Karoteeni ( lat. carota " porkkana ") on kelta-oranssi pigmentti , tyydyttymätön hiilivety karotenoidien ryhmästä .
Empiirinen kaava C40H56 . _ Ei liukene veteen, mutta liukenee orgaanisiin liuottimiin . Sisältää kaikkien kasvien lehdet sekä porkkanoiden, ruusunmarjojen jne. juuressa. Se on A - vitamiinin provitamiini . Rekisteröity elintarvikelisäaineeksi E160a .
Karoteenilla on kaksi isomeeriä : α-karoteeni ja β-karoteeni. β-karoteenia löytyy hedelmien ja vihannesten keltaisista, oransseista ja vihreistä lehdistä. Esimerkiksi pinaatissa , salaatissa, tomaateissa , bataatissa ja muissa.
β-karoteenimolekyylin kaksi terminaalista fragmenttia ( β-rengasta ) ovat rakenteellisesti identtisiä. α-karoteenimolekyyli sisältää kaksi terminaalista syklistä fragmenttia, jotka eroavat kaksoissidoksen sijainnista renkaassa. Toista terminaalisista fragmenteista kutsutaan β-renkaaksi , joka on identtinen β-karoteenin β-renkaan kanssa, kun taas toista kutsutaan ε-renkaaksi .
Seuraavat vaihtoehdot molekyylin osien avaruudelliseen järjestelyyn ovat mahdollisia, jotka määräävät isomeerin rakenteen :
Huolimatta siitä, että karoteenia voidaan saada kemiallisella synteesillä, sitä valmistetaan pääasiassa luonnollisista raaka-aineista.
Karoteenilähteinä käytetään kasveja (esim. kurpitsa , porkkana ), bakteereja (jotkut stafylokokkikannat ), leviä ja sieniä , joissa on runsaasti kohdeainetta .
Karotenoideja saadaan kemiallisella synteesillä [1] [2] ja eristämisellä luonnollisista lähteistä - kasveista ja mikro-organismeista [3] [4] [5] . Kasvien käytöllä karotenoidien lähteenä on myös useita haittoja: se on kausiluonteista; riippuu maaperän ekologisesta tilasta ja sadon tuotosta, vähenevät merkittävästi kasvimateriaalien sairauksien lähteiden kertymisen vuoksi; kasvien kasvattamiseen tarvitaan suuria kylvöalueita. Lisäksi kasvismehun karotenoidien lähteen biologinen hyötyosuus on alhainen johtuen karotenoidien läsnäolosta proteiinikompleksien koostumuksessa, mikä vaikeuttaa suuresti niiden vapautumista. Karoteenin imeytyminen kasviksista rasvattomalla ruokavaliolla on erittäin alhainen.
Beetakaroteenin mikrobiologinen synteesi on oikeutetuin teollinen menetelmä sen valmistamiseksi sekä teknisesti että taloudellisesti [6] . "Mikrobiologisia" karotenoideja, mukaan lukien beetakaroteenia, saadaan rihmasienten, hiivojen , bakteerien, aktinomykeettien ja levien soluista [7] [8] [9] . Sienillä on suuri merkitys erilaisten biologisesti aktiivisten aineiden tuottajina elintarviketeollisuudelle, lääketieteelle, maataloudelle ja muille teollisuudenaloille. Mikroskooppinen limakalvosieni Blakeslea trispora ei ole poikkeus . Blakeslea trispora -kannat ovat β-karoteenin ja lykopeenin supertuottajia [10] [11] [12] [13] ja lisäksi muiden arvokkaiden terpenoidisten yhdisteiden – ubikinonien, ergosterolin [14] [15] [ 13] biosynteesi on mahdollista. 16] . Mikro-organismien karoteenin biosynteesin aikana se kerääntyy tuottajan soluihin. Blakeslea trisporan omat rasvat muodostavat jopa 60 % kokonaisbiomassasta , mikä edistää karoteenin liukenemista käymisen aikana . Tämä lisää vastaavasti sen saatavuutta assimilaatiota varten. Teknologia mikrobiologisten karotenoidien saamiseksi on ympäristöystävällinen, koska siinä ei ole haitallisia päästöjä ja käytetään ei-aggressiivisia kemikaaleja. Karotenoidien valmistuksen alkuraaka-aineita ovat tärkkelys- ja meijeriteollisuuden sivutuotteet, välituotteet ja jätteet, jauhojen jauhaminen, säilyketeollisuus, öljy- ja liha- sekä meijeriteollisuus.
Beetakaroteeni on keltaoranssi kasvipigmentti , yksi 600 luonnollisesta karotenoidista . Beetakaroteeni toimii A-vitamiinin ( retinolin ) edeltäjänä ja on voimakas antioksidantti . Tällä aineella on myös immunostimuloiva ja adaptogeeninen vaikutus [17] .
Kurpitsa, porkkanat, vihreä sipuli, suolaheinä , pinaatti, salaatti , salaatti, roomalainen salaatti, lehtikaali , tomaatit, punaiset paprikat, parsakaali, greipit, luumut, persikat, melonit, aprikoosit, kaki, karviaiset, mustikat, mustaherukat.
Beetakaroteenia löytyy ainutlaatuisesta suolaesiintymästä Krimillä Sasyk -järvellä . Luonnollinen komponentti pääsee suolaaltaisiin Dunaliella sallina -levän kukinnan ansiosta, joka on onnistunut sopeutumaan ultrasuolaisen veden ja auringonsäteilyn ankariin olosuhteisiin oppien tuottamaan beetakaroteenia. Siten beetakaroteeni on luonnollisen merisuolan pääkomponenttien mukana.
18. joulukuuta 2008 päivättyjen rationaalisen ravitsemuksen normeja koskevien metodologisten suositusten mukaan "Energia- ja ravintoaineiden fysiologiset tarpeet Venäjän federaation eri väestöryhmille" (MR 2.3.1.2432 -08) [18] , 6 mg beetakaroteenia vastaa 1 mg A-vitamiinia. Keskimääräinen kulutus eri maissa on 1,8-5,0 mg / vrk. Ylempää hyväksyttävää saantitasoa ei ole vahvistettu. Aikuisten fysiologinen tarve on 5 mg/vrk (otettu käyttöön ensimmäistä kertaa).
Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että todellisuudessa karotenoidien vitamiiniaktiivisuus on kaksi kertaa pienempi kuin aiemmin luultiin. Siksi US Institute of Medicine ehdotti vuonna 2001 toista uutta yksikköä - retinoliaktiivisuusekvivalenttia (RAE). 1 RAE vastaa 1 mikrogrammaa retinolia, 2 mikrogrammaa rasvaan liuennutta β-karoteenia (lääkkeenä), 12 mikrogrammaa "elintarvike"-β-karoteenia tai 24 mikrogrammaa muuta A-provitamiinia.
Beetakaroteenin tyydyttymätön rakenne sallii sen molekyylien imeä valoa ja estää vapaiden radikaalien ja reaktiivisten happilajien kertymisen. Beetakaroteeni estää vapaiden radikaalien tuotantoa. Oletetaan, että tällä tavalla se suojaa immuunijärjestelmän soluja vapaiden radikaalien aiheuttamilta vaurioilta ja voi parantaa immuniteetin tilaa [17] . Beetakaroteeni on luonnollinen immunostimulantti , joka lisää kehon immuunipotentiaalia antigeenityypistä riippumatta , eli se toimii epäspesifisesti.
Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet sen lievän immunostimulatorisen vaikutuksen [19] .
On monia julkaisuja, jotka koskevat beetakaroteenin vaikutusta T-auttajien määrän kasvuun . Samanaikaisesti joissakin kokeissa havaitaan kaikkien T-lymfosyyttien ja joissakin vain T-auttajasolujen määrän kasvu [20] .
Suurin vaikutus näkyy yksilöillä (ihmiset ja eläimet), jotka kokevat oksidatiivista stressiä (epäasianmukainen ruokavalio, sairaudet, vanhuus). Täysin terveissä organismeissa vaikutus on usein vähäinen tai puuttuu [21] .
Vaikutus itsessään liittyy T-lymfosyyttien , mukaan lukien T(0,1,2)-avustajien, lisääntymiskykyyn. Peroksidiradikaali estää T-lymfosyyttien lisääntymistä. Peroksidiradikaalien eliminointi lisää T-solujen kykyä blastogeneesiin. Beetakaroteeni stimuloi myös kateenkorvan kasvua eläimillä, jotka ovat T-lymfosyyttien lähteitä [22] .
Tämä on useimpien lipofiilisten antioksidanttien (luteiini, kryptoksantiini, retinoli, tokoferoli, alfakaroteeni, astaksantiini) epäspesifinen vaikutus [23] .
Täsmälleen T-auttajien, ei muiden lymfosyyttien, kertyminen jaksoittain liittyy ilmeisesti tiettyyn sytokiinitilanteeseen kehossa [24] .
T-lymfosyyttien lisääntymiskyvyn lisääntyminen beetakaroteenin vaikutuksen alaisena osoitettiin myös mallikokeissa lymfosyyttiviljelmillä (eikä pelkästään T-lymfosyyttien). Spesifisten mitogeenien (CON A) käyttö johtaa lymfosyyttien lisääntymiseen . Tämä on sytokiiniympäristön jäljitelmä immuunivasteen aikana. T-lymfosyytit, joissa on beetakaroteenia, lisääntyvät enemmän kuin kontrollit. Tutkimukset ovat osoittaneet, että infektion aikana beetakaroteenivalmiste nopeuttaa immuunivastetta [25] . T-auttajien kasvu ja erilaistuminen riippuu myös interleukiinien 1,2,4 läsnäolosta. Nämä sytokiinit muodostuvat itse T-lymfosyyteissä ja makrofageissa. Beetakaroteeni lisää merkittävästi makrofagien aktiivisuutta , koska ne käyvät läpi erityisiä peroksidiprosesseja, jotka vaativat suuren määrän antioksidantteja. Makrofagit suorittavat fagosytoosin lisäksi antigeenin esittelyä ja stimuloivat vastaavia T-auttajia. Tämä johtaa T-auttajien määrän kasvuun. Mutta vain antigeenin läsnä ollessa [26] .
Jotkut kotimaiset tutkijat yhdistävät beetakaroteenin immunomodulatorisen vaikutuksen vaikutukseen arakidonihappoon ja sen metaboliitteihin [27] .
Erityisesti oletetaan, että beetakaroteeni estää arakidonihappotuotteiden tuotantoa (tarkoittaa omega-rasvahappoja), mikä estää prostaglandiini E2:n (fysiologisesti aktiivinen lipidiaine) tuotantoa [28] . Prostaglandiini E 2 on NK-solujen suppressori, joka vähentää sen pitoisuutta, beetakaroteeni lisää gamma -interferonia tuottavien NK-solujen toimintaa . Siten beetakaroteeni suorittaa immunostimuloivan vaikutuksensa [29] .
Karotenemia tai hyperkarotenemia on ylimääräistä karoteenia kehossa (toisin kuin ylimäärä A-vitamiinia, karoteenilla on alhainen toksisuus). Yleensä karotenemiaa ei pidetä vaarallisena tilana, vaikka se johtaa ihon kellastumiseen ( karotenoderma ). Se havaitaan usein, jos ruoassa on paljon porkkanoita , mutta se voi olla myös oire vaarallisemmista tiloista.
Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että beetakaroteeni antioksidanttina vähentää syövän todennäköisyyttä ihmisillä, jotka syövät paljon tätä ainetta sisältäviä ruokia. Mutta viime vuosikymmeninä tehdyt suuret tutkimukset ovat osoittaneet, että beetakaroteenin käyttö päinvastoin lisää keuhkosyövän ja eturauhassyövän todennäköisyyttä tupakoitsijoilla sekä asbestin tuotannossa työskentelevillä [30] .
Vuonna 1994 The New England Journal of Medicine -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa [31] todettiin, että beetakaroteenin käyttö lisäsi tupakoitsijoiden syövän todennäköisyyttä 18%.
Toisen Journal of the National Cancer Institute -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan [32] tupakoitsijoiden ilmaantuvuus lisääntyy 28 % karoteenin saannin vuoksi.
Vuonna 2009 koottu tieteellinen näyttö tukee hypoteesia, jonka mukaan suuret annokset beetakaroteenia tupakoitsijoilla voivat lisätä riskiä sairastua keuhkosyöpään [33] . Tämän karoteenin vaikutuksen spesifistä mekanismia ei tunneta.
Monet kasvit, joiden aromissa iononilla on merkittävä rooli , johtuvat hajusta merkittävästä karoteenipitoisuudesta, iononimolekyylin rakenteellisesta esiasteesta.
Karoteeni on hyväksytty käytettäväksi ravintolisänä Euroopan unionissa [34] , Australiassa , Uudessa-Seelannissa [35] , Yhdysvalloissa [36] ja monissa muissa maissa ympäri maailmaa, ja sillä on Codex Alimentarius -numero E160a . Useimmiten karoteenia käytetään värjäämään elintarvikkeita, kuten mehuja , kakkuja , jälkiruokia , voita ja margariinia [37] .
Vuonna 2001 FAO/WHO:n elintarvikelisäaineita käsittelevä sekaasiantuntijakomitea (JECFA) asetti karoteenin siedettäväksi päiväsaannin (ADI) arvoksi 5 mg/kg [38] . Vuonna 2012 Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) arvioi karoteenin uudelleen elintarvikelisäaineena [39] . EFSA-komissio ei pystynyt määrittämään ADI-arvoa, mutta selvensi, että palmuöljystä , porkkanoista ja levistä peräisin olevan karoteenin kulutus on joka tapauksessa enemmän kuin ravintolisänä [39] .
| Ravintolisät | |
|---|---|
| |