KAROTENOIDER: STRUKTUR, FUNKTIONER, KLASSIFICERING, MAD - BIOLOGI - 2024

De carotenoider er kemiske forbindelser, der er til stede i en stor mængde fødevarer indtages dagligt. Dette er en stor gruppe, der omfatter flere typer molekyler.

Stort set er carotenoider opdelt i to grupper: carotener og xanthophyller. Inde i hver er et stort antal forbindelser, såsom beta-caroten og lutein. Disse forbindelser er af vital betydning i kroppen, da de hjælper med at forbedre visse funktioner, såsom syn.

Tomat er en kilde til fremragende carotenoider. Kilde: Af Scott Bauer, USDA ARS, via Wikimedia Commons

Gruppen af ​​carotenoider er genstand for undersøgelse af mange specialister, der med deres forskning har ydet virkelig værdifulde bidrag. Imidlertid forbliver disse organiske molekyler fortsat en lidt kendt gruppe, men de har bidraget meget til balance og opretholdelse af kropsfunktioner.

Det er vigtigt at tage hensyn til carotenoider, når man spiser, da de ud over de sundhedsmæssige fordele giver en lækker smag og krydderier, unikke i sin art.

Kemisk struktur

Carotenoider hører til gruppen af ​​terpenoider, der er en række forbindelser, der kommer fra mevalonsyre (afledt af Acetyl CoA). Terpener er derivater af isopren, et carbonhydrid bestående af fem carbonatomer.

Specifikt er carotenoider tetraterpener og består af fyrre carbonatomer. Disse atomer danner konjugerede kæder, der kan ende i carbonringe, substituerede og umættede i hver af deres ender.

De har en isoprenoid struktur, hvilket betyder, at de har et variabelt antal konjugerede dobbeltbindinger. Dette er vigtigt, fordi det bestemmer bølgelængden af ​​det lys, som molekylet vil absorbere. Afhængigt af den type lys, det absorberer, vil det give en bestemt farve til den grøntsag eller den plante, den er i.

Betakarotenens kemiske struktur. Kilde: Af KES47 (Fil: Beta-carotene.png), via Wikimedia Commons

Molekyler, der har få dobbeltbindinger, absorberer lys med en kortere bølgelængde. For eksempel er der et molekyle, der kun indeholder tre konjugerede bindinger, derfor kan det kun fange ultraviolet lys, det er farveløst.

Der er en anden type carotenoid, der i sin struktur indeholder i alt elleve konjugerede dobbeltbindinger og absorberer endda rødt.

Ejendomme

Carotenoider er fedtopløselige pigmenter, hvilket betyder, at de er meget opløselige i olier og fedtstoffer. Tilsvarende er de ikke syntetiske, men produceres naturligt af planter, nogle fotosyntetiske bakterier og alger. Ligeledes er de opløselige i organiske opløsningsmidler, såsom keton, diethylether, methanol og chloroform blandt mange andre.

Når de er i kontakt med en syre, er carotenoider ekstremt ustabile. Dette får cykliserings- eller isomeriseringsreaktioner til at forekomme.

Under hensyntagen til, at de er hydrofobe, vil carotenoider findes i miljøer relateret til lipider, såsom det indre af cellemembraner.

På grund af tilstedeværelsen af ​​dobbeltbindinger i deres kemiske struktur er disse forbindelser meget følsomme over for visse elementer i miljøet, såsom: oxygener, peroxider, metaller, syrer, lys og varme, blandt andre.

På samme måde, under hensyntagen til deres kemiske struktur, er mange af de carotenoider, der findes i naturen, forløbere for vitamin A. For at en carotenoid er en forløber for vitamin A, skal der findes to betingelser: tilstedeværelsen af ​​ß- ionon og evnen i dyrets krop til at omdanne det til retinol.

Blandt de carotenoider, der kan fungere som forstadier til vitamin A, kan vi nævne: α-caroten, ß-zeacaroten og ß-cryptoxanthin blandt mange andre (ca. 50).

Klassifikation

Carotenoider klassificeres i henhold til tilstedeværelsen eller fraværet af ilt i deres kæde i to store grupper: Xanthophylls, som er dem, der har ilt, og Carotenes, som er dem, der ikke gør det.

-Xanthophylls

Xanthophylls er kemiske forbindelser, der hører til gruppen af ​​carotenoider, der indeholder kulstof, brint og ilt i deres kemiske struktur. Det er et særligt rigeligt pigment i mange planter, der er ansvarlig for den gule og orange farve på nogle af dem.

Dette pigment er ikke eksklusivt for planter og alger, da det også findes i nogle dyrestrukturer, såsom æggeblomme og i nogle skaldyrs eksoskelet.

Blandt de bedst kendte xanthophyller er:

Astaxanthin

Det er en fedtopløselig carotenoid. De findes hovedsageligt i mikroskopiske alger, gær og nogle dyr, såsom krebsdyr, ørred og især i fjerne hos nogle fugle.

Nyttigheden og vigtigheden af ​​astaxanthin ligger i dens beviste antioxidant, anticancer, antidiabetisk og antiinflammatorisk styrke. Når astaxanthin indtages regelmæssigt opnås visse fordele, såsom: øget immunfunktion, bevarelse af hjerte-kar-sundhed og reduktion af triglycerider i blodet, blandt andre.

Ligeledes har astaxanthin visse beskyttelsesegenskaber mod de skadelige handlinger, som sollys har på øjenæblet.

Lutein

Det er et pigment, der hører til gruppen af ​​carotenoider, specifikt xanthophyller. Dette pigment giver grøntsager, hvor der er en intens gul farve. Det er et dihydroxyderivat af a-caroten.

Lutein er den mest rigelige xanthophyll. Blandt dets fordelagtige egenskaber for mennesker kan det nævnes, at det beskytter øjnene såvel som huden.

violaxanthin

Det findes i skorpen med appelsiner og mandariner samt et stort antal gule blomster. Det opnås ved oxidation af zeaxanthin.

-Carotenes

De er kendt med dette navn, fordi de for første gang blev isoleret fra guleroden (Daucuc carota). Carotener er en familie af kemiske forbindelser, der har karakteristika ved at præsentere en farve mellem rød og gul, der passerer gennem orange.

Kemisk består de af en kort carbonhydridkæde, som ikke indeholder ilt i dets terminalringe.

Blandt de mest studerede karotener kan vi nævne:

Betakaroten

Det er den mest rigelige karotenoid. Det er en grundlæggende kilde til vitamin A for kroppen, da betakaroten omdannes til nævnte vitamin, når den fortjener det.

Alt dette sker på tarmslimhinden. De har et stort antal fordele for mennesker, hvoraf en af ​​de vigtigste er, at de er antioxidanter.

Alfa-karoten

Det findes generelt i de samme fødevarer, ledsaget af beta-caroten. Denne kemiske forbindelse menes at beskytte kroppen mod nogle typer kræft, såsom livmoderhalskræft.

Lycopen

Det findes hovedsageligt i tomater, pin og peberfrugter. Gennem forskellige undersøgelser er det blevet konstateret, at det reducerer chancerne for at udvikle forskellige typer kræftformer. På samme måde er det i stand til at sænke det kolesterol, der findes i blodet.

Funktioner

Carotenoider er kemiske forbindelser, der udfører visse funktioner, blandt hvilke vi kan nævne:

• De er involveret i fotosynteseprocessen. Dette skyldes, at de er pigmenter, der findes i planter, der er i stand til at absorbere lys med forskellige bølgelængder.
• Carotenoider har en provitamin A. Funktion Dette betyder, at nogle carotenoider, såsom carotenoider, er forstadieformer for retinol (vitamin A). Når de først er inde i kroppen, gennem forskellige biokemiske mekanismer i cellerne, omdannes de til retinol, hvilket har mange fordele for mennesker. Især på niveauet for synssansen.
• De er yderst gavnlige for mennesket, da de bidrager til at opretholde en god sundhedstilstand og hjælper med forebyggelse af forskellige patologier, såsom kræft og øjensygdomme, blandt andre.

Madkilder til carotenoider

Carotenoider er vigtige elementer i kroppen, da de giver en lang række fordele med hensyn til at optimere og forbedre visse kropslige funktioner. På trods af dette har kroppen ikke mekanismerne til at syntetisere dem, så de opnås gennem den daglige diæt.

Mange mennesker tror, ​​at fødevarer rige på carotenoider nødvendigvis er røde, orange eller gule. Dette er imidlertid ikke tilfældet, da der endda er grønne grøntsager, hvor der er en betydelig tilstedeværelse af disse forbindelser.

Fødevarer rig på carotenoider. Kilde: Pixabay

På denne måde er carotenoider til stede i et stort antal fødevarer, alle grøntsager, hvoraf nogle er anført nedenfor:

• Gulerod
• Kål
• Brøndkarse
• Spinat
• rød peber
• Tomat
• Salat
• Vandmelon
• papaya
• Abrikos
• orange
• Mango
• Guava
• Jordbær
• Blomme
• Peppers
• Asparges
• Persille

Dette er kun et par af de fødevarer, som carotenoider kan findes i. Det er meget vigtigt at huske dem og inkludere dem i den daglige diæt.

Takket være de enorme fordele, de leverer, er de i dag en obligatorisk del af det daglige indtag, og deres fordele anerkendes bredt.

Fordele

Carotenoider repræsenterer et stort antal fordele for mennesker. Dette er grunden til, at de skal inkluderes i den daglige diæt for at have tilgængelighed af disse forbindelser.

Forskellige undersøgelser rapporterer, at fordelene ved disse forbindelser er mange, hvor det bedst kendes:

Antioxidant effekt

Dette er en af ​​de mest berømte virkninger af carotenoider, selvom hvordan det forekommer ikke er blevet korrekt forstået.

For at forstå antioxidantvirkningen af ​​carotenoider er det vigtigt at tage hensyn til en vis viden om organismenes molekylærbiologi. Det har flere mekanismer til at rense de såkaldte frie radikaler, der forårsager betydelig skade på det.

I kroppen er der visse molekyler, der er meget skadelige for det. Disse omfatter: O ^-2, HO og NO (reaktivt oxygen og nitrogenforbindelser), samt H ₂ O ₂ og HONO. På grund af den vævsskade, de forårsager, er det nødvendigt for kroppen at slippe af med dem. Og det gør det gennem forskellige processer.

En af disse mekanismer bruger visse kemiske forbindelser, der er i stand til at transformere eller eliminere dem. Blandt disse forbindelser er blandt andet tocopheroler, flavonoider og carotenoider.

Nogle undersøgelser har antydet, at carotenoider er et O2-undertrykkende middel, samt et middel, der hjælper med at forhindre vævsskade fra de såkaldte reaktive ilt- og nitrogenarter, der er nævnt ovenfor.

Det er endeligt blevet demonstreret, at carotenoider er yderst effektive midler til inaktivering af O-2, hvilket i vid udstrækning undgår den fotoxidative skade af dette molekyle på væv.

Denne skade vil blive givet ved virkningen af ​​lys, der virker på visse molekyler, hvilket forårsager dannelse af forbindelser, der er potentielt skadelige for celler.

Kardiovaskulære system

Det er en tro, der deles blandt de forskellige eksperter på området, at inkludering i kosten af ​​fødevarer rig på carotenoider bidrager til reduktion af risikoen for lidelser af sygdomme, der kompromitterer det kardiovaskulære system, såsom hypertension og patologier relateret til koronararterierne.

Den nøjagtige mekanisme, hvormed carotenoider bidrager til det gode helbred i det kardiovaskulære system, er stadig et mysterium. Dog er læger enige om, at en afbalanceret diæt bør omfatte fødevarer, der indeholder carotenoider, hvad enten det drejer sig om carotener eller xanthophylls.

Anti-kræft effekt

Nogle carotenoider, såsom lycopen, reducerer forekomsten af ​​nogle typer kræft, såsom kræft i prostata, lunge og fordøjelseskanal.

På samme måde har carotenoider forbindelser kendt som acetylenika, som genkendes, fordi de hjælper med at forhindre udvikling af tumorer.

Imidlertid er dette et felt, hvor meget endnu er at lære. Verdenssundhedsorganisationen siger, at påstanden om, at carotenoider beskytter mod kræft, er "mulig, men utilstrækkelig", så vi er stadig nødt til at vente på resultaterne fra mange undersøgelser, der stadig er i gang.

På trods af dette ser alt ud til at indikere, at resultaterne vil være gunstige, og at carotenoider spiller en vigtig rolle i forebyggelsen af ​​denne forfærdelige sygdom.

De er gavnlige i øjenesundheden

Under hensyntagen til, at nogle af carotenoiderne er forløbere for retinol (A-vitamin), udgør de en fremragende kilde for kroppen til at opnå den mængde, den kræver.

Retinol er en kemisk forbindelse, der virker på nethindeniveau for at optimere funktionen af ​​øjenreceptorer og i høj grad forbedre synets skarphed, især med hensyn til nattesyn.

De styrker immunforsvaret

Til dato er der adskillige undersøgelser, der har vist, at carotenoider blandt deres mange fordele styrker immunforsvaret. Dette er vigtigt, da det er denne, der er ansvarlig for at håndtere ethvert patogen, der kan skade kroppen, f.eks. Bakterier og vira.

Referencer

1. Emodi A. Karotenoider: Egenskaber og applikationer. Food Technol. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Frie radikaler og antioxidanter i mad og in vivo: hvad de gør, og hvordan de fungerer. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: en gennemgang af dens kemi og anvendelser. Crit Rev Food Sci Nutr.; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE, et al., (2010). At afsløre kraften i den naturlige røde pigment-lycopen, molekyler, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotenoidpigmenter: strukturelle og fysisk-kemiske overvejelser, Latinamerikansk ernæringsarkiv, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et al (1999) Carotenoider: struktur, funktion, biosyntese, regulering og anvendelser, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,