Kemična struktura karotenoidov, funkcije, razvrstitev, hrana



The karotenoidi To so kemične spojine, ki so prisotne v številnih živilih, ki se zaužijejo vsak dan. To je široka skupina, ki zajema več vrst molekul.

Na splošno so karotenoidi razdeljeni v dve skupini: karotenoidi in ksantofili. V vsakem je veliko število spojin, kot so beta karoten in lutein. Te spojine so bistvenega pomena v telesu, saj pomagajo izboljšati določene funkcije, kot je vid.

Skupina karotenoidov je predmet študije mnogih strokovnjakov, ki so s svojimi raziskavami resnično prispevali dragocene prispevke. Vendar te organske molekule še naprej ostajajo malo znana skupina, vendar so veliko prispevale k ravnovesju in vzdrževanju telesnih funkcij.

Pomembno je upoštevati karotenoide v času prehranjevanja, pa tudi koristi za zdravje, ki zagotavljajo okus in okus, edinstvene po svoji naravi..

Indeks

  • 1 Kemijska struktura
  • 2 Lastnosti
  • 3 Razvrstitev
    • 3.1 -Xantófilas
    • 3.2 -Caroteni
  • 4 Funkcije
  • 5 Hranilni viri karotenoidov
  • 6 Koristi
    • 6.1 Antioksidacijski učinek
    • 6.2 Kardiovaskularni sistem
    • 6.3 Antikancerogeni učinek
    • 6.4 So koristne pri zdravju oči
    • 6.5 Okrepiti imunski sistem
  • 7 Reference

Kemijska struktura

Karotenoidi spadajo v skupino terpenoidov, ki so vrsta spojin, ki prihajajo iz mevalonske kisline (izpeljane iz Acetil CoA). Terpeni so derivati ​​izoprena, ogljikovodik s petimi atomi ogljika.

Natančneje, karotenoidi so tetraterpeni in so sestavljeni iz štirideset ogljikovih atomov. Ti atomi tvorijo konjugirane verige, ki se lahko končajo v ogljikovih obročih, substituirane in nenasičene na vsakem koncu.

Imajo izoprenoidno strukturo, kar pomeni, da imajo spremenljivo število konjugiranih dvojnih vezi. To je pomembno, ker določa valovno dolžino svetlobe, ki jo bo absorbirala molekula. Odvisno od vrste svetlobe, ki absorbira, bo dal posebno barvo zelenjavi ali rastlini, v kateri se nahaja..

Molekule, ki imajo majhno količino dvojnih vezi, absorbirajo svetlobo s krajšo valovno dolžino. Na primer, obstaja molekula, ki vsebuje le tri konjugirane vezi, zato lahko zajame le ultravijolično svetlobo, je brezbarvna..

Obstaja še ena vrsta karotenoida, ki v svoji strukturi vsebuje skupaj enajst konjugiranih dvojnih vezi in se absorbira do rdeče..

Lastnosti

Karotenoidi so liposolubilni pigmenti, kar pomeni, da so zelo topni v olju in maščobah. Prav tako niso sintetične, ampak jih proizvajajo rastline, nekatere fotosintetične bakterije in alge. Prav tako so topni v organskih topilih, kot so keton, dietil eter, metanol in kloroform, med mnogimi drugimi..

Ko so v stiku s kislino, so karotenoidi zelo nestabilni. To povzroči reakcije ciklizacije ali izomerizacije.

Glede na to, da so hidrofobni, se bodo karotenoidi našli v okoljih, ki so podobna lipidom, kot je na primer notranjost celičnih membran.

Zaradi prisotnosti dvojnih vezi v njihovi kemijski strukturi so te spojine zelo občutljive na nekatere elemente okolja, kot so: kisik, peroksidi, kovine, kisline, svetloba in toplota, med drugim..

Tudi ob upoštevanju njegove kemijske strukture so številni karotenoidi, ki obstajajo v naravi, predhodniki vitamina A. Da je karotenoid predhodnik vitamina A, morajo obstajati dva pogoja: prisotnost ß- ionom in sposobnostjo živalskega organizma, da ga preoblikuje v retinol.

Med karotenoidi, ki lahko delujejo kot predhodniki vitamina A, lahko omenimo: α-karoten, β-zeacaroten in β-kriptoksantin, med mnogimi drugimi (približno 50).

Razvrstitev

Karotenoidi so razvrščeni glede na prisotnost ali odsotnost kisika v njihovi verigi, v dveh velikih skupinah: ksantofili, ki imajo kisik, in karotenoidi, ki so tisti, ki jih nimajo..

-Xanthophiles

Ksantofili so kemijske spojine, ki spadajo v skupino karotenoidov, ki v svoji kemijski strukturi vsebujejo ogljik, vodik in kisik. To je pigment, ki je v številnih zelenjavah še posebej bogat in je odgovoren za rumeno in oranžno barvo nekaterih.

Ta pigment ni izključno za rastline in alge, saj je prisoten tudi v nekaterih živalskih strukturah, kot so rumenjak jajc in eksoskelet nekaterih rakov..

Med najbolj znanimi ksantofili so:

Astaksantin

Je karotenoid, ki je topen v maščobah. Najdemo jih predvsem v mikroskopskih algah, kvasovkah in nekaterih živalih, kot so raki, postrvi in ​​zlasti perje nekaterih ptic..

Uporabnost in pomembnost astaksantina je v dokazanih antioksidativnih, antikarcinogenih, antidiabetičnih in protivnetnih lastnostih. Ko se astaksantin redno zaužije, se dosežejo nekatere koristi, kot so: povečana imunološka funkcija, ohranjanje zdravja srca in ožilja ter zmanjšanje trigliceridov v krvi, med drugim.

Prav tako ima astaksantin določene zaščitne lastnosti pred škodljivimi učinki sončne svetlobe na zrku..

Lutein

Gre za pigment, ki spada v skupino karotenoidov, posebej ksantofilov. Ta pigment daje rastlinam, v katerih je močna rumena obarvanost. Je dihidroksi derivat α-karotena.

Lutein je najbolj razširjen ksantofil. Med koristnimi lastnostmi za ljudi lahko omenimo, da poleg kože ščiti tudi oči.

Violaxanthin

Najdemo ga v skorji pomaranč in mandarin ter v številnih rumenih cvetovih. Dobimo ga z oksidacijo zeaksantina.

-Carotenes

Znani so s tem imenom, ker so bili prvič izolirani iz korenja (Daucuc carota). Karoteni so družina kemičnih spojin, ki imajo značilnost, da predstavljajo barvo, ki se nahaja med rdečo in rumeno, ki poteka skozi oranžno.

Kemično so sestavljene iz kratke ogljikovodične verige, ki v terminalnih obročih ne vsebuje kisika.

Med najbolj raziskanimi karotenoidi lahko omenimo:

Beta-karoten

To je najbolj bogat karotenoid. Je temeljni vir vitamina A za telo, ker se beta karoten preoblikuje v ta vitamin.

Vse to se dogaja na ravni črevesne sluznice. Za človeka imajo veliko koristi, med katerimi je najpomembnejše, da so antioksidanti.

Alphacarotene

Ponavadi ga najdemo v istih živilih, ki spremljajo beta karoten. Menijo, da ta kemična spojina ščiti telo pred nekaterimi vrstami raka, kot je rak materničnega vratu.

Likopen

Najdemo ga predvsem v paradižniku, pinku in papriki. S pomočjo različnih študij je bilo ugotovljeno, da zmanjšuje možnosti za razvoj različnih vrst raka. Prav tako lahko zmanjša prisotnost holesterola v krvi.

Funkcije

Karotenoidi so kemijske spojine, ki izpolnjujejo določene funkcije, med katerimi lahko omenimo:

  • Intervenirajo v procesu fotosinteze. To je zato, ker so pigmenti prisotni v rastlinah, ki lahko absorbirajo svetlobo različnih valovnih dolžin.
  • Karotenoidi imajo funkcijo provitamina A. To pomeni, da so nekateri karotenoidi, kot so karoteni, predhodne oblike retinola (vitamin A). Ko so znotraj organizma, skozi različne biokemične mehanizme v celicah, se spremenijo v retinol, ki ima veliko koristi za človeka. Še posebej v smislu vida.
  • So izredno koristne za človeka, saj prispevajo k ohranjanju dobrega zdravstvenega stanja, pomagajo pri preprečevanju različnih patologij, kot so rak in očesne bolezni, med drugim.

Hranilni viri karotenoidov

Karotenoidi so pomembni elementi v organizmu, saj zagotavljajo veliko različnih koristi v zvezi z optimizacijo in izboljšanjem nekaterih telesnih funkcij. Kljub temu pa telo nima mehanizmov, ki bi jih sintetiziralo, zato so pridobljeni z dnevno prehrano.

Veliko ljudi misli, da so živila, bogata s karotenoidi, nujno rdeča, oranžna ali rumena. Vendar pa to ni tako, saj obstajajo celo zelene zelenjave, v katerih je pomembna prisotnost teh spojin.

V tem smislu so karotenoidi prisotni v veliki količini hrane, vse zelenjave, od katerih so nekatere navedene spodaj: \ t

  • Korenček
  • Zelje
  • Vodna kreša
  • Špinača
  • Rdeča paprika
  • Paradižnik
  • Solata
  • Lubenica
  • Papaya
  • Marelica
  • Oranžna
  • Mango
  • Guava
  • Jagoda
  • Šljiva
  • Paprika
  • Šparglji
  • Peršin

To so le nekatera živila, v katerih je mogoče najti karotenoide. Pomembno je, da jih ohranimo zelo prisotne in jih vključimo v dnevno prehrano.

Zahvaljujoč ogromnim koristim, ki jih zagotavljajo, so danes obvezen del dnevnega vnosa in njihove koristi so splošno priznane..

Koristi

Karotenoidi predstavljajo veliko korist za človeka. Zato jih je treba vključiti v dnevno prehrano, da imajo te spojine na voljo.

Več študij navaja, da so koristi teh spojin številne, najbolj znane pa so:

Antioksidacijski učinek

To je eden najbolj znanih učinkov karotenoidov, čeprav ni bil ustrezno pojasnjen, kako se pojavi.

Da bi razumeli antioksidacijski učinek karotenoidov, je pomembno upoštevati določeno znanje o molekularni biologiji organizma. Ima več mehanizmov za čiščenje tako imenovanih prostih radikalov, ki ji povzročajo znatno škodo..

V telesu obstajajo določene molekule, ki ji zelo škodujejo. Med temi lahko omenimo: O-2, HO in NO (reaktivne kisikove in dušikove vrste), kot tudi H2O2 in HONO. Zaradi poškodb tkiva, ki jih povzročajo, se jih mora organizem znebiti. In to počne skozi različne procese.

Eden od teh mehanizmov uporablja določene kemične spojine, ki jih lahko spremenijo ali odstranijo. Med temi spojinami so: tokoferoli, flavonoidi in karotenoidi.

Nekatere študije so pokazale, da so karotenoidi zaviralci O2, kot tudi sredstvo, ki pomaga preprečevati škodo, ki lahko povzroči v tkivih tako imenovane reaktivne vrste kisika in dušika, omenjene zgoraj..

Dokazano je bilo, da so karotenoidi zelo učinkovita sredstva za inaktivacijo O-2 in se v veliki meri izogibajo oksidativnemu poškodovanju te molekule na tkivih..

Ta škoda bi nastala zaradi delovanja svetlobe, ki deluje na določene molekule in povzročila nastanek spojin, ki so potencialno škodljive za celice.

Kardiovaskularni sistem

Različni strokovnjaki na tem področju se strinjajo, da vključitev živil, bogatih s karotenoidi, v prehrano prispeva k zmanjšanju tveganja za bolezen, ki ogroža srčno-žilni sistem, kot so hipertenzija in patologije, povezane z koronarnimi arterijami..

Natančen mehanizem, s katerim karotenoidi prispevajo k dobremu zdravju kardiovaskularnega sistema, je še vedno skrivnost. Vendar se zdravniki strinjajo, da mora uravnotežena prehrana vključevati živila, katerih sestava vsebuje karotenoide, karotenoide ali ksantofile..

Antikancerozni učinek

Nekateri karotenoidi, kot je likopen, zmanjšajo pojavnost nekaterih vrst raka, kot so rak prostate, pljuč in prebavnega trakta.

V tem istem vrstnem redu idej imajo karotenoidi spojine, znane kot acetileniki, ki so priznane, ker pomagajo preprečevati razvoj tumorjev.

Vendar pa je to področje, na katerem je treba še veliko vedeti. Svetovna zdravstvena organizacija navaja, da je trditev, da karotenoidi ščitijo pred rakom, "možna, vendar nezadostna", zato moramo še vedno čakati na rezultate številnih študij, ki so še v teku..

Kljub temu vse kaže, da bodo rezultati ugodni in da imajo karotenoidi pomembno vlogo pri preprečevanju te grozne bolezni..

So koristne pri zdravju oči

Glede na to, da so nekateri karotenoidi predhodniki retinola (vitamin A), so odličen vir za telo, da pridobi količino, ki jo potrebuje.

Retinol je kemična spojina, ki deluje na ravni mrežnice, da bi optimizirala delovanje očesnih receptorjev in močno izboljšala ostrino vida, zlasti v zvezi z nočnim vidom..

Okrepiti imunski sistem

Doslej obstaja več študij, ki so pokazale, da imajo karotenoidi med svojimi številnimi koristmi krepitev imunskega sistema. To je pomembno, saj je to tisti, ki je odgovoren za ravnanje s katerim koli patogenim sredstvom, ki lahko poškoduje organizem, kot so bakterije in virusi, med drugim..

Reference

  1. Emodi A. Karotenoidi: Lastnosti in aplikacije. Tehnologija hrane. 1978; (32): 38-42, 78.
  2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Prosti radikali in antioksidanti v hrani in in vivo: kaj delajo in kako delujejo. Crit Rev Food Sci in Nutr. 35 (1/2): 7-20.
  3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaksantin: pregled njegove kemije in aplikacij. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
  4. . Kong KW, Khoo HE, et al, (2010). Razkrivanje moči naravnega rdečega ligopena, Molecules, 15, 959-987
  5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotenoidni pigmenti: strukturni in fizikalno-kemijski premisleki, Latin American Nutrition Records, 57 (2)
  6. Sánchez A, Flores -Cotera L, et al (1999) Karotenoidi: struktura, funkcija, biosinteza, regulacija in aplikacije, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,