Карентин — антиоксидант и провитамин A¶

Карентин — общее название группы природных пигментов из класса каротиноидов, а также собирательное обозначение для ряда веществ, близких по строению к β-каротину. В узком смысле под карентином понимают провитамин A — соединение, из которого в организме человека и животных образуется витамин A (ретинол). Термин встречается в биохимической, пищевой и фармакологической литературе, однако в строгой номенклатуре IUPAC он не закреплён: чаще используются названия конкретных каротиноидов (α-каротин, β-каротин, ликопин, лютеин).

¶Терминология и происхождение названия

Название восходит к латинскому carota — «морковь», из корнеплодов которой β-каротин был впервые выделен в начале XIX века. Французский химик Пьер Жозеф Пеллетье и немецкий фармацевт Генрих Вильгельм Фердинанд Вакенродер независимо получили жёлто-оранжевое кристаллическое вещество из моркови. Позднее, в 1919 году, швейцарский химик Пауль Каррер установил структуру β-каротина, а в 1930-х годах была окончательно выяснена его роль как предшественника витамина A. За работы по каротиноидам Каррер был удостоен Нобелевской премии по химии (1937).

В русскоязычной традиции написание «карентин» нередко встречается как вариант передачи слова carotene; нормативной формой считается «каротин». Различие в написании связано с транслитерацией и не отражает иного химического смысла.

¶Химическое строение

Карентины относятся к тетратерпенам — углеводородам, построенным из восьми изопреновых звеньев. Молекула β-каротина (C₄₀H₅₆) состоит из двух β-иононовых колец, соединённых цепью сопряжённых двойных связей. Именно система чередующихся двойных связей обусловливает:

• интенсивную окраску (от жёлтой до красно-оранжевой);
• способность поглощать свет в сине-фиолетовой области спектра;
• антиоксидантные свойства — нейтрализацию свободных радикалов.

Изомеры различаются положением двойной связи и типом иононового кольца. α- и γ-каротины также обладают провитаминной активностью, тогда как ликопин и лютеин её лишены.

¶Биологическая роль

Главная функция карентинов в живых организмах — участие в фотосинтезе как вспомогательных пигментов и защита хлоропластов от избыточного освещения. У животных и человека β-каротин выполняет две ключевые задачи:

1. Провитаминная активность. В слизистой тонкого кишечника фермент β-каротин-15,15'-монооксигеназа расщепляет молекулу с образованием двух молекул ретиналя, которые затем восстанавливаются до ретинола.
2. Антиоксидантная защита. Карентины связывают синглетный кислород и пероксильные радикалы, снижая окислительный стресс.

Биодоступность β-каротина из растительной пищи ниже, чем из животных продуктов: он лучше усваивается в присутствии жиров.

¶Источники и содержание

Основные пищевые источники карентинов — растительные продукты оранжевого, жёлтого и тёмно-зелёного цвета.

Содержание зависит от сорта, степени зрелости и способа кулинарной обработки: термическая обработка с маслом повышает извлечение каротиноидов.

¶Применение

Пищевая промышленность. Карентины используются как натуральные красители (E160a — каротины, E160d — ликопин). Их добавляют в масло, сыры, соки, кондитерские изделия.

Фармакология и БАД. β-Каротин выпускается в виде капсул и растворов как источник витамина A и антиоксидант. Применяется при гиповитаминозе A, в дерматологии, офтальмологии.

Кормление животных. Каротиновые добавки вводят в рацион сельскохозяйственной птицы и скота для улучшения окраски желтка и повышения продуктивности.

Косметология. Карентины включают в состав солнцезащитных и антивозрастных средств благодаря способности гасить свободные радикалы.

¶Метаболизм и регуляция

Всасывание карентинов происходит в тонком кишечнике путём пассивной диффузии и с участием транспортных белков (SR-BI, CD36). Эффективность всасывания колеблется от 5 до 60 % и зависит от количества жиров в пище, генетических особенностей и статуса витамина A. Избыток β-каротина депонируется в печени и жировой ткани; при передозировке развивается каротинодермия — безобидное пожелтение кожи, не связанное с токсичностью витамина A.

¶Безопасность и дискуссии

Длительное время β-каротин считался безопасной добавкой. Однако крупные рандомизированные исследования (ATBC, CARET) 1990-х годов показали, что у курильщиков высокие дозы синтетического β-каротина повышают риск рака лёгких. Это привело к пересмотру рекомендаций: предпочтение отдаётся получению каротиноидов из пищи, а не из высокодозных добавок. Отдельные работы указывают на возможное взаимодействие карентинов с некоторыми лекарствами и на вариабельность индивидуального ответа.

¶Карентины в природе

Карентины синтезируются растениями, водорослями, грибами и некоторыми бактериями; животные получают их с пищей. Осеннее изменение окраски листьев связано с разрушением хлорофилла, на фоне которого проявляются жёлто-оранжевые каротиноиды. Окраска плодов, лепестков и оперения птиц также часто обусловлена этими пигментами.