KAROTENOIDIT: RAKENNE, TOIMINNOT, LUOKITTELU, RUOKA - BIOLOGIA - 2026

Karotenoidit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat läsnä paljon ruokaa nautitaan päivittäin. Tämä on suuri ryhmä, joka käsittää monentyyppisiä molekyylejä.

Yleisesti ottaen karotenoidit jaetaan kahteen ryhmään: karoteenit ja ksantofyllit. Kummankin sisällä on suuri määrä yhdisteitä, kuten beetakaroteeni ja luteiini. Nämä yhdisteet ovat elintärkeitä elimistössä, koska ne auttavat parantamaan tiettyjä toimintoja, kuten näköä.

Tomaatti on karotenoidien lähde par excellence. Lähde: Scott Bauer, USDA ARS, Wikimedia Commonsin kautta

Karotenoidiryhmä on tutkimuksen kohteena monille asiantuntijoille, jotka ovat tutkimuksineen antaneet todella arvokasta panosta. Nämä orgaaniset molekyylit ovat kuitenkin edelleen vähän tunnettu ryhmä, mutta ne ovat vaikuttaneet suuresti kehon toimintojen tasapainoon ja ylläpitoon.

Syödessä on tärkeää ottaa huomioon karotenoidit, koska ne tarjoavat terveyshyötyjen lisäksi herkullisen maun ja mausteen, ainutlaatuisen tyyppisen.

Kemiallinen rakenne

Karotenoidit kuuluvat terpenoidien ryhmään, nämä ovat joukko yhdisteitä, jotka ovat peräisin mevalonihaposta (johdettu asetyyli CoA: sta). Terpeenit ovat isopreenin, hiilivedyn, joka koostuu viidestä hiiliatomista, johdannaisia.

Erityisesti karotenoidit ovat tetraterpeenejä ja koostuvat 40 hiiliatomista. Nämä atomit muodostavat konjugoituja ketjuja, jotka voivat päättyä hiilirenkaisiin, substituoituina ja tyydyttymättöminä kummassakin päässä.

Niillä on isoprenoidinen rakenne, mikä tarkoittaa, että heillä on muuttuva määrä konjugoituja kaksoissidoksia. Tämä on tärkeää, koska se määrää valon aallonpituuden, jonka molekyyli absorboi. Riippuen siitä, minkä tyyppistä valoa se absorboi, se antaa erityisen värin vihanneselle tai kasvelle, jossa se on.

Beetakaroteenin kemiallinen rakenne. Lähde: Lähettäjä KES47 (Tiedosto: Beta-carotene.png), Wikimedia Commonsin kautta

Molekyylit, joissa on vähän kaksoissidoksia, absorboivat lyhyemmän aallonpituuden valoa. Esimerkiksi on molekyyli, joka sisältää vain kolme konjugoitunutta sidosta, joten se voi vangita vain ultraviolettivaloa, se on väritön.

On olemassa toinen tyyppi karotenoideja, jotka sisältävät rakenteeltaan yhteensä yksitoista konjugoitua kaksoissidosta ja imevät jopa punaisen.

ominaisuudet

Karotenoidit ovat rasvaliukoisia pigmenttejä, mikä tarkoittaa, että ne liukenevat hyvin öljyihin ja rasvoihin. Samoin ne eivät ole synteettisiä, mutta ne ovat luonnollisesti kasvien, joidenkin fotosynteettisten bakteerien ja levien tuottamaa. Samoin ne liukenevat moniin muihin orgaanisiin liuottimiin, kuten ketoniin, dietyylieetteriin, metanoliin ja kloroformiin.

Hapessa ollessaan karotenoidit ovat erittäin epävakaita. Tämä aiheuttaa syklisointi- tai isomerointireaktioiden tapahtumisen.

Kun otetaan huomioon, että ne ovat hydrofobisia, karotenoideja löytyy lipideihin liittyvistä ympäristöistä, kuten solukalvojen sisäosista.

Koska kemiallisessa rakenteessa on kaksoissidoksia, nämä yhdisteet ovat erittäin herkkiä tietyille ympäristön elementeille, kuten esimerkiksi happeille, peroksideille, metalleille, hapoille, valolle ja lämmölle.

Samoin, kun otetaan huomioon niiden kemiallinen rakenne, monet luonnossa esiintyvistä karotenoideista ovat A-vitamiinin edeltäjiä. Jotta karotenoidi olisi A-vitamiinin edeltäjä, on oltava olemassa kaksi ehtoa: ß- iononi ja kyky eläimen kehossa muuttaa se retinoliksi.

Karotenoideista, jotka voivat toimia A-vitamiinin edeltäjinä, voidaan mainita muun muassa α-karoteeni, ß-zeakaroteeni ja ß-kryptoksantiini (noin 50).

Luokittelu

Karotenoidit luokitellaan hapen läsnäolon tai puuttumisen perusteella ketjuun, kahteen suureen ryhmään: ksantofyllit, joissa happea on, ja karoteenit, jotka eivät sisällä.

-Xanthophylls

Ksantofyllit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka kuuluvat karotenoidien ryhmään ja sisältävät hiilen, vedyn ja hapen kemiallisessa rakenteessaan. Se on erityisen runsaspigmentti monissa kasveissa, koska se on vastuussa joidenkin kasvien keltaisesta ja oranssista väristä.

Tämä pigmentti ei ole yksinomaan kasveille ja levälle, koska sitä on läsnä myös joissakin eläinrakenteissa, kuten munankeltuaisessa ja joidenkin äyriäisten eksoskeletossa.

Tunnetuimpia ksantofylliä ovat:

astaksantiini

Se on rasvaliukoinen karotenoidi. Niitä löytyy pääasiassa mikroskooppisista leväistä, hiivoista ja joistakin eläimistä, kuten äyriäisistä, taimenista ja erityisesti joidenkin lintujen höyhenistä.

Astaksantiinin hyödyllisyys ja merkitys on sen todistetussa antioksidantissa, syöpää estävässä, diabeteksen vastaisessa ja tulehduksen vastaisessa vahvuudessa. Kun astaksantiinia otetaan säännöllisesti, saadaan tiettyjä etuja, kuten: lisääntynyt immuunitoiminta, sydän- ja verisuoniterveyden säilyttäminen ja triglyseridien määrän väheneminen veressä.

Samoin astaksantiinilla on tiettyjä suojaavia ominaisuuksia auringonvalon vahingollisilta vaikutuksilta silmämunalle.

luteiinia

Se on pigmentti, joka kuuluu karotenoidien, erityisesti ksantofyllien, ryhmään. Tämä pigmentti tarjoaa vihanneksia, joissa on voimakas keltainen väri. Se on a-karoteenin dihydroksijohdannainen.

Luteiini on runsas ksantofylli. Ihmisille hyödyllisistä ominaisuuksista voidaan mainita, että se suojaa silmiä ja ihoa.

violak-

Sitä löytyy appelsiinien ja mandariinien kuoresta, samoin kuin useista keltaisista kukista. Se saadaan hapettamalla zeaksantiinia.

-Carotenes

Ne tunnetaan tällä nimellä, koska ne eristettiin ensimmäistä kertaa porkkanasta (Daucuc carota). Karoteenit ovat kemiallisten yhdisteiden ryhmä, jolla on ominaispiirteenä väri, joka on punaisen ja keltaisen välillä ja kulkee oranssin läpi.

Kemiallisesti ne koostuvat lyhyestä hiilivetyketjusta, joka ei sisällä happea pääterenkaissaan.

Tutkituimmista karoteeneista voidaan mainita:

Beetakaroteeni

Se on yleisin karotenoidi. Se on kehon perustavanlaatuinen A-vitamiinin lähde, koska kun se ansaitsee sen, beetakaroteeni muuttuu mainituksi vitamiiniksi.

Kaikki tämä tapahtuu suolen limakalvon tasolla. Niillä on suuri joukko etuja ihmisille, joista yksi tärkeimmistä on, että ne ovat antioksidantteja.

Alfa-karoteeni

Sitä esiintyy yleensä samoissa elintarvikkeissa, beetakaroteenin mukana. Tämän kemiallisen yhdisteen uskotaan suojaa vartaloa tietyntyyppisiltä syöpiltä, ​​kuten kohdunkaulan syövältä.

lykopeeni

Sitä esiintyy pääasiassa tomaateissa, pin- ja paprikoissa. Eri tutkimusten avulla on todettu, että se vähentää mahdollisuuksia kehittää erityyppisiä syöpiä. Samoin se pystyy alentamaan veressä olevaa kolesterolia.

ominaisuudet

Karotenoidit ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka täyttävät tietyt toiminnot, joista voidaan mainita:

• He ovat mukana fotosynteesiprosessissa. Tämä johtuu siitä, että ne ovat pigmenttejä, joita esiintyy kasveissa, jotka kykenevät absorboimaan eri aallonpituuksilla valoa.
• Karotenoideilla on provitamiini A. Tämä tarkoittaa, että jotkut karotenoidit, kuten karoteenit, ovat retinolin (A-vitamiini) edeltäjämuotoja. Kun ne ovat kehon sisällä, solujen sisällä olevien erilaisten biokemiallisten mekanismien kautta, ne muuttuvat retinoliksi, jolla on monia etuja ihmisille. Varsinkin näköaaltotasolla.
• Ne ovat erittäin hyödyllisiä ihmiselle, koska ne edistävät hyvän terveydentilan ylläpitämistä ja auttavat ehkäisemään muun muassa erilaisia ​​sairauksia, kuten syöpää ja silmäsairauksia.

Karotenoidien ravintolähteet

Karotenoidit ovat tärkeitä elementtejä kehossa, koska ne tarjoavat monenlaisia ​​etuja tiettyjen kehon toimintojen optimoinnissa ja parantamisessa. Tästä huolimatta keholla ei ole mekanismeja syntetisoida niitä, joten ne saadaan päivittäisen ruokavalion avulla.

Monet ihmiset ajattelevat, että karotenoideja sisältävät ruuat ovat välttämättä punaisia, oransseja tai keltaisia. Näin ei kuitenkaan ole, koska on jopa vihreitä vihanneksia, joissa näitä yhdisteitä on huomattavasti.

Ruoka, joka sisältää runsaasti karotenoideja. Lähde: Pixabay

Tässä mielessä karotenoideja on läsnä monissa elintarvikkeissa, kaikissa vihanneksissa, joista jotkut on lueteltu alla:

• Porkkana
• Kaali
• Vesikrassi
• Pinaatti
• punainen paprika
• Tomaatti
• Lehtisalaatti
• Vesimeloni
• Papaija
• Aprikoosi
• Oranssi
• Mango
• guava
• Mansikka
• Luumu
• paprikat
• Parsa
• Persilja

Nämä ovat vain muutamia ruokia, joissa karotenoideja löytyy. On elintärkeää pitää ne mielessä ja sisällyttää ne päivittäiseen ruokavalioon.

Niiden tarjoamien valtavien etujen ansiosta ne ovat nykyään pakollinen osa päivittäistä satoa ja niiden hyödyt tunnustetaan laajalti.

hyötyjä

Karotenoidit edustavat suurta määrää hyötyjä ihmisille. Siksi ne on sisällytettävä päivittäiseen ruokavalioon, jotta näitä yhdisteitä olisi saatavana.

Eri tutkimuksissa kerrotaan, että näiden yhdisteiden eduista on monia, tunnetuimpia ovat:

Antioksidanttivaikutus

Tämä on yksi karotenoidien tunnetuimmista vaikutuksista, vaikka sen esiintymistä ei olekaan ymmärretty oikein.

Karotenoidien antioksidanttisen vaikutuksen ymmärtämiseksi on tärkeää ottaa huomioon tietyt tiedot organismin molekyylibiologiasta. Sillä on useita mekanismeja niin kutsuttujen vapaiden radikaalien puhdistamiseksi, mikä aiheuttaa sille merkittäviä vaurioita.

Kehossa on tiettyjä molekyylejä, jotka ovat sille erittäin haitallisia. Näitä ovat: O ^-2, HO ja NO (reaktiivisen hapen ja typen lajit), samoin kuin H ₂ O ₂ ja HONO. Niiden aiheuttamien kudosvaurioiden vuoksi kehon on välttämätöntä päästä eroon niistä. Ja se tehdään niin erilaisten prosessien kautta.

Yksi näistä mekanismeista käyttää tiettyjä kemiallisia yhdisteitä, jotka kykenevät muuttamaan tai eliminoimaan ne. Näitä yhdisteitä ovat muun muassa tokoferolit, flavonoidit ja karotenoidit.

Jotkut tutkimukset ovat viitanneet siihen, että karotenoidit ovat O2-vähentäviä aineita, samoin kuin aine, joka auttaa estämään kudosvaurioita edellä mainituista ns. Reaktiivisista happi- ja typpilajeista.

Karotenoidien on luotettavasti osoitettu olevan erittäin tehokkaita aineita O-2: n inaktivoinnissa, välttäen suurelta osin tämän molekyylin fotoksidatiivisia vaurioita kudoksiin.

Tämä vaurio aiheutuisi valon vaikutuksesta, joka vaikuttaa tiettyihin molekyyleihin aiheuttaen soluille mahdollisesti haitallisten yhdisteiden muodostumisen.

Sydän ja verisuoni

Alueen eri asiantuntijoiden keskuudessa on yhteinen käsitys, että karotenoideja sisältävien elintarvikkeiden sisällyttäminen ruokavalioon vähentää riskiä kärsiä sydän- ja verisuonijärjestelmää vaarantavista sairauksista, kuten hypertensio ja sepelvaltimoihin liittyvät patologiat.

Tarkka mekanismi, jolla karotenoidit edistävät sydän- ja verisuonijärjestelmää, on edelleen mysteeri. Lääkärit ovat kuitenkin yhtä mieltä siitä, että tasapainoiseen ruokavalioon tulisi sisällyttää ruokia, jotka sisältävät karotenoideja, olivatpa ne sitten karoteeneja tai ksantofyllioita.

Syövän vastainen vaikutus

Jotkut karotenoidit, kuten lykopeeni, vähentävät tietyntyyppisten syöpien, kuten eturauhasen, keuhkosyövän ja ruuansulatuskanavan syöpää.

Samassa yhteydessä karotenoideissa on asetyleeneiksi kutsuttuja yhdisteitä, jotka tunnustetaan, koska ne auttavat estämään kasvainten kehittymistä.

Tämä on kuitenkin ala, jolla on vielä paljon opittavaa. Maailman terveysjärjestö väittää, että väite karotenoidien suojaamisesta syöpään on "mahdollista, mutta riittämätöntä", joten meidän on vielä odotettava monien edelleen käynnissä olevien tutkimusten tuloksia.

Tästä huolimatta kaikki näyttää osoittavan, että tulokset ovat suotuisat ja että karotenoideilla on tärkeä rooli tämän kauhean sairauden ehkäisyssä.

Ne ovat hyödyllisiä silmien terveydelle

Kun otetaan huomioon, että jotkut karotenoideista ovat retinolin (A-vitamiini) edeltäjiä, ne ovat erinomainen lähde elimistölle tarvittavan määrän saamiseksi.

Retinoli on kemiallinen yhdiste, joka toimii verkkokalvon tasolla optimoidaksesi silmäreseptoreiden toimintaa ja parantaen huomattavasti näköterävyyttä, varsinkin kun on kyse yönäköstä.

Ne vahvistavat immuunijärjestelmää

Tähän päivään mennessä on tehty useita tutkimuksia, jotka ovat osoittaneet, että karotenoideilla on monien etujen lisäksi vahvistaa immuunijärjestelmää. Tämä on tärkeää, koska tämä on vastuussa elimistöön vahingoittavien patogeenien, kuten bakteerien ja virusten, käsittelystä.

Viitteet

1. Emodi A. Karotenoidit: Ominaisuudet ja sovellukset. Ruoka Technol. 1978; (32): 38 - 42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Vapaat radikaalit ja antioksidantit ruoassa ja in vivo: mitä he tekevät ja miten ne toimivat. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaksantiini: katsaus sen kemiaan ja sovelluksiin. Crit Rev Food Sci Nutr.; 46: 185 - 196.
4. . Kong KW, Khoo HE, et ai, (2010). Paljastaa luonnollisen punaisen pigmentti-lykopeenin voiman, Molecules, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotenoidipigmentit: rakenteelliset ja fysikaalis-kemialliset näkökohdat, Latinalaisen Amerikan ravitsemusarkisto, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et ai (1999) karotenoidit: rakenne, toiminta, biosynteesi, säätely ja sovellukset, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,