Каротеноиди - FETeV

Ученият Хайнрих Вакенродер изолира въглеводородно съединение от морковите за първи път през 1831 г., което той нарича каротин. Малко по-късно терминът "каротеноиди" е въведен за всички оцветители в тази група. С полифенолите, каротеноидите са сред най-добре проучените фитохимикали. Дори ако са известни само няколко доказателствени ефекта на полиеновите багрила, инхибиращите рака свойства, имуномодулиращите ефекти и антиоксидантните ефекти могат да бъдат отчетени сред положителните свойства на каротеноидите.

Структурна структура

От химическа гледна точка каротеноидите принадлежат към терпеноидите. Повечето от тях са тетратерпени, които са съставени от 8 изопреноидни единици. Каротеноидите имат дълги въглеводородни вериги с множество конюгирани двойни връзки, поради което са мастноразтворими и изглеждат оцветени. Поради химическата им структура се прави разлика между безкислородни (каротини) и съдържащи кислород (ксантофили) каротеноиди.

Каротините включват например:

Алфа каротин
Бета каротин
Ликопен.

Ксантофилите включват например:

Астаксантин
Бета-криптоксантин
Кантаксантин
Лутеин
Капсантин
Зеаксантин.

Ксантофилите се създават чрез вмъкване на хидроксилни групи в пръстените на каротеноидите. Те са чувствителни към топлина и следователно - за разлика от термоустойчивите каротини - могат да бъдат унищожени чрез готвене или нагряване в микровълновата печка. Докато при ксантофилите до 50% се губят от препарата, загубите на алфа, бета и гама каротин са само около 10%. Понастоящем са известни около 650 каротеноиди, от които около 50 вещества могат да се превърнат във витамин А поради тяхната химическа структура. Каротеноидите също са мастноразтворими и много чувствителни към кислород и светлина.

Конюгираните двойни връзки на каротеноидите причиняват различни цветове, които са в диапазона на жълто, оранжево и червено, чрез поглъщане на определени части от спектъра на видимата светлина.

Каротеноидите могат да се синтезират от бактерии, водорасли, гъби и растения и са от съществено значение за всички фотосинтетични растения. Като свързани с протеини пигменти, те участват във фотосинтетичното поглъщане на светлина и предпазват хлорофила в зелените листа от окислително разграждане. Каротините се съдържат главно в оранжево-жълто-червените зеленчуци и плодове, докато ксантофилите се намират главно в зеленчуковите зеленчуци. Освен това каротеноидите са отговорни и за жълто-червеникавия есенен цвят на листата, тъй като само пигментният хлорофил се разгражда от растенията през есента, за да възстанови съдържащия се в него азот.

Функции и задачи

Физиологичните функции на отделните каротеноиди вероятно са много различни. По-голямата част няма функция на провитамин, но са известни множество защитни ефекти. Редица популационни проучвания през последните години показват, че недостатъчният прием на каротеноиди или ниските нива на каротеноиди в плазмата са свързани с повишен риск от сърдечно-съдови заболявания, инфаркти или рак.

Експериментални проучвания показват, че каротеноидите могат да имат ефект върху възпалението и имунната система и при ниско парциално налягане на кислорода, напр. в крайните клонове на кръвоносните съдове. Например, някои представители са в състояние да защитят клетките от канцерогенни увреждания.

Антиканцерогенни ефекти

Още през 80-те години епидемиологичните проучвания показват обратна връзка между приема на каротеноиди и честотата на рака. Храните, богати на каротеноиди, изглежда намаляват риска от рак на белите дробове, маточната шийка, хранопровода, дебелото черво, гърлото, стомаха и простатата. Ефектът се основава на вътреклетъчното иницииране и инактивиране на канцерогени. Във фазата на започване вторичните растителни вещества инхибират активирането на прокарциногени, както и клетъчното размножаване и по този начин защитават генетичния материал срещу свързването на канцерогени. Във фазата на прогресия каротеноидите потискат клетъчната пролиферация и клетъчната диференциация и действат като поглъщатели на свободни радикали за синглетен кислород.

Каротеноиди с антиканцерогенни ефекти
вещество	съдържат по-големи количества
Алфа каротин	Моркови, тиква
Бета каротин	Моркови, сушени кайсии, варен спанак
Бета-криптоксантин	Южни и цитрусови плодове
Лутеин	Зеле/зеле, варен спанак
Зеаксантин	Зеле/зеле, варен спанак
Ликопен	Домати, гуава, грейпфрути

В допълнение към положителния ефект на каротеноидите върху рака на белия дроб, добавките също се използват все по-често при лечението на рак на простатата. Високата консумация на ликопен и други каротеноиди от зеленчуци и плодове е свързана с намален риск от рак на простатата в проучване за контрол на случая [Jia 2005]. Други проучвания не могат да докажат този ефект. Освен това данните от проспективно проучване показват, че каротеноидите могат да имат превантивен ефект върху развитието на рак на гърдата [Sat 2002].

Антиоксидантен ефект

Каротеноидите могат да свързват свободните радикали в човешкия организъм [Gra 2005]. Тези агресивни кислородни съединения се абсорбират от околната среда или възникват в метаболитния процес. Ако те се натрупат, клетките могат да бъдат сериозно повредени. В допълнение към много други антиоксиданти, каротеноидите също са ефективни за обезвреждане на свободните радикали. Това се отнася за

Пероксилни радикали
Синглет кислород
липидна пероксидация
UVB, рентгеново и височинно лъчение.

Поради антиоксидантния си ефект, каротеноидите играят важна роля в имунната система и в защитата на клетките. Но не всяко вещество има еднакви антиоксидантни ефекти. Различните умения и ефекти могат да се допълват и подсилват взаимно. Например, някои представители имат по-силен имуномодулиращ ефект, докато други могат да действат директно върху раковите клетки.

Антиоксидантният ефект се основава на способността да даряват електрони. Каротеноидите инактивират силно реактивния синглетен кислород, като временно преминават в възбудено триплет състояние и се връщат в първоначалното си състояние с отделянето на топлина. Способността за гасене на радикали се увеличава с броя на двойните връзки. По този начин каротеноидите могат да защитят ДНК от окислително увреждане и липидна пероксидация. Бета-каротинът, ликопенът и бета-криптоксантинът се доказаха като особено ефективни средства за почистване на свободни радикали. Досега защитният ефект върху ДНК и срещу липидната пероксидация може да бъде демонстриран само след консумация на богати на каротеноиди зеленчуци и плодове. Все още не са налице значими данни от проучвания при хора, при които прием на изолирани каротеноиди е имал същия ефект.

Каротеноидите също предпазват кожата от UV лъчите. 20 mg каротеноиди дневно в продължение на три месеца интензивно излагане на слънце могат да намалят риска от слънчево изгаряне. Допълнителна защита на кожата е необходима, ако слънцето е много силно или ако останете на слънце за дълго време.

Понижаващ холестерола ефект

Каротеноидите имат способността да влияят върху общото съдържание на холестерол в кръвта [Vou 2006]. При метаболизма синтезът на холестерол се блокира в определени имунни клетки (моноцити), например от бета-каротин и ликопен, докато приемането на LDL в клетката се стимулира чрез специфични рецептори. До каква степен този ефект има измерим ефект върху хората обаче е съмнително засега.

Модулация на имунната система

Различни изследвания показват, че каротеноидите могат да имат имуностимулиращ ефект [Wat 1999]. Допълнителен дневен прием на 15 mg бета-каротин за период от 4 седмици води до повишен ex vivo синтез на фактора туморна некроза алфа (TNF-алфа). До този момент обаче само малък брой естествено срещащи се каротиноиди са изследвани за този ефект. Независимо от това от тези открития може да се заключи, че диета с висок дял на богати на каротеноиди зеленчуци и плодове може да активира различни имунни механизми. Тъй като наблюдателните проучвания вече показват имуномодулиращи и антиоксидантни ефекти, изследването използва подхода за прехвърляне на ефективността на каротеноидите в изолирана форма в други медицински области.

Някои проучвания разглеждат ефекта от добавките върху здравословното състояние на пациентите със СПИН. Тук за първи път могат да бъдат показани имуностимулиращи механизми на каротеноидите [Pat 1999]. Пациентите със СПИН често страдат от хранителен дефицит, който може да се прояви и в ниска концентрация на каротеноиди. Такъв дефицит може да влоши здравословното състояние и по този начин шанса за оцеляване. Самите изследователи обаче призоваха за повече изследвания, които да потвърдят механизмите.

Влияние върху когнитивните умения

В плацебо контролирано клинично проучване американски изследователи изследват връзката между добавките с бета-каротин и когнитивните способности. През други дни участниците получават 50 mg бета-каротин и аспирин. След 18 месеца 75% от тестваните могат да отчетат положителен ефект върху вербалната памет и способността да говорят в сравнение с групата на плацебо [Gro 2007].

Употреба в хранителната промишленост

Каротеноидите също се използват под формата на растителни екстракти или като отделни съединения в хранителната промишленост, наред с други. Използва се за оцветяване на маргарин, сладолед, сирене, напитки, сосове, както и месо, сладкарски изделия и тестени изделия.

Поява и препоръчителен прием

Каротините се съдържат главно в оранжево-жълто-червените зеленчуци и плодове, докато ксантофилите се намират главно в зеленчуковите зеленчуци. Различните каротеноиди се срещат в различни количества в отделните видове плодове и зеленчуци, при което съдържанието на каротеноиди е силно повлияно от различни фактори като напр. Състоянието на зрялост, съхранение, произход или преработка зависи.

Освен това каротините се съдържат и в някои животински храни като мляко и яйчни жълтъци. Каротините достигат до животински тъкани, където веществата се модифицират и съхраняват, чрез фуража. Сложните каротеноидни смеси обикновено се срещат в растенията. Напр. идентифицира повече от 50 съединения в портокалите.

Все още няма данни, основани на доказателства за физиологично значими препоръки за прием. В допълнение към промишлената им употреба като оцветители, каротеноидите, особено бета-каротинът, често са компонент на хранителни добавки. Това се основава на постулираните многостранни ефекти върху човешкия организъм. Въпреки че са показани тенденции за положителния ефект от добавянето на каротеноиди при отделни заболявания, няма научни доказателства за изолиран прием.

По-скоро ефектът на вторичните растителни вещества се документира в естествената комбинация, т.е.с други съставки на храната. Следователно всичко говори за достатъчна консумация на пресни зеленчуци и плодове, но малко в полза на изкуствен прием чрез добавки - поне не за по-дълъг период от време.

токсичност

Проучванията при хора показват, че каротеноидите от храната не причиняват необратими щети, дори в големи количества.

Изключително високият прием на богати на каротеноиди храни като ежедневната консумация на 2 литра доматен сок в продължение на няколко месеца временно доведе до обратимо нарушение на чернодробната функция.

Обратимо пожълтяване на кожата се наблюдава и при поглъщане на големи количества каротеноиди (> 30 mg/ден) за дълъг период от време. Не са известни здравословни недостатъци.

Постоянният прием на повече от 30 mg каротеноиди дневно може да бъде класифициран като безвреден според научните изследвания. Дори при терапевтични дози в района от 180 mg на ден няма токсични странични ефекти. Само комбинацията от консумация на цигари и добавки в изолирана форма, както е показано в интервенционни проучвания, може да има отрицателни ефекти.

вход за членове

Блогазин бюлетин

Ще Ви информираме безплатно за нови статии, актуализации и медии (бюлетинът в момента е на пауза):

Можете също така да се отпишете по всяко време: