KAROTENOIDER: STRUKTUR, FUNKTIONER, KLASSIFICERING, MAT - BIOLOGI - 2025

De karotenoider är kemiska föreningar som är närvarande i en stor mängd livsmedel intas dagligen. Detta är en stor grupp som omfattar flera typer av molekyler.

I stort sett är karotenoider uppdelade i två grupper: karotener och xantofyll. Inuti var och en finns ett stort antal föreningar, såsom betakaroten och lutein. Dessa föreningar är av avgörande betydelse i kroppen, eftersom de hjälper till att förbättra vissa funktioner såsom syn.

Tomat är en källa till mycket bra karotenoider. Källa: Av Scott Bauer, USDA ARS, via Wikimedia Commons

Gruppen av karotenoider är föremål för studier av många specialister som med sin forskning har gett riktigt värdefulla bidrag. Emellertid förblir dessa organiska molekyler fortfarande en lite känd grupp, men de har bidragit kraftigt till balans och upprätthållande av kroppsfunktioner.

Det är viktigt att ta hänsyn till karotenoider när man äter, eftersom de förutom hälsofördelar ger en utsökt smak och smaksättning, unik i sitt slag.

Kemisk struktur

Karotenoider tillhör gruppen terpenoider, dessa är en serie föreningar som kommer från mevalonsyra (härledd från Acetyl CoA). Terpener är derivat av isopren, ett kolväte som består av fem kolatomer.

Specifikt är karotenoider tetraterpener och består av fyrtio kolatomer. Dessa atomer bildar konjugerade kedjor som kan sluta i kolringar, substituerade och omättade vid var och en av sina ändar.

De har en isoprenoidstruktur, vilket innebär att de har ett varierande antal konjugerade dubbelbindningar. Detta är viktigt eftersom det bestämmer våglängden för ljuset som molekylen tar upp. Beroende på vilken typ av ljus det absorberar ger det en specifik färg till grönsaken eller växten den befinner sig i.

Betakarotenens kemiska struktur. Källa: Av KES47 (File: Beta-carotene.png), via Wikimedia Commons

Molekyler som har få dubbelbindningar absorberar ljus med en kortare våglängd. Till exempel finns det en molekyl som endast innehåller tre konjugerade bindningar, därför kan den bara fånga ultraviolett ljus, det är färglöst.

Det finns en annan typ av karotenoid som i sin struktur innehåller totalt elva konjugerade dubbelbindningar och absorberar även rött.

Egenskaper

Karotenoider är fettlösliga pigment, vilket innebär att de är mycket lösliga i oljor och fetter. På liknande sätt är de inte syntetiska utan produceras naturligt av växter, några fotosyntetiska bakterier och alger. På samma sätt är de lösliga i organiska lösningsmedel såsom keton, dietyleter, metanol och kloroform, bland många andra.

Vid kontakt med en syra är karotenoider extremt instabila. Detta orsakar cykliserings- eller isomeriseringsreaktioner.

Med hänsyn till att de är hydrofoba, kommer karotenoider att hittas i miljöer relaterade till lipider, såsom det inre av cellmembran.

På grund av förekomsten av dubbelbindningar i deras kemiska struktur är dessa föreningar mycket känsliga för vissa element i miljön, såsom oxygener, peroxider, metaller, syror, ljus och värme, bland andra.

På samma sätt, med hänsyn till deras kemiska struktur, är många av de karotenoider som finns i naturen föregångare till vitamin A. För att en karotenoid ska vara en föregångare för vitamin A måste två tillstånd finnas: närvaron av ß- jonon och förmågan i djurets kropp att omvandla den till retinol.

Bland karotenoiderna som kan fungera som föregångare för vitamin A kan vi nämna: α-karoten, ß-zeacaroten och ß-cryptoxanthin, bland många andra (Cirka 50).

Klassificering

Karotenoider klassificeras efter närvaro eller frånvaro av syre i deras kedja, i två stora grupper: Xanthophylls, som är de som har syre, och Carotenes, som är de som inte gör det.

-Xanthophylls

Xanthophylls är kemiska föreningar som tillhör gruppen av karotenoider som innehåller kol, väte och syre i deras kemiska struktur. Det är ett särskilt rikligt pigment i många växter och ansvarar för den gula och orange färgningen hos några av dem.

Detta pigment är inte exklusivt för växter och alger, eftersom det också finns i vissa djurstrukturer, som äggulan och i vissa kräftdjur.

Bland de mest kända xantofyllerna är:

astaxanthin

Det är en fettlöslig karotenoid. De finns främst i mikroskopiska alger, jästar och vissa djur som kräftdjur, öring och särskilt i fjädrarna hos vissa fåglar.

Nyttan och vikten av astaxanthin ligger i dess beprövade antioxidant, anticancer, antidiabetisk och antiinflammatorisk kraft. När astaxanthin intas regelbundet erhålls vissa fördelar, såsom: ökad immunfunktion, bevarande av kardiovaskulär hälsa och minskning av triglycerider i blodet, bland andra.

På samma sätt har astaxanthin vissa skyddande egenskaper mot skadliga åtgärder av solljus på ögongloben.

lutein

Det är ett pigment som tillhör gruppen av karotenoider, särskilt xantofyll. Detta pigment ger grönsaker där det finns en intensiv gul färg. Det är ett dihydroxidderivat av a-karoten.

Lutein är den vanligaste xantofyllen. Bland de fördelaktiga egenskaperna för människor kan det nämnas att det skyddar ögonen såväl som huden.

violaxantin

Det finns i skorpan av apelsiner och mandariner, liksom ett stort antal gula blommor. Det erhålles genom oxidation av zeaxanthin.

-Carotenes

De är kända med detta namn eftersom de för första gången isolerades från moroten (Daucuc carota). Karotener är en familj av kemiska föreningar som har karakteristiken att presentera en färg som är belägen mellan rött och gult och passerar genom orange.

Kemiskt består de av en kort kolvätekedja, som inte innehåller syre i sina terminalringar.

Bland de mest studerade karotenerna kan vi nämna:

Betakaroten

Det är den vanligaste karotenoiden. Det är en grundläggande källa till vitamin A för kroppen, eftersom när den förtjänar det, betakaroten omvandlas till nämnda vitamin.

Allt detta sker på tarmslemhinnan. De har ett stort antal fördelar för människor, bland vilka en av de viktigaste är att de är antioxidanter.

Alfa-karoten

Det finns vanligtvis i samma livsmedel, åtföljande betakaroten. Denna kemiska förening tros skydda kroppen från vissa typer av cancer, till exempel livmoderhalscancer.

lykopen

Det finns främst i tomater, pin och paprika. Genom olika studier har det fastställts att det minskar chansen att utveckla olika typer av cancer. På samma sätt kan den sänka kolesterolet i blodet.

Funktioner

Karotenoider är kemiska föreningar som uppfyller vissa funktioner, bland vilka vi kan nämna:

• De är involverade i fotosyntesprocessen. Detta beror på att de är pigment som finns i växter som kan absorbera ljus med olika våglängder.
• Karotenoider har en provitamin A. Funktion, vilket innebär att vissa karotenoider, såsom karotener, är föregångare av retinol (vitamin A). Väl inne i kroppen, genom olika biokemiska mekanismer i cellerna, omvandlas de till retinol, vilket har många fördelar för människor. Särskilt på synskänslighetsnivån.
• De är oerhört fördelaktiga för människan, eftersom de bidrar till att upprätthålla ett gott hälsotillstånd och hjälper till att förebygga olika patologier såsom cancer och ögonsjukdomar, bland andra.

Matkällor för karotenoider

Karotenoider är viktiga element i kroppen, eftersom de ger en mängd olika fördelar när det gäller att optimera och förbättra vissa kroppsfunktioner. Trots detta har kroppen inte mekanismerna för att syntetisera dem, så de erhålls genom den dagliga kosten.

Många tycker att livsmedel som är rika på karotenoider nödvändigtvis är röda, orange eller gula. Detta är emellertid inte fallet, eftersom det även finns gröna grönsaker där det finns en betydande närvaro av dessa föreningar.

Livsmedel rika på karotenoider. Källa: Pixabay

På det sättet finns karotenoider i ett stort antal livsmedel, alla grönsaker, av vilka några är listade nedan:

• Morot
• Kål
• Vattenkrasse
• Spenat
• röd paprika
• Tomat
• Sallad
• Vattenmelon
• Papaya
• Aprikos
• Orange
• Mango
• Guava
• Strawberry
• Plommon
• Peppers
• Sparris
• Persilja

Detta är bara några av de livsmedel som karotenoider kan hittas i. Det är mycket viktigt att ha dem i åtanke och inkludera dem i den dagliga kosten.

Tack vare de enorma fördelarna de ger är de numera en obligatorisk del av det dagliga intaget och deras fördelar är allmänt erkända.

fördelar

Karotenoider representerar ett stort antal fördelar för människor. Det är därför de måste inkluderas i den dagliga kosten för att få tillgång till dessa föreningar.

Olika studier rapporterar att fördelarna med dessa föreningar är många, den mest kända är:

Antioxidant effekt

Detta är en av de mest kända effekterna av karotenoider, även om hur det inträffar inte har förstås korrekt.

För att förstå antioxidanteffekten av karotenoider är det viktigt att ta hänsyn till viss kunskap om organismens molekylärbiologi. Den har flera mekanismer för att rena de så kallade fria radikalerna, som orsakar betydande skador på den.

I kroppen finns det vissa molekyler som är mycket skadliga för den. Dessa inkluderar: O ^-2 , HO och NO (reaktivt syre och kväveföreningar), såväl som H ₂ O ₂ och HONO. På grund av vävnadsskadorna de orsakar är det nödvändigt för kroppen att bli av med dem. Och det gör det genom olika processer.

En av dessa mekanismer använder vissa kemiska föreningar som kan transformera eller eliminera dem. Bland dessa föreningar är bland annat tokoferoler, flavonoider och karotenoider.

Vissa studier har föreslagit att karotenoider är ett O2-undertryckande medel, liksom ett medel som hjälper till att förhindra vävnadsskada från de så kallade reaktiva syre- och kvävearter som nämns ovan.

Karotenoider har pålitligt visats vara mycket effektiva medel vid inaktivering av O-2, vilket till stor del undviker den fotoxidativa skadorna av denna molekyl på vävnader.

Denna skada skulle ges genom verkan av ljus, som verkar på vissa molekyler, vilket orsakar bildandet av föreningar som är potentiellt skadliga för celler.

Kardiovaskulära systemet

Det är en övertygelse bland de olika experterna inom området att inkludering i kosten för livsmedel som är rika på karotenoider bidrar till en minskning av risken för lidande sjukdomar som äventyrar hjärt-kärlsystemet, såsom hypertoni och patologier relaterade till kranskärlen.

Den exakta mekanismen genom vilken karotenoider bidrar till den goda hälsan i det kardiovaskulära systemet är fortfarande ett mysterium. Läkarna är dock överens om att en balanserad diet bör inkludera livsmedel som innehåller karotenoider, oavsett om de är karotener eller xantofyll.

Anti-cancereffekt

Vissa karotenoider, såsom lykopen, minskar förekomsten av vissa typer av cancer, till exempel cancer i prostata, lungor och matsmältningskanalen.

På samma sätt har karotenoider föreningar kända som acetylenika, som är kända för att de hjälper till att förhindra utvecklingen av tumörer.

Detta är emellertid ett område där mycket återstår att lära sig. Världshälsoorganisationen uppger att påståendet att karotenoider skyddar mot cancer är "möjligt, men otillräckligt", så vi måste fortfarande vänta på resultaten från många studier som fortfarande pågår.

Trots detta tycks allt tyder på att resultaten kommer att vara gynnsamma och att karotenoider spelar en viktig roll i förebyggandet av denna fruktansvärda sjukdom.

De är gynnsamma för ögons hälsa

Med hänsyn till att vissa av karotenoiderna är föregångare till retinol (vitamin A), utgör de en utmärkt källa för kroppen att få den mängd den kräver.

Retinol är en kemisk förening som verkar på näthinnans nivå för att optimera ögonreceptorns funktion och förbättra synskärpan kraftigt, särskilt när det gäller nattvision.

De stärker immunförsvaret

Hittills finns det flera studier som har visat att karotenoider har, bland deras många fördelar, stärkt immunsystemet. Detta är viktigt eftersom det är den som ansvarar för att hantera alla patogena medel som kan skada kroppen, till exempel bakterier och virus.

referenser

1. Emodi A. Karotenoider: Egenskaper och applikationer. Food Technol. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Fria radikaler och antioxidanter i mat och in vivo: vad de gör och hur de fungerar. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: en granskning av dess kemi och tillämpningar. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE, et al, (2010). Att avslöja kraften hos det naturliga röda pigmentet Lycopen, molekyler, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Karotenoidpigment: strukturella och fysisk-kemiska överväganden, Latin American Nutrition Archive, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et al (1999) Karotenoider: struktur, funktion, biosyntes, reglering och tillämpningar, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,