Carotenoizi

Omul de știință Heinrich Wackenroder a izolat un compus de hidrocarburi din morcovi pentru prima dată în 1831, pe care l-a numit caroten. La scurt timp, termenul „carotenoizi” a fost inventat pentru toți coloranții din acest grup. Cu polifenoli, carotenoizii sunt printre cele mai bine studiate fitochimicale. Chiar dacă sunt cunoscute doar câteva efecte bazate pe dovezi ale coloranților polienici, proprietățile de inhibare a cancerului, efectele imunomodulatoare și efectele antioxidante pot fi numărate printre proprietățile pozitive ale carotenoizilor.

Structura structurală

Din punct de vedere chimic, carotenoizii aparțin terpenoizilor. Cele mai multe dintre ele sunt tetraterpene, care sunt formate din 8 unități izoprenoide. Carotenoizii au lanțuri lungi de hidrocarburi cu numeroase legături duble conjugate, motiv pentru care sunt liposolubile și par colorate. Datorită structurii chimice, se face distincția între carotenoizi fără oxigen (caroten) și carotenoizi care conțin oxigen (xantofile).

Carotenii includ, de exemplu:

Alfa caroten
Beta caroten
Licopen.

Xantofilele includ, de exemplu:

Astaxantina
Beta-criptoxantină
Cantaxantină
Luteina
Capsantină
Zeaxantina.

Xantofilele sunt create prin inserarea grupărilor hidroxil în inelele carotenoidelor. Acestea sunt sensibile la căldură și, prin urmare, pot fi, spre deosebire de carotenii stabili la căldură, distruși prin gătit sau încălzit în cuptorul cu microunde. În timp ce cu xantofile se pierde până la 50% prin preparare, pierderile de alfa, beta și gamma caroten sunt doar de aproximativ 10%. În prezent sunt cunoscuți aproximativ 650 de carotenoizi, dintre care aproximativ 50 de substanțe pot fi transformate în vitamina A datorită structurii lor chimice. Carotenoizii sunt, de asemenea, solubili în grăsimi și foarte sensibili la oxigen și lumină.

Legăturile duble conjugate ale carotenoizilor provoacă culori diferite în gama galben, portocaliu și roșu prin absorbția anumitor părți ale spectrului luminii vizibile.

Carotenoizii pot fi sintetizați de bacterii, alge, ciuperci și plante și sunt esențiali pentru toate plantele fotosintetice. Ca pigmenți legați de proteine, aceștia sunt implicați în absorbția fotosintetică a luminii și protejează clorofila din frunzele verzi de degradarea oxidativă. Carotenii se găsesc în principal în legumele și fructele portocalii-galben-roșii, în timp ce xantofilele se găsesc în principal în legumele cu frunze verzi. În plus, carotenoizii sunt responsabili și de culoarea galben-roșiatică de toamnă a frunzelor, deoarece doar pigmentul clorofilă este descompus de plante toamna pentru a recâștiga azotul pe care îl conține.

Funcții și sarcini

Funcțiile fiziologice ale carotenoizilor individuali sunt probabil foarte diferite. Marea majoritate nu are nicio funcție ca provitamină, dar sunt cunoscute numeroase efecte protectoare. O serie de studii populaționale din ultimii ani au arătat că un aport insuficient de carotenoide sau niveluri scăzute de carotenoizi în plasmă sunt asociate cu un risc crescut de boli cardiovasculare, infarcte sau cancer.

Studiile experimentale au arătat că carotenoizii pot avea un efect asupra inflamației și a sistemului imunitar și, la presiune parțială redusă de oxigen, de ex. în ramurile terminale ale vaselor de sânge. De exemplu, unii reprezentanți sunt capabili să protejeze celulele de daunele cancerigene.

Efecte anticancerigene

Încă din anii 1980, studiile epidemiologice au arătat o relație inversă între aportul de carotenoizi și incidența cancerului. Alimentele bogate în carotenoizi par să scadă riscul de cancer pulmonar, cervical, esofagian, de colon, gât, stomac și prostată. Efectul se bazează pe inițierea și inactivarea intracelulară a agenților cancerigeni. În faza de inițiere, substanțele vegetale secundare inhibă activarea procarcinogenelor, precum și reproducerea celulară și protejează astfel materialul genetic împotriva legării agenților cancerigeni. În faza de progresie, carotenoizii suprimă proliferarea celulară și diferențierea celulară și acționează ca eliminatori de radicali liberi pentru oxigenul singlet.

Carotenoizi cu efecte anticancerigene
substanţă	contin cantitati mai mari
Alfa caroten	Morcovi, dovleac
Beta caroten	Morcovi, caise uscate, spanac fiert
Beta-criptoxantină	Sud și citrice
Luteina	Varză/varză, spanac fiert
Zeaxantina	Varză/varză, spanac fiert
Licopen	Roșii, guave, grapefruit

În plus față de efectul pozitiv al carotenoizilor asupra cancerului pulmonar, suplimentarea este de asemenea din ce în ce mai utilizată în tratamentul cancerului de prostată. Un consum ridicat de licopen și alte carotenoide din legume și fructe a fost asociat cu un risc redus de cancer de prostată într-un studiu caz-control [Jia 2005]. Alte studii nu au putut dovedi acest efect. Mai mult, datele dintr-un studiu prospectiv sugerează că carotenoizii ar putea avea un efect preventiv asupra dezvoltării cancerului de sân [Sat 2002].

Efect antioxidant

Carotenoizii pot lega radicalii liberi din organismul uman [Gra 2005]. Acești compuși agresivi ai oxigenului sunt absorbiți din mediul înconjurător sau apar în procesul metabolic. Dacă acestea se acumulează, celulele pot fi deteriorate masiv. Pe lângă mulți alți antioxidanți, carotenoizii sunt eficienți și în dezamorsarea radicalilor liberi. Acest lucru este valabil pentru

Radicali peroxil
Oxigen singlet
peroxidarea lipidelor
UVB, raze X și radiații de altitudine.

Datorită efectului lor antioxidant, carotenoizii joacă un rol important în sistemul imunitar și în protecția celulelor. Dar nu fiecare substanță are aceleași efecte antioxidante. Diferite abilități și efecte se pot completa și întări reciproc. De exemplu, unii reprezentanți au un efect imunomodulator mai puternic, în timp ce alții pot acționa direct asupra celulelor canceroase.

Efectul antioxidant se bazează pe capacitatea de a dona electroni. Carotenoizii inactivează oxigenul singlet extrem de reactiv, schimbându-se temporar într-o stare de triplet excitat și revenind la starea inițială cu eliberarea de căldură. Capacitatea de a stinge radicalii crește odată cu numărul de duble legături. În acest fel, carotenoizii pot proteja ADN-ul de deteriorarea oxidativă și de peroxidarea lipidelor. Beta-carotenul, licopenul și beta-criptoxantina s-au dovedit a fi deosebit de eficiente pentru eliminarea radicalilor liberi. Până în prezent, efectul protector asupra ADN-ului și împotriva peroxidării lipidelor nu a putut fi demonstrat decât după consumul de legume și fructe bogate în carotenoizi. Datele semnificative din studiile la om, în care un aport de carotenoide izolate au avut același efect, încă lipsesc.

Carotenoizii protejează, de asemenea, pielea de razele UV. 20 mg de carotenoizi zilnic, timp de trei luni de expunere intensă la soare, pot reduce riscul de arsuri solare. Este necesară o protecție suplimentară a pielii dacă soarele este foarte intens sau dacă rămâneți mult timp la soare.

Efect de scădere a colesterolului

Carotenoizii au capacitatea de a influența conținutul total de colesterol din sânge [Vou 2006]. În metabolism, sinteza colesterolului este blocată în anumite celule imune (monocite), de exemplu prin beta-caroten și licopen, în timp ce absorbția LDL în celulă este stimulată prin receptori specifici. În ce măsură acest efect are un efect măsurabil asupra oamenilor este totuși îndoielnic până acum.

Modularea sistemului imunitar

Diverse studii arată că carotenoizii pot avea un efect de stimulare imună [Wat 1999]. Un aport zilnic suplimentar de 15 mg beta-caroten pe o perioadă de 4 săptămâni a dus la o sinteză ex vivo crescută a factorului de necroză tumorală alfa (TNF-alfa). Cu toate acestea, până acum doar un număr mic de carotenoizi naturali au fost investigați pentru acest efect. Cu toate acestea, se poate deduce din aceste constatări că o dietă cu o proporție mare de legume și fructe bogate în carotenoizi poate activa diferite mecanisme imune. Deoarece studiile observaționale au arătat deja efecte imunomodulatoare și antioxidante, cercetarea folosește abordarea pentru a transfera eficacitatea carotenoizilor în formă izolată în alte zone medicale.

Unele studii au analizat efectul suplimentării asupra stării de sănătate a pacienților cu SIDA. Mecanismele de stimulare imunitară a carotenoizilor ar putea fi arătate pentru prima dată [Pat 1999]. Pacienții cu SIDA suferă adesea de un deficit nutrițional, care se poate manifesta și printr-o concentrație scăzută de carotenoizi. O astfel de deficiență poate agrava starea de sănătate și, astfel, șansa de supraviețuire. Cu toate acestea, cercetătorii înșiși au solicitat mai multe cercetări pentru a confirma mecanismele.

Influența asupra abilităților cognitive

Într-un studiu clinic controlat cu placebo, cercetătorii americani au investigat o legătură între suplimentarea cu beta-caroten și abilitățile cognitive. În zile alternative, participanților li s-au administrat 50 mg beta-caroten și aspirină. După 18 luni, 75% dintre subiecții testului ar putea înregistra un efect pozitiv asupra memoriei verbale și a capacității de vorbire în comparație cu grupul placebo [Gro 2007].

Utilizare în industria alimentară

Carotenoizii sunt utilizați și sub formă de extracte din plante sau ca compuși individuali în industria alimentară, printre altele. Folosit pentru colorarea margarinei, înghețatei, preparatelor de brânză, băuturilor, sosurilor, precum și a cărnii, cofetăriei și pastelor.

Apariția și aportul recomandat

Carotenii se găsesc în principal în legumele și fructele portocalii-galben-roșii, în timp ce xantofilele se găsesc în principal în legumele cu frunze verzi. Diferitele carotenoide apar în cantități diferite în tipurile individuale de fructe și legume, prin care conținutul de carotenoizi este puternic influențat de diverși factori, cum ar fi de ex. Starea de maturitate, depozitare, origine sau prelucrare depinde.

Mai mult, carotenii se găsesc și în unele alimente de origine animală, cum ar fi laptele și gălbenușurile de ou. Carotenii ajung la țesuturile animale, unde substanțele sunt modificate și depozitate, prin furaje. Plantele conțin de obicei amestecuri complexe de carotenoizi. De exemplu. a identificat peste 50 de compuși în portocale.

Nu sunt încă disponibile date bazate pe dovezi privind recomandările de aport semnificative fiziologic. Pe lângă utilizarea lor industrială ca agenți de colorare, carotenoizii, în special beta-carotenul, sunt adesea o componentă a suplimentelor alimentare. Aceasta se bazează pe diversele efecte postulate asupra organismului uman. Deși s-au arătat tendințele efectului pozitiv al suplimentării cu carotenoizi în bolile individuale, nu există dovezi științifice pentru un aport izolat.

Mai degrabă, efectul substanțelor vegetale secundare în combinația naturală, adică cu alte ingrediente din alimente, este documentat. Prin urmare, totul vorbește despre un consum suficient de legume și fructe proaspete, dar puțin despre un aport artificial prin suplimente - cel puțin nu pe o perioadă mai lungă de timp.

toxicitate

Studiile la om arată că carotenoizii din alimente nu cauzează daune ireversibile, chiar și în cantități mari.

Un aport extrem de mare de alimente bogate în carotenoizi, cum ar fi consumul zilnic de 2 litri de suc de roșii timp de câteva luni, a dus temporar la o afectare reversibilă a funcției hepatice.

O îngălbenire reversibilă a pielii a fost, de asemenea, observată atunci când cantități mari de carotenoizi (> 30 mg/zi) au fost ingerate pe o perioadă lungă de timp. Nu există dezavantaje cunoscute pentru sănătate.

Un aport constant de mai mult de 30 mg de carotenoizi pe zi poate fi clasificat ca inofensiv conform studiilor științifice. Chiar și la doze terapeutice în regim de 180 mg pe zi, nu au existat efecte secundare toxice. Doar combinația dintre consumul de țigări și suplimentarea în formă izolată, așa cum se arată în studiile de intervenție, poate avea efecte negative.

autentificare pentru membri

Buletin informativ Blogazine

Vă vom informa gratuit despre noi articole, actualizări și materiale media (buletinul informativ este întrerupt în prezent):

De asemenea, vă puteți dezabona în orice moment: