Каротин

Каротин придает оранжевый цвет многим фруктам и овощам.

Каротин (от лат. carota — морковь) — жёлто-оранжевый пигмент, непредельный углеводород из группы каротиноидов.

Эмпирическая формула С₄₀H₅₆. Нерастворим в воде, но растворяется в органических растворителях. Содержится в листьях всех растений, а также в корне моркови, плодах шиповника и др. Является провитамином витамина А. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е160a.

Два изомера каротина

α-каротин

β-каротин

Различают два изомера каротина: α-каротин и β-каротин. β-каротин встречается в жёлтых, оранжевых и зелёных листьях фруктов и овощей. Например, в шпинате, салате, томатах, батате и других.

Номенклатура

Два концевых фрагмента (β-кольца) молекулы β-каротина структурно идентичны. Молекула α-каротина содержит два концевых циклических фрагмента, отличающихся расположением двойной связи в кольце. Один из концевых фрагментов называется β-кольцо, идентичное β-кольцу β-каротина, другой же называется ε-кольцо.

Возможны следующие варианты пространственного расположения частей молекулы, определяющие структуру изомера:

• α-Каротин β,ε-Каротин;
• β-Каротин β,β-Каротин;
• γ-Каротин (с одним β кольцом и одним нециклизованным концом, что обозначается буквой пси) — β,ψ-Каротин;
• δ-Каротин (с одним ε — кольцом и одним нециклизованным концом) — ε,ψ-Каротин;
• ε-Каротин ε,ε-Каротин

Источники каротина

Несмотря на то, что каротин может быть получен с помощью химического синтеза, его производят преимущественно из природного сырья.

В качестве источников каротина используют растения (например, тыква, морковь), бактерии (некоторые штаммы стафилококков), водоросли и грибы с высоким содержанием целевого вещества.

Каротиноиды получают с помощью химического синтеза и путем выделения из природных источников — растений и микроорганизмов. Использование растений в качестве источника каротиноидов, также, имеет ряд недостатков: носит сезонный характер; зависит от экологического состояния почв и урожаев растений, существенно снижаются из-за накопления источников болезней растительного сырья; существует потребность крупных посевных площадей под выращивание растений. К тому же, биодоступность источника каротиноидов из сока овощей невелика, из-за наличия каротиноидов в составе белковых комплексов, что значительно затрудняет их высвобождение. Усвояемость каротина из овощей, при диете без жиров, очень низкая. Микробиологический синтез бета-каротина является наиболее оправданным промышленным способом его производства как с технологической, так и с экономической точек зрения. «Микробиологические» каротиноиды, в том числе бета каротин, получают из клеток мицелиальных грибов, дрожжей, бактерий, актиномицетов и водорослей. Грибы имеют большое значение как продуценты различных биологически активных веществ для пищевой промышленности, медицины, сельского хозяйства и других отраслей. Не исключение и микроскопический мукоровый гриб Blakeslea trispora. Штаммы Blakeslea trispora являются сверхпродуцентами b-каротина и ликопина и, кроме того, возможен биосинтез других ценных соединений терпеноидной природы — убихинонов, эргостерина. Во время биосинтеза каротина микроорганизмами, он накапливается в клетках продуцента. Собственные жиры гриба Blakeslea trispora составляют до 60 % всей биомассы, что способствует растворению каротина при ферментации. Это соответственно повышает его доступность для усвоения. Технология получения микробиологических каротиноидов является экологически чистой, ввиду отсутствия вредных выбросов и применения неагрессивных химических веществ. Исходным сырьём в производстве каротиноидов являются побочные, промежуточные продукты и отходы крахмало-паточного производства, мукомольной, консервной, масляной и мясомолочной промышленности.

Бета-каротин

Описание

Бета-каротин — жёлто-оранжевый растительный пигмент, один из 600 природных каротиноидов. Бета-каротин служит предшественником витамина А (ретинол) и является мощным антиоксидантом. Также это вещество обладает иммуностимулирующим и адаптогенным действием.

Источники

Тыква, морковь, зелёный лук, щавель, шпинат, латук, салат, салат романо, капуста кейл, помидоры, красный перец, брокколи, грейпфруты, сливы, персики, дыни, абрикосы, хурма, крыжовник, черника, чёрная смородина.

Бета-каротин содержится в уникальном соляном месторождении в Крыму на озере Сасык-Сиваш. Натуральный компонент попадает в соляные бассейны благодаря цветению водоросли Dunaliella sallina, которая сумела приспособиться к жёстким условиям ультрасолёной воды и солнечной радиации, научившись вырабатывать бета-каротин. Таким образом, бета-каротин содержится в натуральной морской соли.

Суточная потребность

Согласно методическим рекомендациям по нормам рационального питания «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» от 18 декабря 2008 г. (МР 2.3.1.2432 −08) 6 мкг бета-каротина эквивалентны 1 мкг витамина А. Среднее потребление в разных странах 1,8—5,0 мг/сутки. Верхний допустимый уровень потребления не установлен. Физиологическая потребность для взрослых — 5 мг/сутки (вводится впервые).

Длительный приём бета-каротина не сопровождается какими-либо побочными эффектами.

Механизм действия

Ненасыщенная структура бета-каротина позволяет его молекулам адсорбировать свет и предотвращать накопление свободных радикалов и активных форм кислорода. Бета-каротин подавляет выработку свободных радикалов. Предполагается, что тем самым он защищает клетки иммунной системы от повреждения свободными радикалами и может улучшать состояние иммунитета. Бета-каротин — естественный иммуностимулятор, который повышает иммунный потенциал организма независимо от вида антигенов, то есть действует неспецифично.

В некоторых исследованиях показан его слабо выраженный иммуностимулирующий эффект.

Существует множество публикаций, касающихся влияния бета-каротина на увеличение количества Т-хелперов. При этом в некоторых экспериментах фиксируется увеличение количества всех Т-лимфоцитов, а в некоторых только Т-хелперов.

Наибольший эффект показан у лиц (людей и животных), испытывающих пероксидный стресс (неправильная диета, заболевания, пожилой возраст). У полностью здоровых организмов эффект часто минимальный или отсутствует.

Сам эффект связан с увеличением пролиферативной способности Т-лимфоцитов, в том числе Т(0,1,2)-хелперов. Пролиферация Т-лимфоцитов тормозится пероксидным радикалом. Ликвидация пероксидных радикалов увеличивает способность Т-клеток к бластогенезу. Бета-каротин также стимулирует у животных рост тимусовых гланд — источников Т-лимфоцитов.

Это неспецифический эффект большинства липофильных антиоксидантов (лютеин, криптоксантин, ретинол, токоферол, альфа-каротин, астаксантин).

Эпизодическое накопление именно Т-хелперов, а не других лимфоцитов связано, по-видимому, с конкретной цитокинной обстановкой в организме.

Увеличение пролиферативной способности Т-лимфоцитов под влиянием бета-каротина показано также в модельных экспериментах с культурами лимфоцитов (причем не только Т-лимфоцитов). Использование специфических митогенов (CON A) приводит к пролиферации лимфоцитов. Это имитация цитокинной обстановки при иммунном ответе. Т-лимфоциты с бета-каротином сильнее пролиферируют, чем контрольные. В исследованиях сделаны выводы, что при инфекции препарат бета-каротина будет ускорять иммунную реакцию. Рост и дифференциация Т-хелперов также зависит от наличия интерлейкинов 1,2,4. Эти цитокины формируются в самих Т-лимфоцитах и макрофагах. Бета-каротин значительно увеличивает активность макрофагов, поскольку в них идут специфические перекисные процессы, требующие большого количества антиоксидантов. Макрофаги помимо фагоцитоза, осуществляют презентацию антигена и стимулируют соответствующие Т-хелперы. Это приводит к росту числа Т-хелперов. Но только при наличии антигена.

Некоторые отечественные ученые связывают иммуномодулирующую активность бета-каротина с влиянием на арахидоновую кислоту и её метаболиты.

В частности предполагается, что бета-каротин подавляет производство продуктов арахидоновой кислоты (относится к омега-жирным кислотам), за счёт этого ингибирует выработку простагландина Е2 (липидное физиологически активное вещество). Простагландин Е 2 является супрессором NK-клеток, снижая его содержание, бета-каротин усиливает активность NK-клеток, продуцирующих гамма-интерферон. Таким образом, бета-каротин осуществляет свое иммуностимулирующее действие.

Препараты бета-каротина

• Веторон (разрешён с 3-х лет)
• Бетавитон (разрешён с 14 лет)
• Триовит (разрешён с 12 лет)

Каротинемия

Каротинемия или гиперкаротинемия — избыток каротина в организме (в отличие от избытка витамина А, каротин малотоксичен). Обычно каротинемия не рассматривается как опасное состояние, хотя и ведёт к пожелтению кожи (каротинодермия). Часто наблюдается, если в пище много моркови, но также может быть симптомом более опасных состояний.

Каротин и раковые заболевания

Ранее исследования показывали, что бета-каротин, будучи антиоксидантом, снижает вероятность заболеваний раком людей, употребляющих много продуктов, богатых бета-каротином. Но последние крупные исследования показали, что употребление бета-каротина приводит к увеличению вероятности заболевания раком легких и раком простаты у курильщиков, а также людей, работающих на асбестовом производстве.

Первое исследование, которое было опубликовано в 1994 году в журнале «The New England Journal of Medicine» показало что прием бета-каротина на 18 % увеличивает вероятность возникновения раковых заболеваний.

Второе исследование, опубликованное в журнале «Journal of the National Cancer Institute», показало увеличение количества раковых заболеваний у курильщиков вследствие приема каротина на 28 %.

Обобщенные недавно научные данные подтверждают гипотезу о том, что у курящих людей потребление высоких доз бета-каротина может повышать риск развития рака легких.

Однако это действие каротина относится только к курильщикам и людям, контактирующим с вредными веществами. Конкретный механизм такого воздействия каротина неизвестен.

Каротин как источник запаха

Многие растения, в аромате которых существенную роль играет ионон, обязаны своим запахом значительной концентрации каротина — структурного предшественника молекулы ионона.

См. также

• Пищевые добавки

Ссылки

• Подробная видеолекция о бета-каротине
• Berkeley Wellness Guide to Dietary Supplements
• Beta-carotene on University of Maryland
• Beta-carotene крымских соляных озёр
• ВЕСТИ 24 — Редкую водоросль обнаружили в озере Соль-Илецкар