КАРОТЕНОИДИ: СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈЕ, КЛАСИФИКАЦИЈА, ХРАНА - БИОЛОГИЈА - 2025

У каротеноиди су хемијска једињења која су присутна у великом количином хране унете дневно. Ово је велика група која обухвата неколико врста молекула.

У ширем смислу, каротеноиди су подељени у две групе: каротени и ксантофили. Унутар сваког се налази велики број једињења, као што су бета-каротен и лутеин. Ова једињења су од виталне важности за тело, јер помажу у побољшању одређених функција попут вида.

Парадајз је извор каротеноида пар екцелленце. Извор: Пише Сцотт Бауер, УСДА АРС, преко Викимедиа Цоммонса

Група каротеноида је предмет проучавања многих стручњака који су својим истраживањима дали заиста вредан допринос. Међутим, ти органски молекули и даље остају мало позната група, али су знатно допринели равнотежи и одржавању телесних функција.

Важно је узети у обзир каротеноиде приликом јела, јер осим здравствених користи они пружају укусан укус и зачин, јединствен у својој врсти.

Хемијска структура

Каротеноиди припадају групи терпеноида, а то су серија једињења која потичу из мевалонске киселине (изведена из ацетил ЦоА). Терпени су деривати изопрена, угљоводоника који се састоји од пет атома угљеника.

Точније, каротеноиди су тетратерпени и састоје се од четрдесет атома угљеника. Ови атоми формирају коњугиране ланце који могу завршити у угљениковим прстеновима, супституисаним и незасићеним на сваком свом крају.

Имају изопреноидну структуру, што значи да имају променљив број коњугованих двоструких веза. Ово је важно јер одређује таласну дужину светлости коју ће молекул апсорбовати. У зависности од врсте светлости коју апсорбује, дати ће специфично обојење поврћу или биљци у којој се налази.

Хемијска структура бета-каротена Извор: Аутор КЕС47 (датотека: Бета-царотене.пнг), преко Викимедиа Цоммонса

Молекули који имају мало двоструких веза апсорбирају свјетлост краће таласне дужине. На пример, постоји молекул који садржи само три коњуговане везе, дакле може да ухвати само ултраљубичасту светлост, безбојан је.

Постоји још једна врста каротеноида која у својој структури садржи укупно једанаест коњугираних двоструких веза и апсорбује чак и црвено.

Својства

Каротеноиди су пигменти растворљиви у мастима, што значи да су добро растворљиви у уљима и мастима. Слично томе, нису синтетичке, већ их природно производе биљке, неке фотосинтетске бактерије и алге. Исто тако, растворљиви су у органским растварачима као што су кетон, диетил етар, метанол и хлороформ, између многих других.

Када су у контакту са киселином, каротеноиди су изузетно нестабилни. То узрокује реакцију циклизације или изомеризације.

Узимајући у обзир да су хидрофобни, каротеноиди ће се наћи у окружењима која су повезана са липидима, попут унутрашњости ћелијских мембрана.

Због присуства двоструких веза у својој хемијској структури, ова једињења су врло осетљива на одређене елементе у окружењу, попут: кисеоника, пероксида, метала, киселина, светлости и топлоте, између осталог.

Исто тако, узимајући у обзир њихову хемијску структуру, многи каротеноиди који постоје у природи су прекурсори витамина А. Да би каротеноид био прекурсор витамина А, морају постојати два услова: присуство ß- јон и способност унутар животињског тела да га трансформише у ретинол.

Међу каротеноиде који могу функционисати као прекурсори витамина А, можемо поменути: α-каротен, ß-зеакаротен и ß-криптоксантин, међу многим другима (отприлике 50).

Класификација

Каротеноиди су класификовани према присуству или одсуству кисеоника у њиховом ланцу, у две велике групе: Ксантофили, који имају кисеоник, и Каротени, који нису.

-Ксантхопхиллс

Ксантофили су хемијска једињења која припадају групи каротеноида који у својој хемијској структури садрже угљеник, водоник и кисеоник. То је посебно богат пигмент у многим биљкама, који је одговоран за жуто и наранџасто обојење неких од њих.

Овај пигмент није ексклузиван за биљке и алге, јер је присутан и у неким животињским структурама, попут жуманцета јаја и егзоскелета неких ракова.

Међу најпознатијим ксантофилима су:

Астаксантин

То је каротеноид растворљив у мастима. Они се углавном могу наћи у микроскопским алгама, квасцима и неким животињама, попут ракова, пастрмки и нарочито у перју неких птица.

Корисност и значај астаксантина лежи у његовој доказаној антиоксидацијској, антиканцерогеној, антидијабетичкој и противупалној снази. Када се астаксантин редовно уноси, добијају се одређене користи, као што су: повећана имунолошка функција, очување кардиоваскуларног здравља и смањење триглицерида у крви, између осталог.

Исто тако, астаксантин има одређена заштитна својства против штетних дјеловања сунчеве светлости на очну јабучицу.

Лутеин

То је пигмент који припада групи каротеноида, тачније ксантофила. Овај пигмент пружа поврће у којем постоји интензивна жута боја. То је дихидрокси дериват α-каротена.

Лутеин је најобилнији ксантофил. Међу њеним корисним својствима за људе може се поменути да штити очи, као и кожу.

Виолаксантин

Може се наћи у наранчи и мандаринама, као и великом броју жутих цветова. Добија се оксидацијом зеаксантина.

-Каротени

Они су познати по овом имену јер су први пут изоловани од шаргарепе (Дауцуц царота). Каротени су породица хемијских једињења која имају карактеристику да представљају боју између црвене и жуте боје, која пролази кроз наранџасту.

Хемијски су састављени од кратког ланца угљоводоника који у својим крајњим прстеновима не садржи кисеоник.

Међу најгледаније каротене можемо поменути:

Бета каротен

То је најзаступљенији каротеноид. То је основни извор витамина А за тело, јер када га заслужује, бета-каротен се трансформише у наведени витамин.

Све ово се дешава на нивоу цревне слузокоже. Они имају велики број благодати за људе, међу којима је једна од најважнијих то што су антиоксиданти.

Алфа каротен

Обично се налази у истој храни уз пратећи бета-каротен. Верује се да ово хемијско једињење штити тело од неких врста карцинома, као што је рак грлића материце.

Ликопен

Налази се углавном у парадајзу, пинчи и паприци. Кроз различите студије утврђено је да смањује шансе за развој различитих врста карцинома. Исто тако, може да смањи холестерол присутан у крви.

Карактеристике

Каротеноиди су хемијска једињења која испуњавају одређене функције, међу којима можемо поменути:

• Они су укључени у процес фотосинтезе. То је зато што су пигменти присутни у биљкама способним да апсорбују светлост различитих таласних дужина.
• Каротеноиди имају функцију провитамина А. То значи да су неки каротеноиди, попут каротена, прекурсори облика ретинола (витамин А). Једном у унутрашњости тела, помоћу различитих биохемијских механизама унутар ћелија, трансформишу се у ретинол, који има много користи за људе. Нарочито на нивоу вида.
• Они су изузетно корисни за човека, јер доприносе одржавању доброг здравственог стања, помажући у спречавању различитих патологија, попут рака и очних болести, између осталог.

Извори хране каротеноида

Каротеноиди су важни елементи у телу, јер пружају широк избор благодати у смислу оптимизације и побољшања одређених телесних функција. Упркос томе, тело нема механизме да их синтетише, па се тако добијају свакодневном исхраном.

Многи људи мисле да је храна богата каротеноидима нужно црвена, наранџаста или жута. Међутим, то није случај, јер постоји чак и зелено поврће у којем постоји значајно присуство ових једињења.

Храна богата каротеноидима. Извор: Пикабаи

У том смислу, каротеноиди су присутни у великом броју намирница, свом поврћу, од којих су нека наведена доле:

• Мрква
• Купус
• Ватерцресс
• Спанаћ
• Црвена паприка
• Парадајз
• Зелена салата
• Лубеница
• Папаиа
• Кајсије
• Наранџасте
• Манго
• Гуава
• Јагода
• Шљива
• Паприке
• Шпароге
• Першун

Ово је само неколико намирница у којима се могу пронаћи каротеноиди. Од виталног је значаја имати на уму и укључити их у свакодневну исхрану.

Захваљујући огромним предностима које пружају, они су данас обавезан део свакодневног уноса и њихове користи су широко препознате.

Предности

Каротеноиди представљају велики број користи за људе. Због тога морају бити укључени у свакодневну исхрану како би имали једињења.

Разне студије извештавају да су благодати ових једињења много, од којих је најпознатија:

Антиоксидантни ефекат

Ово је један од најпознатијих ефеката каротеноида, мада како настаје није правилно схваћен.

Да бисмо разумели антиоксидативни ефекат каротеноида, важно је узети у обзир одређено знање о молекуларној биологији организма. Има неколико механизама за прочишћавање такозваних слободних радикала који му чине значајну штету.

У телу се налазе одређени молекули који су веома штетни за њега. Ту спадају: О ^-2 , ХО и НО (реактивне кисеоник и азот врсте), као и Х ₂ О ₂ и Хоно. Због оштећења ткива које узрокују потребно је да их се тело ослободи. И то се чини кроз различите процесе.

Један од ових механизама користи одређена хемијска једињења која су у стању да их трансформишу или елиминишу. Међу ова једињења спадају: токофероли, флавоноиди и каротеноиди, између осталих.

Неке студије сугеришу да су каротеноиди супресији О2, као и средство које помаже у спречавању оштећења ткива такозваним горе споменутим реактивним кисиком и душиком.

Потпуно је показано да су каротеноиди високо ефикасни агенси у инактивацији О-2, у великој мери избегавајући фотоксидативно оштећење овог молекула на ткивима.

Ово оштећење настало би дејством светлости, која делује на одређене молекуле, изазивајући стварање једињења која могу бити штетна за ћелије.

Кардиоваскуларни систем

Између различитих стручњака са овог подручја верује се да укључивање у исхрану хране богате каротеноидима доприноси смањењу ризика од оболевања од кардиоваскуларног система, као што су хипертензија и патологије повезане са коронарним артеријама.

Тачан механизам којим каротеноиди доприносе добром здрављу кардиоваскуларног система још увек је мистерија. Међутим, лекари се слажу да уравнотежена исхрана треба да укључује храну која садржи каротеноиде, било да су у питању каротени или ксантофили.

Ефекат против рака

Неки каротеноиди, попут ликопена, смањују учесталост неких врста рака, попут рака простате, плућа и пробавног тракта.

У истој вези, каротеноиди имају једињења позната и као ацетилен, која су препозната јер помажу у спречавању развоја тумора.

Међутим, ово је област у којој треба много тога научити. Светска здравствена организација наводи да је тврдња да каротеноиди штите од рака "могућа, али недовољна", тако да још увек морамо да сачекамо резултате многих студија које су још у току.

Упркос томе, све изгледа да указује да ће резултати бити повољни и да каротеноиди играју важну улогу у превенцији ове ужасне болести.

Благотворно делују на здравље ока

Узимајући у обзир да су неки каротеноиди прекурсори ретинола (витамина А), они представљају одличан извор организму да добије количину која му је потребна.

Ретинол је хемијско једињење које делује на нивоу мрежнице како би оптимизирало рад очних рецептора и увелике побољшало оштрину вида, посебно у погледу ноћног вида.

Јачају имуни систем

До данас постоји неколико студија која су показала да каротеноиди, поред својих многих предности, јачају имуни систем. Ово је важно, јер је ово онај који је задужен за суочавање са било којим патогеном који може оштетити организам, попут бактерија и вируса, између осталог.

Референце

1. Емоди А. Каротеноиди: Својства и апликације. Фоод Тецхнол. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Халливелл Б, Мурциа МА, Цхирицо С, Аруома ОИ. (1995) Слободни радикали и антиоксиданти у храни и ин виво: шта раде и како раде. Црит Рев Фоод Сци и Нутр .; 35 (1/2): 7-20.
3. Хигуера-Циапара И, Фелик-Валензуела Л, Гоицоолеа ФМ. (2006) Астаксантин: преглед његове хемије и примене. Црит Рев Фоод Сци Нутр. ; 46: 185-196.
4. . Конг КВ, Кхоо ХЕ и други, (2010). Откривање моћи природног црвеног пигмента ликопена, Молекули, 15, 959-987
5. Мелендез-Мартинез АЈ Вицарио И, Хередиа ФЈ, (2007) Каротеноидни пигменти: структурна и физичко-хемијска разматрања, Латинскоамеричка архива исхране, 57 (2)
6. Санцхез А, Флорес -Цотера Л и др. (1999) Каротеноиди: структура, функција, биосинтеза, регулација и примене, Рев. Латиноамерицана де Мицробиологиа, 41: 175-191,