Gelbe Carotinoide. Carotinoide sind vielseitige molekulare Geräte für die Arbeit mit Licht

Fast seit unserer Kindheit hören wir, dass mehr Gemüse und Obst auf unserem Tisch stehen sollten. Sie enthalten Vitamine und Mineralstoffe, die unser Körper für eine normale Funktion benötigt. Hierzu zählen auch Carotinoide. Was ist das? Welche Rolle spielen diese Stoffe im Körper? Schauen wir weiter.

Was sind Carotinoide?

Das sind genau die gleichen Stoffe, die Gemüse und Obst gelb und orange färben. Pflanzenorganismen benötigen Carotinoide, um Sonnenenergie aufzunehmen. Es ist zu beachten, dass Farbpigmente in absolut jedem Vertreter des Reiches der lebenden Organismen vorhanden sind.

Unter allen bekannten Pigmenten sind sie die häufigsten und werden in einer großen Vielfalt angeboten.

Eigenschaften von Carotinoiden

Verschiedene Gruppen dieser Verbindungen haben unterschiedliche Fähigkeiten, Sonnenlicht zu absorbieren. Aber es gibt einige Eigenschaften, die sie verbinden:

• Carotinoide lösen sich nicht in Wasser.
• Sie sind in organischen Lösungsmitteln gut löslich: Benzol, Hexan, Chloroform.
• Sie sind in der Lage, selektiv an mineralischen Absorptionsmitteln zu absorbieren; diese Eigenschaft wird für ihre chromatographische Trennung genutzt.
• In reiner Form sind Carotinoide sehr labil: Sie reagieren gut auf Sonnenlicht, sind empfindlich gegenüber Sauerstoff und können starker Hitze oder Einwirkung von Säuren und Laugen nicht standhalten. Unter dem Einfluss dieser negativen Faktoren wird der Carotinfarbstoff zerstört.
• Als Teil von Proteinkomplexen werden Carotinoide stabiler.

Sorten von Carotinoiden

Obwohl alle Stoffe zur gleichen Gruppe gehören und eine ähnliche Struktur haben, werden sie je nach Farbpigmentierung in 2 Gruppen eingeteilt:

1. Carotine. Dies sind Kohlenwasserstoffe. In der Struktur gibt es keine Sauerstoffatome.
2. Xanthophylle sind in verschiedenen Farben gefärbt, von gelb bis rot.

Carotinoide sind:

• Alpha-Carotin. Kommt in großen Mengen in Orangengemüse vor. Im Körper kann es in Vitamin A umgewandelt werden. Ein Mangel an Alpha-Carotin führt zur Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

• Beta-Carotin. Kommt in gelbem Obst und Gemüse vor. Schützt den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale. Es ist ein starkes Antioxidans, das als Beschützer des Immunsystems bezeichnet werden kann.
• Lutein. Es schützt die Gesundheit der Netzhaut und schützt sie vor den schädlichen Auswirkungen ultravioletter Strahlung. Bei regelmäßiger Anwendung reduziert es das Risiko, an grauem Star zu erkranken, um 25 %. Viel Lutein steckt in Spinat, Kohl, Zucchini und Karotten.
• Beta-Cryptoxanthin. Reduziert das Risiko der Entwicklung entzündlicher Erkrankungen, insbesondere rheumatoider Arthritis und anderer Gelenkerkrankungen. Es kommt in großen Mengen in Zitrusfrüchten, Kürbis und Paprika vor.
• Lycopin. Ist direkt an der Normalisierung des Cholesterinstoffwechsels beteiligt. Verhindert die Entstehung von Arteriosklerose und hilft bei der Bekämpfung von Übergewicht. Unterdrückt die Entwicklung pathogener Darmflora. Lycopinquellen sind Tomaten, Tomatenmark und Wassermelonen.

Alle Arten von Carotinoiden spielen eine wichtige Rolle im Leben lebender Organismen.

Die Rolle von Carotinoiden

Betrachten wir die Bedeutung dieser Pigmente für den Menschen:

• Carotinoide sind Stoffe, die Provitamine von Vitamin A sind. Sie werden vom Körper nicht selbst produziert, sind aber für ein normales Leben notwendig.
• Sie beeinflussen den Zustand der Haut und Schleimhäute.
• Carotinoide erfüllen eine antioxidative Funktion.
• Sie haben eine immunstimulierende Wirkung.
• Verhindert Chromosomenmutationen.
• Sie nehmen an genetischen Programmen zur Zerstörung von Krebszellen teil.
• Sie wirken hemmend auf den Prozess der Zellteilung.
• Unterdrückt Onkogene.
• Sie hemmen die Entwicklung entzündlicher Prozesse, die zu degenerativen Erkrankungen führen.
• Unterstützt die visuelle Gesundheit.

• Aktivieren Sie Enzyme, die Schadstoffe zerstören.
• Sie beeinflussen die Regelmäßigkeit des Menstruationszyklus bei Frauen.
• Hilft, den Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten.
• Fördern Sie den Kalziumtransport durch die Zellmembran.
• Carotinoide sind im menschlichen Körper Stoffe, die auch als Sauerstofflieferant in der neuronalen Atmungskette dienen.

Aus der Liste geht hervor, dass Carotinoide eine wichtige Rolle im Körper spielen und da sie nicht synthetisiert werden können, müssen sie von außen kommen.

Natürliche Quellen für Farbpigmente

Alle gelben Früchte und Gemüse enthalten Carotinoide. Diese Stoffe kommen auch im Grünen vor, sind allein aufgrund des grünen Chlorophylls unsichtbar und verleihen den Blättern im Herbst eine leuchtende Farbe.

Zu den Hauptquellen für Carotinoide gehören:

• Palmöl. Es gilt als führend im Gehalt an Coenzym Q10, Vitamin E und Carotinoiden.
• Karotte.
• Ebereschenfrüchte.
• Orangenpfeffer.
• Mais.
• Alle Zitrusfrüchte.
• Persimmon.
• Aprikosen.
• Kürbis.
• Hagebutte.
• Pfirsiche.
• Tomaten.
• Sanddorn.

Pigmente kommen auch in Blumen vor, zum Beispiel sind die Blütenblätter der Ringelblume reich an Carotinoiden und Pflanzenpollen. Sie kommen in Eigelb und einigen Fischarten vor.

Der Prozess der Aufnahme von Pigmenten im menschlichen Körper

Nachdem diese Stoffe in den Körper gelangt sind, beginnt der Absorptionsprozess im Dünndarm unter Beteiligung einer bestimmten Gruppe von Enzymen. Bei der Forschung wurde jedoch festgestellt, dass die Aufnahme von Carotinoiden besser erfolgt, wenn fein gemahlene und wärmebehandelte Produkte verzehrt werden.

Auch das Vorhandensein von Fett ist für eine vollständige Aufnahme wichtig. Wenn beispielsweise nur etwa 1 % der Carotinoide aus rohen Karotten aufgenommen werden, erhöht sich der Anteil nach der Zugabe von Öl auf 25.

Vitamin A in Ampullen

Wenn der Körper nicht genügend Carotinoide über die Nahrung erhält, kann dieses Problem durch die Einnahme synthetischer Multivitamine, die diese Stoffe enthalten, gelöst werden. Hersteller produzieren Produkte in Form von:

Neben Vitamin A kann die Zusammensetzung auch weitere Bestandteile enthalten:

• B-Vitamine.
• Vitamin C.
• Folsäure.
• Nicotinamid.
• Biotin.
• Pantothensäure.
• Kalzium.
• Vitamin K
• Phosphor.
• Magnesium und Eisen.
• Silizium und Vanadium.
• Molybdän und Selen.

Vitamin A in Ampullen sollte nur nach Rücksprache mit einem Arzt eingenommen werden, um keine Überdosierung zu provozieren.

Carotinoid-Dosierung

Wenn Lebensmittel wenig Carotin enthalten (wir haben uns bereits angeschaut, was das ist), dann ist die Einnahme synthetischer Drogen notwendig.

Die Dosis pro Tag sollte mindestens 25.000 IE Vitamin A betragen. Bei bestimmten Erkrankungen muss die Dosis angepasst, reduziert oder erhöht werden.

Zur besseren Aufnahme sollte die Tagesdosis in zwei Gaben aufgeteilt werden. Die Dosierung hängt auch davon ab, ob Sie einen Vitaminkomplex oder ein Nahrungsergänzungsmittel einnehmen, das nur eine Carotinart enthält: Alpha-Carotin, Beta-Carotin, Lycopin.

Es ist zu beachten, dass dem Körper eines Erwachsenen Vitamin Carotin in einer Menge von 2-6 mg pro Tag zugeführt werden sollte. Beispielsweise enthält eine Karotte 8 mg, aber vergessen Sie nicht, dass nicht die gesamte Menge vom Körper aufgenommen wird.

Wer sollte Carotinoide einnehmen?

• Um das Risiko der Entwicklung von Krebserkrankungen der Prostata und der Lunge zu verringern.
• Zum Schutz des Herzmuskels vor Krankheiten.
• Um die Entwicklungsgeschwindigkeit altersbedingter Veränderungen der Netzhaut zu verringern.
• Zur Stärkung des Immunsystems.

Der Haupteffekt ihrer Verwendung beruht auf der Tatsache, dass Carotinoide natürliche Antioxidantien sind. Die Moleküle sind in der Lage, instabile freie Radikale zu neutralisieren. Es ist jedoch zu beachten, dass trotz der Ähnlichkeit untereinander jede Gruppe von Carotinoiden ihre eigene Wirkung auf eine bestimmte Gewebeart im menschlichen Körper hat.

Nicht alle Arten von Carotinoiden werden mit gleichem Erfolg in Vitamin A umgewandelt; Beta-Carotin gelingt dies am besten, Alpha-Carotin und Cryptoxanthin sind jedoch zu solchen Metamorphosen fähig, allerdings in geringerem Maße.

Kontraindikationen für die Verwendung

Sie sollten die Einnahme von Vitaminen auch nicht mit einer Therapie mit anderen Medikamenten kombinieren. Konsultieren Sie vor der Anwendung unbedingt einen Arzt.

Nebenwirkungen

Wenn Sie ausreichend karotinhaltige Lebensmittel zu sich nehmen (Sie wissen bereits, was das ist) und zusätzlich synthetische Vitamine einnehmen, besteht die Gefahr einer Überdosierung und der Entwicklung von Nebenwirkungen. Das erste Anzeichen ist eine orange Verfärbung der Haut an Händen und Füßen. Dies stellt keine Gefahr dar; bei einer Reduzierung der Dosierung normalisiert sich alles wieder.

Wenn verschiedene Gruppen von Carotinoiden gleichzeitig eingenommen werden, beeinträchtigen sie die gegenseitige Aufnahme und können in manchen Fällen den Körper schädigen.

Vor der Anwendung solcher Substanzen, insbesondere bei chronischen Erkrankungen, sollten Sie unbedingt einen Arzt konsultieren.

Carotinoide in der Krankheitsprävention

Wenn diese Stoffe ständig und in ausreichender Menge in den Körper gelangen, können sie eine präventive Rolle bei der Vorbeugung bestimmter Pathologien spielen:

1. Schützt vor vielen Krebsarten. Lycopin unterdrückt beispielsweise die Entwicklung von Krebszellen in der Prostata. Studien haben ergeben, dass der regelmäßige Verzehr von Gerichten mit Tomaten, die reich an Lycopin sind, das Risiko, an Prostatakrebs zu erkranken, um 45 % senkt. Dieses Carotinoid kann auch vor Magen- und Verdauungskrebs schützen.
2. Alpha-Carotin reduziert das Risiko für Gebärmutterhalskrebs und Lutein und Zeaxanthin schützen vor Lungenkrebs.
3. Der Konsum von Carotinoiden verringert das Risiko, Herzerkrankungen zu entwickeln. Die ständige Präsenz dieser Stoffe in der Nahrung reduziert das Herzinfarktrisiko um 75 %.
4. Alle Carotinoide leisten hervorragende Arbeit bei der Senkung des schlechten Cholesterins.
5. Das Risiko in der Netzhaut, das im Alter zur Erblindung führt, wird verringert.
6. Carotinoide verhindern Schäden an der Linse.
7. Das Risiko, einen grauen Star zu entwickeln, wird verringert.

Sie können einige Fakten nennen und nützliche Empfehlungen für den Einsatz dieser Stoffgruppe geben.

Es scheint, dass moderne Menschen bei einer solchen Fülle an Nahrungsmitteln keinen Mangel an Carotinoiden haben können, aber wie Experten feststellen, nehmen fast 40-60 % der erwachsenen Bevölkerung nicht genügend dieser Stoffe über die Nahrung auf. Deshalb sollte die Ernährung abwechslungsreich und reich an Gemüse und Obst sein.

Ist dies nicht der Fall, müssen Sie synthetische Vitamine und Nahrungsergänzungsmittel kaufen, um die ordnungsgemäße Funktion des Körpers sicherzustellen.

Von gelb bis rot-orange, synthetisiert von Bakterien, Algen, Pilzen, höheren Pflanzen, bestimmten Schwämmen, Korallen und anderen Organismen; Bestimmen Sie die Farbe von Blumen und Früchten. Sie sind mehrfach ungesättigt. Anschl. Terpen-Serie, hauptsächlich gebaut. nach einem einzigen Strukturprinzip: An den Enden der Polyenkette, bestehend aus 4 Isoprenoidresten, befinden sich Cyclohexenringe oder aliphatische Ringe. Isoprenoidreste. In den meisten Fällen enthalten sie 40 Kohlenstoffatome pro Molekül. Sie werden in Carotinoide, C 40 -Xanthophylle, Homo-, Apo- und Nor-K unterteilt. Die Heiligen einiger K. sind in der Tabelle aufgeführt. Von wächst. K.-Materialien können durch Extraktion von org isoliert werden. Lösungen, die keine Peroxide enthalten, bei diffusem Licht in einer inerten Atmosphäre, gefolgt von Verseifung und Chromatographie Aufteilung. Carotinoid-Kohlenwasserstoffe (Carotine) max. in höheren Pflanzen weit verbreitet. Die wichtigsten sind b-, a-, g-, e-Carotine und Lycopin (Formen I A- Idcor.). Alle sind gut löslich. in CHCl 3, CS 2 und Benzol, schlimmer - in Ether, Hexan, Fetten und Ölen. Bindet leicht O 2 an die Luft, ist bei Licht und Erhitzen instabil. in Anwesenheit Verbindungen und Alkalien. Mit einer Lösung von SbCl 3 in CHCl 3 ergeben sie eine charakteristische blaue Farbe (l max 590 nm).

B-Carotin – dunkles Rubinrot; In der Natur kommt es in der Form am häufigsten vor. stabil mpans-Isomer an allen Doppelbindungen. In Lösungen unter Lichteinfluss, beim Erhitzen. oder die Zugabe von Jod isomerisiert teilweise zu cis-Isomere. Bei Einwirkung von O 2 oder Erhitzen in dessen Gegenwart. Luft, b-Carotin oxidiert allmählich und verfärbt sich; Oxidationsprodukte sind Zersetzungsprodukte. Epoxide (z. B. 5,6-Epoxy- und 5,8-Epoxy-b-carotine) und b-Ionon-Derivate. Hydrierung in Gegenwart. Der Katalysator führt zur teilweisen oder vollständigen Reduktion von Doppelbindungen. b-Carotin m. isoliert durch Extraktion von trockenen Karotten, Luzerne, Buchweizen, Palmöl und anderen Pflanzen. Materialien. Im Abschlussball. Maßstab wird es mikrobiol erhalten. durch Verwendung heterothallischer. Mucor-Pilz Blakeslea trispora Verwendung von Abfällen aus der Stärke- und Sirupproduktion oder Mehlmahlung (Mais, Sojamehl) sowie synthetisch aus Vitamin-A-Derivaten nach folgendem Schema:


a-Carotin – rote Kristalle; kommt in den gleichen Pflanzen wie b-Carotin vor, jedoch in einer viel geringeren Menge (bis zu 25 % des b-Carotingehalts). Beim Erhitzen mit Na-Ethoxid teilweise umgesetzt. c, b-Carotin; optisch aktiv ([a] D +315°). Lycopin – rotviolette Kristalle; Farbstoff für Tomaten. Kommt auch in vielen Früchten vor. Pflanzengattungen; m.b. aus Tomaten isoliert oder synthetisch gewonnen. Weg. C 40 -Xanthophylle enthalten eine oder mehrere Hydroxyl-, Alkoxy-, Epoxid-, Aldehyd- oder Ketongruppen in der Isoprenoidkette. Lutein (Ie) kommt in der Natur häufig vor, Violoxanthin (Izh), Neoxanthin (II), Fucoxanthin (III), Cryptoxanthin (Iz), Cantoxanthin (I, R = R“ = l), Astaxanthin (I, R = R" = z) usw.


Die Homo-K-Gruppe umfasst natürliche. Es werden Pigmente mit mehr als 40 C-Atomen im Molekül isoliert. K. mit 45, 50 und 56 C-Atomen. vorgestellte Anschl. mit verkürzter Polyenkette (37 oder weniger C-Atome). Nor-K. umfassen Verbindungen, in denen die Polyenkette erhalten bleibt, aber eine oder mehrere davon fehlen. Kohlenstofffragmente; enthalten 39 oder weniger C-Atome, zum Beispiel Bixin (I; R = COOH, R" = COOCH 3). In der Natur kommt Bixin sowohl in freiem Zustand als auch in Form von Glykosiden, Carotinproteinen oder damit gebildeten Estern vor Ein oder mehrere Fettsäuremoleküle wurden zunächst aus Paprikaschoten und später aus gelben Rüben und Karotten isoliert. Daucus carota, woher sie ihren Namen haben. Unter den Pflanzen ist K. am weitesten verbreitet. Mengen sind in Aprikosen (50-100 µg/g), Karotten (80-120 µg/g) und Petersilienblättern (100 µg/g) enthalten. K. wird qualitativ und quantitativ durch die Intensität der maximalen Lichtabsorption im sichtbaren Bereich sowie mittels Chromatographie bestimmt. K. werden im Körper von Tieren nicht synthetisiert, sondern mit der Nahrung zugeführt. K., die mindestens einen A-Ring enthalten (siehe Form I), sind Vorläufer von Vitamin A. Konvertieren. im Körper dieser K., der 40 C-Atome enthält, in A mit 20 Atomen erfolgt die Spaltung des K.-Moleküls im Zentrum. Doppelbindung oder schrittweise Spaltung beginnend am Ende des Moleküls.

Naib. Die A-Vitamin-Aktivität hat B-Carotin (konventionell wird es mit 100 % eingenommen), A-Carotin 53 %, G-Carotin 48 %, Cryptoxanthin 40 %. K. beteiligen sich an der Photosynthese, dem Sauerstofftransport durch Zellmembranen, schützen grüne Pflanzen vor Lichteinwirkung; Bei Tieren stimulieren sie die Aktivität der Keimdrüsen, beim Menschen erhöhen sie den Immunstatus, schützen vor Photodermatosen, da Vorläufer von Vitamin A eine wichtige Rolle im Sehmechanismus spielen; natürlich . K. wird als Industrieprodukt eingesetzt. Essen Farbstoffe, Bestandteile von Vitaminfuttermitteln, in Honig. Praxis - zur Behandlung betroffener Haut. Bei der Aufnahme großer Mengen K über die Nahrung kommt es nicht zu einer Hypervitaminose. Zündete.: Britton G., Biochemie natürlicher Pigmente, trans. Mit. Englisch, M., 1986; Kretovich V.L., Pflanzenbiochemie. 2. Aufl. M., 1986; Goodwin T., Mercer E., Einführung in die Pflanzenbiochemie, trans. aus dem Englischen, Bd. 1-2, M., 1986; Carotinoide, hrsg. von O. Isler, Basel Stuttg., 1971; Foppen F., „Chromatographic Reviews“, 1971, v. 14, S. 133-298. L. A. Vakulova. G. I. Samochwalow.

Chemische Enzyklopädie. - M.: Sowjetische Enzyklopädie. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Sehen Sie, was „CAROTENOIDE“ in anderen Wörterbüchern sind:

Von Ch. synthetisierte gelbe, orange oder rote Pigmente. arr. Bakterien, Pilze und höhere Pflanzen; mehrfach ungesättigte Kohlenwasserstoffe der Terpenreihe. Tiere bilden normalerweise kein K. (es gibt Informationen über die Synthese von K. durch Meeresorganismen, zum Beispiel einige ... ... Biologisches enzyklopädisches Wörterbuch

CAROTINOIDE- CAROTINOIDE, eine Gruppenbezeichnung für eine Reihe gelber, orangefarbener oder roter Pigmente, die sich durch die Fähigkeit auszeichnen, sich in denselben Lösungsmitteln wie Fette zu lösen, und den Hauptteil der sogenannten Lipochrome bilden. Weit verbreitet in... Große medizinische Enzyklopädie

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CAROTINOIDE, eine Gruppe fettlöslicher Pflanzenfarbstoffe, die von gelb bis rot reichen. Auch in einigen tierischen Fetten enthalten. Es handelt sich um Isomere von CAROTIN, einem Pigment, das in der Leber in Vitamin A umgewandelt wird, das für... ... notwendig ist. Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

Pigmente mit aliphatischer oder azyklischer Struktur, bestehend aus Isoprenresten, meist gelb oder orange. Die zahlreichste und am weitesten verbreitete Gruppe mikrobieller Pigmente. Funktionen von K. – a) Schutz der Zellen vor... ... Wörterbuch der Mikrobiologie

Carotin, Lycopin und andere Carotinoide verleihen den meisten orangefarbenen Gemüse- und Obstsorten Farbe. Carotinoide sind Tetraterpene und Tetraterpenoide, formal Derivate... Wikipedia

- (von lateinisch carota carrot und griechisch éidospecies), eine Gruppe natürlicher Pigmente von gelber oder oranger Farbe. Aufgrund ihrer chemischen Natur sind Isoprenoide; ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Carotine) oder deren oxidierte Derivate (Xanthophylle). Von einigen synthetisiert... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

- (syn. Lipochrome veraltet) biologisch aktive fettlösliche gelbe, orange oder rote Pigmente, die von Bakterien, Pilzen und höheren Pflanzen synthetisiert werden; einige K. sind Vorläufer von Retinol (Vitamin A) ... Großes medizinisches Wörterbuch

Gelbe, orangefarbene oder rote Pigmente (zyklische oder azyklische Isoprenoide), die von Bakterien, Pilzen und höheren Pflanzen synthetisiert werden. Tiere bilden normalerweise kein K., sondern nutzen es zur Synthese von Vitamin A. K. werden weithin klassifiziert als... ... Große sowjetische Enzyklopädie

- (von lateinisch carota carrot und griech. eidospecies), eine Gruppe natürlicher Pigmente von gelber oder oranger Farbe. Laut Chemie natürlich vorkommende Isoprenoide; ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Carotine) oder deren oxidierte Derivate (Xanthophylle). Einige sind synthetisiert... ... Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

Chloroplasten und Chromatophore enthalten neben grünen Pigmenten auch Pigmente, die zur Gruppe der Carotinoide gehören. KarotiNoiden- Dies sind gelbe und orange Pigmente mit aliphatischer Struktur, Derivate von Isopren. Carotinoide kommen in allen höheren Pflanzen und vielen Mikroorganismen vor. Dies sind die häufigsten Pigmente mit vielfältigen Funktionen. Sauerstoffhaltige Carotinoide werden genannt Xanthophylle. Die Hauptvertreter der Carotinoide in höheren Pflanzen sind zwei Pigmente – β-Carotin(orange) C 40 H 56 und Xanthophyll(gelb) C 40 H 56 O 2. Carotin besteht aus 8 Isoprenresten. Wenn die Kohlenstoffkette in zwei Hälften gebrochen wird und am Ende eine Alkoholgruppe entsteht, wird Carotin in zwei Moleküle Vitamin A umgewandelt. Bemerkenswert ist die Ähnlichkeit in der Struktur von Phytol, einem Alkohol, der Teil von Chlorophyll ist, und der Kohlenstoffkette Verbindung der Cyclohexenylringe von Carotin. Es wird angenommen, dass Phytol als Produkt der Hydrierung dieses Teils des Carotinoidmoleküls entsteht. Carotinoide verfügen über eine große Anzahl konjugierter Doppelbindungen und sind daher zu Redoxreaktionen fähig. Die Absorption von Licht durch Carotinoide und damit ihre Farbe ist auch auf das Vorhandensein konjugierter Doppelbindungen zurückzuführen. β-Carotin weist zwei Absorptionsmaxima auf, die Wellenlängen von 482 und 452 nm entsprechen. Von Chlorophyllen absorbierte rote Strahlen werden von Carotinoiden nicht absorbiert. Carotinoide besitzen im Gegensatz zu Chlorophyll nicht die Fähigkeit zu fluoreszieren. Wie Chlorophyll interagieren Carotinoide in Chloroplasten mit Proteinen.

Physiologische Rolle von Carotinoiden. Allein die Tatsache, dass Carotinoide immer in Chloroplasten vorhanden sind, lässt darauf schließen, dass sie am Prozess der Photosynthese beteiligt sind. Es wurde jedoch kein einziger Fall beobachtet, in dem dieser Prozess in Abwesenheit von Chlorophyll abläuft, weshalb angenommen wird, dass die Rolle der Carotinoide eine unterstützende Rolle spielt.

Derzeit geht man davon aus, dass Carotinoide bestimmte Teile des Sonnenspektrums absorbieren und die Energie dieser Strahlen auf Chlorophyllmoleküle übertragen. Somit tragen sie zur Nutzung von Strahlen bei, die vom Chlorophyll nicht absorbiert werden.

Die physiologische Rolle von Carotinoiden beschränkt sich nicht nur auf ihre Beteiligung an der Energieübertragung auf Chlorophyllmoleküle. Im Licht kommt es zu einer gegenseitigen Umwandlung der Xanthophylle (Violoxanthin wird zu Zeaxanthin), was mit der Freisetzung von Sauerstoff einhergeht. Das Wirkungsspektrum dieser Reaktion stimmt mit dem Absorptionsspektrum von Chlorophyll überein, was den Schluss zulässt, dass es am Prozess der Photosynthese beteiligt ist.

Es gibt Hinweise darauf, dass Carotinoide eine Schutzfunktion haben und verschiedene organische Substanzen, vor allem Chlorophyllmoleküle, vor der Zerstörung durch Licht während des Prozesses der Photooxidation schützen. Experimente mit Mais- und Sonnenblumenmutanten zeigten, dass sie Protochlorophyllid (eine dunkle Vorstufe von Chlorophyll) enthalten, das sich bei Licht in Chlorophyll verwandelt A, wird aber zerstört. Letzteres ist auf die mangelnde Fähigkeit der untersuchten Mutanten zurückzuführen, Carotinoide zu bilden.

Eine Reihe von Forschern weist darauf hin, dass Carotinoide eine gewisse Rolle spielen Rolle im Sexualprozess bei Pflanzen. Es ist bekannt, dass während der Blütezeit höherer Pflanzen der Gehalt an Carotinoiden in den Blättern abnimmt. Gleichzeitig wächst es deutlich in den Staubbeuteln sowie in den Blütenblättern. Die Mikrosporogenese steht in engem Zusammenhang mit dem Carotinoidstoffwechsel. Unreife Pollenkörner haben eine weiße Farbe, während reife Pollenkörner gelb-orange sind. In den Keimzellen von Algen ist eine differenzierte Verteilung der Pigmente zu beobachten. Männliche Gameten haben eine gelbe Farbe und enthalten Carotinoide. Weibliche Gameten enthalten Chlorophyll. Es wird angenommen, dass Carotin die Beweglichkeit der Spermien bestimmt. Mutterzellen von Chlamydomonas-Algen bilden Geschlechtszellen (Gameten) zunächst ohne Flagellen; in dieser Zeit können sie sich noch nicht im Wasser bewegen. Flagellen entstehen erst, nachdem die Gameten durch langwellige Strahlen beleuchtet werden, die von einem speziellen Carotinoid – Crocin – eingefangen werden.

Bildung von Carotinoiden. Für die Synthese von Carotinoiden ist kein Licht erforderlich. Während der Blattbildung werden Carotinoide gebildet und in Plastiden angereichert, selbst während der Zeit, in der die Blattanlage in der Knospe vor Licht geschützt ist. Zu Beginn der Beleuchtung geht die Bildung von Chlorophyll in etiolierten Sämlingen mit einem vorübergehenden Abfall des Carotinoidengehalts einher. Allerdings stellt sich dann der Carotinoidgehalt wieder her und steigt mit zunehmender Lichtintensität sogar an. Es konnte eine enge Abhängigkeit der Bildung von Carotinoiden vom Stickstoffstoffwechsel nachgewiesen werden. Es wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Proteinen und Carotinoiden besteht. Parallel dazu erfolgt der Verlust von Proteinen und Carotinoiden in geschnittenen Blättern. Die Bildung von Carotinoiden hängt von der Stickstoffquelle der Ernährung ab. Günstigere Ergebnisse hinsichtlich der Anreicherung von Carotinoiden wurden erzielt, wenn Pflanzen auf einem Nitrat-Hintergrund im Vergleich zu Ammoniak gezüchtet wurden. Ein Mangel an Schwefel reduziert den Gehalt an Carotinoiden stark. Das Verhältnis von Ca im Nährmedium ist von großer Bedeutung. Ein relativer Anstieg des Ca-Gehalts führt im Vergleich zu Chlorophyll zu einer erhöhten Anreicherung von Carotinoiden. Eine Erhöhung des Magnesiumgehalts hat den gegenteiligen Effekt.

CAROTINOIDE, natürliche organische Pigmente von gelb bis rotviolett, produziert von Bakterien, Pilzen und Pflanzen. In der Natur weit verbreitet: Etwa 600 verschiedene Carotinoide kommen in den Zellen und Geweben aller Vertreter der Lebewesen in freiem Zustand oder in Form von Glykosiden, Fettsäureestern und Carotin-Protein-Komplexen vor. Carotinoide bestimmen die Farbe einiger Blüten, Früchte, Wurzeln und des Herbstlaubs von Pflanzen; Von Tieren über die Nahrung aufgenommene Carotinoide färben die Haut vieler Fisch-, Vogel-, Insekten- und Krebstierarten. Carotinoide kommen in den größten Mengen in Karottenwurzeln, Petersilienblättern, Zwiebeln, Spinat, Aprikosen, Tomaten, Kürbis und Sanddorn vor.

Carotinoide haben die Struktur von Isoprenoiden; In Carotinoidmolekülen sind vier Isoprenfragmente zu einer Polyenkette verknüpft – Formel I (R und R' sind hauptsächlich Cyclohexen oder aliphatische Isoprenfragmente oder sauerstoffhaltige Derivate von Cyclohexen).

Carotinoide werden in Tetraterpenkohlenwasserstoffe (Carotine) der allgemeinen Formel C 40 H 56, sauerstoffhaltige Derivate von Tetraterpenkohlenwasserstoffen (Xanthophylle) und Carotinoide mit mehr oder weniger als 40 Kohlenstoffatomen in ihren Molekülen unterteilt. In höheren Pflanzen sind Carotinoid-Kohlenwasserstoffe am häufigsten vertreten, hauptsächlich β-Carotin (R = R' = II; macht 20–30 % der natürlichen Carotinoide aus), Lycopin (R = R' = III), γ-Carotin (R =). II, R' = III). Carotinoid-Kohlenwasserstoffe sind in Ethern, Chloroform, Benzol, Fetten und Ölen löslich und in Wasser unlöslich. Sie werden leicht durch O 2 an der Luft oxidiert und sind im Licht und beim Erhitzen in Gegenwart von Säuren und Laugen instabil. β-Carotin wird durch Extraktion aus Karotten, Luzerne, Buchweizen, Palmöl und anderen Pflanzenmaterialien isoliert; in der Industrie wird es durch mikrobiologische oder chemische Synthese gewonnen (dunkle rubinrote Kristalle, Schmelzpunkt 182-184°C). Lycopin wird aus Tomaten isoliert oder synthetisiert (rotviolette Kristalle, Schmelzpunkt 174 °C).

Unter den sauerstoffhaltigen Carotinoiden sind die Carotinoide am häufigsten, deren Moleküle Hydroxylgruppen enthalten, zum Beispiel Lutein (R = IV, R' = V; gelbe Kristalle, Schmelzpunkt 193 °C), Cryptoxanthin (R = IV, R' = I; gelbe Kristalle, t pl 174°C. Es gibt Carotinoide mit Carbonylgruppen, zum Beispiel Canthaxanthin (R = R' = VI), Epoxygruppen, zum Beispiel Violaxanthin (R = R' = VII), Carboxylgruppen , zum Beispiel Bixin (R = COOH, R' = COOCH 3) usw.

Carotinoide sind an der Photosynthese (als lichtabsorbierende Hilfspigmente), dem Sauerstofftransport durch Zellmembranen und dem Schutz von Chlorophyll vor Photooxidation beteiligt. Carotinoide, die das R = II-Fragment im Molekül enthalten, sind Vorläufer von Vitamin A (im Körper von Tieren werden sie durch enzymatischen Abbau in Vitamin A umgewandelt). Bei Tieren stimulieren Carotinoide die Aktivität der Keimdrüsen, beim Menschen erhöhen sie den Immunstatus, schützen vor Photodermatosen und spielen eine wichtige Rolle bei den Prozessen der Lichtwahrnehmung durch die Netzhaut; sind natürliche Antioxidantien. Carotinoide werden als Lebensmittelfarbstoffe, Bestandteile von Tierfutter und in der medizinischen Praxis zur Behandlung der Haut eingesetzt.

Für die Erforschung von Carotinoiden wurden zwei Nobelpreise verliehen: P. Carrère im Jahr 1937 und R. Kuhn im Jahr 1938.

Lit.: Britton G. Biochemie natürlicher Pigmente. M., 1986; Karnaukhov V. N. Biologische Funktionen von Carotinoiden. M., 1988; Kudritskaya S. E. Carotinoide von Früchten und Beeren. K., 1990.

Carotinoide sind eine Klasse von Pflanzenpigmenten, die Gemüse und Früchten rote, orange und gelbe Farben verleihen. Ihren Namen haben sie von Karotten – lateinisch carota.

Eigenschaften und Rolle von Carotinoiden im Körper. Carotinoide in Lebensmitteln

Was ist das

Mehr als 600 Carotinoide wurden in Lebensmitteln gefunden, eine signifikante Bioaktivität wurde jedoch bisher nur bei sechs von ihnen beobachtet: Beta-Carotin, Alpha-Carotin, Cryptoxanthin, Lycopin, Lutein und Zeaxanthin.

Carotinoide in Lebensmitteln

In Lebensmitteln sind viele Carotinoide enthalten. Besonders reich an Beta-Carotin sind Karotten, Aprikosen, Mangos, Brokkoli und Blattgemüse; Alpha-Carotin – Karotten und Kürbis; Lycopin – Früchte mit rotem Fruchtfleisch (Tomaten, Wassermelone, einige Grapefruits, Guave); Lutein und Zeaxanthin werden am besten aus dunkelgrünem Gemüse, Mais, Kürbis und roten Paprika gewonnen; Cryptoxanthin – aus Mangos, roten Paprika, Wassermelonen, Aprikosen, Pfirsichen, Orangen. Um bestimmten Krankheiten vorzubeugen, empfiehlt es sich, eine Mischung aller sechs dieser Verbindungen zu verwenden.

Eigenschaften von Carotinoiden

Carotinoide sind vor allem als Antioxidantien nützlich. Obwohl alle Carotinoide in Struktur und Wirkung ähnlich sind, hat jedes seine eigenen Besonderheiten. Drei Carotinoide sind Provitamine A, d. h. sie werden von unseren Zellen in Vitamin A umgewandelt. Entsprechend der biologischen Aktivität entspricht 1 g dieses Vitamins 6 g Beta-Carotin und 12 g Alpha-Carotin bzw. Cryptoxanthin.

Die Hauptvorteile von Carotinoiden

Carotinoide schützen unsere Zellen vor bösartiger Entartung. Lycopin beispielsweise gilt als gutes Mittel zur Vorbeugung von Prostatakrebs. Wissenschaftler der Harvard University haben bewiesen, dass das Risiko dieser gefährlichen Krankheit um fast 45 Prozent sinkt, wenn man wöchentlich mindestens 10 Gerichte auf Tomatenbasis zu sich nimmt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Lycopin auch die Entstehung von Krebs im Magen und anderen Teilen des Verdauungstrakts verhindern kann. Untersuchungen zeigen, dass hohe Dosen von Alpha-Carotin, Lutein und Zeaxanthin das Lungenkrebsrisiko senken und die ersten beiden dieser Substanzen das Risiko von Gebärmutterhalskrebs senken.

Natürlich wirken sich Carotinoide auch positiv auf das Herz-Kreislauf-System aus. Wissenschaftler haben bei der Untersuchung von 1.300 älteren Menschen folgende Tatsache herausgefunden: Diejenigen, die die maximale Menge an Carotinoiden in ihrer Nahrung zu sich nahmen, hatten ein um 50 % geringeres Risiko für koronare Erkrankungen und ein um 75 % geringeres Risiko für einen Herzinfarkt als diejenigen, die sich auf ein Minimum beschränkten Diese Lebensmittel sind reich an Carotinoiden. Und dieser Trend hält an, auch wenn in der ersten Gruppe zusätzliche Risikofaktoren vorhanden sind – Rauchen und hoher Cholesterinspiegel. Laut Wissenschaftlern verhindert alles, vor allem aber Alpha-Carotin und Lycopin, die Bildung von sogenanntem „schlechtem“ Cholesterin (Lipoproteine ​​niedriger Dichte), das zur Arteriosklerose und damit zu Herzkranzgefäßerkrankungen beiträgt.

Zusätzlicher Vorteil

Lutein und Zeaxanthin sind wichtig für das Sehvermögen. Lycopin schützt die Augenlinse vor oxidativer Trübung. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass der tägliche Verzehr von 16 mg Lycopin aus Tomatenmark über einen Zeitraum von 10 Wochen einen guten Schutz vor UV-Sonnenbrand bietet. Leider entwickelt es sich so langsam, dass dieses Carotinoid nicht als zuverlässiger Ersatz für Sonnenschutzmittel angesehen werden kann.

Indikationen für den Einsatz von Carotinoiden, Kontraindikationen, Nebenwirkungen

Indikationen für die Verwendung von Carotinoiden

Vorbeugung bestimmter Krebsarten wie Prostata- und Lungenkrebs.

Vorbeugung koronarer Herzerkrankungen.

Verlangsamung der Makuladegeneration der Netzhaut.

Geschwächte Immunität.

Methoden zur Verwendung von Carotinoiden

Dosen

Wenn Sie nicht genügend Lebensmittel zu sich nehmen, die reich an verschiedenen Carotinoiden sind, nehmen Sie ein Nahrungsergänzungsmittel mit einer Mischung aus Alpha-Carotin, Beta-Carotin, Cryptoxanthin, Lycopin, Lutein und Zeaxanthin.

Empfangsschema

Carotinoide sind fettlösliche Stoffe und werden daher besser vom Darm aufgenommen, wenn man gleichzeitig etwas fetthaltige Nahrung zu sich nimmt. Es ist besser, die Tagesdosis auf mindestens zwei Dosen zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufzuteilen. Dann können mehr nützliche Substanzen ins Blut aufgenommen werden und weniger werden wirkungslos ausgeschieden.

Freigabe Formular

Pillen

Kapseln

Obwohl einzelne Carotinoide wie Lycopin in Kapseln verkauft werden, ist es vorteilhafter, eine Mischung daraus einzunehmen.

Kontraindikationen für die Verwendung von Carotinoiden

Hohe Dosen Carotinoide sind während der Schwangerschaft kontraindiziert.

Mögliche Nebenwirkungen

Sehr hohe Dosen von Carotinoiden können dazu führen, dass die Haut orange erscheint, insbesondere an den Handflächen und Fußsohlen. Dies verschwindet, wenn Sie die Dosis reduzieren. Es sind keine anderen Nebenwirkungen bei der Verwendung einer Mischung von Carotinoiden bekannt, aber zu viel davon kann die Wirkung anderer beeinträchtigen.