KAROTINOIDOK: SZERKEZET, FUNKCIÓK, OSZTÁLYOZÁS, ÉTEL - BIOLÓGIA - 2025

A karotinoidok olyan kémiai vegyületek, amelyek napi nagy mennyiségű táplálékban vannak jelen. Ez egy nagy csoport, amely többféle molekulát foglal magában.

Általánosságban elmondható, hogy a karotinoidokat két csoportra osztják: karotinok és xantofillok. Mindegyikben nagy számú vegyület található, mint például a béta-karotin és a lutein. Ezek a vegyületek létfontosságúak a testben, mivel elősegítik bizonyos funkciók, például a látás javítását.

A paradicsom a kiváló karotinoidok forrása. Forrás: Scott Bauer, USDA ARS, a Wikimedia Commonson keresztül

A karotinoidok csoportját sok szakember vizsgálta, akik kutatásaikkal valóban értékes hozzájárulást nyújtottak. Ezek a szerves molekulák azonban továbbra is kevéssé ismert csoport, de nagyban hozzájárultak a testi funkciók egyensúlyához és fenntartásához.

Fontos, hogy étkezéskor vegye figyelembe a karotinoidokat, mivel az egészségügyi előnyökön kívül ízletes ízű és ízesítő ízt nyújtanak, és a maga nemében egyedi.

Kémiai szerkezet

A karotinoidok a terpenoidok csoportjába tartoznak, ezek egy sor vegyület, amelyek mevalonsavból származnak (az Acetyl CoA származékából származnak). A terpének az izoprén származékai, egy öt szénatomból álló szénhidrogén.

Pontosabban, a karotinoidok tetraterpének és negyven szénatomból állnak. Ezek az atomok konjugált láncokat képeznek, amelyek széngyűrűkben végződhetnek, mindkét végükön szubsztituáltak és telítetlenek.

Izoprenoid szerkezetűek, ami azt jelenti, hogy változó számú konjugált kettős kötéssel rendelkeznek. Ez azért fontos, mert meghatározza annak a fénynek a hullámhosszát, amelyet a molekula elnyel. Attól függően, hogy milyen típusú fényt vesz fel, az adott színt fog adni annak a növénynek vagy növénynek, amelyben van.

A béta-karotin kémiai szerkezete. Forrás: KES47 (File: Beta-carotene.png), a Wikimedia Commonson keresztül

Azok a molekulák, amelyek kevés kettős kötéssel rendelkeznek, rövidebb hullámhosszú fényt vesznek fel. Például létezik olyan molekula, amely csak három konjugált kötést tartalmaz, ezért csak ultraibolya fényt képes felfogni, színtelen.

Van egy másik típusú karotinoid, amelynek szerkezete összesen tizenegy konjugált kettős kötést tartalmaz, és még a vörös is felszívódik.

Tulajdonságok

A karotinoidok zsírban oldódó pigmentek, ami azt jelenti, hogy jól oldódnak az olajokban és a zsírokban. Hasonlóképpen, nem szintetikus, hanem növények, egyes fotoszintetikus baktériumok és algák által termelt természetesen. Hasonlóképpen, többek között oldódnak szerves oldószerekben, például ketonban, dietil-éterben, metanolban és kloroformban.

Savval érintkezve a karotinoidok rendkívül instabilok. Ez ciklizációs vagy izomerizációs reakciókat okoz.

Figyelembe véve, hogy hidrofóbak, a karotinoidokat lipidekkel kapcsolatos környezetben, például a sejtmembránok belsejében találják meg.

Kettős kötések jelenléte miatt kémiai szerkezetükben ezek a vegyületek nagyon érzékenyek a környezet bizonyos elemeire, például: oxigénre, peroxidra, fémekre, savakra, fényre és hőre.

Hasonlóképpen, figyelembe véve kémiai szerkezetüket, a természetben lévõ sok karotinoid az A-vitamin prekurzorai. Ahhoz, hogy a karotenoid az A-vitamin prekurzora legyen, két feltételnek fenn kell állnia: ß- ion és az állat testében retinolvá történő átalakulásának képessége.

Az A-vitamin prekurzoraiként funkcionáló karotinoidok közül megemlíthetjük: α-karotint, ß-zeakarotint és ß-kriptoxantint, többek között (kb. 50).

Osztályozás

A karotinoidokat az oxigén jelenléte vagy hiánya alapján sorolják két nagy csoportba: xantofilcsoportok, amelyek oxigénatomot tartalmaznak, és karotincsoportok, amelyek nem rendelkeznek.

-Xanthophylls

A xantofillok olyan karotinoidok csoportjába tartozó kémiai vegyületek, amelyek kémiai szerkezetükben szén, hidrogén és oxigén tartalmat tartalmaznak. Különösen gazdag pigment sok növényben, néhány növény sárga és narancssárga elszíneződéséért felelős.

Ez a pigment nem kizárólag a növényekre és az algákra jellemző, mivel bizonyos állati struktúrákban, például a tojássárgája és egyes rákfélék exoskeletonjaiban is megtalálható.

A legismertebb xantofillok a következők:

Astaxanthin

Zsírban oldódó karotinoid. Ezek elsősorban a mikroszkopikus algákban, élesztőkben és egyes állatokban, például rákokban, pisztrángban és különösen egyes madarak tollában találhatók.

Az asztaxantin hasznossága és jelentősége annak bizonyított antioxidáns, rákellenes, antidiabetikus és gyulladásgátló erejében rejlik. Ha az asztaxantint rendszeresen fogyasztják, bizonyos előnyök származnak, például: fokozott immunfunkció, a szív-érrendszer egészségének megőrzése és többek között a vér trigliceridszintjének csökkentése.

Hasonlóképpen, az asztaxantin bizonyos védő tulajdonságokkal rendelkezik a napfénynek a szemgolyóra gyakorolt ​​káros hatásaival szemben.

lutein

Ez egy pigment, amely a karotinoidok, különösen a xantofilok csoportjába tartozik. Ez a pigment olyan zöldségeket biztosít, amelyek intenzív sárga színűek. Ez az α-karotin dihidroxi-származéka.

A lutein a legelterjedtebb xantofill. Az ember számára előnyös tulajdonságai között megemlíthető, hogy megvédi a szemét és a bőrt.

violaxantin

Megtalálható a narancs és a mandarin héjában, valamint számos sárga virágban. A zeaxantin oxidációjával nyerik.

-Carotenes

Ezzel a névvel ismerték őket, mert először izolálták őket a sárgarépáról (Daucuc carota). A karotinok olyan kémiai vegyületek családjába tartoznak, amelyeknek a tulajdonsága a vörös és a sárga közötti, a narancson áthaladó szín megjelenése.

Vegyileg egy rövid szénhidrogénláncból állnak, amelyek végső gyűrűiben nem tartalmaznak oxigént.

A leginkább tanulmányozott karotinok közül megemlíthetjük:

Béta karotin

Ez a leggyakoribb karotinoid. Ez az A-vitamin alapvető forrása a test számára, mivel amikor megérdemli, a béta-karotin átalakul az említett vitaminná.

Mindez a bélnyálkahártya szintjén fordul elő. Számos előnyeik vannak az emberek számára, amelyek közül az egyik legfontosabb, hogy antioxidánsok.

Alfa-karotin

Általában ugyanazon élelmiszerekben található, amelyek béta-karotint kísérnek. Úgy gondolják, hogy ez a kémiai vegyület megvédi a testet bizonyos típusú rákoktól, például a méhnyakráktól.

A likopin

Főleg a paradicsomban, a paprikában és a paprikában található meg. Különböző tanulmányok révén megállapították, hogy ez csökkenti a különféle típusú rákok kialakulásának esélyét. Hasonlóképpen, képes csökkenteni a vér koleszterinszintjét.

Jellemzők

A karotinoidok olyan kémiai vegyületek, amelyek bizonyos funkciókat látnak el, amelyek között megemlíthetjük:

• Részt vesznek a fotoszintézis folyamatában. Ennek oka az, hogy pigmentek olyan növényekben, amelyek különböző hullámhosszú fényt képesek elnyelni.
• A karotinoidok provitamin A funkcióval rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy egyes karotinoidok, mint például a karotinok, a retinol (A-vitamin) prekurzor formái. A test belsejében, a sejten belüli különféle biokémiai mechanizmusokon keresztül retinolmá alakulnak, aminek számos előnye van az ember számára. Különösen a látás érzetének szintjén.
• Rendkívül jótékony hatással vannak az emberre, mivel hozzájárulnak a jó egészség állapotának fenntartásához, és többek között a különféle patológiák, például a rák és a szembetegségek megelőzésében járulnak hozzá.

Karotinoidok táplálékforrásai

A karotinoidok fontos elemei a testben, mivel sokféle előnnyel járnak az egyes testi funkciók optimalizálása és javítása szempontjából. Ennek ellenére a test nem rendelkezik mechanizmusokkal, hogy ezeket szintetizálja, tehát a napi étrend során nyerik őket.

Sokan azt gondolják, hogy a karotinoidokban gazdag ételek szükségszerűen piros, narancssárga vagy sárga színűek. Ez azonban nem a helyzet, mivel vannak olyan zöld zöldségek is, amelyekben ezek a vegyületek jelentős mennyiségben vannak jelen.

Karotinoidokban gazdag élelmiszerek. Forrás: Pixabay

Ebben az értelemben a karotinoidok számos élelmiszerben vannak jelen, valamennyi zöldségben, amelyek közül néhányat felsorolunk az alábbiakban:

• Sárgarépa
• Fejes káposzta
• vízitorma
• Spenót
• pirospaprika
• Paradicsom
• Saláta
• Görögdinnye
• papaya
• Sárgabarack
• narancs
• Mangó
• Gujávafa
• Eper
• Szilva
• Peppers
• Spárga
• Petrezselyem

Ez csak néhány az ételek közül, amelyekben megtalálhatók a karotinoidok. Rendkívül fontos, hogy ezeket szem előtt tartsuk és beépítsük a napi étrendbe.

Az általuk nyújtott óriási előnyöknek köszönhetően manapság kötelező részét képezik a napi bevitelnek és azok előnyeit széles körben elismerik.

Előnyök

A karotinoidok számos előnnyel járnak az emberek számára. Ezért be kell vonni őket a napi étrendbe, hogy rendelkezésre álljanak ezek a vegyületek.

Különböző tanulmányok szerint ezeknek a vegyületeknek számos előnye van, a legismertebbek:

Antioxidáns hatás

Ez a karotinoidok egyik legismertebb hatása, bár ennek megértését nem ismerték megfelelően.

A karotinoidok antioxidáns hatásának megértése érdekében fontos figyelembe venni a szervezet molekuláris biológiájának bizonyos ismereteit. Számos mechanizmusa van az úgynevezett szabad gyökök tisztítására, amelyek jelentős károkat okoznak benne.

A testben vannak bizonyos molekulák, amelyek nagyon károsak. Ezek közé tartozik: O ^-2, HO és NO (reaktív oxigén és nitrogén gyökök), valamint a H ₂ O ₂ és HONO. Az általuk okozott szövetkárosodás miatt a testnek meg kell szabadulnia tőlük. És ezt különféle folyamatok révén teszi meg.

Ezen mechanizmusok egyike olyan kémiai vegyületeket használ, amelyek képesek átalakítani vagy eltávolítani őket. Ezen vegyületek között szerepelnek többek között: tokoferolok, flavonoidok és karotinoidok.

Egyes tanulmányok azt sugallják, hogy a karotinoidok O2-szuppresszánsok, valamint olyan szerek, amelyek elősegítik a fentebb említett úgynevezett reaktív oxigén- és nitrogénfajok szöveti károsodását.

Meggyőzően bebizonyították, hogy a karotinoidok nagyon hatékony szerek az O-2 inaktiválásában, nagyrészt elkerülve ennek a molekulanak a szövetekre gyakorolt ​​fotoxidatív károsodását.

Ezt a károkat a fény hatása okozza, amely bizonyos molekulákra hat, és a sejtekre potenciálisan káros vegyületek képződését okozza.

Szív-és érrendszer

A szakterületen működő különféle szakértők között meggyőződés van, hogy a karotinoidokban gazdag ételek étrendbe történő beépítése hozzájárul a szív- és érrendszert károsító betegségek, például a magas vérnyomás és a szívkoszorúérrel összefüggő kóros betegségek szenvedésének kockázatának csökkentéséhez.

Még mindig rejtély az a pontos mechanizmus, amellyel a karotinoidok hozzájárulnak a szív- és érrendszer jó egészségéhez. Az orvosok azonban egyetértenek abban, hogy a kiegyensúlyozott étrendnek olyan karotinoidokat tartalmazó élelmiszereket is tartalmaznia kell, legyenek azok karotinok vagy xantofillok.

Rák elleni hatás

Egyes karotinoidok, például a likopin csökkentik bizonyos típusú rákok, például prosztata-, tüdő- és emésztőrendszeri rák előfordulását.

Ugyanebben a vékonyban a karotinoidok acetilénvegyületekként ismert vegyületeket tartalmaznak, amelyeket felismernek, mivel segítenek megakadályozni a daganatok kialakulását.

Ez azonban egy olyan terület, amelyen még sok tanulni kell. Az Egészségügyi Világszervezet kijelenti, hogy az állítás, miszerint a karotinoidok védelmet nyújtanak a rák ellen, "lehetséges, de nem kielégítő", tehát még sok folyamatban lévő tanulmány eredményére várnunk kell.

Ennek ellenére úgy tűnik, hogy minden azt mutatja, hogy az eredmények kedvezőek lesznek, és hogy a karotinoidok fontos szerepet játszanak e szörnyű betegség megelőzésében.

Jótékony hatással vannak a szem egészségére

Figyelembe véve, hogy a karotinoidok egy része a retinol (A-vitamin) prekurzora, kiváló forrást jelentenek a test számára a szükséges mennyiség eléréséhez.

A retinol egy kémiai vegyület, amely a retina szintjén működik annak érdekében, hogy optimalizálja a szemreceptorok működését, és nagymértékben javítsa a látásélességet, különös tekintettel az éjjellátásra.

Erősítik az immunrendszert

A mai napig számos tanulmány kimutatta, hogy a karotinoidok számos előnyeik között erősítik az immunrendszert. Ez fontos, mivel ez a felelős minden olyan kórokozóval, például a baktériumokkal és a vírusokkal, amelyek károsíthatják a testét.

Irodalom

1. Emodi A. Karotinoidok: Tulajdonságok és alkalmazások. Food Technol. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Szabad gyökök és antioxidánsok az élelmiszerekben és in vivo: mit csinálnak és hogyan működnek. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: kémia és alkalmazások áttekintése. Crit Rev Food Sci Nutr.; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE és munkatársai (2010). A természetes vörös pigment likopin erejének feltárása, Molecules, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ I. Vicario, Heredia FJ, (2007) Karotinoid pigmentek: szerkezeti és fizikai-kémiai szempontok, Latin-amerikai Nutrition Archives, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores - Cotera L, et al. (1999) Karotinoidok: szerkezet, funkció, bioszintézis, szabályozás és alkalmazások, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,