Предшественниками какого витамина являются каротины

Предшественниками какого витамина являются каротины

Бета-каротин – предшественник витамина А (ретинола) и мощный антиоксидант, обладает иммуностимулирующим и защитным действием.

Бета-каротин незаменим для нормальной работы организма. Однако только часть этого вещества превращается в витамин А: считается, что из 12 молекул бета-каротина лишь одна идет на производство витамина. Оставшиеся 11 молекул «трудятся» на нашу пользу по-другому.

Что делает бета-каротин?

• Действует как антиоксидант – защищает клетки кожи от повреждений свободными радикалами и преждевременного старения, питает ее изнутри, избавляя от сухости. Также считается, что это свойство бета-каротина помогает снизить риск развития рака мочевого пузыря, ротовой полости, гортани, дыхательных путей, груди, пищевода и толстого кишечника.
• Благотворно влияет на здоровье глаз – обеспечивает профилактику снижения зрения, снижает риск развития катаракты.
• Положительно влияет на работу мозга, повышает концентрацию внимания и улучшает память.
• Помогает заживлению ран и защищает кожу от агрессивного воздействия солнца. Способствует обновлению тканей (кожи, слизистой желудка).
• Поддерживает работу иммунной системы – антиоксидантные свойства бета-каротина создают своеобразный щит, который ограждает клетки от повреждений, попадания в них вирусов и возникновения воспалений.

Где искать бета-каротин?

Подсказкой станет оранжевый и красный цвет фруктов и овощей, в которых содержится бета-каротин: морковь, батат, болгарский перец, помидоры, грейпфруты, персики, дыни, абрикосы, хурма. Есть бета-каротин и в зеленых растениях: щавеле, шпинате, капусте, брокколи, горохе, зеленом луке, салате романо, петрушке и кинзе. Эти продукты хоть и не отличаются яркой окраской, но полезных веществ содержат не меньше.

Полезный совет Витамин А, в который превращается бета-каротин, относится к группе жирорастворимых. Это значит, что для усвоения в организме ему нужно «помочь». Когда вы готовите овощи, богатые бета-каротином, всегда добавляйте немного растительного или сливочного масла. А в морковный сок можно налить немного жирных сливок – так он станет более полезным.

В Крыму есть соляное озеро Сасык удивительной красоты: его поверхность может приобретать цвет от розового до интенсивного красного. Необычное явление объясняется цветением водоросли Dunaliella sallina, которая сумела приспособиться к жестким условиям соленой воды и научилась вырабатывать бета-каротин.

Источник

КАРОТИН

Каротин (лат. carota морковь) — желто-оранжевый растительный пигмент, превращающийся в результате ферментативного преобразования в витамин A (ретинол); обладает окислительными свойствами, а также является стимулятором роста, необходимым для животных и человека.

В организме человека каротин откладывается в печени, сердце, надпочечниках, яичках, яичниках, нервной ткани, плаценте. Накопление Каротина в разных органах говорит об участии его в обмене веществ этих органов. Предполагают, что К. обладает антигистаминными свойствами (р-р окисленного К. проявляет антигистаминное действие в концентрации 1:20 000), стимулирует деятельность половых желез, способствует проявлению действия адреналина, синтезу летучих жирных к-т в печени, подавляет действие пепсина, трипсина, ацетилхолина, катепсина, повышает активность сукцинатдегидрогеназы и увеличивает скорость гликолиза.

К разряду каротинов относятся те каротиноиды (см.), которые представляют собой «чистые» углеводороды, т. е. содержат в своем составе только атомы H и С, в отличие от каротиноидов, в состав которых, помимо атомов H и С, входят атомы кислорода. В состав молекулы каротинов входят циклические остатки, находящиеся на одном или на обоих концах C40-скелета. Такие каротиноиды носят название циклических; типичным примером их служит β-каротин, продуктом расщепления к-рого и является витамин А.

В плазме крови человека содержание Каротина зависит от его поступления с пищей и обычно колеблется в пределах 80—230 мкг%. В плацентарной крови концентрация К. может достигать 96 мкг%, в пуповинной крови — 90 мкг%. Содержание К. в крови резко понижается (до 8—30 мкг%) при многих заболеваниях (спру, экземе, гипертиреозе) и при родах. К. содержится и в молозиве, причем его концентрация быстро уменьшается при превращении молозива в молоко, Концентрация К. в молоке всегда ниже, чем в крови, Повышенное потребление К, ведет к интенсивной пигментации кожи (желтое окрашивание) вследствие отложения К. в эпидермисе (аурантиаз; псевдожелтуха, или ксантемия, сопровождающаяся каротинемией). Каротинемия (см.) не оказывает вредного действия на организм человека, хотя часто сопровождает микседему (см. Гипотиреоз). У больных сахарным диабетом пигментация кожи обусловлена повышенным содержанием К. в крови. Дети усваивают К. хуже, чем взрослые. Усвоение К, детьми нарушается при воспалении легких, сепсисе и т. п. Пребывание на больших высотах ведет к уменьшению содержания К. в плазме крови человека.

Каротин впервые выделен в 1831 г. Синтезирован в 1950 г. швейцарским исследователем Каррером (P. Karrer). Превращение К. в витамин А было экспериментально доказано в 1929— 1930 гг. Теоретически из каждой молекулы β-каротина может образоваться две молекулы витамина А путем присоединения двух молекул воды. Доказано, что в организме человека, крысы, морской свинки, кролика, коровы, свиньи, кур и рыб К. может превращаться в витамин А. Однако механизм этого превращения исследован мало. Предполагается, что этот процесс протекает при участии фермента каротиназы. Практически из одной молекулы бета-каротина не получается двух молекул ретинола. Потребность в К. у млекопитающих в 4 раза выше, чем в витамине А. Многие исследователи считают, что процесс превращения К. в витамин А включает в себя гидролитическое расщепление центральной двойной связи в молекуле p-каротина, затем бета-окисление начиная с конечной двойной связи до образования ретинальдегида и восстановление до ретинола (см.).

Изменения в структуре циклических остатков при неизмененном C40-скелете приводят к образованию изомеров К.— α, β, γ, δ, ε, (см. Изомерия). Особенностью К., как и других каротиноидов, является большое количество двойных связей в их молекулах, что является причиной их легкой окисляемости кислородом воздуха и обусловливает электроноакцепторные и электронодонорные свойства каротиноидов; этим объясняется участие К. в биол, окислительно-восстановительных процессах: Важной особенностью К. является легкая стереоизомеризация и образование транс- и цис-изомеров. Явление цис-транс-изомерии производного Каротина — витамина А — лежит в основе фотохимических реакций, происходящих в сетчатке глаза (см. Зрительные пигменты).

Растительные продукты содержат преимущественно p-каротин. У высших растений больше всего К. содержат зеленые листья. Наиболее богатыми источниками К. являются листья шпината (6—7 мг% на сухой вес). Салат кочанный содержит 12,5 мг%, а щавель — до 5 мг% К. на влажный вес. Из корнеплодов наиболее богата К. красная морковь (6—25 мг% на влажный вес). Много К. содержится в тыкве: в тыкве «Витаминная» его 17,65 мг% на влажный вес.

В растениях К. образует комплекс с белками, которые представляют собой важный фактор хим. стабилизации К. Ферментом, окисляющим К. в растениях, является, по-видимому, липоксидааа. Влага срезанных растений и солнечное облучение разрушают К. Быстрая сушка (напр., лиофильная) и сушка в тени, а также применение противоокислителей сохраняют К. в растениях. Среди бактерий, синтезирующих К., примером может служить Mycobacterium phlei, продуцирующий аи бета-каротины и ряд других каротиноидов.

Высшие животные, человек и, по-видимому, все беспозвоночные лишены способности образовывать К. У некоторых протистов К. сконцентрирован в глазных пятнах. Ткани животных обычно содержат мало К. Однако коровы способны избирательно накапливать p-каротин в жировой клетчатке, в молоке (ок. 0,5 мг/л), особенно высока концентрация К. у коров в желтых (6 мг%) и красных (120 мг%) телах яичников.

При парентеральном введении человеку К. не превращается в витамин А и разрушается. Превращение его в витамин А в кишечнике зависит от поступления жира и белка с пищей и наличия достаточного количества желчи и активной липазы. Витамины E и С и другие естественные антиоксиданты предохраняют К. от разрушения в кишечнике. К. нетоксичен.

Как лечебный препарат Каротин назначается по тем же показаниям, что и витамин А (см. Ретинол); при этом учитывается, что его активность вдвое меньше, чем витамина А. С появлением большого числа разных форм лекарственных препаратов витамина А снизилась потребность в разнообразных препаратах К.

Библиография: Леутский К. М. Витамин А, Черновцы, 1959.

Источник

Каротин

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.

Содержание

Два изомера каротина

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 [1] [2] и путем выделения из природных источников — растений и микроорганизмов [3] [4] [5] . Синтетические каротиноиды не полностью соответствуют натуральным и могут вызывать аллергию [6] . 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 [7] . «Микробиологические» каротиноиды, в том числе бета каротин, получают из клеток мицелиальных грибов, дрожжей, бактерий, актиномицетов и водорослей [8] [9] [10] . 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 [11] [12] [13] [14] и, кроме того, возможен биосинтез других ценных соединений терпеноидной природы — убихинонов, эргостерина [15] [16] [17] . 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 [18] .

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 удивительное защитное вещество — бета-каротин. Таким образом, бета-каротин содержится в натуральной морской соли.

Суточная потребность

Согласно методическим рекомендациям по нормам рационального питания «Н О Р М Ы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» от 18 декабря 2008 г. (МР 2.3.1.2432 −08) [19] 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 [18] . 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 [20] .

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 [21] .

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 [22] .

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 [23] .

Это неспецифический эффект большинства липофильных антиоксидантов (лютеин, криптоксантин, ретинол, токоферол, альфа-каротин) [24] .

Эпизодическое накопление именно Т-хелперов, а не других лимфоцитов связано, по-видимому, с конкретной цитокинной обстановкой в организме [25] .

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 [26] . 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 [27] .

Некоторые отечественные ученые связывают иммуномодулирующую активность бета-каротина с влиянием на арахидоновую кислоту и её метаболиты [28] .

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) [29] . 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 [30] .

Препараты бета-каротина

• Веторон (разрешен с 3-х лет)
• Бетавитон (разрешен с 14 лет)
• Триовит (разрешен 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 [31] .

Первое исследование, которое было опубликованно в 1994 году в журнале «The New England Journal of Medicine» [32] показало что прием бета-каротина на 18 % увеличивает вероятность возникновения раковых заболеваний.

Второе исследование опубликованое в журнале «Journal of the National Cancer Institute» [33] 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 [34] .

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.

Источник