Предшественником какого витамина является каротин зеленых кормов

Предшественником какого витамина является каротин зеленых кормов

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

Корма и кормовые добавки

Каротиноиды в кормлении животных

Значение для организма животных и человека

В организме животных каротиноиды выполняют функции антиоксидантов, иммуномодуляторов и про-витаминов. Основным предшественником витамина А в организме животных является β-каротин, который поступает с кормом. Некоторые другие поступающие в организм пигменты, такие как кантаксантин, астаксантин и β-апо-8’-каротиновая кислота, также могут трансформироваться в слизистой кишечника в витамин А. Каротиноиды благотворно влияют на качество половых клеток животных, участвуют в поддержании гормонального фона при беременности (входят в состав желтого тела яичника), способствуют нормальному эмбриогенезу. Эти соединения улучшают сохранность поголовья и повышают устойчивость животных к технологическим стрессам. Пигменты лютеин и зеаксантин также накапливаются в желтом пятне сетчатки глаза и влияют на цветовое восприятие зрения, что может быть важным при производстве обогащенных продуктов для детей и пожилых людей. Насыщенность цвета желтка яйца обеспечивается достаточным уровнем содержания в нем лютеина и зеаксантина. Кроме того, каротиноиды участвуют в окраске перьев и кожных покровов животных, что имеет значение для половой коммуникации.

Согласно Wikipedia, на сегодняшний день (по данным за 2012 г.) описано около 600 соединений каротиноидов, из которых примерно 50 видов регулярно поступает в пищу человека (10 из них содержатся не-посредственно в плазме крови).Благодаря использованию добавок на основе каротиноидов, витаминов и некоторых микроэлементов сегодня возможно производить обогащенные продукты питания. По данным некоторых исследований, доведение содержания витаминов и каротиноидов в рационе птицы до нормы сопровождается увеличением их количества в яйце до максимальных значений, что превращает их в важный источник витаминов D, Е, группы В и каротиноидов в диетологии. Одно такое яйцо может обеспечить поступление до 40–50% от рекомендуемого суточного потребления человеком витаминов D, В12, K, пантотеновой кислоты, 30% — витамина Е, 20% — фолата, 10% — витамина А, 12% — витамина В2, а также до 30% от адекватного количества потребления лютеина.

По химической структуре каротиноиды делятся на две большие группы: каротины и ксантофиллы. Последние, наиболее стойкие соединения каротиноидов, часто используют в кормлении несушек, бройлеров, а также лососевых рыб. Они способны окрашивать мышечную ткань, кожу и желток яиц, придавая им привлекательный внешний вид.

Природные источники каротиноидов

В природе каротиноиды встречаются в виде молекул, растворенных в липидах, эфиров жирных кислот (апокаротин), а также ассоциированных соединений с сахарами, липидами и белками. Они представлены в форме окисленных ксантофиллов (лютеин, зеаксантин, виолаксантин и др.), а также каротиноидов-углеводородов (β- и α-каротины, ликопин и др.)Основными источниками каротиноидов в кормлении продуктивных животных являются растительные корма, которые содержат одновременно десятки их видов. Некоторые растения концентрируют отдельные пигменты в большей степени, чем другие (морковь, люцерна и тыква — β-каротин; перец — капсантин и капсорубин и т.д.).

В растениях каротиноиды синтезируются и локализуются в клеточных пластидах, где, связанные в светочувствительные комплексы, они участвуют в процессефотосинтеза и защищают растения от оксидантного стресса, вызванного избыточным освещением.

Среди кормов, богатыми каротиноидами, можно выделить травяную муку, кукурузу, люцерну, кукурузный глютен, некоторые водоросли. Чаще всего в кормовых продуктах присутствуют β-каротин, лютеин (бобовые травы), зеаксантин (кукуруза), криптоксантин (кукуруза), виолаксантин (тыква). Зеленая масса растений способна накапливать около 1/3 лютеина, виолаксантина и неоксантина. В растительных кормах регистрируется наличие таких соединений, как апокаротиналь, кантаксантин, капсантин, ликопин и др. В качестве натуральных источников каротиноидов в кормлении птицы можно использовать порошок из моркови, перца, тыквы, хлореллы, спирулины, томатов, облепихи, шиповника, брокколи, однако это удорожает рацион.

К сожалению, природные каротиноиды являются нестойкими соединениями. Их потери при заготовке кормов (сушка, силосование) могут достигать 30–40% и более, что требует корректировки кормовыми добавками.

Помимо растений, каротиноиды обнаруживаются в ракообразных, водорослях и грибах. Природным источником каротиноида и антиоксиданта астаксантина являются морские беспозвоночные, фукоксантина — водоросли. Микроводоросль спирулина содержит пигмент фикоцианин — сильный природный иммуномодулятор.

Кормовые добавки каротиноидов

Использование добавок на основе синтетических и природных каротиноидов в промышленном разведении животных экономически выгодно. Для усиления окраски мяса и яиц на тонну комбикорма требуется около 2 кг каротиноидов, поступающих с кормами (кукурузой, люцерной и др.). В свою очередь, кормовые добавки на основе натуральных пигментов вносятся ориентировочно от 100–400 г/тонну комбикорма, а их синтетические аналоги — всего лишь несколько десятков грамм на тонну, хотя по своему строению они полностью тождественны природным соединениям. Таким образом, значительно экономятся денежные средства и ресурсы.

Гранулированные и микрокапсулированные формы специализированных кормовых добавок позволяют защитить каротиноиды от воздействия компонентов комбикормов и высоких температур, а также облегчают их смешивание при производстве премиксов.

В качестве примера можно привести добавку Карофилл, где каротиноид распределен в матрице желатина и углеводов, стабилизирован антиоксидантами, сверху покрыт оболочкой из кукурузного крахмала.

Такая технология, как микрокапсулирование, способствует высвобождению активного компонента на уровне тонкого кишечника, препятствуя разрушению их ферментами, что сокращает расход каротиноидов.

В промышленности каротиноиды получают путем химического и биологического синтеза. В качестве биологических источников пигментов выступают грибы, водоросли, дрожжи, растения, беспозвоночные и др. Для производства β-каротина могут использоваться, в частности, культуры грибковых микроорганизмов. Специалисты компании Kaesler Nutrition активно ведут исследования в области производства каротиноидов из отдельных штаммов дрожжей.

Экстракты натуральных каротиноидов вырабатывают из перца, цветов бархатцев, моркови, кукурузы и люцерны. В частности, цветки бархатцев содержат ценные каротиноиды лютеин и зеаксантин, которые способны интенсивно окрашивать желток яйца, придавая ему к тому же еще и диетические свойства. Кормовые добавки натурального происхождения не только улучшают пигментацию, но и благотворно воздействуют на здоровье животных, т.к. включают в себя множество различных каротиноидов, что усиливает их фактическую пользу.

Химический синтез каротиноидов позволяет значительно экономить ресурсы растительного происхождения, уменьшить затраты на выращивание, заготовку и переработку сырья, а также многократно увеличить активность соединений по сравнению с природными молекулами, что дает возможность снизить их дозировку. Химическим путем сегодня получают β-каротин, β-апо-8’-каротиналь, этиловый эфир β-апо-8’-каротиновой кислоты, кантаксантин, а также ряд других каротиноидов. Масштабным производством каротиноидов занимаются концерны BASF и DSM Nutritional Products, а также Kaesler Nutrition, ITPSA, Zhejiang ZMC-Europe, Foshan Bio-Technology Co.и др. Среди отечественных производителей можно отметить компании «Петрохим», «ЭКО РЕСУРС» и «БИОКОЛ».

Мировой рынок каротиноидов сегодня оценивается в сумму свыше 1,4 млрд USD. По данным некоторых исследователей, с 2014 г. рынок увеличивается на 3–4% в год и к 2020-му достигнет 1,5–1,6 млрд USD. В настоящее время около 60% продукции являются кормовыми добавками, остальные применяются в пищевой и фармацевтической промышленности.

Широко распространенное в природе соединение каротиноидов, улучшающее репродуктивные качества животных и повышающее выход продукции. Сегодня β-каротин является наиболее востребованным из каротиноидов на рынке кормовых добавок. В 2015 г. общий объем его рынка составил 432,2 млн USD. Современные кормовые добавки на основе β-каротина, получаемые в основном путем химического синтеза, выпускаются в сухой форме, защищенной от воздействия света и высоких температур. Ключевыми производителями в мире являются компании BASF и DSM Nutritional Products.

Некоторые специалисты считают перспективным направление выпуска добавок натурального β-каротина, однако их стоимость до сих пор существенно выше синтетических аналогов, поэтому их производство актуально скорее для продуктов питания, чем кормов для животных.

Некоторые кормовые добавки, содержащие β-каротин: Лукаротин 10% кормовой NXT (BASF), ЛипоКар (ООО «Каратон-ЛАД»), Бета-Каротин 10% (Zhejiang ZMC-Europe), Лидер β-каротин 10% (Foshan Bio-Technology), Куксавит β-каротин (ZMC-Europe), Лукаротин 10% кормовой (BASF), Ровимикс Бета-каротин 10% Р и Ровимикс Бета-каротин 10% (DSM Nutritional Products), β-каротин 10% («ЭКО РЕСУРС») и др. Среди российских разработок можно отметить добавку Карофлавин («ПЕТРОХИМ»), включающую β-каротин и биофлавоноидный комплекс лиственницы, а также Ларикарвит («ПЕТРОХИМ»), содержащий минеральный сорбент, биофлавоноидный комплекс лиственницы (дигидрокверцетин), β-каротин и микро-элементы в хелатной форме.

Апокаротин — этиловый эфир β-апо-8’-каротиновой кислоты, получаемый в промышленности методом химического синтеза и обладающий желтой окраской, в природе наиболее часто содержится в цитрусовых. Как природное соединение данный эфир содержится в люцерне, зеленых растениях.

Кормовые добавки на основе апокаротина применяются в производстве кормов, кормовых добавок и премиксов с целью обогащения рационов каротиноидами и усиления пигментации яичных желтков и кожи бройлеров. Некоторые кормовые добавки, содержащие апокаротин: Апо-Эстер 10% («ЭКО РЕСУРС»), АпоЭплюс 10% (Zhaoqing Juyuan Bio-Chem), Фидактив желтый («БИОКОЛ»), Карофилл Желтый (DSM Nutritional Products) и др.

Астаксантин

Астаксантин — важнейший каротиноид, применяющийся в аквакультуре для пигментации мяса лососевых рыб, а также в целях улучшения качества икры. В 2016 г. мировой рынок астаксантина оценивался в 555,4 млн USD.

Астаксантин представляет собой сильный клеточный антиоксидант, который защищает мембраны клеток от разрушения свободными радикалами. Это особенно важно для развития икры лососевых, а также оптимизирует выводимость и качество мальков.

У рыб астаксантин выполняет функцию источника витамина А, положительно воздействует на иммунную и эндокринную систему, усиливает производство антител. Он также является средством половой коммуникации: с его помощью самцы изменяют цвет кожи во время брачного периода.

Рыбы не могут самостоятельно синтезировать астаксантин. Единственным его источником служат природные корма (в том числе рачки). В питании теплокровных животных применение данного каротиноида ограничено. Иммуномодулирующие свойства астаксантин проявляет, в частности, у бройлеров, однако он не придает окраску мясу и яйцам, так как быстро разрушается в организме.

В то же время астаксантин активно применяется в косметологии и как БАД, отмечены его противораковые и иммуномодулирующие эффекты. Некоторые кормовые добавки, содержащие астаксантин: Астапет («ЭКО РЕСУРС»), Лукантин Розовый (BASF SE), Карофилл розовый (DSM Nutritional Products), Эссеншен Пинк (NHU) и др.

Краситель оранжевого цвета кантаксантин относится к классу каротиноидов и содержится в организме животных, в грибах (лисички), некоторых бактериях и зеленых водорослях. Производится путем химического синтеза. Краситель используют в птицеводстве, добавляя в корм курам-несушкам для придания насыщенного цвета желткам яиц и кожным покровам. Также его применяют в аквакультуре для усиления пигментации кожных покровов у промышленных видов рыб. На территории Евросоюза установлена максимальная суточная доза употребления человеком кантаксина (пищевая добавка E161g), которая не должна превышать 80 мг красителя на 1 кг готового продукта.

Некоторые кормовые добавки, содержащие кантаксантин: Кантаксантин 10% («ЭКО РЕСУРС»); Карофорте красный 10% (ZMC-Europe), Висдем рэд (ПК «Корма»), Лидер Красный (Foshan Bio-Technology), Кантаплюс 10% (Zhaoqing Juyuan Bio-Chem), Фидактив красный («БИОКОЛ»), Лукантин красный (BASF), Авиксантин 100 (Lohmann Animal Nutrition), Капсантал СХ (ITPSA), Карофилл Красный (DSM Nutritional Products) и др.

Экстракт паприки (капсантин, капсорубин)

Натуральный краситель, производимый на основе перца. Содержит жиро- и водорастворимые каротиноидные пигменты капсантин, капсорубин и каротин. Придает оранжево-желтую окраску желтку яиц. Некоторые кормовые добавки, содержащие пигменты паприки: ЭКО Красный («ЭКО РЕСУРС»), Биофон красный («БИОКОЛ») и др.

Экстракт лепестков бархатцев (ксантофиллы, лютеин)

Еще один источник природных каротиноидов — лепестки бархатцев. Экстракт из них содержит не менее 2% натуральных ксантофиллов, представленных главным образом лютеином (около 85%). Некоторые добавки содержат не менее 4% натуральных ксантоиллов (например Капсантал EBS 40 NT), что позволяет в два раза снизить дозировку продукта по срав-нению с 2%-ными добавками. Лютеин отличается великолепной устойчивостью к свету, что расширяет область его применения. Добавки на основе экстракта лепестков бархатцев допустимо сочетать с пигментами, полученными из экстракта паприки.

Некоторые кормовые добавки, содержащие ксантофиллы: ЭКО Золотой («ЭКО РЕСУРС»), Капсантал EBS 40 NT (ITPSA), Лидер Желтый (Foshan Bio-Technology), Авизант Желтый 20HS (Kaesler Nutrition GmbH), Биофон желтый («БИОКОЛ»), Висдем Голден-Y (ПК «Корма») и др.

В последнее время российские потребители в значительной мере озабочены вопросами качественной пищи, что может благоприятно отразиться на рынке каротиноидов. Перспективным направлением является внедрение кормовых добавок природного происхождения. Установлено, что ряд природных каротиноидов не только выполняют функции провитаминов и антиоксидантов, но и поддерживают иммунитет, модулируют передачу сигналов в клетке, опосредованно снижают риск сердечно-сосудистых, кожных заболеваний и ревматоидного артрита. Поэтому каротиноиды могут применяться в рационе животных не только для улучшения их здоровья и продуктивности, но и в целях получения обогащенных продуктов питания (мяса, яиц и молока).

Источник