KAROTINOIDAI: STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, KLASIFIKACIJA, MAISTAS - BIOLOGIJA - 2025

Kad karotinoidų yra cheminiai junginiai, kurių yra su dideliu kiekiu maisto suvartoti kasdien. Tai yra didelė grupė, apimanti kelių rūšių molekules.

Plačiąja prasme karotenoidai yra suskirstyti į dvi grupes: karotinus ir ksantofilus. Kiekvieno jų viduje yra daugybė junginių, tokių kaip beta karotinas ir liuteinas. Šie junginiai yra gyvybiškai svarbūs organizmui, nes jie padeda pagerinti tam tikras funkcijas, tokias kaip regėjimas.

Pomidoras yra geriausias karotinoidų šaltinis. Šaltinis: Scott Bauer, USDA ARS, per „Wikimedia Commons“

Karotenoidų grupė yra daugelio specialistų, kurie savo tyrimais padarė tikrai vertingą indėlį, objektas. Tačiau šios organinės molekulės ir toliau išlieka mažai žinomos grupės, tačiau jos labai prisidėjo prie kūno funkcijų pusiausvyros palaikymo ir palaikymo.

Valgydami svarbu atsižvelgti į karotinoidus, nes jie ne tik naudingi sveikatai, bet ir suteikia skanų skonį ir prieskonius, unikalius tokio pobūdžio.

Cheminė struktūra

Karotenoidai priklauso terpenoidų grupei, tai yra junginiai, gaunami iš mevalono rūgšties (gautos iš Acetyl CoA). Terpenai yra izopreno, angliavandenilio, sudaryto iš penkių anglies atomų, dariniai.

Tiksliau, karotenoidai yra tetraterpenai ir sudaryti iš keturiasdešimties anglies atomų. Šie atomai sudaro konjuguotas grandines, kurios gali pasibaigti anglies žiedais, pakeistais ir nesočiaisiais kiekviename jų gale.

Jie turi izoprenoidinę struktūrą, o tai reiškia, kad jie turi kintamą skaičių konjuguotų dvigubų jungčių. Tai svarbu, nes jis nustato šviesos bangos ilgį, kurį molekulė sugers. Priklausomai nuo to, kokią šviesą jis sugeria, jis suteiks tam tikrą spalvą daržovei ar augalui, kuriame yra.

Cheminė beta karotino struktūra. Šaltinis: Autorius: KES47 (failas: Beta-karotinas.png), per „Wikimedia Commons“

Molekulės, turinčios keletą dvigubų jungčių, sugeria trumpesnio bangos ilgio šviesą. Pavyzdžiui, yra molekulė, kurioje yra tik trys konjuguoti ryšiai, todėl ji gali užfiksuoti tik ultravioletinę šviesą, ji yra bespalvė.

Yra dar vienas karotinoidų tipas, kurio struktūroje yra iš viso vienuolika konjuguotų dvigubų jungčių ir jis absorbuoja net raudoną.

Savybės

Karotinoidai yra riebaluose tirpūs pigmentai, vadinasi, jie gerai tirpsta aliejuose ir riebaluose. Panašiai, jie nėra sintetiniai, bet natūraliai gaminami augalų, kai kurių fotosintetinių bakterijų ir dumblių. Be to, jie taip pat tirpsta organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip ketonas, dietilo eteris, metanolis ir chloroformas.

Karotinoidai, susilietę su rūgštimi, yra labai nestabilūs. Tai sukelia ciklizacijos ar izomerizacijos reakcijas.

Atsižvelgiant į tai, kad jie yra hidrofobiniai, karotenoidai bus rasti su lipidais susijusioje aplinkoje, pavyzdžiui, ląstelių membranų viduje.

Dėl jų cheminės struktūros dvigubų jungčių šie junginiai yra labai jautrūs tam tikriems aplinkos elementams, tokiems kaip: deguonys, peroksidai, metalai, rūgštys, šviesa ir šiluma.

Panašiai, atsižvelgiant į jų cheminę struktūrą, daugelis gamtoje esančių karotenoidų yra vitamino A pirmtakai. Kad karotenoidas būtų vitamino A pirmtakas, turi egzistuoti dvi sąlygos: ß- jononas ir gyvūno kūno galimybė paversti jį retinoliu.

Tarp karotinoidų, galinčių veikti kaip vitamino A pirmtakai, galime paminėti: α-karotiną, ß-zeakaroteną ir ß-kriptoksantiną (be kita ko) (maždaug 50).

klasifikacija

Karotenoidai klasifikuojami pagal deguonies buvimą ar nebuvimą jų grandinėje į dvi dideles grupes: ksantofilus, kurie turi deguonį, ir karotenus, kurie neturi.

-Ksantofilai

Ksantofilai yra cheminiai junginiai, priklausantys karotenoidų grupei, kurių cheminėje struktūroje yra anglies, vandenilio ir deguonies. Tai ypač gausus daugelio augalų pigmentas, sukeliantis geltoną ir oranžinį kai kurių augalų spalvą.

Šis pigmentas nėra būdingas tik augalams ir dumbliams, nes jo yra ir kai kuriose gyvūnų struktūrose, tokiose kaip kiaušinių trynys ir kai kurių vėžiagyvių egzoskeletas.

Tarp žinomiausių ksantofilų yra:

Astaksantinas

Tai yra riebaluose tirpus karotinoidas. Jų daugiausia galima rasti mikroskopiniuose dumbliuose, mielėse ir kai kuriuose gyvūnuose, pavyzdžiui, vėžiagyviuose, upėtakiuose ir ypač kai kurių paukščių plunksnose.

Astaksantino naudingumas ir svarba yra įrodytas jo antioksidantas, priešvėžinis, antidiabetinis ir priešuždegiminis poveikis. Reguliariai nurijus astaksantino, gaunama tam tikra nauda, ​​pavyzdžiui: padidėja imuninė funkcija, išsaugoma širdies ir kraujagyslių sveikata ir sumažėja trigliceridų kiekis kraujyje.

Taip pat astaksantinas turi tam tikrų apsauginių savybių nuo žalingo saulės spindulių poveikio akies obuoliui.

Liuteinas

Tai pigmentas, priklausantis karotenoidų, ypač ksantofilų, grupei. Šis pigmentas suteikia daržoves, kurių spalva yra ryškiai geltona. Tai yra α-karotino dihidroksi darinys.

Liuteinas yra gausiausias ksantofilas. Tarp naudingų savybių žmonėms galima paminėti, kad ji apsaugo akis, taip pat odą.

Violaksantinas

Jo galima rasti apelsinų ir mandarinų, taip pat daugybės geltonų gėlių, odelėse. Jis gaunamas oksidavus zeaksantiną.

-Karotenai

Jie žinomi šiuo vardu, nes pirmą kartą buvo išskirti iš morkos (Daucuc carota). Karotinai yra cheminių junginių grupė, kuriai būdinga spalva, kuri yra tarp raudonos ir geltonos, praeinančios per oranžinę spalvą.

Chemiškai jie yra sudaryti iš trumpos angliavandenilių grandinės, kurios galiniuose žieduose nėra deguonies.

Tarp labiausiai ištirtų karotinų galime paminėti:

Beta karotinas

Tai yra gausiausias karotinoidas. Tai yra pagrindinis vitamino A šaltinis organizmui, nes tada, kai jis to vertas, beta karotinas virsta minėtu vitaminu.

Visa tai vyksta žarnyno gleivinės lygyje. Jie turi daug naudos žmonėms, iš kurių vienas svarbiausių yra antioksidantai.

Alfa karotinas

Paprastai jis randamas tuose pačiuose maisto produktuose, kartu su beta karotinu. Manoma, kad šis cheminis junginys apsaugo organizmą nuo kai kurių vėžio rūšių, tokių kaip gimdos kaklelio vėžys.

Likopenas

Daugiausia jo yra pomidoruose, smeigtukuose ir paprikose. Atliekant įvairius tyrimus nustatyta, kad tai sumažina įvairių rūšių vėžio išsivystymo tikimybę. Taip pat jis gali sumažinti cholesterolio kiekį kraujyje.

funkcijos

Karotinoidai yra cheminiai junginiai, atliekantys tam tikras funkcijas, tarp kurių galime paminėti:

• Jie dalyvauja fotosintezės procese. Taip yra todėl, kad tai yra pigmentai, esantys augaluose, gebančiuose sugerti įvairaus ilgio bangas.
• Karotinoidai turi provitamino funkciją A. Tai reiškia, kad kai kurie karotenoidai, tokie kaip karotinai, yra pirmtakai retinolio (vitamino A) pavidalu. Patekę į organizmą, per įvairius biocheminius mechanizmus ląstelėse, jie virsta retinoliu, o tai turi daug naudos žmonėms. Ypač regėjimo jausmo lygiu.
• Jie yra nepaprastai naudingi žmogui, nes padeda palaikyti gerą sveikatos būklę, padeda išvengti įvairių patologijų, tokių kaip vėžys ir akių ligos.

Karotinoidų maisto šaltiniai

Karotinoidai yra svarbūs organizmo elementai, nes jie teikia daugybę privalumų, susijusių su tam tikrų kūno funkcijų optimizavimu ir tobulinimu. Nepaisant to, organizmas neturi mechanizmų, kaip jas susintetinti, todėl jos gaunamos kasdienine racionu.

Daugelis žmonių mano, kad maistas, kuriame gausu karotinoidų, būtinai yra raudonos, oranžinės arba geltonos spalvos. Tačiau taip nėra, nes yra net žalių daržovių, kuriose yra daug šių junginių.

Maistas, kuriame gausu karotinoidų. Šaltinis: „Pixabay“

Šia prasme karotinoidų yra daugelyje maisto produktų, visų daržovių, kai kurie iš jų yra išvardyti toliau:

• Morkos
• Kopūstai
• Vandens kruopos
• Špinatai
• paprika
• Pomidoras
• Salotos
• Arbūzas
• Papajos
• Abrikosas
• Oranžinė
• Mango
• Gvajavos
• Braškių
• Slyva
• Pipirai
• Šparagai
• Petražolės

Tai tik keli maisto produktai, kuriuose galima rasti karotenoidų. Gyvybiškai svarbu nepamiršti jų įtraukti į dienos racioną.

Dėl didžiulės naudos, kurią jie teikia, šiais laikais jie yra privaloma dienos normos dalis ir jų nauda yra plačiai pripažįstama.

Privalumai

Karotinoidai teikia daug naudos žmonėms. Štai kodėl jie turi būti įtraukti į dienos racioną, kad būtų prieinami šie junginiai.

Įvairūs tyrimai rodo, kad šių junginių nauda yra daug, žinomiausi:

Antioksidacinis poveikis

Tai yra vienas garsiausių karotenoidų padarinių, nors kaip jis pasireiškia, nebuvo tinkamai suprastas.

Norint suprasti antioksidacinį karotenoidų poveikį, svarbu atsižvelgti į tam tikras žinias apie organizmo molekulinę biologiją. Jis turi keletą mechanizmų, kaip išvalyti vadinamuosius laisvuosius radikalus, kurie jam daro didelę žalą.

Kūne yra tam tikrų molekulių, kurios jam yra labai kenksmingos. Tai apima: O ^-2 , HO ir NO (reaktyviosios deguonies ir azoto rūšys), taip pat H ₂ O ₂ ir HONO. Dėl jų daromo audinių pažeidimo kūnui būtina jų atsikratyti. Ir tai daro per įvairius procesus.

Viename iš šių mechanizmų naudojami tam tikri cheminiai junginiai, kurie gali juos transformuoti ar pašalinti. Tarp šių junginių yra: tokoferoliai, flavonoidai ir karotinoidai.

Kai kurie tyrimai rodo, kad karotinoidai yra O2 slopinantys vaistai, taip pat agentas, padedantis išvengti audinių pažeidimų, susijusių su aukščiau paminėtomis vadinamosiomis reaktyviosiomis deguonies ir azoto rūšimis.

Įrodyta, kad karotenoidai yra labai veiksmingi O-2 inaktyvinimo agentai, iš esmės išvengiant šios molekulės fotoksidacinio pažeidimo audiniuose.

Šią žalą padarys šviesos, veikiančios tam tikras molekules, veikimas, sukeliantis junginius, kurie gali būti kenksmingi ląstelėms.

Širdies ir kraujagyslių sistema

Skirtingi šios srities ekspertai įsitikinę, kad maisto produktų, kuriuose gausu karotinoidų, racionas padeda sumažinti riziką patirti tokias ligas, kurios pakenkia širdies ir kraujagyslių sistemai, pavyzdžiui, hipertenzijai ir patologijoms, susijusioms su vainikinėmis arterijomis.

Tikslus mechanizmas, kuriuo karotenoidai prisideda prie geros širdies ir kraujagyslių sistemos sveikatos, vis dar yra paslaptis. Tačiau gydytojai sutinka, kad subalansuotą mitybą turėtų sudaryti maisto produktai, kuriuose yra karotinoidų, nesvarbu, ar jie yra karotinai, ar ksantofilai.

Priešvėžinis poveikis

Kai kurie karotenoidai, tokie kaip likopenas, sumažina kai kurių rūšių vėžį, pavyzdžiui, prostatos, plaučių ir virškinamojo trakto vėžį.

Tuo pačiu būdu karotenoidai turi junginius, žinomus kaip acetilenikai, kurie yra atpažįstami, nes jie padeda užkirsti kelią navikams.

Tačiau tai sritis, kurioje dar reikia daug ką išmokti. Pasaulio sveikatos organizacija teigia, kad teiginys, kad karotenoidai apsaugo nuo vėžio, yra „galimas, tačiau nepakankamas“, todėl vis dar turime laukti daugelio tebevykdomų tyrimų rezultatų.

Nepaisant to, viskas rodo, kad rezultatai bus palankūs ir kad karotinoidai vaidina svarbų vaidmenį užkertant kelią šiai baisiai ligai.

Jie naudingi akių sveikatai

Atsižvelgiant į tai, kad kai kurie karotinoidai yra retinolio (vitamino A) pirmtakai, jie yra puikus šaltinis kūnui gauti reikiamą kiekį.

Retinolis yra cheminis junginys, veikiantis tinklainės lygiu, siekiant optimizuoti akių receptorių veikimą ir labai pagerinti regėjimo aštrumą, ypač atsižvelgiant į naktinį matymą.

Jie stiprina imuninę sistemą

Iki šiol yra keletas tyrimų, kurie parodė, kad tarp daugelio karotenoidų privalumų stiprinama imuninė sistema. Tai svarbu, nes jis yra atsakingas už bet kokį patogeną, kuris gali pakenkti kūnui, pavyzdžiui, bakterijas ir virusus, be kita ko.

Nuorodos

1. Emodi A. Karotinoidai: savybės ir pritaikymas. Maisto technologija. 1978; (32): 38–42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Laisvieji radikalai ir antioksidantai maiste ir in vivo: ką jie veikia ir kaip veikia. „Crit Rev Food Sci and Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. „Higuera-Ciapara I“, „Félix-Valenzuela L“, „Goycoolea FM“. (2006) Astaksantinas: jo chemijos ir taikymo apžvalga. „Crit Rev Food Sci Nutr“. ; 46: 185–196.
4. . Kong KW, Khoo HE ir kt., (2010). Natūralaus raudonojo pigmento likopeno galios atskleidimas, Molecules, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotinoidiniai pigmentai: struktūriniai ir fizikiniai ir cheminiai aspektai, Lotynų Amerikos mitybos archyvas, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L ir kt. (1999) Karotinoidai: struktūra, funkcija, biosintezė, reguliavimas ir taikymas, red. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175–191,