Carotenoids

Ang mga carotenoid ay kabilang sa pangkat ng tinaguriang pangalawang mga compound ng halaman, na hindi itinuturing na mahalaga para sa mga tao, ngunit itinuturing na kapaki-pakinabang sa kalusugan. Ang mga carotenoids ay mga kulay na kulay ng lipopiliko (natutunaw sa taba). Nangyayari ang mga ito sa mga chromoplast ng mga organismo ng halaman at binibigyan ng maraming mga halaman at prutas ang kanilang dilaw sa mapulang kulay. Ang mga carotenoids ay maaari ding makita sa mga chloroplast ng mga berdeng halaman, na ang kulay ay nakamaskara ng berde ng chlorophyll. Ang mga carotenoid ay maaaring i-synthesize ng eksklusibo ng mga organismo ng halaman. Doon, sa panahon ng potosintesis, nasasangkot sila sa pagsipsip ng ilaw at paglipat ng enerhiya nito sa chlorophyll. Pinapalawak din nila ang pagsipsip spectrum sa asul-berdeng spectral range sa mga photosynthetic na organismo at nagsisilbing light protection factor. Bukod dito, bilang mga antioxidant, pinoprotektahan ng carotenoids ang chlorophyll molecule ng mga halaman mula sa pinsala sa photooxidative at protektahan ang mga hayop na kumakain ng mga carotenoid-rich na pagkain ng halaman mula sa impluwensya ng agresibo oksiheno species - "oxidative diin". Ngayon, 500-600 iba't ibang mga carotenoid ay kilala, kung saan halos 10% ang maaaring i-convert bitamina A (retinol) ng metabolismo ng tao at sa gayon ay may mga katangian ng provitamin A. Ang pinakakilalang kinatawan sa pag-aari na ito ay beta-karotina. Ang carotenoid na ito ang may pinakamataas bitamina A aktibidad. Bitamina A ay eksklusibong matatagpuan sa organismo ng hayop at, bilang karagdagan sa beta-karotina, maaari ring mabuo mula sa iba pang mga carotenoids, tulad ng alpha-carotene at beta-cryptoxanthin. Sa ilalim ng karaniwang kondisyon ng nutrisyon, halos 40 iba't ibang mga carotenoid ay maaaring napansin sa suwero ng tao, na ang mga sumusunod ay pangunahing pangunahing carotenoids sa organismo.

  • Alpha-karotina
  • Beta-karotina
  • Lycopene
  • Lutein
  • Zeaxanthin
  • Alpha-cryptoxanthin
  • Beta-cryptoxanthin

Beta-karotina account para sa 15-30% ng kabuuang carotenoids sa plasma.

Byokimika

Sa kemikal, ang mga carotenoid ay binubuo ng walong mga yunit ng isoprenoid at binubuo ng isang kadena ng hydrocarbon na may mga conjugated na dobleng bono na maaaring magdala ng iba't ibang mga substituente sa magkabilang dulo. Maaari silang nahahati sa mga carotenes, na binubuo ng Hydrogenation at karbon, at xanthophylls, na naglalaman din oksiheno. Ang pinakamahalagang kinatawan ng carotenes ay ang alpha- at beta-carotene pati na rin lycopene at ng xanthophylls lutein, zeaxanthin pati na rin beta-cryptoxanthin. Habang ang mga dilaw, pula, at kahel na prutas at gulay ay naglalaman ng pangunahin na mga carotenes, 60-80% ng mga xanthophylls ay matatagpuan sa mga berdeng gulay. Ang beta-carotene ay kumakatawan sa pinaka-maraming carotenoid, bagaman ang nilalaman ng, halimbawa, lutein sa spinach at iba't ibang repolyo mga barayti o lycopene sa mga kamatis ay mas mataas.

Pagsipsip

Ang pangkalahatang pagsipsip ang rate ng carotenoids ay napakababa, mula 1 hanggang 50%. Tulad ng pagdaragdag ng pandiyeta na carotenoid na paggamit, bumababa ang rate ng pagsipsip. Bilang karagdagan, ang pagsipsip ay nakasalalay sa mga sumusunod na kadahilanan.

  • Uri ng pagkain - Dietary fiber, halimbawa pectins, binabawasan ang pagsipsip.
  • Form kung saan ang mga carotenoids ay naroroon sa mga pagkain - habang tumataas ang sukat ng kristal, bumababa ang rate ng pagsipsip
  • Ang pagsasama sa iba pang mga sangkap ng pagkain, lalo na ang taba - upang matiyak ang pinakamainam na pagsipsip, mahalaga ang pagkakaroon ng mga pandiyeta sa lipid
  • Uri ng pagproseso - paggamot sa init, pagpapakilala ng mekanikal ay nagtataguyod ng pagsipsip.

Halimbawa, ang beta-carotene mula sa mga hilaw na karot ay hinihigop lamang tungkol sa 1% dahil ito ay nakapaloob sa isang kumplikadong, hindi natutunaw na matrix ng proteins, lipid at carbohydrates sa cell ng halaman. Tulad ng pagtaas ng antas ng pagpoproseso - sa ilalim ng impluwensya ng init at mekanikal na comminution, halimbawa habang pagluluto o sa paggawa ng ketchup - tumataas ang rate ng pagsipsip. Ang pagsipsip ng carotenoids ay sumusunod sa landas ng lipid resorption, na nangangailangan ng pagkakaroon ng fats at mga acid ng apdo. Ang mga carotenoid, kasama ang iba pang mga nutrient na natutunaw sa taba, ay nakabalot sa mga micelles pagkatapos na mailabas mula sa pagkain sa ilalim ng impluwensya ng mga acid ng apdo at dinala sa mga epithelial cell ng maliit na bituka mauhog. Doon, ang retinal ng aldehyde ay nabuo mula sa bitamina A-aktibong carotenoids - beta- at alpha-carotene pati na rin beta-cryptoxanthin - bilang resulta ng cleavage ng oxidative ng enzyme dioxygenase - isa hanggang dalawa molecule ng retinal ay maaaring mabuo mula sa beta-carotene. Ang retinal ay na-convert sa aktwal na bitamina A (retinol) sa pamamagitan ng alkohol dehydrogenase. Kasunod, esterification ng retinol molecule may palmitic, stearic, oleic, at linolenic acid, ayon sa pagkakabanggit, nangyayari, na nagreresulta sa pagbubuo ng mga estilong retinyl. Ang oxidative cleavage ng carotenoids ng dioxygenase at ang pagbuo ng bitamina A ay nagaganap higit sa lahat sa mga cell ng maliit na bituka mauhog. Gayunpaman, ang mga carotenoid na aktibo ng bitamina A ay maaari ding gawing bitamina A sa iba pang mga cell ng tisyu, tulad ng atay, klase at ment. Oksiheno at isang metal ion, siguro bakal, ay kinakailangan upang mapanatili ang aktibidad ng dioxygenase. Sa wakas, ang lawak ng cleavage ng enzymatic at sa gayon ang dami ng synthesized ng bitamina A ay nakasalalay sa antas ng carotenoid o paggamit ng protina, bakal katayuan, at sabay na paggamit ng taba at natutunaw na taba bitamina - Mga bitamina A, D, E, K. Ipinakita ng mga pag-aaral na puspos mataba acids ay may mas positibong epekto sa pagsipsip ng carotenoid kaysa sa hindi nabubuong mga fatty acid. Tinalakay ang mga sumusunod na sanhi.

  • Ang mga polyene fatty acid - PFS -, tulad ng omega-3 at -6 fatty acid, ay nagdaragdag ng laki ng micelle, na bumabawas sa rate ng pagsasabog
  • Binago ng PFS ang singil ng ibabaw ng micelle, na negatibong nakakaapekto sa pagkakaugnay para sa epithelial cell
  • Ang PFS ay sumasakop ng mas maraming puwang sa lipoproteins VLDL kaysa sa mga puspos na taba, nililimitahan ang puwang para sa iba pang mga lipoid, tulad ng carotenoids, retinol at bitamina E -tocopherol.
  • Omega-3 mataba acids pagbawalan ang pagbubuo ng VLDL. Mahalaga ang VLDL para sa carotenoid transport sa suwero.
  • Ang PFS ay nagdaragdag ng pangangailangan para sa bitamina E, na kung saan ay isang antioxidant na nagpoprotekta sa carotenoids at bitamina A, ayon sa pagkakabanggit, mula sa oksihenasyon

Transport at imbakan

Ang nagresultang mga estilong retinil, hindi nabuong retinol, carotenes pati na rin xanthophylls ay nakaimbak sa chylomicrons sa maliit na bituka mauhog. Ang mga chylomicron ay kabilang sa pangkat ng mga lipoprotein at may gawain na maglabas ng mga sangkap na natutunaw sa taba mula sa mga epithelial cell ng maliit na bituka sa lymph at pagdadala sa kanila sa suwero sa atay o mga paligid ng tisyu. Ang isang maliit na proporsyon lamang ng mga estilong retinil at carotenoid ay dinadala sa mga extrahepatic na tisyu at ginawang bitamina A. Ang mas malaking proporsyon ay umabot sa atay. Ang mas malaking bahagi ay umabot sa atay. Papunta na, ang mga naka-load na chylomicrons ay napapinsala sa enzymatic sa "mga labi ng chylomicron", na kinukuha ng mga parenchymal cells ng atay. Sa atay, nangyayari ang karagdagang pag-convert ng mga carotenoids at retinyl ester sa bitamina A. Ang synthesized retinol ay dinadala sa mga stellate cells ng atay kung saan ito muling binabanat. Mahigit sa 80% ng nabuong retinol ang nakaimbak sa mga hepatic stellate cells. Sa kaibahan, ang mga parenchymal cells ng atay ay may mababang nilalaman lamang ng bitamina A. Kung kinakailangan, ang bitamina A ay pinakawalan mula sa atay, na nakasalalay sa retinol-binding protein (RBP) at transthyretin - thyroxine-binding prealbumin - at dinala sa suwero upang ma-target ang mga cell. Ang mga carotenoid na inilabas mula sa atay ay ipinamamahagi sa lahat ng mga praksiyon ng lipoproteins, lalo na ang VLDL, LDL at HDL, at dinala sa dugo plasma Ang LDL Naglalaman ang maliit na bahagi ng higit sa kalahati ng kabuuang carotenoid walang halo. Ang mga carotenoid ay matatagpuan sa lahat ng mga organo ng tao, bagaman magkakaiba ang antas ng mga indibidwal na tisyu. Ang pinakamataas na konsentrasyon ay matatagpuan sa atay - pangunahing organ ng imbakan - adrenal glandula, testes (testicle) at corpus luteum (corpus luteum ng obaryo). Sa kaibahan, klase, ment, kalamnan, puso, utak or balat ipakita ang mas mababang mga antas ng carotenoid. Kung isasaalang-alang natin ang ganap walang halo at ang kontribusyon ng mga tisyu sa kabuuang bigat ng organismo, halos 65% ng mga carotenoids ay naisalokal sa adipose tissue.

Mga makabuluhang pagpapaandar sa pisyolohikal

Antioxidant aktibidad Bilang mahahalagang bahagi ng network ng antioxidant ng katawan ng tao, ang mga carotenoids ay nakapagpapagana ng mga reaktibo na oxygen compound - pagsusubo. Kasama rito, halimbawa, mga peroxyl radicals, superoxide radical ions, singlet oxygen, Hydrogenation peroxide, at hydroxyl at nitrosyl radicals. Ang mga compound na ito ay maaaring kumilos sa organismo alinman sa exogenous noxae, sa mga reaksyong umaasa sa ilaw o endogenous sa pamamagitan ng aerobic metabolic process. Ang mga nasabing reaktibo na sangkap ay tinatawag ding mga libreng radical at maaaring tumugon sa lipid, lalo na polyunsaturated mataba acids at kolesterol, proteins, mga nucleic acid, carbohydrates pati na rin ang DNA at baguhin o sirain ang mga ito. Carotenoids, lalo na ang beta-carotene, lycopene, lutein at canthaxanthin ay partikular na kasangkot sa detoxification ng singlet oxygen at peroxyl radicals. Ang proseso ng "pagsusubo" ay isang pisikal na kababalaghan. Ang Carotenoids ay kumikilos bilang mga intermediate carrier ng enerhiya - kapag tumutugon sa singlet oxygen, pinakawalan nila ang enerhiya sa pakikipag-ugnay sa kapaligiran nito sa anyo ng init. Sa ganitong paraan, ang reaktibo ng singlet oxygen ay hindi nakakapinsala. Ang mga carotenoids ay kumakatawan sa pinakamabisang natural na "singlet oxygen quenchers". Ang pagde-deact ng mga peroxyl radical ay nakasalalay sa bahagyang presyon ng oxygen. Ang carotenoids ay kumikilos bilang mabisang antioxidant lamang sa mababang konsentrasyon ng oxygen. Sa mataas na presyon ng bahagyang oxygen, sa kabilang banda, ang mga carotenoid ay maaaring makabuo ng mga prooxidant na epekto. Bilang isang resulta ng detoxification ng singlet oxygen at peroxyl radicals, pinipigilan ang pagbuo ng mga free radicals at nagambala ang reaksyon ng kadena ng lipid peroxidation. Sa ganitong paraan, pinoprotektahan ng mga carotenoid laban sa oksihenasyon ng LDL kolesterol, na kung saan ay isang kadahilanan sa peligro sa pag-unlad ng atherosclerosis (atherosclerosis, hardening ng mga ugat). Dahil ang mga carotenoid ay natupok sa panahon ng proseso ng pag-deactivate ng mga prooxidant, dapat mag-ingat upang matiyak ang sapat na pag-inom ng carotenoid sa pag-inom. Ang antioxidant proteksyon ng carotenoids ay mas matindi mas mataas ang kanilang walang halo sa suwero. Kung ang mga carotenoids ay kinukuha kasama bitamina E (tocopherol) at glutathione - tripeptide ng amino acids glutamic acid, glycine at cysteine - Ang antioxidant epekto ay maaari ring mapahusay. Kung ang sistema ng proteksyon ng antioxidant ay humina dahil sa isang kakulangan ng mga antioxidant, nangingibabaw ang mga pro-oxidant, oxidative diin maaring mangyari. Sa pamamagitan ng pagpigil sa mga pagbabago sa oxidative sa mga importanteng molekula ng biologically, ang pagtaas ng paggamit ng carotenoid ay binabawasan ang panganib ng ilang mga karamdaman. Kasama rito

Mga epektong anticarcinogenic Ayon sa maraming pag-aaral ng epidemiological, ang pagtaas ng pagkonsumo ng mga prutas at gulay na mayaman sa carotenoid ay nauugnay sa pinababang panganib ng mga bukol. Partikular na totoo ito para sa baga, esophageal, gastric, colorectal (tutuldok at tumbong), prosteyt, servikal / collum (servikal), mammary (dibdib), at balat mga cancer Ang Carotenoids ay nagsisikap ng kanilang mga proteksiyon na epekto sa 3-yugto na modelo ng carcinogenesis, partikular sa yugto ng promosyon at pag-unlad

  • Paghadlang ng paglaganap ng tumor cell at pagkita ng pagkakaiba-iba.
  • Pag-iwas sa oxidative DNA at pinsala sa cellular sa pamamagitan ng pag-detox ng mga libreng radical at pinipigilan ang kanilang pag-unlad.
  • Pagpapahusay ng tugon sa immune sa pamamagitan ng paglulunsad ng mga natural na sistema ng pagtatanggol ng katawan - partikular na mga alalahanin na ito ang paglaganap ng mga B at T cell, ang bilang ng mga T helper cells at ang aktibidad ng natural killer cells.
  • Ang pagpapasigla ng komunikasyon ng cell sa pamamagitan ng mga gap junction.

Ang mga junction jap ay mga cell-cell channel o direktang koneksyon sa pagitan ng dalawang katabing mga cell. Sa pamamagitan ng mga pore-form na protein na kumplikadong ito - Connexone - isang palitan ng mababang pag-sign ng molekula at mga mahahalagang sangkap ay nangyayari, na kinokontrol, bukod sa iba pang mga bagay, mga proseso ng paglago at pag-unlad. Ang mga nasabing proseso ay may papel din sa carcinogenesis. Ang mga gap junction ay nagpapanatili ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga cell at paganahin ang kontroladong paglago ng cell sa pamamagitan ng palitan ng signal. Pinipigilan ng mga nagpo-develop ng tumor ang intercellular na komunikasyon sa pamamagitan ng mga junction junction. Sa wakas, sa kaibahan sa mga normal na selula, ang mga cells ng tumor ay nagpapakita ng kaunting pagbibigay ng signal ng intercellular, na humahantong sa hindi mapigil na paglaki ng cell. Sa pamamagitan ng pagpapahusay ng komunikasyon ng cell sa pamamagitan ng mga gap junction, parehong mga A-aktibong carotenoid at carotenoid na walang provitamin Ang isang pag-aari, tulad ng canthaxanthin o lycopene, pumipigil sa tumor paglago ng cell at paglaganap. Bilang karagdagan, ang mga carotenoids astaxanthin at canthaxanthin ay maaaring makagambala sa yugto ng pagsisimula. Pinipigilan nila ang tiyak na yugto 1 enzymes, lalo na ang cytochrome P450-dependant monooxygenases, tulad ng CYP1 A1 o CYPA2, na inaakalang responsable para sa pagpapaunlad ng mga carcinogens. Katulad na mga epekto ng astaxanthin at canthaxanthin ay sinusunod din para sa ilang yugto 2 enzymes. Pagkasamang nauugnay sa edad ng macula lutea Ang macula lutea (dilaw na lugar) ay bahagi ng retina at ang lugar ng matalim na paningin. Doon, sa kaibahan sa iba pang mga tisyu, ang mga carotenoid lutein at zeaxanthin partikular na makaipon. Ayon sa mga pag-aaral na epidemiological, isang sapat na paggamit ng mga pagkaing mayaman lutein at zeaxanthin maaaring mabawasan ang peligro ng edad-related macular pagkabulok (AMD). Ang epektong ito ay dahil sa mga katangian ng physicochemical ng carotenoids - kumikilos sila bilang tiyak na mga light filter at antioxidant. Ang AMD ay isang pangkaraniwang sanhi ng malubhang Sira sa mata sa mga matatanda at maaaring maiugnay kabulagan sa katandaan. Epekto ng proteksyon sa araw - proteksyon sa balat Ang epekto ng proteksyon sa balat ng carotenoids ay maaaring maiugnay sa kanilang mga katangian ng antioxidant. Ang pagdaragdag ng paggamit ng mga prutas at gulay, lalo na ang mga naglalaman ng beta-carotene, ay nauugnay sa pagtaas ng antas ng carotenoid sa balat. Ang mga pag-aaral kung saan ginamit ang beta-carotene bilang isang pasalita sunscreen Nagpakita ang ahente ng isang malinaw na pagbawas sa erythema na sapilitan ng ilaw ng UV (malawak na pamumula ng balat) kapag> 20 mg beta-carotene / araw ang ibinibigay sa loob ng 12 linggo kumpara sa control group. Sa pangkalahatan, maaaring magamit ang beta-carotene upang madagdagan ang pangunahing proteksyon ng balat.

bioavailability

Ang mga Carotenes at xanthophyll ay magkakaiba sa kanilang katatagan sa init. Ang mga carotenes na walang oxygen ay medyo matatag ng init. Sa kaibahan, ang karamihan sa mga oxygenated xanthophylls ay nawasak sa pag-init. Ipinapaliwanag nito, halimbawa, kung bakit mas kaunti ang mga pinainit na gulay kalusugan-promote ng mga epekto kaysa sa hindi nag-init na gulay. Bilang karagdagan, ang antas ng pagproseso ng pagkain ay may mahalagang papel. Ang Lycopene mula sa naprosesong mga produkto ng kamatis, tulad ng tomato juice, ay higit na magagamit kaysa sa mga raw na kamatis, at ang pagtaas ng beta-carotene ay tumataas sa antas ng comminution ng idinagdag na carotenoid-naglalaman ng pagkain. Ang nilalaman ng Carotenoid ay lubos na nakasalalay, bukod sa iba pang mga bagay, panahon, pagkahinog, lumalaki, ani at pag-iimbak ng mga kondisyon, at maaaring mag-iba nang malaki sa iba't ibang bahagi ng halaman. Halimbawa, ang mga panlabas na dahon ng repolyo ay may makabuluhang mas mataas na halaga ng lutein at beta-carotene kaysa sa panloob na mga dahon. Pag-iingat Ayon sa magagamit na data para sa Federal Republic ng Alemanya sa sitwasyon ng supply na may mga carotenoid para sa kalalakihan at kababaihan, ang suplay ng beta-carotene ay hindi pinakamainam.