KAROTINOĪDI: STRUKTŪRA, FUNKCIJAS, KLASIFIKĀCIJA, PĀRTIKA - BIOLOĢIJA - 2025

The karotenoīdi ir ķīmiski savienojumi, kas ir klāt lielu daudzumu pārtikas pievadītā katru dienu. Šī ir liela grupa, kas ietver vairāku veidu molekulas.

Plaši runājot, karotinoīdi ir sadalīti divās grupās: karotīni un ksantofīli. Katra iekšpusē ir liels skaits savienojumu, piemēram, beta-karotīns un luteīns. Šie savienojumi ir ļoti svarīgi organismā, jo tie palīdz uzlabot noteiktas funkcijas, piemēram, redzi.

Tomāts ir izcilu karotinoīdu avots. Avots: Skots Bauers, USDA ARS, izmantojot Wikimedia Commons

Karotinoīdu grupa ir daudzu speciālistu pētījumu objekts, kuri ar saviem pētījumiem ir devuši patiešām vērtīgu ieguldījumu. Tomēr šīs organiskās molekulas joprojām ir maz zināma grupa, taču tās ir daudz veicinājušas ķermeņa funkciju līdzsvaru un uzturēšanu.

Ēdot ir svarīgi ņemt vērā karotinoīdus, jo papildus veselības ieguvumiem tie nodrošina arī garšīgu garšu un garšvielas, unikālu šāda veida.

Ķīmiskā struktūra

Karotinoīdi pieder pie terpenoīdu grupas, tie ir savienojumu virkne, kas nāk no mevalonskābes (iegūta no Acetyl CoA). Terpēni ir izoprēna, ogļūdeņraža, kas sastāv no pieciem oglekļa atomiem, atvasinājumi.

Konkrēti, karotinoīdi ir tetraterpēni un sastāv no četrdesmit oglekļa atomiem. Šie atomi veido konjugētas ķēdes, kas var beigties ar oglekļa gredzeniem, aizvietotiem un nepiesātinātiem katrā to galā.

Viņiem ir izoprenoīda struktūra, kas nozīmē, ka tiem ir mainīgs skaits konjugētu dubultsaitu. Tas ir svarīgi, jo tas nosaka gaismas viļņa garumu, ko molekula absorbēs. Atkarībā no gaismas veida, ko tas absorbē, tas piešķirs īpašu krāsu dārzeņiem vai augiem, kuros tas atrodas.

Beta-karotīna ķīmiskā struktūra. Avots: Autors: KES47 (fails: Beta-karotīns.png), izmantojot Wikimedia Commons

Molekulas, kurām ir maz divkāršo saišu, absorbē īsāka viļņa garuma gaismu. Piemēram, ir molekula, kas satur tikai trīs konjugētās saites, tāpēc tā var uztvert tikai ultravioleto gaismu, tā ir bezkrāsaina.

Ir vēl viens karotinoīdu tips, kas savā struktūrā satur vienpadsmit konjugētas dubultās saites un absorbē pat sarkanu.

Īpašības

Karotinoīdi ir taukos šķīstoši pigmenti, kas nozīmē, ka tie labi šķīst eļļās un taukos. Tāpat tie nav sintētiski, bet tos dabiski ražo augi, dažas fotosintētiskas baktērijas un aļģes. Tāpat daudzu citu starpā tie šķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, ketonā, dietilēterī, metanolā un hloroformā.

Saskaroties ar skābi, karotinoīdi ir ārkārtīgi nestabili. Tas izraisa ciklizācijas vai izomerizācijas reakcijas.

Ņemot vērā, ka tie ir hidrofobiski, karotinoīdus atradīs vidē, kas saistīta ar lipīdiem, piemēram, šūnu membrānu iekšpusē.

Tā kā to ķīmiskajā struktūrā ir divkāršās saites, šie savienojumi ir ļoti jutīgi pret noteiktiem vides elementiem, piemēram: skābekli, peroksīdiem, metāliem, skābēm, gaismu un siltumu, cita starpā.

Tāpat, ņemot vērā to ķīmisko struktūru, daudzi dabā esošie karotinoīdi ir A vitamīna prekursori. Lai karotinoīds būtu A vitamīna prekursors, ir jābūt diviem nosacījumiem: ß- jonons un dzīvnieka ķermeņa spēja to pārveidot par retinolu.

Starp karotinoīdiem, kas var darboties kā A vitamīna prekursori, starp daudziem citiem mēs varam minēt α-karotīnu, ß-zeakarotīnu un ß-kriptoksantīnu (aptuveni 50).

Klasifikācija

Karotinoīdus klasificē pēc skābekļa klātbūtnes vai neesamības viņu ķēdē divās lielās grupās: ksantofiliem, kas satur skābekli, un karotīniem, kuriem nav.

-Ksantofīli

Ksantofīli ir ķīmiski savienojumi, kas pieder karotinoīdu grupai un kuru ķīmiskajā struktūrā ir ogleklis, ūdeņradis un skābeklis. Tas ir īpaši bagātīgs pigments daudzos augos, izraisot dažu augu dzelteno un oranžo krāsu.

Šis pigments nav raksturīgs tikai augiem un aļģēm, jo ​​tas atrodas arī dažās dzīvnieku struktūrās, piemēram, olu dzeltenumā un dažu vēžveidīgo eksoskeletā.

Starp pazīstamākajiem ksantofiliem ir:

Astaksantīns

Tas ir taukos šķīstošs karotinoīds. Tos galvenokārt var atrast mikroskopiskās aļģēs, raugos un dažos dzīvniekos, piemēram, vēžveidīgajos, forelēs un īpaši dažu putnu spalvās.

Astaksantīna lietderība un nozīme slēpjas pierādītajā antioksidanta, pretvēža, pretdiabēta un pretiekaisuma spējā. Regulāri norijot astaksantīnu, tiek iegūtas noteiktas priekšrocības, piemēram: paaugstināta imūno funkcija, sirds un asinsvadu veselības saglabāšana un triglicerīdu līmeņa pazemināšanās asinīs.

Tāpat astaksantīnam ir noteiktas aizsargājošas īpašības pret saules gaismas kaitīgo iedarbību uz acs ābolu.

Luteīns

Tas ir pigments, kas pieder karotinoīdu, īpaši ksantofilu, grupai. Šis pigments nodrošina dārzeņus, kuros ir izteikti dzeltena krāsa. Tas ir α-karotīna dihidroksi atvasinājums.

Luteīns ir visizplatītākais ksantofils. Starp cilvēkiem labvēlīgajām īpašībām var minēt, ka tas aizsargā acis, kā arī ādu.

Violaksantīns

To var atrast apelsīnu un mandarīnu, kā arī lielu dzelteno ziedu skaitā. To iegūst, oksidējot zeaksantīnu.

-Karotīni

Viņus pazīst ar šo vārdu, jo viņi pirmo reizi tika izolēti no burkāna (Daucuc carota). Karotīni ir ķīmisku savienojumu saime, kurai raksturīga krāsa, kas caur sarkano un oranžo izstaro sarkanu un dzeltenu krāsu.

Ķīmiski tos veido īsa ogļūdeņražu ķēde, kuras gala gredzenos nav skābekļa.

Starp visvairāk izpētītajiem karotīniem mēs varam minēt:

Beta karotīns

Tas ir visizplatītākais karotinoīds. Tas ir būtisks A vitamīna avots ķermenim, jo, kad tas to ir pelnījis, beta-karotīns tiek pārveidots par minēto vitamīnu.

Tas viss notiek zarnu gļotādas līmenī. Viņiem ir daudz ieguvumu cilvēkiem, starp kuriem viens no vissvarīgākajiem ir tas, ka tie ir antioksidanti.

Alfa karotīns

Tas parasti ir atrodams tajos pašos pārtikas produktos, kam pievienots beta-karotīns. Tiek uzskatīts, ka šis ķīmiskais savienojums aizsargā ķermeni no dažiem vēža veidiem, piemēram, dzemdes kakla vēža.

Likopēns

Tas atrodams galvenokārt tomātos, tapos un paprikā. Veicot dažādus pētījumus, tika noteikts, ka tas samazina iespējas saslimt ar dažāda veida vēzi. Tāpat tas spēj samazināt holesterīna līmeni asinīs.

Iespējas

Karotinoīdi ir ķīmiski savienojumi, kas pilda noteiktas funkcijas, starp kurām var minēt:

• Viņi ir iesaistīti fotosintēzes procesā. Tas ir tāpēc, ka tie ir pigmenti augos, kas spēj absorbēt dažādu viļņu garumu gaismu.
• Karotinoīdiem ir funkcija ar provitamīnu A. Tas nozīmē, ka daži karotinoīdi, piemēram, karotīni, ir retinola (A vitamīna) prekursoru formas. Kad tie atrodas ķermeņa iekšienē, izmantojot dažādus šūnās esošos bioķīmiskos mehānismus, tie tiek pārveidoti par retinolu, kam ir daudz ieguvumu cilvēkiem. Īpaši redzes sajūtas līmenī.
• Tie ir ārkārtīgi izdevīgi cilvēkam, jo ​​tie palīdz uzturēt labu veselības stāvokli, cita starpā palīdzot novērst dažādas patoloģijas, piemēram, vēzi un acu slimības.

Karotinoīdu pārtikas avoti

Karotinoīdi ir svarīgi ķermeņa elementi, jo tie sniedz ļoti dažādas priekšrocības, optimizējot un uzlabojot noteiktas ķermeņa funkcijas. Neskatoties uz to, ķermenim nav mehānismu, kā tos sintezēt, tāpēc tos iegūst ikdienas uzturā.

Daudzi cilvēki domā, ka pārtika, kas bagāta ar karotinoīdiem, obligāti ir sarkana, oranža vai dzeltena. Tomēr tas tā nav, jo ir pat zaļie dārzeņi, kuros ievērojami ir šo savienojumu klātbūtne.

Pārtika, kas bagāta ar karotinoīdiem. Avots: Pixabay

Šajā ziņā karotinoīdi atrodas daudzos pārtikas produktos, visos dārzeņos, daži no tiem ir uzskaitīti zemāk:

• Burkāns
• Kāposti
• Ūdenskreses
• Spināti
• sarkanie pipari
• Tomātu
• Salāti
• Arbūzs
• Papaija
• Aprikoze
• apelsīns
• Mango
• Guava
• Zemene
• Plūme
• Pipari
• Sparģeļi
• Pētersīļi

Šie ir tikai daži no pārtikas produktiem, kuros var atrast karotinoīdus. Ir ārkārtīgi svarīgi tos paturēt prātā un iekļaut ikdienas uzturā.

Pateicoties milzīgajiem ieguvumiem, ko tie sniedz, mūsdienās tie ir obligāta ikdienas devas daļa, un to ieguvumi tiek plaši atzīti.

Ieguvumi

Karotinoīdi rada lielu skaitu ieguvumu cilvēkiem. Tāpēc tie ir jāiekļauj ikdienas uzturā, lai būtu pieejami šie savienojumi.

Dažādi pētījumi ziņo, ka šo savienojumu ieguvumi ir daudz, vispazīstamākie ir šādi:

Antioksidanta iedarbība

Šis ir viens no slavenākajiem karotinoīdu efektiem, lai gan tas, kā tas notiek, nav pareizi izprasts.

Lai izprastu karotinoīdu antioksidantu iedarbību, ir svarīgi ņemt vērā noteiktas zināšanas par organisma molekulāro bioloģiju. Tam ir vairāki mehānismi tā saukto brīvo radikāļu attīrīšanai, kas tam nodara būtisku kaitējumu.

Organismā ir noteiktas molekulas, kas tam ir ļoti kaitīgas. Tajos ietilpst: O ^-2 , HO un NO (reaktīvās skābekļa un slāpekļa sugas), kā arī H ₂ O ₂ un HONO. To izraisīto audu bojājumu dēļ ķermenim ir nepieciešams no tiem atbrīvoties. Un tas tiek darīts dažādos procesos.

Vienā no šiem mehānismiem izmanto noteiktus ķīmiskos savienojumus, kas spēj tos pārveidot vai novērst. Starp šiem savienojumiem ir: tokoferoli, flavonoīdi un karotinoīdi, cita starpā.

Daži pētījumi liecina, ka karotinoīdi ir O2 slāpējoši līdzekļi, kā arī līdzeklis, kas palīdz novērst audu bojājumus no iepriekšminētajām tā sauktajām reaktīvajām skābekļa un slāpekļa sugām.

Ir pārliecinoši pierādīts, ka karotinoīdi ir ļoti efektīvi aģenti O-2 inaktivācijā, lielā mērā izvairoties no šīs molekulas fotoksidatīvā kaitējuma audiem.

Šo kaitējumu radīs gaismas iedarbība, kas iedarbojas uz noteiktām molekulām, izraisot šūnām potenciāli kaitīgu savienojumu veidošanos.

Kardiovaskulārā sistēma

Starp dažādiem jomas ekspertiem tā ir pārliecība, ka tādu pārtikas produktu iekļaušana uzturā, kas bagāti ar karotinoīdiem, samazina risku saslimt ar slimībām, kuras apdraud sirds un asinsvadu sistēmu, piemēram, hipertensiju un patoloģijām, kas saistītas ar koronārajām artērijām.

Precīzs mehānisms, kā karotinoīdi veicina labu sirds un asinsvadu sistēmas veselību, joprojām ir noslēpums. Tomēr ārsti piekrīt, ka sabalansētā uzturā jāiekļauj pārtikas produkti, kas satur karotinoīdus neatkarīgi no tā, vai tie ir karotīni vai ksantofīli.

Pretvēža iedarbība

Daži karotinoīdi, piemēram, likopēns, samazina dažu vēža veidu sastopamību, piemēram, prostatas, plaušu un gremošanas trakta vēzi.

Tajā pašā veidā karotinoīdi satur savienojumus, kas pazīstami kā acetilēniskie līdzekļi, kuri tiek atzīti, jo tie palīdz novērst audzēju attīstību.

Tomēr šī ir joma, kurā vēl daudz jāiemācās. Pasaules Veselības organizācija paziņo, ka apgalvojums, ka karotinoīdi aizsargā pret vēzi, ir "iespējams, bet nepietiekams", tāpēc mums joprojām jāgaida daudzu joprojām notiekošo pētījumu rezultāti.

Neskatoties uz to, šķiet, ka viss liecina, ka rezultāti būs labvēlīgi un ka karotinoīdiem ir nozīmīga loma šīs briesmīgās slimības profilaksē.

Tie ir labvēlīgi acu veselībai

Ņemot vērā, ka daži no karotinoīdiem ir retinola (A vitamīna) prekursori, tie ir lielisks avots organismam, lai iegūtu nepieciešamo daudzumu.

Retinols ir ķīmisks savienojums, kas darbojas tīklenes līmenī, lai optimizētu acu receptoru darbību un ievērojami uzlabotu redzes asumu, īpaši attiecībā uz nakts redzamību.

Viņi stiprina imūnsistēmu

Līdz šim ir veikti vairāki pētījumi, kas parādīja, ka starp karotinoīdiem starp daudzajiem ieguvumiem ir arī imūnsistēmas stiprināšana. Tas ir svarīgi, jo tas ir atbildīgs par darījumiem ar visiem patogēniem, kas cita starpā var kaitēt ķermenim, piemēram, baktērijām un vīrusiem.

Atsauces

1. Emodi A. Karotinoīdi: īpašības un pielietojums. Pārtikas tehnoloģija. 1978. gads; (32): 38-42, 78. lpp.
2. Hallivels B, Mursija MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Brīvie radikāļi un antioksidanti pārtikā un in vivo: ko viņi dara un kā darbojas. Crit Rev Food Sci and Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaksantīns: pārskats par tā ķīmiju un lietojumiem. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE, et al, (2010). Dabiskā sarkanā pigmenta likopēna spēka atklāšana, Molecules, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotinoīdu pigmenti: strukturālie un fizikāli ķīmiskie apsvērumi, Latīņamerikas Uztura arhīvs, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et al (1999) Karotinoīdi: struktūra, funkcijas, biosintēze, regulēšana un pielietojums, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,