Каротиноиды что это такое

Каротиноиды, на что влияеют каротиноиды и где они содержатся

Каротиноиды — это природные химические соединения, которые являются предшественниками витамина А. Именно благодаря им фрукты и овощи имеют свой желтый, оранжевый и красный цвет. Интересным фактом является то, что эти вещества также содержатся в зеленых овощах, где они эффективно маскируются хлорофиллом.

Что такое каротиноиды?

В дополнение к хлорофиллу, каротиноиды — один из самых известных растительных красителей. К наиболее важным их формам относятся бета- и альфа-каротин, лютеин, зеаксантин, ликопин. Они составляют группу органических химических соединений (ненасыщенных углеводородов) с характерной структурой. Для того чтобы эти соединения выполняли свои функции, они должны иметь по крайней мере семь двойных связей в структурной цепи.

Каротиноиды, в первую очередь, характеризуются антиоксидантной активностью в отношении активных форм кислорода и свободных радикалов, поэтому они являются антиоксидантами. Кроме того, они придают цвет растениям от желтого до красного. Эти природные вещества поглощаются кишечником, где они попадают в кровь, а затем транспортируются в различные ткани организма. Из-за того, что каротиноиды являются предшественниками витамина А, подобно ему, они растворяются в жирах и сохраняют свою форму в воде.

Свойства каротиноидов

Каротиноиды выполняют многие важные функции в организме человека. Прежде всего, они проявляют антиоксидантные свойства. Это означает, что указанные соединения защищают клетки от повреждений и укрепляют иммунную систему. Кроме того, каротиноиды — это вещества, которые также оказывают незаменимое влияние на здоровье и внешний вид кожи. Регулярное употребление их в виде овощей и фруктов обеспечивает ее упругость, эластичность, гладкость, а также здоровый облик и эффект солнечного загара.

Защитная функция каротиноидов заключается в действии против свободных радикалов и одновременно способствует замедлению процесса естественного старения организма. Этот эффект, в свою очередь, приводит к профилактике рака, сердечно-сосудистых болезней и хронических инфекционных заболеваний.

Источники каротиноидов

Из-за того, что каротиноиды придают растениям желтый, оранжевый и красный цвет, стоит обратить внимание на овощи и фрукты этих оттенков.

Крупнейшими источниками каротиноидов являются:

• тыква
• морковь
• персики
• апельсины
• паприка
• шпинат
• помидоры
• вишня
• петрушка
• листовая капуста
• брокколи

Стоит отметить, что вышеупомянутые источники каротиноидов могут незначительно отличаться друг от друга по содержанию этих соединений. Это обусловлено, прежде всего, видом, сортом, местом произрастания, солнечным светом и периодом, в течение которого данный фрукт или овощ собирали. Количество каротиноидов в определенном продукте также зависит от того, как мы их готовим. Например, если человек чистит белокочанную капусту, он избавляется от большого объема лютеина и бета-каротина. Оказывается, наружная оболочка овоща содержит в 150 раз больше этих соединений, чем внутренняя.

Каротиноиды — характеристики

Бета-каротин

Встречается в моркови, кураге, а также в капусте и петрушке. Естественно улучшает цвет кожи и регулирует уровень холестерина. Тем не менее не рекомендуется употреблять его в чрезмерных количествах, потому что это может способствовать обесцвечиванию кожи.

Альфа-каротин

Проявляет более слабый эффект, чем бета-каротин. Встречается, среди прочего, в паприке, тыкве и брокколи.

Ликопин

Его основным источником являются помидоры. Ликопин защищает от развития рака предстательной железы, шейки матки, а также оказывает большое влияние на состояние компонентов сердечно-сосудистой системы.

Лютеин

Это желтый пигмент, задачей которого является защита глаз от часто негативного воздействия ультрафиолетовых лучей. Источники лютеина — капуста, перец и брокколи. Вещество также предотвращает заболевания глаз, такие как катаракта.

Зеаксантин

Подобно лютеину, он отвечает за желтый цвет овощей и фруктов, и, следовательно, имеет аналогичные эффекты. Он защищает глаза человека от неблагоприятного воздействия солнечных лучей.

Автор: Ольга (STRAWBERRYLADY7)

Флавоноиды и каротиноиды

1. КАРОТИНОИДЫ

Поразительное разнообразие цвета живых организмов приносит не только эстетическое удовольствие, но и указывает на высокую биологическую значимость пигментов.

О флавоноидах см. ниже →

Одними из самых поразительных по красоте и биологической активности природных пигментов являются каротиноиды. Это жирорастворимые соединения, синтезируемые растениями, водорослями, бактериями и грибами (Sandmann, 2001). Их исследование началось еще в 1831 году, когда Вакенродером был выделен из моркови в кристаллическом виде желтый пигмент β-каротин, а в 1837 году Берцелиусом были выделены желтые пигменты из осенних листьев и названы ксантофиллами. Через 100 лет в 1933 году было известно уже 15 различных каротиноидов, около 80 – в 1947 году и за последующие двадцать лет эта величина превысила 300. В настоящее время в группу каротиноидов входит около 700 пигментов. В природе эти вещества определяют цвет опадающих листьев, окраску цветов (нарциссы, ноготки) и плодов (цитрусовые, перец, томаты, морковь, тыква), насекомых (божья коровка), перьев птиц (фламинго, ибис, канарейка) и морских организмов (креветки, лосось). Эти пигменты обеспечивают различные цвета: от желтого до темно-красного, а в комплексе с белками могут давать зеленое и голубое окрашивание.

В растениях они являются вторичными метаболитами и подразделяются на две группы: окисленных ксантофиллов, таких как лютеин, зеаксантин, виолаксантин и каротиноидов-углеводородов, таких как β- и α- каротины и ликопин.

Среди известных растительных пигментов каротиноиды наиболее распространены и отличаются структурным разнообразием и широким спектром биологического действия. В высших растениях каротиноиды синтезируются и локализуются в клеточных пластидах, где они связаны в светочувствительные комплексы, участвуя в процессе фотосинтеза и защищая растения от оксидантного стресса, вызванного избыточным освещением.

Из 700 известных каротиноидов 40 постоянно присутствуют в пище человека, провитаминной (А) активностью у млекопитающих обладают только β-каротин, альфа-каротин и криптоксантины.

Каротиноиды принято считать одними из наиболее мощных улавливателей синглетного кислорода. Именно антиоксидантные свойства этих соединений во многом определяют их биологическую активность. Хотя каротиноиды присутствуют во многих традиционных продуктах питания, наиболее богатыми источниками для человека служат ярко окрашенные овощи, фрукты и соки, причем желто-оранжевые овощи и фрукты обеспечивают основную часть поступления β- и α-каротина, оранжевые фрукты являются источниками α-криптоксантина, темно-зеленые овощи – лютеина, перец – капсантина и капсорубина, а томат и продукты их переработки – ликопина Johnson, 2002.

По уровню накопления каротиноидов среди овощных культур лидируют шпинат, богатый лютеином и зеаксантином, а также представители рода Capsicum, содержащие в плодах капсантин и капсорубин.

Среди экзогенных факторов существенное влияние на накопление каротиноидов оказывает температура выращивания, интенсивность освещенности, длительность светового периода и использование удобрений. Так известно, что в тени содержание лютеина и β-каротина в растениях ниже, чем на свету, а летом выращенная листовая капуста имеет более высокие концентрации этих каротиноидов, чем при выращивании в зимний период. По мере роста содержание каротиноидов в листьях возрастает и снижается на стадии старения, то есть количество каротиноидов в растении зависит и от времени сбора урожая. Экспериментальные исследования подтверждают, что органическое фермерство обеспечивает наибольшее аккумулирование плодами сладкого перца красных и желтых пигментов (табл.2).

Благодаря своим антиоксидантным свойствам каротиноиды привлекают особое внимание в борьбе за предотвращение таких хронических заболеваний, как рак, сердечнососудистые заболевания, диабет и остеопороз.

Таблица 2. Содержание каротиноидов в плодах сладкого перца сорта Almuden в условиях использования органических удобрений, традиционной и интегрированной технологии (мг/кг сырой массы) (Perez-Lopez et al, 1999)

Каротиноид	Органическое земледелие	Интегрированное земледелие	Традиционное земледелие
Общее содержание	3231	2493	1829
Красная фракция*	2038	1542	1088
Желтая фракция	1193	902	639

*красная фракция= капсорубин+капсантин и изомеры

Желтая фракция = β-каротин + β-криптоксантин + зеаксантин + виолаксантин

Важнейшей биологической функцией каротиноидов в организме человека является провитаминная (А) активность. Каротиноиды, обладающие такой активностью, 1) поддерживают дифференциацию здоровых эпителиальных клеток, 2) нормализуют репродуктивные функции и 3) зрение. Витамин А входит в состав зрительного пигмента родопсина, что объясняет важную роль в поддержании зрения β-каротина, α-каротина и криптоксантинов. В частности, недостаток витамина А в пище может приводить к развитию так называемой ≪куриной≫ слепоты, характеризующейся существенным снижением чувствительности сетчатки глаза в сумерках, а в тяжелых случаях к развитию так называемого ≪трубчатого≫ зрения≫, когда светочувствительные клетки периферической части сетчатки перестают работать. Лютеин и зеаксантин – два из 7 каротиноидов, обнаруженных в плазме крови, и это единственные каротиноиды сетчатки и хрусталика. В сетчатке лютеин и зеаксантин ответственны за желтую пигментацию и получили название пигменты желтого пятна. Этот участок занимает всего 2% от всей поверхности сетчатки и состоит исключительно из клеток колбочек, ответственных за цветное зрение. Предполагают, что пигменты желтого пятна участвуют в фотопротекции, и пониженное содержание лютеина и зеаксантина может быть связано с поражением сетчатки. Увеличение количества этих пигментов может быть осуществлено путем увеличения потребления антиоксидантов, овощей и фруктов, каротиноидов пищи, нормализации индекса массы тела и отказа от курения. Многие из этих факторов связаны также с пониженным риском развития старческой дегенерации желтого пятна, что предполагает существование причинно-следственной связи. Исследования показывают, что повышение доли лютеина и зеаксантина, а также ликопина снижает риск макулярной дегенерации. Следует особенно отметить, что высокие уровни потребления различных овощей, обеспечивающих поступление в организм разнообразных каротиноидов,снижают риск заболеваний глаз более мощно, чем потребление индивидуальных каротиноидов.

В целом данные эпидемиологических исследований предполагают положительную взаимосвязь между высоким уровнем потребления каротиноидов и низким риском хронических, сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых форм рака, уровнем иммунитета.

Исследования антиканцерогенного действия каротиноидов выявили протекторный эффект β-каротина от рака легких у некурящих и особенно у мужчин. Потребление высоких доз каротиноидов снижает риск некоторых видов лимфомы, но не влияет на величину риска развития рака мочевого пузыря. Ликопин способен предотвращать рак предстательной железы.

Снижение риска сердечнососудистых заболеваний под действием каротиноидов обусловлено защитой липопротеинов низкой плотности от перекисного окисления и уменьшением интенсивности оксидантного стресса в местах локализации атеросклеротических бляшек. Когортные исследования позволили установить защитную роль каротиноидов пищи от сердечнососудистых заболеваний в Италии, Японии, Европе и Коста-Рике. Существует ряд работ, подтверждающих защитный эффект ликопина в отношении предотвращения сердечнососудистых заболеваний. Эпидемиологические исследования на 662 больных и 717 здоровых людях из 10 различных Европейских стран показали дозозависимую взаимосвязь между уровнем потребления ликопина и риском инфаркта миокарда. При сравнении уровней потреблении ликопина в Литве и Швеции было показано возрастание риска развития и смертности от коронарной болезни сердца в условиях недостатка потребления ликопина. Как оказалось, ликопин томата, соусов, кетчупов, томатного сока значительно снижает уровень окисленных форм липопротеинов низкой плотности и уменьшает уровень холестерина в крови, снижая тем самым риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Предотвращение раковых заболеваний при потреблении высоких доз каротиноидов связано со способностью последних ингибировать пролиферацию клеток, их трансформацию и модулировать экспрессию детерминантных генов. Окисленные каротиноиды (такие как β-криптоксантин и лютеин), а также неокисленные формы (такие как β-каротин и ликопин) связаны со снижением риска заболевания раком. Исследования на культурах клеток показали, что, помимо β-каротина, антиканцерогенную активность могут проявлять некоторые другие каротиноиды, причем активность, в ряде случаев вышактивности β-каротина (например, капсантин, α-каротин, лютеин, зеаксантин и др.).

Около 90% всех каротиноидов в пище и человеческом теле представлено β- и α-каротином, ликопином, лютеином и криптоксантином. Ликопин является одним из основных каротиноидов Средиземноморской диеты и обеспечивает поступление в организм человека до 50% всех каротиноидов. Среди овощей томат представляют собой основной источник ликопина, а продукты на основе томата (кетчуп, томатная паста, соусы) обеспечивают человека 85 % всего ликопина, поступающего с пищей. Антиканцерогенные свойства ликопина подтверждены эпидемиологическими исследованиями, исследованиями in vitro и на лабораторных животных, а также на человеке.

Основными механизмами антиканцерогенного действия ликопина, как предполагают, являются участие в дезактивации активных форм кислорода, регулировании работы системы детоксикации, влияние на пролиферацию клеток, индукция клеточных взаимосвязей, ингибирование клеточного цикла и модулирование передачи сигналов.

В целом человеком абсорбируется около 10-30% ликопина. Положительное влияние на уровень абсорбции ликопина оказывает присутствие жирорастворимых соединений, включая другие каротиноиды. Удивительно, но пространственная конфигурация центральной двойной связи молекулы ликопина определяет интенсивность его абсорбции. Показано, что цисликопин, образующийся при термической обработке томата, абсорбируется эффективнее, чем трансизомер сырых плодов. Цис-изомеры образуются также и в самом организме человека и животных при потреблении транс-форм.

Помимо сыворотки крови ликопин накапливается в значительных количествах в яичках, надпочечника, предстательной и молочной железе, а также печени.

Антиканцерогенные свойства ликопина томата проявляются в отношении рака предстательной железы, молочной железы, шейки матки, яичника, печени, легких, желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы.

Благодаря антиоксидантным свойствам каротиноиды способны защищать организм от других патологических состояний, связанных с оксидантным стрессом. Эпидемиологические исследования показывают, что β-каротин и ликопин совместно с витаминами С и Е в значительной степени снижают риск развития остеопороза. Этот факт представляется особенно важным в профилактике остеопороза у женщин в период менопаузы, характеризующийся существенным снижением антиоксидантной защиты.

Установлено положительное действие ликопина в снижении систолического давления у гипертоников, для которых характерно развитие оксидантного стресса.

Мужское бесплодие связано, как известно, с образованием в сперме значительного количества активных форм кислорода, в то время как у здоровых мужчин активные формы кислорода в семени не обнаружены. Учитывая, что содержание ликопина в семени инфертильных мужчин ниже, чем у здоровых лиц была предпринята попытка коррекции обеспеченности ликопином. Потребление в течение года такими больными 8 мг ликопина в день значительно повысило подвижность сперматозоидов, улучшало их морфологию и обеспечило 5% случаев зачатия.

В настоящее время исследуется роль ликопина в развитии нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Благодаря высокому уровню усвоения кислорода, большим концентрациям липидов и низкой антиоксидантной способности человеческий мозг является весьма уязвимым для воздействия оксидантов. Показано, что ликопин присутствует в малых концентрациях в нервной ткани, причем, его концентрация снижена при болезни Паркинсона и сосудистой деменции. В Японии установлен защитный эффект ликопина томата от возникновения и развития эмфиземы. Ожидается, что защитный эффект ликопина может проявиться у больных диабетом, с заболеваниями кожи, ревматоидным артритом, периодонтальных заболеваниях и воспалительных процессах. Антиоксидантные свойства ликопина открывают также широкие возможности его применения в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности.

Ликопин до сих пор не рассматривают как эссенциальный нутриент, и поэтому оптимальные уровни потребления не утверждены. Однако, основываясь на данных исследований протекторного действия ликопина, можно констатировать, что суточное потребление для борьбы с оксидантным стрессом и предупреждения хронических заболеваний должно составлять 5-7 мг (Levin, 2008). При наличии заболеваний, таких как рак или сердечнососудистые заболевания, уровни потребления ликопина желательно увеличить до 35-75 мг. Реальные уровни потребления ликопина составляют 3-16,2 мг/сутки в США, 25,2 мг – в Канаде, 1,3 мг – в Германии, 1,1 мг – в Великобритании и 0,7 мг – в Финляндии.

Каротиноиды
Биологическое действие	Предотвращение заболеваний
Провитаминная активность	«Куриная» слепота
Дезактивация активных форм кислорода	Катаракта
Регулирование системы детоксикации	Остеопороз
Влияние на полиферацию клеток	Рак
Индукция клеточных взаимосвязей	ВИЧ
Ингибирование клеточного цикла заболевания	Сердечно-сосудистые заболевания
Модулирование передачи сигналов	Ревматоидный артрит
Поддержание иммунитета	Кожные заболевания
Участие в метаболизме лекарственных препратов	Защита от др. воспалительных заболеваний

2. ФЛАВОНОИДЫ

Биоразнообразие природы неисчерпаемо.

Другая группа антиоксидантов – полифенолы – составляет еще более многочисленную группу природных соединений (их известно более 8000) (Ross& Kasum, 2002).

Биофлавоноиды. Краткая справка

Биофлавоноды или витамин Р. Витамин Р (от латинского «paprika» – перец и «permeabilitus» – проницаемость) объединяет семейство биофлавоноидов. Это очень разнообразная группа растительных полифенольных соединений, влияющих на проницаемость сосудов сходным образом с витамином С.

Источники: лимоны, гречиха, черноплодная рябина, чѐрная смородина, листья чая, плоды шиповника, лук, капуста, яблоки.

Суточная потребность для человека точно не установлена.

Биологическая роль заключается в стабилизации межклеточного матрикса соединительной ткани и уменьшении проницаемости капилляров.

Пристальный интерес к биофлавоноидам возник в последнее время благодаря эпидемиологическим исследованиям, которые выявили защитный эффект овощей, фруктов, содержащих биофлавоноиды, при развитии социально значимых хронических неинфекционных заболеваний: сердечно-сосудистых и злокачественных. В многочисленных опытах показано, что флавоноиды:

обладают антиоксидативными свойствами;
препятствуют развитию атеросклеротических повреждений стенок артерий, подавляя процессы внутри клеточного перекисного окисления липидов;
угнетают агрегацию тромбоцитов;
предотвращают окислительное повреждение нуклеиновых кислот и препятствуют развитию процессов канцерогенеза. Предполагают, что флавоноиды обладают также противоаллергическим, противовоспалительным (ингибируют ЦОГ₁ и ЦОГ₂), противовирусным и антипролиферативным эффектами.

Клиническое проявление гиповитаминоза витамина Р характеризуется повышенной кровоточивостью дѐсен и точечными подкожными кровоизлияниями, общей слабостью, быстрой утомляемостью и болями в конечностях.

Препараты растительного происхождения, содержащие флавоноиды, нашли широкое клиническое применение при лечении заболеваний печени: это могут быть простые настои лекарственных растений, таких как цветки бессмертника песчаного или концентрированные экстракты - фламин (сухой концентрат бессмертника песчаного), конвифлавин (из травы ландыша дальневосточного). Комплексный препарат силимарин (содержит смесь биофлавоноидов расторопши пятнистой) обладает гепатотропным и антитоксическим эффектом, применяется при токсических поражениях печени.

Итак, Флавоноиды — это крупнейший класс растительных полифенолов. Полифенолы — это класс химических соединений, характеризующихся присутствием более чем одной фенольной группы на молекулу. Фенолы — органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы OH− связаны с атомами углерода ароматического кольца.

Фенол — простейший представитель класса фенолов

Флавон

(хим. формула: C₁₅H₁₀O₂)

Это наиболее распространенные в растительном мире антиоксиданты. Одни только флавоноиды (гидроксипроизводные флавона) способны оказывать противовоспалительное, противовирусное, гормональное, антимутагенное действие, защищать от рака и проявлять еще огромное количество полезных для человека свойств. Установлено, что все природные полифенолы овощей обладают антиканцерогенным действием.

Действие флавоноидов:

Противовоспалительное
Антиканцерогенное (защита от рака легких и молочной железы)
Противовирусное
Антиоксидантное
Кардиопротекторное
Гормональное
Противоязвенное
Антидиарейное
Антиспазмолитическое
Улучшение памяти, обучения и способности к познанию
Нейропротекторное
Снижение риска остеопороза

Роль флавоноидов в поддержании здоровья человека огромна. Эпидемиологические исследования указывают, что потребление овощей и фруктов связано с пониженным риском развития хронических заболеваний, включая сердечнососудистые и рак. Предполагают, что именно флавоноиды и другие полифенолы являются важнейшими биологически активными соединениями, определяющими положительное воздействие овощей и фруктов на здоровье человека.

Эпидемиологические исследования подтверждают защитное действие флавоноидов в отношении онкологических и сердечнососудистых заболеваний (Ghosh&Scheepens, 2009). Обнаружено значительное различие в смертности населения с высоким (Китай) и низким(Северная Америка, Европа) потреблением флавоноидов. Только 2 из 7 крупномасштабных исследований не выявили достоверного защитного эффекта, причем оба исследования были проведены на европейцах с невысоким потреблением флавоноидов. В 14 из 19 исследований была показана обратная корреляция между случаями рака груди и уровнем флавоноидов в крови. Потребление пищи, богатой флавоноидами, связано с меньшей частотой заболеваний сердца, инфарктов, рака и других хронических заболеваний. Показано существование обратной корреляции между уровнем потребления флавоноидов и риском инсульта, а также раком легких и прямой кишки (Trichopoulos, 2003; Hirvonen et al, 2001). Поскольку эти хронические заболевания связаны с повышенным оксидантным стрессом, а флавоноиды являются сильными антиоксидантами in vitro, сделано предположение, что флавоноиды пищи оказывают положительное действие посредством усиления антиоксидантной защиты. Антиоксидантная активность флавоноидов проявляется в повышении антиоксидантного статуса плазмы, защитного действия в отношении витамина Е, эритроцитарных мембран и липопротеинов низкой плотности, а также защиты ПНЖК мембран эритроцитов от перекисного окисления.

Результаты многочисленных исследований предполагают, что у человека флавоноиды проявляют антиаллергенную, противовирусную, противовоспалительную и сосудорасширяющую активность. Флавоноиды, включая кверцитин и таксифолин, благотворно действуют на желудочно-кишечный тракт, проявляя противоязвенную, антиспазмолитическую и антидиарейную активность. Показано, что потребление овощей и фруктов с высоким содержанием полифенолов снижает риск возникновения и развития остеопороза.

Установлено, что кверцетин защищает от ВИЧ инфекции, препятствует окислению липопротеинов высокой плотности, снижая, таким образом, риск сердечно-сосудистых заболеваний. Потребление значительного количества продуктов, содержащих кверцитин (лук, грейпфрут, яблоки), снижает риск развития рака легких.

Широкий спектр биологического действия растений рода Allium (табл.1) связано не только с наличием серосодержащих соединения, но и с высокой концентрацией флавоноидов. Потребление лука ингибирует рост опухолей и микробных клеток, снижает риск рака, дезактивирует свободные радикалы и защищает от сердечно-сосудистых заболеваний. Установлена высокая антиоксидантная активность всех луковых культур (Kim&Kim, 2006; Corzo-Martinez et al, 2007).

Таблица 1. Биологическое действие растений рода Allium

Биологическое действие	Общее количество работ	Количество исследований на людях
Кардиопротекторное	344	104
Антимикробное	252	35
Антиканцерогенное	221	12
Антиоксидантное	60	4
Гипогликемическое	28	3
Противовоспалительное	11	1

Так девять эпидемиологических исследований в различных частях земного шара (Китай, Италия, Аргентина, США и др.) четко показали значительное снижение риска рака желудочно-кишечного тракта с увеличением потребления чеснока (You et al, 1989; Buiatti et al, 1989). Последнее наблюдение связано со способностью чеснока снижать уровень нитритов в желудочно-кишечном тракте (предшественников канцерогенных нитрозаминов) и бактериостатическим действием в отношении Helicobacter pylory, вызывающего развитие язвы и рака желудка (Lanzotti, 2006). Показано защитное действие аллил ди- и трисульфидов растений рода Allium от рака печени, вызываемого афлатоксином.

Потребление чеснока и лука снижает риск возникновения и развития саркомы и карциномы в различных тканях и органах, таких как желудок, прямая кишка, простата, мочевой пузырь, печень, легкие, молочная железа, кожа и мозг. Предполагают, что защитный эффект чеснока от раковых заболеваний во многом определяется его иммуномодулирующим действием. Принято считать, что чеснок является чрезвычайно перспективным иммуномодулятором, способным стимулировать необходимые функции и подавлять не желаемые. Чеснок может быть эффективным для предотвращения подавления иммунитета при химиотерапии, УФ-радиации, психологических и физических стрессах, раковых заболеваниях, СПИДе, в пожилом возрасте. По мнению американского национального института рака, чеснок в ближайшем будущем может стать наиболее важным компонентом пищи, предупреждающим рак. Из других биологических свойств тиосульфинатов обращает внимание мощная антимикробная, антибактериальная и противопаразитарная активность.

Биологическое действие растений рода Allium:

Антиоксидантное
Антиканцерогенное
Иммуномодулирующее
Антидиабетическое
Гиполипидемическое
Гипохолестеринемическое
Антисклеротическое
Противотромбическое
Снижение арт. давления
Антимикробное действие
Противопаразитарное
Противогрибковое
Противовирусное

К разделу об антиоксидантах

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

ПРОБИОТИКИ
ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
БИФИКАРДИО
КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
ПРОПИОНИКС
ЙОДПРОПИОНИКС
СЕЛЕНПРОПИОНИКС
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
СИНБИОТИКИ
АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
ДИСБАКТЕРИОЗ
МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НОВОСТИ

это растительные пигменты, придающие красный, оранжевый и желтый цвет овощам и фруктам. Источники каротиноидов. Витамин каротин

Практически с детства мы слышим, что на нашем столе должно быть больше овощей и фруктов. Именно они содержат витамины и минералы, которые так необходимы нашему организму для нормальной работы. Сюда же можно отнести каротиноиды. Что это такое? Какую роль эти вещества играют в организме? Рассмотрим далее.

Что представляют собой каротиноиды

Это именно те самые вещества, которые делают овощи и фрукты желтыми, оранжевыми. Растительному организму каротиноиды необходимы для поглощения солнечной энергии. Надо отметить, что цветовые пигменты присутствуют абсолютно в каждом представителе царства живых организмов.

Среди всех известных пигментов они наиболее распространены и представлены в большом разнообразии.

Свойства каротиноидов

Разные группы этих соединений обладают различной способностью к поглощению солнечного света. Но есть некоторые свойства, которые их объединяют:

Каротиноиды не растворяются в воде.
Обладают хорошей растворимостью в органических растворителях: бензоле, гексане, хлороформе.
Способны избирательно абсорбироваться на минеральных абсорбентах, это свойство используется для их разделения методом хроматографии.
В чистом виде каротиноиды обладают высокой лабильностью: хорошо поддаются воздействию солнечных лучей, чувствительны к кислороду, не выдерживают сильного нагревания, воздействия кислот и щелочей. Под влиянием этих негативных факторов краситель каротин разрушается.
В составе протеиновых комплексов каротиноиды становятся более стабильными.

Разновидности каротиноидов

Несмотря на то что все вещества входят в одну группу и имеют близкую структуру, они классифицируются в зависимости от цветовой пигментации на 2 группы:

Каротины. Это углеводороды оранжевого цвета. В структуре отсутствуют атомы кислорода.
Ксантофиллы - окрашены в различные цвета, начиная от желтого и заканчивая красным.

Каротиноиды – это:

Альфа-каротин. В большом количестве обнаружен в овощах оранжевого цвета. Попадая в организм, способен превращаться в витамин А. Недостаток альфа-каротина приводит к развитию сердечно-сосудистых патологий.

Бета-каротин. Содержится в желтых фруктах и овощах. Защищает организм от пагубного воздействия свободных радикалов. Это мощный антиоксидант, который можно назвать защитником иммунной системы.
Лютеин. Стоит на страже здоровья сетчатки глаз, защищая ее от вредного воздействия ультрафиолета. При регулярном употреблении снижает риск развития катаракты на 25%. Много лютеина содержится в шпинате, капусте, кабачках и моркови.
Бета-криптоксантин. Снижает риск развития воспалительных патологий, особенно ревматоидного артрита и других заболеваний суставов. В большом количестве содержится в цитрусовых, тыкве, сладком перце.
Ликопин. Принимает непосредственное участие в нормализации холестеринового обмена. Предотвращает развитие атеросклероза, помогает бороться с лишним весом. Подавляет развитие патогенной микрофлоры кишечника. Источником ликопина являются томаты, паста томатная, арбузы.

Все виды каротиноидов играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов.

Роль каротиноидов

Рассмотрим значение этих пигментов для человека:

Каротиноиды – это вещества, которые являются провитаминами витамина А. В организме он не вырабатывается, но нужен для нормальной жизнедеятельности.
Оказывают влияние на состояние кожных покровов и слизистых оболочек.
Каротиноиды выполняют антиоксидантную функцию.
Оказывают иммуностимулирующее воздействие.
Предотвращают хромосомные мутации.
Принимают участие в генетических программах уничтожения раковых клеток.
Оказывают тормозящее влияние на процесс деления клеток.
Подавляют онкогены.
Тормозят развитие воспалительных процессов, которые приводят к дегенеративным заболеваниям.
Поддерживают здоровье органов зрения.

Активизируют ферменты, которые разрушают вредные вещества.
Оказывают влияние на регулярность менструального цикла у женщин.
Помогают поддерживать водный баланс.
Способствуют транспорту кальция через клеточную мембрану.
В организме человека каротиноиды – это вещества, которые используются еще и как запас кислорода в нейрональной дыхательной цепочке.

Из перечня видно, что каротиноиды играют важную роль в организме, а так как синтезироваться они не могут, то должны поступать извне.

Природные источники красящих пигментов

Все желтые фрукты и овощи в своем составе содержат каротиноиды. Обнаружены эти вещества и в зелени, просто из-за зеленого хлорофилла они незаметны, а в осенний период именно они придают листьям яркую окраску.

Среди основных источников каротиноидов можно назвать:

Пальмовое масло. Его считают лидером по содержанию кофермента Q10, витамина Е и каротиноидов.
Морковь.
Плоды рябины.
Перец оранжевого цвета.
Кукуруза.
Все цитрусовые.
Хурма.
Абрикосы.
Тыква.
Шиповник.
Персики.
Томаты.
Облепиха.

Обнаружены пигменты и в цветах, например, лепестки календулы богаты каротиноидами, пыльце растений. Содержатся они и в яичном желтке, и в некоторых сортах рыбы.

Процесс усвоения пигментов в организме человека

После попадания данных веществ в организм процесс усвоения начинается в тонком кишечнике с участием определенной группы ферментов. Но в процессе исследований установлено, что усвоение каротиноидов происходит лучше, если употребляются мелко измельченные продукты и подвергшиеся термической обработке.

Важно для полного усвоения и наличие жира. Например, если из сырой моркови усвоится всего около 1% каротиноидов, то после добавления масла процент повысится до 25.

Витамин А в ампулах

Если в организм с пищей поступает недостаточное количество каротиноидов, то можно решить эту проблему, принимая синтетические поливитамины, содержащие эти вещества. Производители выпускают средства в виде:

таблеток;
капсул;
геля.

В составе могут, кроме витамина А, содержаться и другие компоненты:

Витамины группы В.
Витамин С.
Фолиевая кислота.
Никотинамид.
Биотин.
Пантотеновая кислота.
Кальций.
Витамин К.
Фосфор.
Йод.
Магний и железо.
Кремний и ванадий.
Молибден и селен.

Витамин А в ампулах необходимо принимать только после консультации с доктором, чтобы не спровоцировать передозировки.

Дозировка каротиноидов

Если в продуктах питания содержится мало каротина (что это такое, мы уже рассмотрели), то необходимо принимать синтетические препараты.

Доза в сутки должна составлять не менее 25 000 МЕ витамина А. При наличии некоторых патологий придется осуществлять корректировку дозы, снижая или повышая ее.

Для лучшего усвоения необходимо суточную норму разделить на два приема. Дозировка также зависит от того, принимается ли комплекс витаминов или добавка, содержащая только одну разновидность каротина: альфа-каротин, бета-каротин, ликопин.

Надо иметь в виду, что в сутки в организм взрослого человека витамин каротин должен поступать в количестве 2-6 мг. Для примера, в одной моркови содержится 8 мг, но не стоит забывать, что не все количество будет усвоено организмом.

Кому показан прием каротиноидов

Особенно рекомендуется принимать синтетические каротиноиды в следующих случаях:

Для уменьшения риска развития онкологических патологий предстательной железы, легких.
Для защиты сердечной мышцы от заболеваний.
С целью снижения скорости развития возрастных изменений в сетчатке глаза.
Чтобы укрепить иммунную систему.

Основной эффект от их применения связан с тем, что каротиноиды – это природные антиоксиданты. Молекулы способны нейтрализовать нестабильные свободные радикалы. Но надо отметить, что, несмотря на похожесть между собой, каждая группа каротиноидов оказывает свое воздействие на определенный тип тканей в организме человека.

Не все виды каротиноидов с одинаковой успешностью превращаются в витамин А, лучше всего это получается у бета-каротина, а вот альфа-каротин и криптоксантин способны к таким метаморфозам, но в меньшей степени.

Противопоказания к применению

Не рекомендуется принимать дополнительно синтетические каротиноиды в период вынашивания малыша. Высокие дозы этих веществ могут быть опасны для развивающегося плода.

Не стоит также сочетать прием витаминов с терапией другими лекарственными средствами. Перед использованием обязательно надо посоветоваться с врачом.

Побочные проявления

Если в пищу поступает достаточное количество продуктов, содержащих каротин (что это такое, вам уже известно), и вдобавок принимаются синтетические витамины, существует риск передозировки и развития побочных эффектов. Первым признаком будет окрашивание в оранжевый цвет кожи на руках и ступнях. Опасности это не представляет, при снижении дозировки все приходит в норму.

Если имеет место одновременный прием различных групп каротиноидов, то они мешают усвоению друг друга, а в некоторых случаях могут нанести вред организму.

Перед применением таких веществ, особенно при наличии хронических патологий, обязательно надо получить консультацию у врача.

Каротиноиды в профилактике болезней

Если эти вещества будут поступать в организм постоянно и в достаточном количестве, они могут сыграть профилактическую роль в предупреждении некоторых патологий:

Предохраняют от многих видов раковых заболеваний. Например, ликопин подавляет развитие раковых клеток в предстательной железе. В ходе исследований было установлено, что регулярное употребление блюд с содержанием томатов, которые богаты ликопином, снижает риск развития рака простаты на 45%. Способен данный каротиноид защитить и от рака желудка и пищеварительного тракта.
Альфа-каротин снижает риск заболевания раком шейки матки, а лютеин и зеаксантин уберегут от онкологии легких.
Потребление каротиноидов снижает риск развития сердечных патологий. Постоянное присутствие этих веществ в пище снижает риск инфаркта на 75%.
Все каротиноиды отлично справляются с плохим холестерином.
Снижается риск дегенерации желтого пятна на сетчатке, что становится причиной слепоты в пожилом возрасте.
Каротиноиды предупреждают поражение хрусталика.
Снижается риск заболевания катарактой.

Советы по применению каротиноидов

Можно привести некоторые факты и дать полезные рекомендации по применению этой группы веществ.

Необходимо учитывать, что у женщин, которые предохраняются от нежелательной беременности, принимая оральные контрацептивы, количество каротиноидов в организме снижается.
Во время менопаузы наблюдается такая же тенденция, что говорит о необходимости приема синтетических препаратов.
Подвергшиеся тепловой обработке томаты содержат гораздо больше ликопина, чем свежие плоды. А наличие масла в соусах улучшает его усвоение.
Ликопин помогает предотвратить инфаркт миокарда, особенно ярко это выражено у некурящих мужчин. А вот большие дозы каротиноидов опасны для курильщиков, есть опасность развития рака легких.
В зеленых овощах каротиноиды также содержатся.
Необходимо помнить, что при длительном хранении каротиноиды распадаются, то же самое происходит и под воздействием света. Поэтому можно сказать, что морковь из супермаркета уже практически не содержит этих полезных веществ.

Казалось бы, при таком обилии продуктов современный человек не может испытывать дефицита каротиноидов, но, как отмечают специалисты, практически 40-60% взрослого населения недополучают этих веществ с пищей. Именно поэтому питание должно быть разнообразным и с большим содержанием овощей и фруктов.

Если этого нет, необходимо покупать синтетические витамины и биологически активные добавки, чтобы обеспечить полноценную работу организма.

Что такое каротиноиды, какими они бывают и чем полезны для глаз?

Наверное, каждому из нас в детстве не раз говорили о пользе моркови для глаз. «Ешь морковку – будешь лучше видеть». И, надо признать, наши мамы и бабушки ничуть не преувеличивали. Морковь, так или иначе, упоминается сегодня в любой научной работе, посвященной профилактике или лечению глазных болезней. Точнее, не она сама, а ее латинское название – carota. А еще точнее – каротиноиды, или особые биологически активные вещества, содержащиеся в моркови, а также во многих других овощах.

Какие каротиноиды важны для здоровья глаз?

Впервые выделенные Х. Вакенродером еще в начале XIX века из желтой репы и моркови, каротиноиды, как оказалось, присутствуют в клетках и тканях всех представителей живой природы. Они являются самыми распространенными пигментами. На сегодняшний день обнаружено свыше 1000 их разновидностей, и это количество не является пределом.

Из всего многообразия каротиноидов большинство из нас знают лишь о бета-каротине. Однако это далеко не самый важный для глаз представитель этих питательных веществ. Его функция в зрительной системе ограничивается тем, что бета-каротин может превращаться в витамин А, который необходим для передачи светового сигнала в зрительных клетках. То есть, если человек употребляет в пищу достаточно витамина А, он может обойтись без бета-каротина.

А вот без двух других каротиноидов наши глаза долго и полноценно работать вообще не смогли бы. Это лютеин и зеаксантин. Среди всех каротиноидов только лютеин и зеаксантин обладают способностью проникать в сетчатку и хрусталик и эффективно защищать глаза. Они выполняют функцию светофильтров, или «микроскопических солнцезащитных очков».

Функции лютеина и зеаксантина

Лютеин и зеаксантин обеспечивают защиту хрусталика и фоторецепторных клеток сетчатки от токсических веществ, образующихся под воздействием света. Наиболее разрушающим и агрессивным эффектом обладает голубая часть спектра дневного света, включая ультрафиолетовое излучение, повреждающее действие которого каждый из нас хотя бы раз испытал на своей коже.

Естественной защитой сетчатки от фотохимического повреждения являются хрусталик и желтое пятно, поглощающие до 80% синего спектра. За счет чего происходит поглощение света? Только за счет высокого содержания лютеина и зеаксантина.

Внимание! Желтое пятно хрусталика имеет такое название, потому что содержит огромное количество желтого пигмента лютеина.

Лютеин и зеаксантин, входящие в состав и сетчатки, и хрусталика, экранируют синий свет от центральной зоны сетчатки, где световой поток максимально сфокусирован. Кроме того, они способны сорбировать голубой свет и подавлять образование свободных кислородных радикалов, предотвращать световое разрушение полиненасыщенных жирных кислот в сетчатке.

Внимание! Лютеин и зеаксантин являются антиоксидантами первого порядка, защищающими сетчатку и хрусталик от действия свободных радикалов.

Исследования показали, что механизм защитных реакций лютеина и зеаксантина основан на антиоксидантной, поглощающей и экранирующей функциях.

В каких продуктах содержатся лютеин и зеаксантин?

Человек не может самостоятельно синтезировать каротиноиды. Их поступление и концентрация в хрусталике и сетчатке зависят только от источников питания. Между тем, привычный большинству людей рацион не отличается высоким содержанием продуктов, богатых лютеином и зеаксантином. Более того, даже те продукты, которые считаются источниками каротиноидов, далеко не все способны обеспечить суточную норму лютеина, равную 3–5 мг, и зеаксантина – 1–2 мг.

Таблица содержания каротиноидов в продуктах:

Продукты	Лютеин (мкг /100 г)	Зеаксантин (мкг /100 г)	Соотношение лютеина и зеаксантина
Бобы зеленые	616	44	14:1
Морковь	335	23	15:1
Сельдерей	229	3	77:1
Кукуруза	356	528	0,68:1
Яйцо	32	23	1,3:1
Капуста листовая	15625	173	90:1
Апельсин	113	74	1,5:1
Горошек зеленый	1292	58	22:1
Персик	51	6	9:1
Красный перец	0	2,2	-
Хурма	346	488	0,71:1

При рождении и в период грудного вскармливания человек получает необходимую дозу лютеина и зеаксантина вместе с молоком матери. Но под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды и разрушительного влияния синего (ультрафиолетового) света количество этих каротиноидов в течение всей жизни снижается. Для сохранения их определенного баланса человек нуждается в постоянном их поступлении в организм.

Чем чреват дефицит каротиноидов для глаз?

Недостаточное содержание каротиноидов в глазу определяет предрасположенность к различным глазным заболеваниям и снижает возможности глаза сопротивляться неблагоприятным факторам, длительным зрительным нагрузкам, компьютерному излучению. При высоких концентрациях лютеина и зеаксантина желтое пятно способно снизить количество опасного синего света, падающего на центр сетчатки, почти в 8–10 раз. И, наоборот, во столько же раз может повышаться риск необратимого повреждения зрительных клеток в случае их недостаточного содержания.

Во многих исследованиях определена и доказана роль лютеина и зеаксантина в профилактике и развитии ряда офтальмологических заболеваний:

катаракты;
дистрофии сетчатки;
диабетической ангиопатии.

Внимание! Результаты исследований показали, что употребление лютеина и зеаксантина с пищей снижает риск развития катаракты и возрастной дистрофии сетчатки на 30–50%.

Возрастная дистрофия сетчатки относится к числу заболеваний глаз, являющихся основной причиной слепоты и слабовидения, особенно у лиц пожилого и старческого возраста. Принято считать, что макулярная дегенерация сетчатки развивается после 45–50 лет. Однако в настоящее время отмечается омоложение этого заболевания.

При развитии макулярной дегенерации появляется повышенная чувствительность к свету, ухудшается зрение, снижается его острота, постепенно возникает выпадение зрительных полей, и в конечном итоге в центре поля зрения появляется мутное пятно (относительная или абсолютная скотома).

Причины, приводящие к развитию макулярной дегенерации, разнообразны. Однако несомненна роль генетических факторов и повреждающего действия света.

Антиоксидантные свойства каротиноидов

В последнее время в мировой научной среде все чаще обсуждается вопрос о роли негативного воздействия свободных кислородных радикалов. Фотохимическая реакция, возникающая под действием света и кислорода, приводит к образованию высокоактивных свободных радикалов, которые способны повреждать светочувствительные клетки сетчатки глаза.

Внимание! Чем старше человек, тем более опасным является воздействие свободных радикалов – по мере естественного старения снижается активность собственной защитной антиоксидантной системы организма, что усугубляет дистрофические процессы.

Связь между приемом лютеина и зеаксантина и риском возрастной дистрофии сетчатки была изучена во многих исследованиях. Клинические испытания доказали, что потребление по 6 мг лютеина в день снижает риск развития дегенерации желтого пятна на 43%. С другой стороны, у больных с данной патологией уровень лютеина и зеаксантина в области желтого пятна сетчатки на 40% ниже, чем у здоровых людей.

Каротиноиды – лучшая защита от возрастной дистрофии сетчатки

Механизмы защитного действия каротиноидов при возрастной дистрофии сетчатки достаточно многообразны. Развитие этого заболевания в значительной степени связано с фототоксическим действием коротковолнового света. Поэтому прием лютеина и зеаксантина здесь абсолютно оправдан, так как они выступают в роли основных элементов антиоксидантной защиты глаз, а также в роли светофильтра, экранирующего нижележащий пигментный эпителий от повреждающего спектрального диапазона.

Важно, что лютеин и зеаксантин сконцентрированы в центре сетчатки, куда приходится максимальная световая нагрузка.

Важность каротиноидов для тех, кто работает за компьютером

В последние годы компьютер стал неотъемлемой частью жизни современного человека. Но, к сожалению, длительная работа за ним приводит к ухудшению зрения. Монитор является источником повышенной опасности для глаз, так как излучает ультрафиолетовый свет, действие которого усиливается при использовании люминесцентных ламп. В сочетании с напряженной работой глаз это может вызвать быстрое утомление, головные боли, снижение работоспособности, резь в глазах и слезоточивость.

Данные статистики показали, что от 50 до 90% людей, работающих за компьютером, обращаются к врачам именно с этими жалобами, которые объединили термином – компьютерный зрительный синдром (КЗС). Для усиления антиоксидантной защиты органов зрения таким людям показан дополнительный прием лютеина и зеаксантина.

Другие антиоксиданты, такие как витамин С и Е, биофлавоноиды, бета-каротин, селен, также защищают глаза от повреждения и способствуют восстановительным процессам, поддерживая синтез коллагена. Например, известно, что с возрастом уровень витамина С в глазной ткани снижается, что может нарушить целостность капилляров и увеличить риск возникновения катаракты.

В условиях современной жизни сбалансированность питания зачастую нарушается, пища не отличается разнообразием, ощущается нехватка витаминов и микроэлементов. Поэтому целесообразно всем людям, находящимся в группе риска по развитию вышеперечисленных заболеваний, рекомендовать дополнительный прием лютеина и зеаксантина.

КАРОТИНОИДЫ - это... Что такое КАРОТИНОИДЫ?

(от лат. carota - морковь и греч. eidos -вид), прир. пигменты от желтого до красно-оранжевого цвета, синтезируемые бактериями, водорослями, грибами, высшими растениями, нек-рыми губками, кораллами и др. организмами; обусловливают окраску цветов и плодов. Представляют собой полиненасыщ. соед. терпенового ряда, построенные преим. по единому структурному принципу: по концам полиеновой цепи, состоящей из 4 изопреноидных остатков, расположены циклогексеновые кольца, или алифатич. изопреноидные остатки. В большинстве случаев содержат в молекуле 40 атомов углерода. Подразделяются на каротиноидные углеводороды, С ₄₀ -ксантофиллы, гомо-, апо- и нор-К. Св-ва нек-рых К. приведены в таблице. Из растит. материалов К. могут быть выделены экстракцией орг. р-рителями, не содержащими пероксидов, на рассеянном свету в инертной атмосфере с послед. омылением и хроматографич. разделением. Каротиноидные углеводороды (каротины) наиб. широко представлены в высших растениях. Основные - b-, a-, g-, e-каротииы и ликопин (ф-лы Ia-Iдсоотв.). Все они хорошо раств. в СНСl₃, CS₂ и бензоле, хуже - в эфире, гексане, жирах и маслах. Легко присоединяют О ₂ воздуха, неустойчивы на свету и при нагр. в присут. к-т и щелочей. С р-ром SbСl₃ в СНСl₃ дают характерное синее окрашивание (l_макс 590 нм).

b-Каротин - темно-рубиновые кристаллы; в природе распространен в виде наиб. стабильного mpанс -изомера по всем двойным связям. В р-рах под действием света, при нагр. или добавлении иода частично изомеризуется в циc -изомеры. При воздействии О ₂ или нагревании в присут. воздуха b-каротин постепенно окисляется и обесцвечивается; продуктами окисления являются разл. эпоксиды (напр., 5,6-эпокси-и 5,8-эпокси-b-каротины) и производные b-ионона. Гидрирование в присут. катализатора приводит к частичному или полному восстановлению двойных связей. b-Каротин м. б. выделен экстракцией сухой моркови, люцерны, гречихи, пальмового масла и др. растит. материалов. В пром. масштабе его получают микробиол. путем с помощью гетероталлич. мукорового гриба Blakeslea trispora, используя отходы крахмально-паточного произ-ва или мукомольной промети (кукурузная, соевая мука), а также синтетически из производных витамина А по схеме:

a-Каротин - красные кристаллы; содержится в тех же растениях, что и b-каротин, но в значительно меньшем кол-ве (до 25% от содержания b-каротина). При нагр. с этилатом Na частично превращ. в b-каротин; оптически активен ([a]_D +315°). Ликопин - кристаллы красно-фиолетового цвета; красящее в-во томатов. Содержится также в плодах мн. родов растений; м. б. выделен из томатов или получен синтетич. путем. С ₄₀ -Ксантофиллы содержат в изопреноидной цепи одну или несколько гидроксильных, алкоксильных, эпоксидных, альдегидных или кетонных групп. В природе распространены лютеин (Iе), виолоксантин (Iж), неоксантин (II), фукоксантин (III), криптоксантин (Iз), кантоксантин (I, R = R' = ж), астаксантин (I, R = R' = з) и др.

В группу гомо - К. объединены прир. пигменты, содержащие в молекуле более 40 атомов С. Выделены К. с 45, 50 и 56 атомами С. Апо-К. представлены соед. с укороченной полиеновой цепью (37 и менее атомов С). Нор-К. включают соед., в к-рых сохранена полиеновая цепочка, но отсутствуют один или неск. углеродных фрагментов; содержат 39 или менее атомов С, напр., биксин (I; R = СООН, R' = СООСН ₃). В природе К. встречаются как в своб. состоянии, так и в виде гликозидов, каротинпротеинов или эфиров, образованных с одной или более молекулами жирных к-т. Впервые К. были выделены из стручков перца, позже - из желтой репы и моркови Daucus carota, откуда и получили свое название. Среди растений К. в наиб. кол-ве содержатся в абрикосах (50-100 мкг/г), моркови (80-120 мкг/г), листьях петрушки (100 мкг/г). Качественно и количественно К. определяют по интенсивности максимума поглощения света в видимой области, а также с помощью хроматографии. В организме животных К. не синтезируются, а поступают с пищей. К., имеющие в своем составе хотя бы одно кольцо А (см. ф-лу I), являются предшественниками витамина А. Превращ. в организме этих К., содержащих 40 атомов С, в витамин А с 20 атомами осуществляется расщеплением молекулы К. по центр. двойной связи или ступенчатым расщеплением, начиная с конца молекулы.

Наиб. А-витаминной активностью обладает b-каротин (условно ее принимают равной 100%), активность a-каротина 53%, g-каротина 48%, криптоксантина 40%. К. участвуют в фотосинтезе, транспорте кислорода через клеточные мембраны, защищают зеленые растения от действия света; у животных стимулируют деятельность половых желез, у человека повышают иммунный статус, защищают от фотодерматозов, как предшественники витамина А играют важную роль в механизме зрения; прир. антиоксиданты. К. используют в качестве пром. пищ. красителей, компонентов витаминного корма животных, в мед. практике - для лечения пораженных кожных покровов. При потреблении в пищу больших кол-в К. гипервитаминоз не наблюдается. Лит.: Бриттон Г., Биохимия природных пигментов, пер. с. англ., М., 1986; Кретович В. Л., Биохимия растений. 2 изд.. М., 1986; Гудвин Т., Мерсер Э., Введение в биохимию растений, пер. с англ., т. 1-2, М., 1986; Carotenoids, ed. by О. Isler [u. a.], Basel Stuttg., 1971; Foppen F., "Chromatographic Reviews", 1971, v. 14, p. 133-298. Л. А. Вакулова. Г. И. Самохвалов.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

Всё, что вы должны знать о каротиноидах

Что такое каротиноиды?

Каротиноиды – это пигменты растений, водорослей и фотосинтезирующих бактерий. Они окрашивают растения, овощи и фрукты в яркие желтые, красные и оранжевые цвета. Также они выступают в качестве антиоксиданта для людей.

Существует более 600 различных типов этого пигмента. Некоторые из них могут быть преобразованы нашим организмом в витамин А.

Наиболее распространенными каротиноидами являются:

альфа-каротин;
бета-каротин;
бета-криптоксантин;
лютеин;
зеаксантин;
ликопин.

Организм человека не способен самостоятельно синтезировать этот пигмент, поэтому приходится получать его вместе с пищей. К продуктам, богатым каротиноидами относятся:

ямс;
листовая капуста;
шпинат;
арбуз;
мускусная дыня;
сладкий перец;
помидоры;
морковь;
манго;
апельсины.

Как работают каротиноиды?

Каротиноиды являются жирорастворимыми соединениями, то есть они лучше всего поглощаются вместе с жирами. В отличие от некоторых богатых белками продуктов и овощей, приготовление или измельчение продуктов, богатых каротиноидами, увеличивают силу их питательных веществ, когда они попадают в кровоток.

Каротиноиды подразделяются на две основные группы: ксантофиллы и каротины. Оба этих типа обладают антиоксидантными свойствами. Кроме того, некоторые каротиноиды могут быть преобразованы в витамин А, являющийся важным компонентом для здоровья человека.

Каротиноиды являющиеся провитамином витамина А – альфа-каротин, бета-каротин и бета-криптоксантин.

Каротиноиды не являющиеся провитамином витамина А – лютеин, зеаксантин и ликопин.

Ксантофиллы

Ксантофиллы содержат кислород и имеют больше желтого пигмента. Они защищают нас от интенсивного воздействия солнечных лучей и больше всего связаны со здоровьем глаз. Лютеин и зеаксантин попадают под категорию ксантофилл.

Продукты, которые относятся к категории ксантофиллов:

листовая капуста;
шпинат;
летний сквош;
тыква;
авокадо;
ярко-жёлтые фрукты;
кукуруза;
яичные желтки.

Каротины

Каротины не содержат кислорода и имеют большее количество оранжевого пигмента. Каротины играют значительную роль в содействии процессу роста. Бета-каротин и ликопин попадают под эту категорию каротиноидов.

Продукты, которые относятся к категории каротинов:

морковь;
мускусная дыня;
сладкий картофель;
папайя;
тыква;
мандарины;
помидоры;
зимний сквош.

Польза для здоровья

Каротиноиды являются антиоксидантами, защищающими нас от болезней и улучшающими иммунную систему. Каротиноиды являющиеся провитамином витамина А могут быть преобразованы в витамин А, который необходим для роста, улучшения иммунной системы и здоровья глаз.

Здоровье глаз

Употребление в пищу богатых каротиноидами продуктов может защитить здоровые клетки глаз и предотвратить рост раковых клеток.

Одной из основных причин ухудшения зрения является дегенерация желтого пятна или дегенерация центра сетчатки. Длительное воздействие синего света может вызвать это заболевание и негативно повлиять на чувствительные участки глаза. Однако, каротиноиды лютеин и зеаксантин, обнаруженные в сетчатке, могут помочь поглотить синий свет.

Исследования показывают, что включение в рацион по меньшей мере шести миллиграммов лютеина в день может снизить риск развития дегенерации желтого пятна на 43 процента.

Сердечно-сосудистые заболевания

Каротиноиды являются антиоксидантами, снижающими воспаление в организме. Хотя это все еще находится на стадии исследования, промежуточные результаты показали, что противовоспалительные свойства каротиноидов связаны с улучшением сердечно-сосудистого здоровья. Уменьшение воспаления помогает защитить от сердечных заболеваний и предотвращает блокировку стенок артерий.

Рак

Антиоксиданты защищают клетки от свободных радикалов или веществ, которые разрушают или повреждают клеточные мембраны. Увеличение каротиноидов в нашем рационе приводит к росту количества антиоксидантов и защитных клеток в организме. Это важно при борьбе с раком и может предотвратить его развитие.

Каротиноиды связаны со снижением риска развития рака, в частности рака легких. Куря сигареты, человек глотает вредные химические вещества, которые разрушают здоровые клетки. Несмотря на смешанные результаты, одно из исследований показало небольшое снижение риска развития рака легких при включении каротиноидов в рацион.

Аналогичным образом, каротиноиды были связаны с уменьшением риска развития рака кожи. Некоторые каротиноиды могут преобразовываться в витамин А, который защищает от преждевременного старения кожи от воздействия солнца.

Итог

Добавление большего количества продуктов, богатых каротиноидами, в ваш рацион может усилить вашу иммунную систему и общее состояние здоровья.

Хотя каротиноиды доступны в биологически активных добавках витамина А, их употребление естественным образом усиливает антиоксидантные эффекты. Кроме того, добавки могут быть опасными, если они содержат высокий уровень витамина А, который может быть токсичным, в слишком больших дозах.

В любом случае, поговорите со своим врачом, прежде чем менять диету или принимать биологически активные добавки.

Оранжевый каротиноид-протеин — Википедия

Оранжевый каротиноид-протеин (ОКП) — водорастворимый протеин, который у различных цианобактерий служит белком-тушителем, уменьшающим на интенсивном свету передачу энергии от фикобилисом к хлорофиллу в пигментном аппарате фотосинтеза у цианобактерий^[1]. Это единственный из известных фотоактивных белков, в котором в качестве фоточувствительных хромофоров используются каротиноиды. Белок состоит из двух доменов, между которыми нековалентно закреплена единственная молекула кето-каротиноида. Это очень эффективный тушитель энергии возбуждения, поглощённой основным светособирающим антенным комплексом цианобактерий — фикобилисомами. Тушение происходит под действием сине-зеленого света. ОКП также способен предотвращать окислительное повреждение, осуществляя тушение энергии возбуждения синглетного кислорода (¹O₂).

ОКП был впервые описан в 1981 году Холтом и Крогманном, которые изолировали его из цианобактерии Arthrospira maxima^[2]. Функции белка оставались не ясны вплоть до 2006 года. Пространственная структура ОКП была получена в 2003 году. Из неё следовало, что белок является эффективным тушителем синглетного кислорода^[3]. В 2000 году было показано, что цианобактерии могут осуществлять фотозащитное тушение флуоресценции независимо от фазового перехода мембраны, перепада трансмембранного рН и температуры^[4]. Спектр действия процесса тушения указывал на причастность каротиноидов^[5], а конкретное участия ОКП было позже продемонстрировано Д. Кириловски и коллегами в 2006 году^[6]. В 2008 было показано, что для осуществления фотозащитной функции оранжевый каротиноид-протеин должен быть активирован сильным сине-зелёный светом^[7].

Долгое время цианобактерии считались неспособными к нефотохимическому тушению, вместо этого предполагалось, что они полагаются на механизм перераспределения энергии между двумя фотосинтетические реакционными центрами, ФСII и ФСI, известный как механизм «переходных состояний»^[8].
Оранжевый каротиноид-протеин присутствует в большинстве геномов цианобактерий^[1] и обладает невероятно консервативной первичной структурой, что по-видимому объясняется важностью такой аминокислотной последовательности для сохранения функции протеина. Мутантные клетки с делетированным ОКП выцветали на ярком свету^[6], а их фотоингибирование под действием вспышек света наступает быстрее^[9]. В условиях недостатка питательных веществ, что является нормой в морских местообитаниях, механизм фотозащиты, такой как ОКП, становится важным даже при низкой освещённости^[10].
Этот белок не обнаружен в хлоропластах, и по-видимому характерен только для цианобактерий.
Спектр поглощения неактивной оранжевой формы ОКП в сравнении со спектром поглощения фотоактивной красной формы.
Фотоактивация[править | править код]

При освещении зелёно-голубым светом оранжевый каротиноид-протеин переключается из оранжевой формы (ОКП^О) в красную (ОКП^R). Возврат ОКП^R в ОКП^О не зависит от освещения и медленно, самопроизвольно происходит в темноте. Обратимость процесса в клетках обеспечивает низкомолекулярный (13 кДа) белок, FRP (англ. Fluorescence recovery protein). ОКП^О считается темновой, стабильной формой этого белка, она не способствует тушению фикобилисом, а вот форма ОКП^R активна и участвует в этом процессе. Переход из оранжевой в красную форму происходит на свету и идёт с низкой эффективностью (очень низкий квантовый выход). Такой механизм даёт возможность белку быть активным только при высокой освещённости; в противном случае нефотохимическое тушение, осуществляемое белком, мешало бы фотосинтезу в условиях низкого освещения.

Тушение[править | править код]

Снижение флуоресценции свидетельствует, что красная форма ОКП рассеивает поглощённую фикобилисомами энергию света (энергию возбуждения). Согласно измерениям, при активации ОКП около 30-40 % энергии, поглощаемой фикобилисомами не достигает реакционных центров^[11]. Точный механизм тушения и сайты связывания каротиноидов и фикобилисом по-прежнему остаются не известными. Известно что линкерный полипептид ApcE в аллофикоцианиновом ядре фикобилисом важен для этого процесса^[6]^[12], но он не является сайтом тушения^[13]. Различные доказательства указывают на то, что тушению подвергается полоса флуоресценции аллофикоцианинового ядра с длинной волны в 660 нм^[11]^[13]^[14]. Температурная зависимость скорости тушения флуоресценции похожа на кривую сворачивания оранжевого каротиноид-протеина^[15], что поддерживает гипотезу о том, что ОКП^О слегка денатурирует, когда превращается в ОКП^R.

Тушение синглетного кислорода[править | править код]

Кроме всего прочего ОКП способен тушить синглетный кислород при облучении сильным оранжево-красным светом, когда он не может фотоактивироваться и выполнять свою фотозащитную функцию тушения фикобилисом^[16]. Это факт весьма существенен, поскольку все оксигенные фототрофы имеют определённый риск окислительного повреждения синглетным кислородом (¹О₂), который вырабатывается, когда их собственные светособирающего пигменты действуют как фотосенсибилизаторы^[17].
Ленточная диаграмма оранжевого каротиноид-протеина из Arthrospira maxima, (PDB 1M98).
Трёхмерная структура[править | править код]

Трехмерные структуры ОКП (в форме ОКП^О) была расшифрована в 2003 году, до того как стала понятна его фотозащитная функция^[3]. Этот белок весом в 35 кДа состоит из двух структурных доменов: полностью α-спирального N-концевого домена, построенного из двух чередующихся четырёхспиральных пучков, и смешанного α/β С-концевого домена. Два домена соединены длинным пептидным линкером. На трёхмерной структуре ОКП^О каротиноиды пересекают оба домена, которые у этой формы белка тесно связаны между собой.

Белок-белковые взаимодействия[править | править код]

Оранжевый каротиноид-протеин участвует в ключевых белок-белковых взаимодействях, которые имеют решающее значение для его фотозащитной функции. Активированная форма ОКП^R связывается c aллофикоцианиновым ядром и инициирует механизм тушения. Другой белок, FRP, взаимодействует с C-концевым доменом ОКП^R и катализирует реакцию превращения его обратно в ОКП^О форму^[18]. Поскольку ОКП^О не может связываться с фикобилисомами, FRP может эффективно отсоединять ОКП от светособирающих комплексов и восстанавливать их способность к передачи энергии света в реакционные центры.

Гены[править | править код]

Первичная структура (аминокислотная последовательность) очень консервативна среди различных ОКП, а ген белка на бактериальной хромосоме, как правило, расположен в соседнем локусе с белком FRP^[1]. Довольно часто рядом расположены гены, ответственные за биосинтез кетокаротиноидов. Такие консервативные функциональные связи подчеркивают эволюционное значение механизма фотозащиты основанного на ОКП для многих цианобактерий.
Существует также множество эволюционно-родственных генов, которые кодируют белки состоящие только из одного из двух доменов, характерных для ОКП. N-концевой домен, Carot_N, встречается только у цианобактерий, но проявляет значительный уровень дупликации. С-концевой домен гомологичен широко распространённому суперсемейству NTF2, все члены которого обладаю укладкой аналогичной белку NTF2 (фактор ядерного транспорта 2), а также примерно 20 другим белковым подсемействам с разнообразными функциями: лимонен-1,2-эпоксидгидролазы, SnoаL-полекетидциклазы и дельта-5-3-кетостероидизомеразы. Большинство если не все члены суперсемейства NTF2 образуют олигомеры, часто используя поверхность бета-листа, чтобы взаимодействовать друг с другом и другими белками.

Растворимость в воде вместе со статусом единственного известного фотоактивного белка, содержащего каротиноиды, делает ОКП ценной моделью для изучения энергетических и фотофизических свойств каротиноидов в растворах. Кроме того, каротиноиды широко известны как антиоксиданты, и таким образом белок может служить упаковкой для доставки каротиноидов в организм в лечебных целях.
Благодаря высокой эффективности тушения флуоресценции в сочетании с низким квантовым выходом фотоактивации с помощью специфических длин волны света, ОКП обладает всеми качествами идеального фотопереключателя, в связи с чем было предложено его использование в качестве новой системы для развивающихся оптогенетических технологий^[1]. В будущем он может получить и другие применения в оптофлюидике и биофотонике.

↑ ¹ ² ³ ⁴ Kirilovsky Diana, Kerfeld Cheryl A. The Orange Carotenoid Protein: a blue-green light photoactive protein (англ.) // Photochemical and Photobiological Sciences (англ.)русск. : journal. — 2013. — Vol. 12, no. 7. — P. 1135—1143. — ISSN 1474-905X. — doi:10.1039/c3pp25406b. — PMID 23396391.

↑ Kay Holt, Thomas Krogmann, David W. A carotenoid-protein from cyanobacteria (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 1981. — Vol. 637, no. 3. — P. 408—414. — ISSN 0005-2728. — doi:10.1016/0005-2728(81)90045-1.

↑ ¹ ² Kerfeld, Cheryl A; Sawaya, Michael R; Brahmandam, Vishnu; Cascio, Duilio; Ho, Kwok Ki; Trevithick-Sutton, Colleen C; Krogmann, David W; Yeates, Todd O. The Crystal Structure of a Cyanobacterial Water-Soluble Carotenoid Binding Protein (англ.) // Structure : journal. — 2003. — Vol. 11, no. 1. — P. 55—65. — ISSN 0969-2126. — doi:10.1016/S0969-2126(02)00936-X. — PMID 12517340.

↑ El Bissati K. Delphin E. Murata N. Etienne A.-L. Kirilovsky D. Photosystem II fluorescence quenching in the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803: involvement of two different mechanisms (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 2000. — Vol. 1457, no. 3. — P. 229—242. — ISSN 0005-2728. — doi:10.1016/S0005-2728(00)00104-3.

↑ Rakhimberdieva =Marina G. Stadnichuk Igor N. Elanskaya Irina V. Karapetyan Navassard V. Carotenoid-induced quenching of the phycobilisome fluorescence in photosystem II-deficient mutant of Synechocystis sp. (англ.) // FEBS Letters (англ.)русск. : journal. — 2004. — Vol. 574, no. 1—3. — P. 85—88. — ISSN 0014-5793. — doi:10.1016/j.febslet.2004.07.087.

↑ ¹ ² ³ Wilson A., Ajlani G., Verbavatz J.M., Vass I., Kerfeld C.A., Kirilovsky D. A soluble carotenoid protein involved in phycobilisome-related energy dissipation in cyanobacteria. (англ.) // The Plant Cell : journal. — 2006. — Vol. 18, no. 4. — P. 992—1007. — doi:10.1105/tpc.105.040121. — PMID 16531492.

↑ Wilson A., Punginelli C., Gall A., Bonetti C., Alexandre M., Routaboul J.M., etal. A photoactive carotenoid protein acting as light intensity sensor. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2008. — Vol. 105, no. 33. — P. 12075—12080. — doi:10.1073/pnas.0804636105. — PMID 18687902.

↑ Biggins John, Bruce Doug. Regulation of excitation energy transfer in organisms containing phycobilins (англ.) // Photosynthesis Research : journal. — 1989. — Vol. 20, no. 1. — P. 1—34. — ISSN 0166-8595. — doi:10.1007/BF00028620.

↑ Boulay Clémence, Abasova Leyla, Six Christophe, Vass Imre, Kirilovsky Diana. Occurrence and function of the orange carotenoid protein in photoprotective mechanisms in various cyanobacteria (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 2008. — Vol. 1777, no. 10. — P. 1344—1354. — ISSN 0005-2728. — doi:10.1016/j.bbabio.2008.07.002.

↑ Wilson A. Boulay C. Wilde A. Kerfeld C. A. Kirilovsky D. Light-Induced Energy Dissipation in Iron-Starved Cyanobacteria: Roles of OCP and IsiA Proteins (англ.) // THE PLANT CELL ONLINE : journal. — 2007. — Vol. 19, no. 2. — P. 656—672. — ISSN 1040-4651. — doi:10.1105/tpc.106.045351. — PMID 17307930.

↑ ¹ ² Rakhimberdieva Marina G. Elanskaya Irina V. Vermaas. Carotenoid-triggered energy dissipation in phycobilisomes of Synechocystis sp. PCC 6803 diverts excitation away from reaction centers of both photosystems (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 2010. — Vol. 1797, no. 2. — P. 241—249. — ISSN 0005-2728. — doi:10.1016/j.bbabio.2009.10.008.

↑ Rakhimberdieva Marina G. Vavilin Dmitrii V. Vermaas Wim F.J. Elanskaya; Irina V. Karapetyan Navassard V. Phycobilin/chlorophyll excitation equilibration upon carotenoid-induced non-photochemical fluorescence quenching in phycobilisomes of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 2007. — Vol. 1767, no. 6. — P. 757—765. — ISSN 0005-2728. — doi:10.1016/j.bbabio.2006.12.007.

↑ ¹ ² Jallet D., Gwizdala M., Kirilovsky D. ApcD, ApcF and ApcE are not required for the Orange Carotenoid Protein related phycobilisome fluorescence quenching in the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803. (англ.) // Biochimica et Biophysica Acta (англ.)русск. : journal. — 2012. — Vol. 1817, no. 8. — P. 1418—1427. — doi:10.1016/j.bbabio.2011.11.020. — PMID 22172739.

↑ Kuzminov F.I. Bolychevtseva Yu.V. Elanskaya I.V. Karapetyan N.V. Effect of APCD and APCF subunits depletion on phycobilisome fluorescence of the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803 (англ.) // Journal of Photochemistry and Photobiology (англ.)русск. : journal. — 2014. — Vol. 133. — P. 153—160. — ISSN 1011-1344. — doi:10.1016/j.jphotobiol.2014.03.012.

↑ Rakhimberdieva Marina G. Bolychevtseva Yulia V. Elanskaya Irina V. Karapetyan Navassard V. Protein–protein interactions in carotenoid triggered quenching of phycobilisome fluorescence in Synechocystis sp. PCC 6803 (англ.) // FEBS Letters (англ.)русск. : journal. — 2007. — Vol. 581, no. 13. — P. 2429—2433. — ISSN 0014-5793. — doi:10.1016/j.febslet.2007.04.056.

↑ Sedoud A., López-Igual R., Ur Rehman A., Wilson A., Perreau F., Boulay C., etal. The Cyanobacterial Photoactive Orange Carotenoid Protein Is an Excellent Singlet Oxygen Quencher. (англ.) // The Plant Cell : journal. — 2014. — Vol. 26, no. 4. — P. 1781—1791. — doi:10.1105/tpc.114.123802. — PMID 24748041.

↑ Krieger-Liszkay Anja, Fufezan Christian, Trebst Achim. Singlet oxygen production in photosystem II and related protection mechanism (англ.) // Photosynthesis Research : journal. — 2008. — Vol. 98, no. 1—3. — P. 551—564. — ISSN 0166-8595. — doi:10.1007/s11120-008-9349-3. — PMID 18780159.

↑ Sutter, M.; Wilson, A.; Leverenz, R. L.; Lopez-Igual, R.; Thurotte, A.; Salmeen, A. E.; Kirilovsky, D.; Kerfeld, C. A. Crystal structure of the FRP and identification of the active site for modulation of OCP-mediated photoprotection in cyanobacteria (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2013. — Vol. 110, no. 24. — P. 10022—10027. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.1303673110.

Ошибка в сносках^?: Тег <ref>, определённый в <references>, с именем «Kay_HoltKrogmann1981» не имеет содержания.
их виды, свойства, значение и применение

Природные красители, придающие листьям, цветам, плодам, корням и другим частям растений цветную окраску (желтую, оранжевую, красную, коричневую) образуют группу каротиноидов, нерастворимых в воде биологически активных веществ, которые синтезируются всеми видами растений, а также некоторыми микроорганизмами.

Каротиноиды вместе с хлорофиллом, обеспечивающим растениям зелёный цвет, составляют две группы фотосинтетических пигментов и выполняют функции поглощения света с последующим преобразованием солнечной энергии в химическую. Кроме того, каротиноиды играют защитную роль, предохраняя хлорофилл от избыточного действия солнечной энергии и от окисления выделяемым при фотосинтезе кислородом. Также они обеспечивают структуру фотосистемы, занимая в фотосинтетических мембранах строго определённое положение.

Несмотря на сходство их роли в жизнедеятельности растений, хлорофиллы и каротиноиды имеют ряд различий. Так, хлорофиллы поглощают, главным образом, световые волны красной, инфракрасной (длина волн 650 – 710 нм), синей и ультрафиолетовой (длина волн 400 – 500 нм) частей спектра, а каротиноиды – преимущественно зелёной, синей, фиолетовой, ультрафиолетовой области (длина волн 280 – 550 нм). К тому же они имеют различную молекулярную структуру; каротиноиды, в отличие от хлорофилла, не содержат металлов.

Каротиноиды, в свою очередь, представлены двумя видами жирорастворимых полиненасыщенных углеводородных соединений терпенового ряда: каротинами и ксантофиллами. Ксантофиллы отличаются от каротинов тем, что, кроме углерода и водорода, содержат также атомы кислорода.

Находясь в тканях и клетках растений, ксантофиллы обеспечивают им желтую окраску. Впервые были выделены из осенних листьев в 1837 году шведским химиком и минералогом Йёнсом Якобом Берцелиусом, который и дал им это название.

На сегодняшний день исследованы около 650 различных представителей каротиноидов. В их числе находятся самый распространенный и наиболее известный оранжевый пигмент каротин, придающий желто-оранжевый цвет плодам фруктов и овощей, а также другим частям растений (листьям, корням и пр.), и красный пигмент ликопин (плоды томата, мякоть арбуза, фрукты, ягоды), являющийся в сущности его изомером. Можно также рассматривать каротины в качестве производных ликопина.

Первый каротиноидный пигмент, известный нам сегодня как каротин (лат. carota), был получен из корнеплодов моркови и желтой репы в 1831 году немецким ученым Фердинандом Вакенродером. Гораздо позже немецкий химик Рихард Вильштеттер предложил эмпирическую формулу каротина С₄₀Н₅₆. И лишь в 1930 году, спустя почти столетие после официального открытия каротина, швейцарским химиком Полом Каррером была окончательно подтверждена его структурная формула, за что учёный удостоился Нобелевской премии (1937 г.).

Исследования показали, что каротин может существовать в четырёх формах: α-каротин, β-каротин, γ-каротин и δ-каротин, из которых первые три формы представляют собой провитамин А. Попадая в организм человека (животного), они преобразуются в жизненно необходимые вещества ретиноиды (А₁, А₂, ретиноевая кислота и др.), обладающие антиоксидантными свойствами (защита клеток от разрушительного действия световой энергии). Наибольшей эффективностью по своему действию отличается β-каротин, так как он преобразуется в две молекулы ретинола, тогда как остальные (α- и γ-каротин) могут образовывать только одну.

Открытие витамина А произошло в 1913 году. Его значение для жизнедеятельности биоорганизмов трудно переоценить. В качестве структурного компонента клеточных мембран он оказывает благотворное влияние на рост и развитие, входит в состав основного зрительного пигмента родопсина, обеспечивает антиоксидантную защиту. Недостаток этого витамина в питании существенно снижает иммунитет, замедляет ростовые процессы, негативно отражается на зрительных функциях.

В недавних исследованиях нашли подтверждение противоопухолевые и радиопротекторные свойства β-каротина. Он способствует восстановлению защитных сил организма, положительно влияет на работу сердечно-сосудистой системы, показан при некоторых гинекологических заболеваниях и внутриклеточной гипоксии. Благодаря регенерирующим свойствам, масляные препараты с каротином применяются для лечения ожогов, при обморожении, различных кожных заболеваниях. Кроме того, β-каротин является канцеро- и гепатопротектором.

Поскольку организм человека не способен синтезировать витамин А самостоятельно, то его запасы пополняются за счет правильно подобранного питания. К растительной пище, богатой содержанием провитаминов А, относятся морковь, томаты, красный перец, листья шпината, тыква, зелёный лук, брокколи, многие ягоды и фрукты. Употребляя продукты, богатые β-каротином, следует помнить, что он плохо растворяется в воде, поэтому хорошая усваиваемость провитамина обеспечивается в случае сочетания его с небольшим количеством жира. Очень полезны продукты животного происхождения, содержащие ретиноиды (витамин А в наиболее доступной форме): молоко, сливочное масло, сметана, творог, яичный желток, рыбий жир, печень, икра.

Каротин как красящее вещество (краситель Е160 и Е160а) используется в пищевой и кондитерской промышленности. Основными источниками его получения промышленным способом являются плоды таких растений как облепиха, шиповник, некоторые виды грибов и микроорганизмов.

Каротиноиды. В каких продуктах вы можете их найти и каковы их свойства

Каротиноиды представляют собой группу красителей, обычно встречающихся в растительных продуктах, особенно тех, которые имеют желтый, оранжевый или красный цвет. Они обладают антиоксидантным эффектом, поэтому играют очень важную роль в организме. В каких продуктах вы можете найти больше всего каротиноидов и почему они так важны для нашего здоровья?
Какую диету составляют каротиноиды?
В связи с тем, что каротиноиды придают пище желтый, оранжевый и красный цвета, нетрудно догадаться, в каких растительных продуктах содержатся эти красители. Самые популярные источники различных типов каротиноидов:
- помидоры,
- морковь,
- тыква,
- перец,
- апельсины,
- персики,
- вишня,
- красный грейпфрут,
- кукуруза,
- арбуз,
- облепиха,
- сладкий картофель,
- абрикосы,
- манго.
Кроме того, каротиноиды можно найти в овощах с зелеными листьями, особенно с темно-зелеными листьями, например, петрушка, шпинат, капуста или брокколи. Антиоксиданты этого типа есть и в белой капусте, а их небольшие количества можно найти в молочных продуктах, особенно молоке и в яичных желтках. Кроме того, яйца влияют на всасывание каротиноидов из других пищевых продуктов. По этой причине стоит добавлять в салаты вареное яйцо. Каротиноиды не теряют своих полезных свойств при термообработке. Кроме того, некоторые готовые продукты, такие как помидоры, содержат больше каротиноидов, чем их сырые аналоги.
Если по каким-либо причинам невозможно обеспечить нужное количество каротиноидов в ежедневно потребляемых продуктах, вам следует рассмотреть возможность добавления этих ингредиентов. В аптеках есть добавки, содержащие отдельные виды каротиноидов, а также состав из нескольких видов антиоксидантов и других ингредиентов. Стоит помнить, что перед включением любых добавок проконсультируйтесь с врачом (у некоторых препаратов могут быть вредные реакции с принимаемыми препаратами).
Каротиноиды - свойства.
Каротиноиды - это пигменты, которые встречаются во фруктах и цветах. Они дают цвет от желтого, через оранжевый к красному. Каротиноиды, которые значительно влияют на наше здоровье, включают в себя:
- каротин,
- лютеин,
- ликопин,
- криптоксантин,
- зеаксантин.
Из этих соединений при соответствующих условиях организм вырабатывает витамин А.
Каротиноиды оказывают большое влияние на здоровье человека и необходимы для правильного функционирования многих органов и систем. Какой эффект имеют каротиноиды?
Они влияют на здоровый внешний вид кожи: бета-каротин хранится в коже, что придает ей здоровый цвет и выглядит красиво загорелым. Кроме того, бета-каротин нейтрализует действие свободных радикалов и защищает кожу от негативного воздействия солнечных лучей. Более того, антиоксиданты этого типа предотвращают шелушение эпидермиса, оказывают положительное влияние на рост эпителия, а также ускоряют заживление ран и другие повреждения кожи. Благодаря защитному эффекту и положительному воздействию на кожу, каротиноиды легко используются в косметике в качестве компонента кремов для бронзирования и улучшения тонуса кожи.
Они необходимы для здоровья глаз: лютеин в сочетании с бета-каротином чрезвычайно важен для правильного функционирования глаз. Эти компоненты связывают свободные радикалы и фильтруют излучение, попадающее в глаза, защищая фоторецепторы от высокоэнергетического синего света, который может привести к дегенерации желтого пятна.
Профилактика заболеваний системы кровообращения. Антиоксиданты, особенно каротиноиды, снижают уровень вредного холестерина и предотвращают накопление холестериновых отложений в кровеносных сосудах и, таким образом, снижают риск атеросклероза и сердечных заболеваний, а также даже инсульта и сердечного приступа.
Они противодействуют развитию раковых заболеваний: каротиноиды защищают организм от рака, удаляя из организма свободные радикалы, ответственные за развитие различных видов рака.
Они помогают сохранить когнитивные функции: с помощью метода функционального магнитного резонанса было обнаружено, что люди с более высоким уровнем зеаксантина и лютеина обладают лучшими способностями памяти.
Они снижают риск остеопоротических переломов костей: было доказано, что люди, которые имеют адекватную диету из каротиноидов, которую организм использует для производства витамина А, с меньшей вероятностью сломают кость в результате остеопороза. Этот эффект наиболее сильный у пожилых мужчин с худощавым телосложением.
#здоровье_человека

КАРОТИНОИДЫ - это... Что такое КАРОТИНОИДЫ?
КАРОТИНОИДЫ
жёлтые, оранжевые или красные пигменты, синтезируемые гл. обр. бактериями, грибами и высшими растениями; полиненасыщенные углеводороды терпенового ряда. Животные обычно не образуют К. (имеются сведения о синтезе К. мор. организмами, напр. нек-рыми видами губок, кораллов), но, получая их с пищей, используют для синтеза витамина А; значит, кол-во К. обнаружено в покровах рыб, земноводных, в оперении нек-рых птиц; у ряда членистоногих (ракообразные, клещи) К. участвуют в фотопериодич. реакциях, фототаксисе. К К. относятся широко распространённые в растениях каротины и ксантофиллы.
.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
каротино́иды
природные пигменты жёлтого, оранжевого или красного цвета, синтезируемые бактериями, грибами и зелёными растениями. Делятся на каротины и ксантофиллы. Каротины по химической природе представляют собой ненасыщенные углеводороды, молекулы которых построены из 40 атомов углерода. Богаты каротинами листья шпината, корнеплоды моркови, плоды шиповника. Животные обычно не синтезируют каротины и получают их с пищей, накапливая в жировой ткани, яичном желтке, молоке и др. Из каротина (провитамина А) в животном организме образуется витамин А. Ксантофиллы – окисленные производные каротинов (спирты, альдегиды и т.п.). Содержатся в различных органах растений и в клетках многих микроорганизмов.
Каротиноиды служат дополнительными пигментами при фотосинтезе, участвуют в фотозависимых реакциях растений (напр., в тропизмах), окрашивают (вместе с другими пигментами) осеннюю листву растений.
.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)
.
Новые витамины? Почему нам обязательно нужны каротиноиды | Здоровая жизнь | Здоровье

В середине октября в США опубликована статья известного американского биохимика Брюса Эймса, в которой он предлагает основные каротиноиды включить в список витаминов. Причем он называет их «витаминами долголетия», так как они способствуют продлению жизни. А их недостаток в питании связан с повышенной смертностью, нарушением зрения и слепотой, сердечно-сосудистыми болезнями, различными типами рака, метаболическим синдромом, высоким артериальным давлением, потерей слуха, воспалением, ослаблением иммунитета и когнитивными (познавательными) нарушениями.

Осень золотая

Что такое эти каротиноиды и где их найти? Увидеть их достаточно просто, нужно лишь выйти на природу и посмотреть на «в багрец и в золото одетые леса».
— Золотая осень действительно связана с каротиноидами, — объясняет кандидат биологических наук , заведующий лабораторией биологии развития растений МГУ имени М.В. Ломоносова Владимир Мурашев. — Это большая группа близких по составу пигментов, они придают желтые и оранжевые цвета листьям. А красный цвет, тоже встречающийся осенью, зависит от других красителей — флавоноидов, в их число входят антоцианы. Каротиноиды содержатся в листьях постоянно, в том числе и летом. Они играют важную роль в растительном метаболизме (обмене веществ). Но летом листва выглядит зеленой за счет хлорофилла, его так много, что он маскирует другие красители. С наступлением холодных ночей, все эти пигменты в листе прекращают синтезироваться. Но хлорофилл, как наименее стойкий, быстро распадается. А каротиноиды остаются и начинают играть главную роль в окраске листвы. Каротиноиды бывают настолько стойкие, что желтый цвет листьев может сохраняться несколько лет.

Морковкины дети

Чтобы получить эти каротиноиды, не надо жевать осенние листья. Они есть во многих продуктах, преимущественно растительных. Свое название они получили от морковки, в которой их первоначально открыли, и которыми она очень богата: carota по-латыни значит морковь. Всего известно более 700 каротиноидов, но главными в нашем питании являются только 6 из них, они обеспечивают нам 95 % всех каротиноидов, которые мы получаем с пищей. Всех их Брюс Эймс называет «витаминами долголетия».

В великолепную семерку входят всем известный бета-каротин и менее знакомые нам альфа-каротин и гамма-криптоксантин. Эти три вещества в организме человека превращаются в очень важный витамин А (ретинол). Уже поэтому они очень важны в нашем питании. И главную скрипку в этом играет бета-каротин. Часть его идёт на синтез витамина А, но оставшийся бета-каротин делает много полезного для нашего организма. В частности, было показано, что любители продуктов, богатых этим веществом, реже болели раком легких.

Поэтому ученые решили, что препараты с бета-каротином смогут защитить от этой болезни курильщиков и рабочих, контактировавших с асбестом (у них высок риск рака легких). Но все оказалось наоборот: это только увеличивало вероятность развития рака легких. Ученые решили, что бета-каротин в продуктах и в препаратах не одно и тоже. И приоритет лучше отдавать продуктам, в которых он содержится в натуральной форме. Похоже, это относится к большинству каротиноидов. Их молекулы достаточно сложны, и когда их синтезируют, часть их отличается от естественных.

Остальные каротиноиды к витамину А не имеют никакого отношения, но обладают несколькими крайне полезными эффектами. К ним относятся ликопин, лютеин и зеаксантин. Про два последних мы писали, они крайне важны для зрения, и для предупреждения возрастной макулярной дегенерации (ВМД) - главной причины слепоты в старости.

Ликопин более всего известен как защитник от рака простаты. У мужчин, потреблявших больше всего помидоров, причем как сырых, так и продуктов из них, риск этой опухоли был ниже на 11 — 19%. Но похоже, он защищает и от других видов рака. Есть данные об этом применительно к злокачественным опухолям полости рта, глотки, гортани и легких. Такое же действие обнаружено и у бета-криптоксантина.

Парадоксальные «новые витамины»

Мы привыкли, что готовка и обработка овощей и фруктов уменьшает содержание витаминов. С каротиноидами все наоборот. После температурной обработки овощей их не становится больше, просто они лучше усваиваются. Когда овощи становятся мягче, они легче отдают каротиноиды. И ещё важную роль в их усвоении играют жиры и масла, поскольку они жирорастворимы. Поэтому делаете ли вы из овощей, богатых каротиноидами, салат, или готовите их как-то иначе, нужно всегда добавлять растительное масло.

Таблица. Лучшие источники каротиноидов

Продукт Порция Количество, мг
Содержание альфа-каротина
Тыква, приготовленная 1 чашка* 11,7
Морковный сок 240 мл 10,2
Морковь вареная 1 чашка 5,9
Морковь сырая Среднего размера 2,1
Зимняя тыква, приготовленная 1 чашка 1,4
Капуста огородная, приготовленная 1 чашка 0,2
Помидор Среднего размера 0,1
Мандарины Плод среднего размера 0,09
Зеленый горошек консервированный 1 чашка 0,09
Содержание бета-каротина
Морковный сок 240 мл 22,0
Тыква, приготовленная 1 чашка 17,0
Шпинат, приготовленный или замороженный 1 чашка 13,8
Морковь вареная 1 чашка 13,0
Капуста огородная, приготовленная 1 чашка 11,6
Зимняя тыква, приготовленная 1 чашка 5,7
Морковь сырая Среднего размера 5,1
Содержание бета-криптоксантина
Тыква, приготовленная 1 чашка 3,6
Папайя Плод среднего размера 2,3
Болгарский красный перец, приготовленный 1 чашка 0,6
Болгарский красный перец, сырой Среднего размера 0,6
Апельсиновый сок, свежий 240 мл 0,4
Мандарины Плод среднего размера 0,4
Морковь вареная 1 чашка 0,3
Кукуруза замороженная или приготовленная 1 чашка 0,2
Красный молотый перец 1 чайная ложка 0,2
Апельсин Плод среднего размера 0,2
Нектарин Плод среднего размера 0,1
Содержание ликопина
Томатная паста, консервированная 1 чашка 75,4
Томатное пюре, консервированное 1 чашка 54,4
Томатный сок 1 чашка 22,0
Помидор 1 чашка 4,6
Кетчуп 1 столовая ложка 2,5
Грейпфрут Половина плода среднего размера 1,7
По данным Министерства сельского хозяйства США

Данные по содержанию лютеина и зеаксантина можно посмотреть здесь.

Примечания:

* 1 чашка — принятое в США обозначение порции для овощей и многих других продуктов. Соответствует чашке или тарелке объемом около 230-240 мл, заполненной порезанными овощами.

Смотрите также

Автономная газификация что это такое

2 головы 1 хвост 6 ног что это такое

Что такое порча правда ли это

Копирайтер это что такое

Шифоньер что это такое

Перинатальный консилиум что это такое

Цервикоз шейки матки что это такое

Церебеллит что это такое

Декоративно прикладное искусство что это такое

Цельнозерновая мука обойная что это такое

Эфферентная терапия что это такое

Продукт	Порция	Количество, мг
Содержание альфа-каротина
Тыква, приготовленная	1 чашка*	11,7
Морковный сок	240 мл	10,2
Морковь вареная	1 чашка	5,9
Морковь сырая	Среднего размера	2,1
Зимняя тыква, приготовленная	1 чашка	1,4
Капуста огородная, приготовленная	1 чашка	0,2
Помидор	Среднего размера	0,1
Мандарины	Плод среднего размера	0,09
Зеленый горошек консервированный	1 чашка	0,09
Содержание бета-каротина
Морковный сок	240 мл	22,0
Тыква, приготовленная	1 чашка	17,0
Шпинат, приготовленный или замороженный	1 чашка	13,8
Морковь вареная	1 чашка	13,0
Капуста огородная, приготовленная	1 чашка	11,6
Зимняя тыква, приготовленная	1 чашка	5,7
Морковь сырая	Среднего размера	5,1
Содержание бета-криптоксантина
Тыква, приготовленная	1 чашка	3,6
Папайя	Плод среднего размера	2,3
Болгарский красный перец, приготовленный	1 чашка	0,6
Болгарский красный перец, сырой	Среднего размера	0,6
Апельсиновый сок, свежий	240 мл	0,4
Мандарины	Плод среднего размера	0,4
Морковь вареная	1 чашка	0,3
Кукуруза замороженная или приготовленная	1 чашка	0,2
Красный молотый перец	1 чайная ложка	0,2
Апельсин	Плод среднего размера	0,2
Нектарин	Плод среднего размера	0,1
Содержание ликопина
Томатная паста, консервированная	1 чашка	75,4
Томатное пюре, консервированное	1 чашка	54,4
Томатный сок	1 чашка	22,0
Помидор	1 чашка	4,6
Кетчуп	1 столовая ложка	2,5
Грейпфрут	Половина плода среднего размера	1,7