Struktura chemiczna karotenoidów, funkcje, klasyfikacja, żywność



The karotenoidy Są to związki chemiczne, które występują w wielu produktach spożywanych codziennie. Jest to szeroka grupa, obejmująca kilka rodzajów cząsteczek.

Mówiąc ogólnie, karotenoidy dzielą się na dwie grupy: karotenoidy i ksantofile. W każdym z nich znajduje się duża liczba związków, takich jak beta-karoten i luteina. Związki te mają ogromne znaczenie w organizmie, ponieważ pomagają poprawić niektóre funkcje, takie jak wzrok.

Grupa karotenoidów jest przedmiotem badań wielu specjalistów, którzy dzięki swoim badaniom wnieśli bardzo cenny wkład. Jednakże te organiczne cząsteczki nadal pozostają mało znaną grupą, ale w znacznym stopniu przyczyniły się do równowagi i utrzymania funkcji organizmu.

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę karotenoidy w czasie jedzenia, a także korzyści zdrowotne, dostarczają one wyśmienitego smaku i przypraw, jedyne w swoim rodzaju.

Indeks

  • 1 Struktura chemiczna
  • 2 Właściwości
  • 3 Klasyfikacja
    • 3.1-Xantófilas
    • 3.2 -Carotenos
  • 4 funkcje
  • 5 Źródła żywności karotenoidów
  • 6 korzyści
    • 6.1 Działanie przeciwutleniające
    • 6.2 Układ sercowo-naczyniowy
    • 6.3 Działanie przeciwnowotworowe
    • 6.4 Są korzystne dla zdrowia oczu
    • 6.5 Wzmocnienie układu odpornościowego
  • 7 referencji

Struktura chemiczna

Karotenoidy należą do grupy terpenoidów, które są serią związków pochodzących z kwasu mewalonowego (pochodzącego z acetylo-CoA). Terpeny są pochodnymi izoprenu, węglowodoru składającego się z pięciu atomów węgla.

Konkretnie, karotenoidy są tetraterpenami i składają się z czterdziestu atomów węgla. Atomy te tworzą sprzężone łańcuchy, które mogą kończyć się pierścieniami węglowymi, podstawionymi i nienasyconymi na każdym końcu.

Mają strukturę izoprenoidową, co oznacza, że ​​mają zmienną liczbę sprzężonych wiązań podwójnych. Jest to ważne, ponieważ określa długość fali światła, które cząsteczka będzie absorbować. W zależności od rodzaju światła, które pochłania, nada specyficzne zabarwienie roślinom lub roślinom, w których się znajduje..

Cząsteczki o małej ilości podwójnych wiązań absorbują światło o krótszej długości fali. Na przykład istnieje cząsteczka, która zawiera tylko trzy sprzężone wiązania, dlatego może jedynie przechwytywać światło ultrafioletowe, jest bezbarwne.

Istnieje inny typ karotenoidu, który zawiera w swojej strukturze łącznie jedenaście sprzężonych wiązań podwójnych i absorbuje do czerwieni.

Właściwości

Karotenoidy są pigmentami rozpuszczalnymi w tłuszczach, co oznacza, że ​​są bardzo dobrze rozpuszczalne w olejach i tłuszczach. Podobnie nie są syntetyczne, ale są produkowane naturalnie przez rośliny, niektóre fotosyntetyczne bakterie i glony. Podobnie, są one rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak keton, eter dietylowy, metanol i chloroform, wśród wielu innych.

W kontakcie z kwasem karotenoidy są bardzo niestabilne. Powoduje to reakcje cyklizacji lub izomeryzacji.

Biorąc pod uwagę, że są one hydrofobowe, karotenoidy znajdą się w środowiskach podobnych do lipidów, takich jak na przykład wnętrze błon komórkowych.

Ze względu na obecność podwójnych wiązań w ich strukturze chemicznej, związki te są bardzo wrażliwe na pewne elementy środowiska, takie jak między innymi: tlenu, nadtlenków, metali, kwasów, światła i ciepła..

Podobnie, biorąc pod uwagę jego strukturę chemiczną, wiele karotenoidów występujących w przyrodzie jest prekursorami witaminy A. Aby karotenoid był prekursorem witaminy A, muszą istnieć dwa warunki: obecność ß- ionone i zdolność organizmu zwierzęcia do przekształcenia go w retinol.

Wśród karotenoidów, które mogą funkcjonować jako prekursory witaminy A, można wymienić: a-karoten, β-zeakaroten i β-kryptoksantynę, wśród wielu innych (około 50).

Klasyfikacja

Karotenoidy są klasyfikowane zgodnie z obecnością lub brakiem tlenu w łańcuchu, w dwóch dużych grupach: ksantofile, które mają tlen, i karotenoidy, które nie mają go..

-Ksantofile

Ksantofile są związkami chemicznymi należącymi do grupy karotenoidów zawierających w swojej strukturze chemicznej węgiel, wodór i tlen. Jest to barwnik szczególnie bogaty w liczne warzywa, odpowiedzialny za żółte i pomarańczowe zabarwienie niektórych z nich.

Pigment ten nie jest wyłączny dla roślin i glonów, ponieważ występuje również w niektórych strukturach zwierzęcych, takich jak żółtko jaj i egzoszkielet niektórych skorupiaków.

Do najbardziej znanych ksantofili należą:

Astaksantyna

Jest to karotenoid rozpuszczalny w tłuszczach. Można je znaleźć głównie w mikroskopijnych glonach, drożdżach i niektórych zwierzętach, takich jak skorupiaki, pstrągi, a zwłaszcza w piórach niektórych ptaków.

Użyteczność i znaczenie astaksantyny leży w jej udowodnionych właściwościach przeciwutleniających, przeciwnowotworowych, przeciwcukrzycowych i przeciwzapalnych. W przypadku regularnego przyjmowania astaksantyny uzyskuje się pewne korzyści, takie jak: zwiększona funkcja immunologiczna, zachowanie zdrowia układu sercowo-naczyniowego i redukcja trójglicerydów we krwi, między innymi.

Podobnie astaksantyna posiada pewne właściwości ochronne przed szkodliwym działaniem światła słonecznego na gałkę oczną..

Luteina

Jest to pigment należący do grupy karotenoidów, a konkretnie ksantofili. Ten pigment daje roślinom, w których występuje intensywne żółte zabarwienie. Jest dihydroksy pochodną α-karotenu.

Luteina jest najobficiej występującym ksantofilem. Wśród jego korzystnych właściwości dla człowieka można wymienić to, że chroni oczy, oprócz skóry.

Violaxanthin

Można go znaleźć w korze pomarańczy i mandarynki, a także w wielu żółtych kwiatach. Otrzymuje się go przez utlenianie zeaksantyny.

-Karoteny

Znane są pod tą nazwą, ponieważ zostały wyizolowane po raz pierwszy z marchwi (Daucuc carota). Karoteny to rodzina związków chemicznych, które charakteryzują się zabarwieniem, które znajduje się między czerwonym a żółtym, przechodzącym przez pomarańczę.

Chemicznie są one utworzone przez krótki łańcuch węglowodorowy, który nie zawiera tlenu w pierścieniach końcowych.

Wśród najbardziej badanych karotenoidów możemy wymienić:

Beta-karoten

To najbardziej obfity karotenoid. Jest podstawowym źródłem witaminy A dla organizmu, ponieważ gdy tego pragnie, beta-karoten przekształca się w tę witaminę.

Wszystko to dzieje się na poziomie błony śluzowej jelit. Mają wiele korzyści dla człowieka, wśród których jednym z najważniejszych jest to, że są przeciwutleniaczami.

Alfakaroten

Zwykle występuje w tych samych pokarmach, towarzyszących beta-karotenowi. Uważa się, że ten związek chemiczny chroni organizm przed niektórymi rodzajami raka, takimi jak rak szyjki macicy.

Likopen

Występuje głównie w pomidorze, szpilce i papryce. Dzięki różnym badaniom ustalono, że zmniejsza szanse na rozwój różnego rodzaju nowotworów. Podobnie jest w stanie obniżyć poziom cholesterolu we krwi.

Funkcje

Karotenoidy są związkami chemicznymi spełniającymi pewne funkcje, wśród których możemy wymienić:

  • Ingerują w proces fotosyntezy. Dzieje się tak, ponieważ są one pigmentami obecnymi w roślinach zdolnych do absorbowania światła o różnych długościach fal.
  • Karotenoidy pełnią funkcję prowitaminy A. Oznacza to, że niektóre karotenoidy, takie jak karoteny, są prekursorami formy retinolu (witaminy A). Wewnątrz organizmu, poprzez różnorodne mechanizmy biochemiczne wewnątrz komórek, przekształcają się w retinol, który przynosi wiele korzyści dla człowieka. Zwłaszcza w sensie wzroku.
  • Są niezwykle korzystne dla człowieka, ponieważ przyczyniają się do utrzymania dobrego stanu zdrowia, pomagając między innymi w zapobieganiu różnym patologiom, takim jak rak i choroby oczu..

Źródła pokarmowe karotenoidów

Karotenoidy są ważnymi elementami w organizmie, ponieważ zapewniają wiele różnych korzyści w odniesieniu do optymalizacji i poprawy niektórych funkcji organizmu. Mimo to organizm nie ma mechanizmów do ich syntezy, więc są uzyskiwane dzięki codziennej diecie.

Wiele osób uważa, że ​​pokarmy bogate w karotenoidy są koniecznie czerwone, pomarańczowe lub żółte. Jednak tak nie jest, ponieważ istnieją nawet zielone warzywa, w których występują te związki.

W tym sensie karotenoidy są obecne w dużej ilości żywności, wszystkie warzywa, z których niektóre są wymienione poniżej:

  • Marchewka
  • Kapusta
  • Rukiew wodna
  • Szpinak
  • Czerwony pieprz
  • Pomidor
  • Sałata
  • Arbuz
  • Papaja
  • Morela
  • Orange
  • Mango
  • Guawa
  • Truskawka
  • Śliwka
  • Papryka
  • Szparagi
  • Pietruszka

To tylko niektóre z produktów, w których można znaleźć karotenoidy. Ważne jest, aby byli bardzo obecni i włączali je do codziennej diety.

Dzięki ogromnym korzyściom, jakie one zapewniają, są obecnie obowiązkową częścią dziennego spożycia, a ich świadczenia są powszechnie uznawane.

Korzyści

Karotenoidy stanowią ogromną liczbę korzyści dla człowieka. Dlatego muszą być włączone do codziennej diety, aby mieć dostęp do tych związków.

Kilka badań podaje, że korzyści z tych związków są liczne, a najbardziej znanym jest:

Działanie przeciwutleniające

Jest to jeden z najsłynniejszych efektów karotenoidów, chociaż nie został właściwie wyjaśniony, jak to się dzieje.

Aby zrozumieć działanie antyoksydacyjne karotenoidów, ważne jest uwzględnienie pewnej wiedzy o biologii molekularnej organizmu. Ma kilka mechanizmów oczyszczania tak zwanych wolnych rodników, które powodują znaczne uszkodzenia..

W ciele są pewne molekuły, które są dla niego wysoce szkodliwe. Wśród nich można wymienić: O-2, HO i NO (reaktywne formy tlenu i azotu), a także H2O2 i HONO. Ze względu na uszkodzenia tkanek, które powodują, organizm musi się ich pozbyć. I robi to poprzez różne procesy.

Jeden z tych mechanizmów wykorzystuje pewne związki chemiczne, które są w stanie je przekształcić lub wyeliminować. Wśród tych związków są między innymi tokoferole, flawonoidy i karotenoidy.

Niektóre badania sugerują, że karotenoidy są supresantami O2, a także środkiem, który pomaga zapobiegać uszkodzeniom, które mogą powodować w tkankach tak zwane reaktywne formy tlenu i azotu wymienione powyżej..

Wykazano przekonująco, że karotenoidy są wysoce skutecznymi czynnikami inaktywacji O-2, unikając w dużym stopniu utleniającego uszkodzenia tej cząsteczki w tkankach.

To uszkodzenie wynikałoby z działania światła, które oddziałuje na niektóre cząsteczki, powodując powstawanie związków potencjalnie szkodliwych dla komórek.

Układ sercowo-naczyniowy

Wśród różnych ekspertów w tej dziedzinie panuje wspólne przekonanie, że włączenie do diety pokarmów bogatych w karotenoidy przyczynia się do zmniejszenia ryzyka chorób cierpiących na układ sercowo-naczyniowy, takich jak nadciśnienie i patologie związane z tętnicami wieńcowymi..

Dokładny mechanizm, dzięki któremu karotenoidy przyczyniają się do dobrego zdrowia układu sercowo-naczyniowego, jest nadal tajemnicą. Jednak lekarze zgadzają się, że zrównoważona dieta powinna obejmować pokarmy, których skład zawiera karotenoidy, czy to karotenoidy, czy ksantofile.

Efekt przeciwnowotworowy

Niektóre karotenoidy, takie jak likopen, zmniejszają częstość występowania niektórych rodzajów nowotworów, takich jak rak prostaty, płuc i przewodu pokarmowego.

W tej samej kolejności pomysłów karotenoidy posiadają związki znane jako acetyleniki, które są rozpoznawane, ponieważ pomagają zapobiegać rozwojowi nowotworów.

Jest to jednak dziedzina, w której jest jeszcze wiele do poznania. Światowa Organizacja Zdrowia stwierdza, że ​​twierdzenie, że karotenoidy chronią przed rakiem jest „możliwe, ale niewystarczające”, więc wciąż musimy czekać na wyniki wielu trwających badań.

Mimo to wszystko wskazuje na to, że wyniki będą korzystne i że karotenoidy odgrywają ważną rolę w zapobieganiu tej strasznej chorobie.

Są korzystne dla zdrowia oczu

Biorąc pod uwagę, że niektóre karotenoidy są prekursorami retinolu (witaminy A), są doskonałym źródłem dla organizmu do uzyskania wymaganej ilości.

Retinol jest związkiem chemicznym, który działa na poziomie siatkówki, aby zoptymalizować funkcjonowanie receptorów ocznych i znacznie poprawić ostrość widzenia, zwłaszcza w odniesieniu do widzenia w nocy.

Wzmocnij układ odpornościowy

Do chwili obecnej istnieje kilka badań, które wykazały, że karotenoidy mają, wśród wielu zalet, wzmocnienie układu odpornościowego. Jest to ważne, ponieważ to on jest odpowiedzialny za radzenie sobie z każdym czynnikiem chorobotwórczym, który może uszkodzić organizm, np. Bakterie i wirusy..

Referencje

  1. Emodi A. Karotenoidy: Właściwości i zastosowania. Food Technol. 1978; (32): 38-42, 78.
  2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Wolne rodniki i przeciwutleniacze w żywności i in vivo: co robią i jak działają. Crit Rev Food Sci i Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
  3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaksantyna: przegląd jej chemii i zastosowań. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
  4. . Kong KW, Khoo HE, i in., (2010). Ujawnienie mocy naturalnego czerwonego pigmentu Lycopene, Molecules, 15, 959-987
  5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Pigmenty karotenoidowe: względy strukturalne i fizykochemiczne, Latin American Nutrition Records, 57 (2)
  6. Sánchez A, Flores-Cotera L, et al (1999) Karotenoidy: struktura, funkcja, biosynteza, regulacja i zastosowania, ks. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,