Каротиноїди - FETeV

Вчений Генріх Вакенродер вперше виділив з моркви вуглеводневу сполуку в 1831 році, яку назвав каротином. Незабаром пізніше термін «каротиноїди» був введений для всіх барвників цієї групи. З поліфенолами каротиноїди є одними з найбільш вивчених фітохімікатів. Навіть якщо було встановлено лише декілька доказових ефектів полієнових барвників, інгібуючі рак властивості, імуномодулюючі ефекти та антиоксидантні ефекти можна зарахувати до позитивних властивостей каротиноїдів.

Структурна структура

З хімічної точки зору, каротиноїди належать до терпеноїдів. Більшість із них - тетратерпени, які складаються з 8 ізопреноїдних одиниць. Каротиноїди мають довгі вуглеводневі ланцюги з численними сполученими подвійними зв’язками, саме тому вони жиророзчинні і здаються кольоровими. Завдяки хімічній структурі розрізняють безкисневі (каротини) та кисневмісні (ксантофіли) каротиноїди.

До каротинів належать, наприклад:

Альфа-каротин
Бета каротин
Лікопен.

Ксантофіли включають, наприклад:

Астаксантин
Бета-криптоксантин
Кантаксантин
Лютеїн
Капсантин
Зеаксантин.

Ксантофіли створюються шляхом вставки гідроксильних груп у кільця каротиноїдів. Вони чутливі до тепла, і тому - на відміну від термостійких каротинів - можуть бути знищені при варінні або нагріванні в мікрохвильовій печі. Хоча з ксантофілами до 50% втрачається внаслідок приготування, втрати альфа, бета та гамма-каротину складають лише близько 10%. В даний час відомо близько 650 каротиноїдів, з яких близько 50 речовин можуть перетворюватися у вітамін А завдяки своїй хімічній структурі. Каротиноїди також розчиняються у жирах і дуже чутливі до кисню та світла.

Кон'юговані подвійні зв'язки каротиноїдів викликають різні кольори в діапазоні жовтого, оранжевого та червоного, поглинаючи певні частини спектра видимого світла.

Каротиноїди можуть синтезуватися бактеріями, водоростями, грибами та рослинами і є важливими для всіх фотосинтезуючих рослин. Як зв’язані з білками пігменти, вони беруть участь у фотосинтетичному поглинанні світла та захищають хлорофіл у зелених листках від окислювальної деградації. Каротини в основному містяться в оранжево-жовто-червоних овочах і фруктах, тоді як ксантофіли в основному містяться в зеленолистих овочах. Крім того, каротиноїди також відповідають за жовто-червонуватий осінній колір листя, оскільки восени рослини розщеплюють лише пігмент хлорофіл, щоб відновити азот, який він містить.

Функції та завдання

Фізіологічні функції окремих каротиноїдів, ймовірно, дуже різні. Більшість із них не виконує функції провітаміну, проте відомі численні захисні ефекти. Ряд популяційних досліджень за останні роки показав, що недостатнє споживання каротиноїдів або низький рівень каротиноїдів у плазмі пов'язані з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань, інфарктів або раку.

Експериментальні дослідження показали, що каротиноїди можуть впливати на запалення та імунну систему та діяти при низькому парціальному тиску кисню, наприклад, у кінцевих гілках судин. Наприклад, деякі представники здатні захистити клітини від канцерогенних пошкоджень.

Антиканцерогенний ефект

Ще у 1980-х епідеміологічні дослідження показали зворотний зв'язок між споживанням каротиноїдів та частотою раку. Продукти, багаті на каротиноїди, знижують ризик раку легенів, шийки матки, стравоходу, товстої кишки, горла, шлунку та простати. Ефект заснований на внутрішньоклітинному ініціюванні та інактивації канцерогенів. На фазі ініціації вторинні рослинні речовини пригнічують активацію прокарциногенів та розмноження клітин і тим самим захищають генетичний матеріал від зв'язування канцерогенів. У фазі прогресування каротиноїди пригнічують проліферацію клітин і диференціювання клітин і діють як поглиначі вільних радикалів для синглетного кисню.

Каротиноїди з антиканцерогенною дією
речовина	містять більші кількості
Альфа-каротин	Морква, гарбуз
Бета каротин	Морква, курага, варений шпинат
Бета-криптоксантин	Південні та цитрусові
Лютеїн	Капуста/капуста, варений шпинат
Зеаксантин	Капуста/капуста, варений шпинат
Лікопен	Помідори, гуави, грейпфрути

На додаток до позитивного впливу каротиноїдів на рак легенів, добавки також все частіше використовуються при лікуванні раку простати. Високе споживання лікопіну та інших каротиноїдів з овочів та фруктів було пов’язане зі зниженим ризиком раку передміхурової залози у дослідженні «випадок-контроль» [Jia 2005]. Інші дослідження не змогли довести цей ефект. Крім того, дані проспективного дослідження свідчать про те, що каротиноїди можуть мати профілактичний вплив на розвиток раку молочної залози [Sat 2002].

Антиоксидантний ефект

Каротиноїди можуть зв’язувати вільні радикали в організмі людини [Gra 2005]. Ці агресивні сполуки кисню поглинаються з навколишнього середовища або виникають в процесі обміну речовин. Якщо вони накопичуються, клітини можуть бути сильно пошкоджені. На додаток до багатьох інших антиоксидантів, каротиноїди також ефективні для знешкодження вільних радикалів. Це стосується

Пероксильні радикали
Кисневий синглет
перекисне окислення ліпідів
УФВ, рентгенівське та висотне випромінювання.

Завдяки своєму антиоксидантному ефекту, каротиноїди відіграють важливу роль в імунній системі та захисті клітин. Але не кожна речовина має однакові антиоксидантні ефекти. Різні навички та ефекти можуть доповнювати та підсилювати одне одного. Наприклад, деякі представники мають сильніший імуномодулюючий ефект, тоді як інші можуть впливати безпосередньо на ракові клітини.

Антиоксидантний ефект заснований на здатності віддавати електрони. Каротиноїди інактивують високореактивний синглетний кисень, тимчасово переходячи в збуджений триплетний стан і повертаючись у вихідний стан із виділенням тепла. Здатність гасити радикали зростає із збільшенням кількості подвійних зв’язків. Таким чином, каротиноїди можуть захищати ДНК від окисного пошкодження та перекисного окислення ліпідів. Бета-каротин, лікопін та бета-криптоксантин виявились особливо ефективними поглиначами вільних радикалів. Поки що захисний ефект на ДНК та проти перекисного окислення ліпідів можна було продемонструвати лише після вживання багатих на каротиноїди овочів та фруктів. Значущих даних досліджень на людях, в яких споживання ізольованих каротиноїдів мало такий самий ефект, поки немає.

Каротиноїди також захищають шкіру від ультрафіолетових променів. 20 мг каротиноїдів щодня протягом трьох місяців інтенсивного перебування на сонці може зменшити ризик сонячних опіків. Додатковий захист шкіри необхідний, якщо сонце дуже інтенсивне або якщо ви довго перебуваєте на сонці.

Ефект зниження холестерину

Каротиноїди мають здатність впливати на загальний вміст холестерину в крові [Vou 2006]. В процесі метаболізму синтез холестерину блокується в певних імунних клітинах (моноцитах), наприклад, бета-каротином та лікопіном, тоді як надходження ЛПНЩ у клітину стимулюється за допомогою специфічних рецепторів. Проте, наскільки цей ефект має вимірюваний вплив на людину, поки що сумнівно.

Модуляція імунної системи

Різні дослідження показують, що каротиноїди можуть мати імуностимулюючий ефект [Wat 1999]. Додаткове щоденне споживання 15 мг бета-каротину протягом 4 тижнів призвело до посилення синтезу фактора некрозу пухлини альфа (TNF-альфа) ex vivo. Однак до цього часу лише невелика кількість природних каротиноїдів була досліджена для цього ефекту. Проте з цих висновків можна зробити висновок, що дієта з високим вмістом овочів і фруктів, багатих на каротиноїди, може активувати різні імунні механізми. Оскільки спостережні дослідження вже продемонстрували імуномодулюючу та антиоксидантну дію, дослідження використовує підхід для передачі ефективності каротиноїдів у ізольованій формі в інші галузі медицини.

Деякі дослідження розглядали вплив добавок на стан здоров'я хворих на СНІД. Імуностимулюючі механізми каротиноїдів можуть бути показані вперше [Pat 1999]. Хворі на СНІД часто страждають від харчової недостатності, яка також може проявлятися в низькій концентрації каротиноїдів. Подібний дефіцит може погіршити стан здоров'я і, отже, шанс на виживання. Однак самі дослідники закликали до подальших досліджень, щоб підтвердити механізми.

Вплив на когнітивні навички

У плацебо-контрольованому клінічному дослідженні американські дослідники досліджували зв'язок між добавками бета-каротину та когнітивними здібностями. В інші дні учасникам давали 50 мг бета-каротину та аспірину. Через 18 місяців 75% випробовуваних могли зареєструвати позитивний ефект на словесну пам’ять та мовленнєві здібності порівняно з групою плацебо [Gro 2007].

Використання в харчовій промисловості

Каротиноїди також використовуються у вигляді рослинних екстрактів або як окремі сполуки в харчовій промисловості для фарбування маргарину, морозива, сирних препаратів, напоїв, соусів та м'яса, кондитерських виробів та макаронних виробів.

Поява та рекомендований прийом

Каротини в основному містяться в оранжево-жовто-червоних овочах і фруктах, тоді як ксантофіли в основному містяться в зеленолистих овочах. Різні каротиноїди містяться в різних кількостях в окремих видах фруктів та овочів, завдяки чому вміст каротиноїдів сильно залежить від різних факторів, таких як стан дозрівання, зберігання, походження або переробка.

Крім того, каротин міститься також у деяких продуктах тваринного походження, таких як молоко та жовтки. Каротини потрапляють до тканин тварин, де речовини модифікуються та зберігаються, через корм. Складні суміші каротиноїдів зазвичай містяться в рослинах. Наприклад, у апельсинах виявлено понад 50 сполук.

Поки що відсутні дані на основі фактичних даних щодо фізіологічно значимих рекомендацій щодо прийому. На додаток до промислового використання як барвників, каротиноїди, особливо бета-каротин, часто є компонентом харчових добавок. Це базується на постульованих різноманітних впливах на організм людини. Хоча були продемонстровані тенденції позитивного ефекту добавок каротиноїдів при окремих захворюваннях, наукових доказів ізольованого прийому не існує.

Навпаки, зафіксовано вплив вторинних рослинних речовин у природному поєднанні, тобто з іншими інгредієнтами їжі. Тому все говорить про достатнє споживання свіжих овочів та фруктів, але мало про штучне споживання через добавки - принаймні не протягом тривалого періоду часу.

токсичність

Дослідження на людях показують, що каротиноїди з їжі не завдають незворотної шкоди навіть у великих кількостях.

Надзвичайно високе споживання продуктів, багатих на каротиноїди, таких як щоденне вживання 2 літрів томатного соку протягом декількох місяців тимчасово призвело до оборотних порушень функції печінки.

Також спостерігалося оборотне пожовтіння шкіри, коли протягом тривалого періоду вводилася велика кількість каротиноїдів (> 30 мг/добу). Немає відомих недоліків для здоров’я.

Постійне споживання каротиноїдів понад 30 мг на день може бути класифіковане як нешкідливе згідно з науковими дослідженнями. Навіть при терапевтичних дозах в районі 180 мг на добу токсичних побічних ефектів не спостерігалося. Тільки поєднання споживання сигарет та добавок у ізольованій формі, як показано в інтервенційних дослідженнях, може мати негативні наслідки.

вхід для членів

Інформаційний бюлетень Blogazine

Ми безкоштовно повідомлятимемо вас про нові статті, оновлення та засоби масової інформації (розсилка наразі призупинена):

Ви також можете будь-коли скасувати підписку: