Каротиноиды: виды и функции¶

Каротиноиды — класс природных пигментов липидной природы, синтезируемых растениями, грибами, водорослями и некоторыми микроорганизмами. По химическому строению это тетратерпеноиды, образованные из восьми изопреновых звеньев; их молекулы содержат длинную цепь сопряжённых двойных связей, которая обусловливает поглощение света в сине-фиолетовой области спектра и жёлто-оранжево-красную окраску. Животные, включая человека, не способны синтезировать каротиноиды и получают их с пищей. Известно более 600 природных каротиноидов; наиболее изучены β-каротин, ликопин, лютеин, зеаксантин, α-каротин, криптоксантин и астаксантин.

¶Классификация

Каротиноиды делят на две основные группы по наличию кислорода в молекуле.

¶Каротины

Углеводороды, не содержащие кислорода. Главный представитель — β-каротин, а также α-каротин и ликопин. β-Каротин обладает способностью расщепляться в организме с образованием ретинола (витамина A) и относится к провитаминам A.

¶Ксантофиллы

Кислородсодержащие производные (спирты, кетоны, эпоксиды). К ним относятся лютеин, зеаксантин, криптоксантин, астаксантин, кантаксантин. Ксантофиллы не являются провитаминами A, но выполняют самостоятельные функции, в частности в сетчатке глаза.

Дополнительно различают каротиноиды циклические (β-каротин) и ациклические (ликопин), а также по числу и положению двойных связей, что определяет их цвет и антиоксидантную активность.

¶Функции в растениях

• Фотосинтез. Каротиноиды входят в состав светособирающих комплексов и передают поглощённую энергию хлорофиллу, расширяя спектр используемого света.
• Фотопротекция. Они защищают хлорофилл от фотоокисления, рассеивая избыточную энергию и нейтрализуя активные формы кислорода.
• Окраска. Обеспечивают жёлтую, оранжевую и красную окраску плодов, цветков и корнеплодов, привлекая опылителей и распространителей семян.
• Гормональный синтез. Служат предшественниками абсцизовой кислоты и стриголактонов — регуляторов роста и развития.

¶Функции в организме человека

Каротиноиды поступают с растительной пищей; их биодоступность повышается при термической обработке и наличии жиров.

• Провитаминная активность. β-Каротин, α-каротин и криптоксантин превращаются в витамин A, необходимый для зрения, роста и иммунитета.
• Антиоксидантное действие. Каротиноиды нейтрализуют свободные радикалы, снижая окислительный стресс.
• Зрительная функция. Лютеин и зеаксантин накапливаются в жёлтом пятне сетчатки, защищая её от синего света и возрастной дегенерации.
• Иммунитет и кожа. Некоторые каротиноиды модулируют иммунный ответ; астаксантин применяется как антиоксидант в биодобавках.

¶Источники

¶Применение

Каротиноиды используются как пищевые красители (β-каротин — добавка E160a, ликопин — E160d), в кормлении животных (кантаксантин для окраски мяса птицы и желтков), в фармацевтике и косметике. В пищевой промышленности их получают как из природного сырья, так и химическим синтезом.

¶Безопасность

Избыточное потребление β-каротина в виде добавок у курящих людей связывают с повышенным риском рака лёгких, тогда как каротиноиды из овощей и фруктов такого эффекта не демонстрируют. Гипервитаминоз A при употреблении β-каротина практически не развивается: организм ограничивает его превращение в ретинол. При высоких дозах возможно окрашивание кожи в жёлто-оранжевый цвет — каротинодермия, состояние безвредное и обратимое.