Karotenoidy to zróżnicowana grupa barwników naturalnych o charakterze polienów. Występują powszechnie w świecie roślin nadając im barwę żółtą, pomarańczową lub czerwoną.

Charakterystyka

Ciekawostką jest, że karotenoidy w połączeniu z odpowiednimi białkami mogą przyjmować również inne zabarwienia – nawet zielone czy niebieskie. Tego rodzaju kompleksy spotykane są jednak niemal wyłącznie u bezkręgowców morskich.

Do tej pory opisano ponad 600 związków klasyfikowanych jako karotenoidy, z czego około 60 występuje w diecie człowieka. Wśród najpopularniejszych, najbardziej poznanych karotenoidów znajdują się między innymi:

  • likopen;
  • kapsantyna i kapsarubina;
  • astaksantyna;
  • luteina;
  • beta-karoten i alfa-karoten;
  • wiolaksantyna;
  • neoksantyna;
  • flawoksantyna;
  • zeaksantyna.

Warto wiedzieć, że z beta-karotenu może powstać prowitamina A, która jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu na każdym etapie życia człowieka. W surowcach morskich oznaczono dotychczas około 250 różnych karotenoidów, reszta pochodzi od roślin. Jednym z karotenoidów występujących również w świecie zwierząt jest przykładowo astaksantyna, która nadaje charakterystyczne czerwone zabarwienie łososiom, ikrze ryb czy pstrągom.

Występowanie

Karotenoidy występują u roślin w niefotosyntetyzujących organach, takich jak owoce, nasiona czy kwiaty. Są to najczęściej produkty drugorzędowych reakcji metabolicznych, czyli oksydacji, rozpadu łańcucha polienowego i izomeryzacji.

W zależności od rodzaju karotenoidu, związki te mogą występować w różnych roślinach:

  • beta-karoten – marchew, dynia, papryka, szpinak;
  • likopen – arbuzy, pomidory;
  • luteina i zeaksantyna – głównie warzywa ciemnozielone.

Urozmaicona, bogata w warzywa i owoce dieta z pewnością pokryje dzienne zapotrzebowanie organizmu na te związki.

W organizmie człowieka związki te zostają magazynowane głównie przez wątrobę, nadnercza i tkankę tłuszczową. Szacuje się, że prawidłowe stężenie beta-karotenu we krwi na czczo powinno wynosić około 50-300 mg/dL.

Obróbka żywności

Każdy człowiek jest świadomy, że dieta powinna zawierać spore ilości warzyw i owoców. Często nie wie się jednak, że podczas przygotowywania posiłków usuwa się znaczną większość cennych związków odżywczych.

W przypadku niektórych karotenoidów, np. likopenu, wskazana jest obróbka termiczna warzyw z tego względu, że zwiększa ona zawartość tego związku w produkcie spożywczym. W efekcie przecier pomidorowy ma więcej likopenu niż surowe warzywo.

Zdecydowana większość warzyw i owoców posiada największe ilości karotenoidów w skórkach, które często obiera się i wyrzuca do kosza. Warto w miarę możliwości spożywać warzywa i owoce wraz ze skórką.

Funkcje karotenoidów

Karotenoidy pełnią niezwykle ważne funkcje zarówno w świecie roślin, jak i zwierząt. W przypadku roślin warunkują stabilność błon lipidowych, biorą udział w gromadzeniu światła w procesie fotosyntezy i ochronie przez procesem fotooksydacji wywołanym przez reaktywne formy tlenu.

Zobacz również: koenzym Q10 jako przeciwutleniacz

Karotenoidy są ważnym składnikiem codziennej diety człowieka, ponieważ wykazują one właściwości przeciwutleniające. Wykazują bardzo wysoką aktywność w stosunku do reaktywnych form tlenu oraz wolnych rodników. Wykazano nawet, że jednoczesne stosowanie karotenoidów oraz witaminy C i E wpływa na cofanie się zmian miażdżycowych.

Dokładne funkcje karotenoidów zależą od rodzaju danego związku. Przykładowo, inne funkcje będzie pełnić likopen, a inne beta-karoten.

Do pozostałych właściwości karotenoidów można zaliczyć:

  • zapobieganie rozwojowi zaćmy i zwyrodnieniu plamki żółtej;
  • ochronę przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym, choć nie jest ona szczególnie duża, ponieważ wynosi 2 SPF;
  • wzmacnianie układu immunologicznego;
  • wspomaganie działania limfocytów B i T, makrofagów oraz innych leukocytów.

Nieoceniona jest rola karotenoidów w zapobieganiu powstawaniu chorób układu sercowo-naczyniowego, np. zawału serca, udaru mózgu czy degeneracyjnych chorób wieku podeszłego. Z tego względu związki te dodawane są do różnego rodzaju leków i preparatów leczniczych. Trwają również niezliczone badania na temat wykorzystania karotenoidów w prewencji chorób cywilizacyjnych.

Znajdują wiele zastosowań w przemyśle kosmetycznym, gdyż warunkują rozwój nabłonka, chronią naskórek, przyspieszają gojenie się ran i uszkodzeń skóry, a także przeciwdziałają rozwojowi zmian nowotworowych. Ze względu na chronę skóry przed szkodliwym wpływem warunków zewnętrznych, takich jak promieniowanie UV, są częstym składnikiem kosmetyków fotoprotekcyjnych.

Bibliografia

  1. Gryszczyńska A., Gryszczyńska B., Opala B., Karotenoidy. Naturalne źródła, biosynteza, wpływ na organizm ludzki, Postępy Fitoterapii, 2/2011.
  2. Muszyńska B., Mastej M., Sułkowska-Ziaja K., Karotenoidy – rola biologiczna i występowanie w owocnikach grzybów, MIR, 2/2016.
  3. Igielska-Kalwat J., Wawrzyńczak A., Nowak I., Karotenoidy i ich zastosowanie w przemyśle kosmetycznym na przykładzie beta-karotenu, Chemik, 2/2012.
  4. Igielska-Kalwat J., Gościańska J., Nowak I., Karotenoidy jako naturalne antyoksydanty, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 69/2015.