaradi poškodb tkiv, ki jih povzročajo, se je potrebno, da se jih telo znebi. In to stori skozi različne procese.

Eden od teh mehanizmov uporablja nekatere kemične spojine, ki jih lahko preoblikujejo ali izločijo. Med te spojine spadajo: tokoferoli, flavonoidi in karotenoidi.

Nekatere študije kažejo, da so karotenoidi zaviralec kisika in sredstvo, ki pomaga preprečevati poškodbe tkiv zaradi tako imenovanih zgoraj omenjenih reaktivnih kisikovih in dušikovih vrst.

Dokončno je dokazano, da so karotenoidi zelo učinkoviti dejavniki pri inaktivaciji O-2, ki se v veliki meri izognejo fotoksidativni poškodbi te molekule na tkivih.

To škodo bi dobili z delovanjem svetlobe, ki deluje na določene molekule, kar povzroči nastanek spojin, ki so potencialno škodljive za celice.

Srčnožilni sistem

Med različnimi strokovnjaki s tega področja velja prepričanje, da vključitev v prehrano živil, bogatih s karotenoidi, prispeva k zmanjšanju tveganja za trpljenje bolezni, ki ogrožajo srčno-žilni sistem, kot so hipertenzija in bolezni, povezane s koronarnimi arterijami.

Natančen mehanizem, s katerim karotenoidi prispevajo k dobremu zdravju srčno-žilnega sistema, je še vedno skrivnost. Vendar se zdravniki strinjajo, da mora uravnotežena prehrana vključevati živila, ki vsebujejo karotenoide, najsi gre za karotene ali ksantofile.

Učinek proti raku

Nekateri karotenoidi, kot je likopen, zmanjšujejo pojavnost nekaterih vrst raka, kot so rak prostate, pljuč in prebavnega trakta.

V isti veni imajo karotenoidi spojine, znane kot acetileniki, ki jih prepoznamo, ker pomagajo preprečevati razvoj tumorjev.

Vendar je to področje, na katerem se moramo še veliko naučiti. Svetovna zdravstvena organizacija navaja, da je trditev, da karotenoidi ščitijo pred rakom, "možna, vendar nezadostna", zato moramo še počakati na rezultate številnih raziskav, ki še potekajo.

Kljub temu vse kaže, da bodo rezultati ugodni in da imajo karotenoidi pomembno vlogo pri preprečevanju te grozne bolezni.

Blagodejno vplivajo na zdravje oči

Ob upoštevanju, da so nekateri karotenoidi predhodniki retinola (vitamin A), so odličen vir, da telo pridobi količino, ki jo potrebuje.

Retinol je kemična spojina, ki deluje na nivoju mrežnice, da optimizira delovanje očesnih receptorjev in močno izboljša ostrino vida, zlasti kar zadeva nočni vid.

Krepijo imunski sistem

Do danes obstaja več raziskav, ki kažejo, da karotenoidi med številnimi koristmi krepijo imunski sistem. To je pomembno, saj je to tisti, ki je zadolžen za spopadanje s katerim koli patogenom, ki lahko med drugim poškoduje telo, kot so bakterije in virusi.

Reference

1. Emodi A. Karotenoidi: Lastnosti in aplikacije. Hrana Technol. 1978; (32): 38–42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Prosti radikali in antioksidanti v hrani in in vivo: kaj počnejo in kako delujejo. Crit Rev Food Sci in Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaksantin: pregled njegove kemije in uporabe. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185–196.
4. . Kong KW, Khoo HE in sod., (2010). Razkrivanje moči naravnega rdečega pigmenta likopena, Molekule, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotenoidni pigmenti: strukturni in fizikalno-kemijski vidiki, Latinskoameriški prehrambeni arhiv, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L in sod. (1999) Karotenoidi: zgradba, delovanje, biosinteza, regulacija in uporaba, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,