Каротин и каротиноиды: их виды, свойства, значение и применение

Природные красители, придающие листьям, цветам, плодам, корням и другим частям растений цветную расцветку (желтоватую, оранжевую, красноватую, коричневую) образуют группу каротиноидов, нерастворимых в воде на биологическом уровне активных веществ, которые синтезируются всеми видами растений, также некими микробами.

Каротиноиды совместно с хлорофиллом, обеспечивающим растениям зелёный цвет, составляют две группы фотосинтетических пигментов и делают функции поглощения света с следующим преобразованием солнечной энергии в хим. Не считая того, каротиноиды играют защитную роль, предохраняя хлорофилл от лишнего деяния солнечной энергии и от окисления выделяемым при фотосинтезе кислородом. Также они обеспечивают структуру фотосистемы, занимая в фотосинтетических мембранах строго определённое положение.

Невзирая на сходство их роли в жизнедеятельности растений, хлорофиллы и каротиноиды имеют ряд различий. Так, хлорофиллы поглощают, приемущественно, световые волны красноватой, инфракрасной (длина волн 650 – 710 нм), голубой и ультрафиолетовой (длина волн 400 – 500 нм) частей диапазона, а каротиноиды – в большей степени зелёной, голубой, фиолетовой, ультрафиолетовой области (длина волн 280 – 550 нм). К тому же они имеют различную молекулярную структуру; каротиноиды, в отличие от хлорофилла, не содержат металлов.

Каротиноиды, в свою очередь, представлены 2-мя видами жирорастворимых полиненасыщенных углеводородных соединений терпенового ряда: каротинами и ксантофиллами. Ксантофиллы отличаются от каротинов тем, что, не считая углерода и водорода, содержат также атомы кислорода.

Находясь в тканях и клеточках растений, ксантофиллы обеспечивают им желтоватую расцветку. В первый раз были выделены из осенних листьев в 1837 году шведским химиком и минералогом Йёнсом Якобом Берцелиусом, который и отдал им это заглавие.

На сегодня изучены около 650 разных представителей каротиноидов. В числе их находятся часто встречающийся и более узнаваемый оранжевый пигмент каротин, придающий желто-оранжевый цвет плодам фруктов и овощей, также другим частям растений (листьям, корням и пр.), и красноватый пигмент ликопин (плоды томата, мякоть арбуза, фрукты, ягоды), являющийся в сути его изомером. Можно также рассматривать каротины в качестве производных ликопина.

1-ый каротиноидный пигмент, узнаваемый нам сейчас как каротин (лат. carota), был получен из корнеплодов моркови и желтоватой репы в 1831 году германским ученым Фердинандом Вакенродером. Еще позднее германский химик Рихард Вильштеттер предложил эмпирическую формулу каротина С40Н56. И только в 1930 году, спустя практически столетие после официального открытия каротина, швейцарским химиком Полом Каррером была совсем доказана его структурная формула, за что учёный удостоился Нобелевской премии (1937 г.).

Исследования проявили, что каротин может существовать в четырёх формах: ?-каротин, ?-каротин, ?-каротин и ?-каротин, из которых 1-ые три формы представляют собой провитамин А. Попадая в человеческий организм (животного), они преобразуются в актуально нужные вещества ретиноиды (А1, А2, ретиноевая кислота и др.), владеющие антиоксидантными качествами (защита клеток от разрушительного деяния световой энергии). Большей эффективностью по собственному действию отличается ?-каротин, потому что он преобразуется в две молекулы ретинола, тогда как другие (?- и ?-каротин) могут создавать только одну.

Открытие витамина А вышло в 1913 году. Его значение для жизнедеятельности биоорганизмов тяжело переоценить. В качестве структурного компонента клеточных мембран он оказывает благотворное воздействие на рост и развитие, заходит в состав основного зрительного пигмента родопсина, обеспечивает антиоксидантную защиту. Недочет этого витамина в питании значительно понижает иммунитет, замедляет ростовые процессы, плохо отражается на зрительных функциях.

В недавнешних исследовательских работах отыскали доказательство противоопухолевые и радиопротекторные характеристики ?-каротина. Он содействует восстановлению защитных сил организма, благоприятно влияет на работу сердечно-сосудистой системы, показан при неких гинекологических заболеваниях и внутриклеточной гипоксии. Благодаря регенерирующим свойствам, масляные препараты с каротином используются для исцеления ожогов, при обморожении, разных кожных заболеваниях. Не считая того, ?-каротин является канцеро- и гепатопротектором.

Так как человеческий организм не способен синтезировать витамин А без помощи других, то его припасы пополняются за счет верно подобранного питания. К растительной еде, богатой содержанием провитаминов А, относятся морковь, томаты, красноватый перец, листья шпината, тыква, зелёный лук, брокколи, многие ягоды и фрукты. Употребляя продукты, богатые ?-каротином, следует держать в голове, что он плохо растворяется в воде, потому не плохая усваиваемость провитамина обеспечивается в случае сочетания его с маленьким количеством жира. Очень полезны продукты животного происхождения, содержащие ретиноиды (витамин А в более доступной форме): молоко, сливочное масло, сметана, творог, яичный желток, рыбий жир, печень, икра.

Каротин как красящее вещество (краситель Е160 и Е160а) употребляется в пищевой и кондитерской индустрии. Основными источниками его получения фабричным методом являются плоды таких растений как облепиха, шиповник, некие виды грибов и микробов.