Karoten i karotenoidy: ich rodzaje, właściwości, znaczenie i zastosowanie. Karotenoidy i ich znaczenie w przyrodzie ożywionej i dla człowieka

Karotenoidy - rozpuszczalne w tłuszczach pigmenty w kolorze żółtym, pomarańczowym i czerwonym są obecne w chloroplastach wszystkich roślin. Są także częścią chromoplastów w niezielonych częściach roślin, na przykład w korzeniach marchwi, od której łacińska nazwa (Daucus carota L.) mają swoje imię. W zielonych liściach karotenoidy są zwykle niewidoczne ze względu na obecność chlorofilu, ale jesienią, kiedy chlorofil ulega rozkładowi, to karotenoidy nadają liściom charakterystyczną żółto-pomarańczową barwę. Karotenoidy są również syntetyzowane przez bakterie i grzyby, ale nie przez organizmy zwierzęce. Obecnie znanych jest około 400 pigmentów należących do tej grupy.

Struktura i właściwości. Skład pierwiastkowy karotenoidów określił Willstetter. W latach 1920-1930 określono strukturę głównych pigmentów tej grupy. Po raz pierwszy sztuczną syntezę szeregu karotenoidów przeprowadzono w 1950 roku w laboratorium P. Carrera. Do karotenoidów zalicza się trzy grupy związków: 1) pigmenty pomarańczowe lub czerwone karoteny(C40H56); 2) żółty ksantofile(C4oH56O2 i C40H51O4); 3) kwasy karotenoidowe - produkty utleniania karotenoidów o skróconym łańcuchu i grupach karboksylowych (na przykład C 20 H 24 O 2 - krocetyna, która ma dwie grupy karboksylowe).

Karoteny i ksantofile są dobrze rozpuszczalne w chloroformie, benzenie, dwusiarczku węgla i acetonie. Karoteny są łatwo rozpuszczalne w ropie naftowej i eterze dietylowym, ale prawie nierozpuszczalne w metanolu i etanolu. Ksantofile są dobrze rozpuszczalne w alkoholach i znacznie słabiej rozpuszczalne w eterze naftowym.

Wszystkie karotenoidy są związkami polienowymi. Karotenoidy z dwóch pierwszych grup składają się z ośmiu reszt izoprenowych, które tworzą łańcuch sprzężonych wiązań podwójnych. Karotenoidy mogą być acykliczne (alifatyczne), mono- i bicykliczne. Pierścienie na końcach cząsteczek karotenoidów są pochodnymi jononu (ryc. 1).

Ryc.1. Wzory strukturalne karotenoidy i kolejność ich przemian

Przykładem acyklicznego karotenoidu jest likopen(C 40 H 56) - główny karoten niektórych owoców (w szczególności pomidorów) i fioletowych bakterii.

Karoten(Rys. 1) ma dwa pierścienie β-jononowe (podwójne wiązanie pomiędzy C5 i C6). Podczas hydrolizy β-karotenu przy centralnym wiązaniu podwójnym powstają dwie cząsteczki witaminy A (retinolu). α-karoten różni się od β-karotenu tym, że ma jeden pierścień β-jononowy i drugi pierścień J-jononowy (podwójne wiązanie pomiędzy C4 i C5).

Ksantofil luteina- pochodna a-karotenu, oraz zeaksantyna- β-karoten. Te ksantofile mają jedną grupę hydroksylową na każdym pierścieniu jononowym. Dodatkowe włączenie dwóch atomów tlenu do cząsteczki zeaksantyny przy podwójnych wiązaniach C5 -C6 (grupy epoksydowe) prowadzi do powstania wiolaksantyna. Nazwa

„wiolaksantyna” odnosi się do uwalniania tego związku z płatków bratków żółtych (Fiołek trójkolorowy). Zeaksantynę po raz pierwszy uzyskano z ziaren kukurydzy (Zea Mays). Luteina (od łac. luteusz -żółty) występuje zwłaszcza w żółtku jaj kurzych. Do najbardziej utlenionych izomerów luteiny zalicza się m.in fukoksantyna(C 40 H 60 O 6) to główny ksantofil brunatnic.

Głównymi karotenoidami plastydów roślin wyższych i alg są β-karoten, luteina, wiolaksantyna i neoksantyna. Synteza karotenoidów rozpoczyna się od acetylo-CoA, poprzez kwas mewalonowy, pirofosforan geranylogeranylu do likopenu, który jest prekursorem wszystkich innych karotenoidów. Synteza karotenoidów zachodzi w ciemności, ale gwałtownie przyspiesza pod wpływem światła. Widma absorpcyjne karotenoidów charakteryzują się dwoma pasmami w obszarze fioletowo-niebieskim i niebieskim od 400 do 500 nm (patrz ryc. 4.3). Liczba i położenie maksimów absorpcji zależą od rozpuszczalnika. To widmo absorpcji jest określone przez układ sprzężonych wiązań podwójnych. Wraz ze wzrostem liczby takich wiązań maksima absorpcji przesuwają się w kierunku widma o większej długości fali. Karotenoidy, podobnie jak chlorofile, są niekowalencyjnie związane z białkami i lipidami błon fotosyntetycznych.

Rola karotenoidów w procesach fotosyntezy

Karotenoidy są niezbędnymi składnikami systemów pigmentowych wszystkich organizmów fotosyntetyzujących. Pełnią szereg funkcji, z których główne to: 1) udział w absorpcji światła jako dodatkowe pigmenty, 2) ochrona cząsteczek chlorofilu przed nieodwracalną fotoutlenianiem. Być może karotenoidy biorą udział w wymianie tlenu podczas fotosyntezy.

Znaczenie karotenoidów jako dodatkowych pigmentów pochłaniających światło w niebieskofioletowej i niebieskiej części widma staje się oczywiste, gdy rozważymy rozkład energii w widmie całkowitego promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi. Jak wynika z rysunku 2, maksimum tego promieniowania przypada na niebiesko-niebieską i zieloną część widma (480 - 530nm). W warunkach naturalnych całkowite promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi składa się ze strumienia bezpośredniego promieniowania słonecznego na powierzchnię poziomą oraz promieniowania rozproszonego z nieba.

Rys. 2. Rozkład energii w widmie promieniowania całkowitego i rozproszonego przy bezchmurnym niebie

Rozpraszanie światła w atmosferze następuje na skutek cząstek aerozolu (kropelki wody, cząsteczki kurzu itp.) i wahań gęstości powietrza (rozpraszanie molekularne). Skład widmowy całkowitego promieniowania w zakresie 350 - 800 nm przy bezchmurnym niebie pozostaje prawie niezmieniony w ciągu dnia. Wyjaśnia to fakt, że wzrostowi udziału promieni czerwonych w bezpośrednim promieniowaniu słonecznym, gdy Słońce jest nisko, towarzyszy wzrost udziału światła rozproszonego, które zawiera wiele promieni niebiesko-fioletowych. Atmosfera ziemska rozprasza promienie krótkofalowe w znacznie większym stopniu (intensywność rozpraszania jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali do czwartej potęgi), przez co niebo wydaje się niebieskie. W przypadku braku bezpośredniego światła słonecznego (pochmurna pogoda) wzrasta udział promieni niebiesko-fioletowych. Dane te wskazują na znaczenie krótkofalowej części widma, gdy rośliny lądowe wykorzystują światło rozproszone oraz na możliwość wykorzystania karotenoidów biorących udział w fotosyntezie jako dodatkowych barwników. Doświadczenia modelowe wykazały wysoką efektywność przenoszenia energii świetlnej z karotenoidów do chlorofilu A, Co więcej, tę zdolność mają cząsteczki karotenu, ale nie ksantofile.

Drugą funkcją karotenoidów jest funkcja ochronna. Po raz pierwszy dowód na to, że karotenoidy mogą chronić cząsteczki chlorofilu przed zniszczeniem, uzyskał D.I. Iwanowski. W jego eksperymentach probówki zawierające tę samą objętość roztworu chlorofilu i różne stężenia karotenoidów wystawiano na bezpośrednie działanie promieni słonecznych przez 3 godziny. Okazało się, że im więcej karotenoidów było w probówce, tym mniej chlorofilu uległ zniszczeniu. Następnie dane te doczekały się licznych potwierdzeń. Zatem wolne od karotenoidów mutanty Chlamydomonas giną na świetle w atmosferze tlenowej, a w ciemności, przy heterotroficznym sposobie odżywiania, rozwijają się i rozmnażają normalnie. U mutanta kukurydzy, któremu brakowało syntezy karotenoidów, powstały chlorofil został szybko zniszczony w warunkach tlenowych i przy silnym świetle. W przypadku braku tlenu chlorofil nie uległ zniszczeniu.

W jaki sposób karotenoidy zapobiegają niszczeniu chlorofilu? Obecnie wykazano, że karotenoidy są w stanie reagować z chlorofilem znajdującym się w stanie tripletowym, zapobiegając jego nieodwracalnemu utlenieniu. W tym przypadku energia trypletowego stanu wzbudzonego chlorofilu zamienia się w ciepło.

Ryc.3. Reakcja karotenoidów z chlorofilem

Ponadto karotenoidy, oddziałując ze wzbudzonym (singletowym) tlenem, który niespecyficznie utlenia wiele substancji organicznych, mogą przenieść go do stanu podstawowego.

Ryc.4. Reakcja karotenoidów ze wzbudzonym tlenem

Rola karotenoidów w metabolizmie tlenu podczas fotosyntezy jest mniej jasna. W roślinach wyższych, mchach, algach zielonych i brunatnych następuje zależne od światła, odwracalne głębokie utlenianie ksantofili. Przykładem takiej transformacji może być cykl wiolaksantynowy.

Ryc.5. Cykl wiolaksantyny

Znaczenie cyklu wiolaksantyny pozostaje niejasne. Być może służy to eliminacji nadmiaru tlenu. Karotenoidy w roślinach pełnią także inne funkcje niezwiązane z fotosyntezą. We wrażliwych na światło „oczach” jednokomórkowych wiciowców oraz na końcach pędów roślin wyższych karotenoidy i kontrastujące światło pomagają określić jego kierunek. Jest to konieczne do fototaksji u wiciowców i fototropizmu u roślin wyższych.

Karotenoidy decydują o barwie płatków i owoców niektórych roślin.Pochodne karotenoidów – witamina A, ksantoksyna działająca jak ABA i inne związki biologicznie czynne. Chromoproteinowa rodopsyna, występująca w niektórych bakteriach halofilnych, pochłania światło i działa jak pompa H+. Grupą chromoforową bakteriorodopsyny jest retinal, aldehydowa forma witaminy A. Bakteriorodopsyna jest podobna do rodopsyny w analizatorach wzrokowych zwierząt.



Charakteryzują się zdolnością do akumulacji dużych ilości karotenoidów. Karotenoidy są związkami o charakterze terpenoidowym i większość z nich należy do tetraspenów zawierających 40 atomów węglowodanów w cząsteczce (związki C40). Składają się z ośmiu jednostek izoprenowych i są utworzone przez połączenie od ogona do ogona dwóch fragmentów, z których każdy składa się z czterech jednostek izoprenowych połączonych główką do głowy. Zatem dwie centralne grupy metylowe znajdują się w pozycji 1,6 względem siebie, podczas gdy pozostałe niekońcowe grupy metylowe znajdują się w pozycji 1,5 (rysunek 1).

Rycina 1 - Schemat połączenia reszt izoprenowych w centralnej części cząsteczek karotenoidów.

Karotenoidy Charakterystyka ogólna

Wszystkie karotenoidy można formalnie otrzymać z acyklicznego związku likopenu (ryc. 2) poprzez reakcje obejmujące uwodornienie, odwodornienie, cyklizację, wprowadzenie tlenu w różnych pozycjach, migrację wiązań podwójnych, migrację grup metylowych, wydłużanie łańcucha, skracanie łańcucha.

Rysunek 2 - Struktura likopenu

Składają się wyłącznie z atomów węgla i wodoru i nazywane są karotenami. Należą do nich likopen, fitoen, fitofluina, 'alfa;, 'beta;, 'gamma;, 'delta;, 'zeta;, 'epsilon;-karoten, neurosporyna, 'alfa;- i 'beta;-zekaroten (ryc. 4). ). Nazywa się karotenoidy zawierające tlen ksantofile. Zdecydowana większość obecnie znanych karotenoidów to ksantofile (ryc. 4).Karotenoidy, w których wiązania pojedyncze i podwójne są przesunięte o jedną pozycję, nazywane są karotenoidami retrokarotenoidy. Na przykład retrokarotenoidy obejmują pigment z grupy ksantofilów eschscholzxanthine.

Rysunek 3 - Wzory strukturalne karotenów chromoplastowych.

Oprócz C40-karotenoidów, ich pochodne powszechnie występują w roślinach zawierających mniej niż 40 atomów węgla (apokarotenoidy), których przykładami są 3-cytrauryna i krocetyna. Grzyby i bakterie zawierają także karotenoidy C 45 i C 50, które nie występują w roślinach wyższych.

O tym może decydować obecność sprzężonych wiązań podwójnych w strukturze karotenoidów cis-trans-tomer. Większość naturalnie występujących karotenoidów występuje w formie trans. Jednak w organizmach żywych, w tym w roślinach, występują również izomery cis niektórych karotenoidów, na przykład cis-fitoen, cis-fitofluina, prolikopen (cis-izomer likopenu). Struktury cykliczne wielu karotenoidów zawierają asymetryczne atomy węgla, co również prowadzi do istnienia wielu stereoizomerów. W szczególności chryzantemaksantyna i flawoksantyna mają ten sam wzór strukturalny, ale różnią się orientacją przestrzenną grup bocznych.

Rysunek 4 - Wzory strukturalne ksantofili chromoplastowych.

Karotenoidy występują w postaci wolnej lub mogą być estryfikowane kwasami tłuszczowymi, octanami i węglowodanami. W płatkach jednorocznych kwiatów słonecznika znajdują się estry ksantofili z kwasem palmitynowym, stearynowym, mirystanowym, laurynowym i octanem, a główna ilość krocetyny, najobficiej występującego pigmentu płatków szafranu, jest estryfikowana gentiobiozą i glukozą w różnych kombinacjach.

Rozmieszczenie i lokalizacja karotenoidów

Karotenoidy tkanek fotosyntetycznych zlokalizowane są głównie w granie chloroplastów, prawdopodobnie w postaci chromoproteiny. W szczególności odkryto kompleksy białkowe z wiolaksantyną i „beta-karotenem”. Kiedy białka chloroplastowe rozpuszczają się w detergencie, można je rozdzielić przez wirowanie na dwie główne frakcje, lekką i ciężką, które odpowiadają fotosystemom I i II. Karotenoidy są rozmieszczone nierównomiernie pomiędzy tymi dwiema frakcjami. Fotosystem I jest wzbogacony w „beta;-karoten, natomiast w fotosystemie II dominują ksantofile.

Pigmenty etiolowanych siewek zlokalizowane są w etioplastykach. Należy zauważyć, że dominujące pigmenty w etioplastach sadzonek etiolowanych i chloroplastach dojrzałych liści różnią się od siebie. Zatem głównymi ksantofilami etioplastów fasoli pospolitej są flawoksantyna i chryzantemaksantyna, których nie ma w zielonych liściach. Jednocześnie nie zawierają neoksantyny, która jest najobficiej występującym barwnikiem w liściach dorosłych roślin.

Karotenoidy znajdujące się w płatkach kwiatów zlokalizowane są w chromoplastykach.

W chromoplastach żółtych żonkili karotenoidy gromadzą się głównie w licznych koncentrycznych błonach. „beta;-Karoten w plastydach korony narcyza śnieżnego zlokalizowany jest w kryształach znajdujących się w przestrzeni wewnątrztylakoidowej. W chromoplastach kwiatów Chrysanthemum sativum i janowca hiszpańskiego, tulipana, miotły Sarothamnus i wielu innych roślin karotenoidy zlokalizowane są w osmiofilnych plastoglobulach. W płatkach nagietka błotnego karotenoidy oprócz chromoplasty znajdują się również w chloroplastach, a w kwiatach niektórych roślin karotenoidy są nieobecne.

W chromoplastach kwiatów tulipanów karotenoidy zlokalizowane są w osmiofilnych plastoglobulach

Ksantofile w chromoplastach kwiatowych, w przeciwieństwie do pigmentów tkanek fotosyntetycznych, są estryfikowane kwasami palmitynowymi, stearynowymi, mirystynowymi lub laurynowymi. Znaleziono także karotenoidy estryfikowane octanem i węglowodanami.

Dojrzałe owoce wielu roślin zabarwiają się ze względu na obecność w nich niektórych karotenoidów. Podobnie jak w kwiatach, karotenoidy owocowe zlokalizowane są w chromoplastach, które powstają z chloroplastów podczas dojrzewania. W niektórych przypadkach, na przykład w owocach konwalii, z proplastidów powstają chromoplasty.

Karotenoidy w chromoplastykach czerwone owoce papryki jednorocznej, dyni, róży rugozowej i owoców niektórych innych roślin zlokalizowane są w osmiofilnych plastoglobulach i formacjach rurkowych. W owocach żółtej, pomarańczowej i białej odmiany papryki jednorocznej karotenoidy gromadzą się w postaci formacji krystalicznych. Ksantofile występujące w owocach, a także w kwiatach, są w dużej mierze zestryfikowane.

Karotenoidy powszechnie występują w podziemnych organach marchwi i słodkich ziemniaków, choć należy zauważyć, że kolor niektórych azjatyckich odmian marchwi wynika z obecności antocyjanów. Reprezentowane jest 90-95% karotenoidów odmian marchwi pomarańczowej karoteny. Wśród nich najliczniej reprezentowana 'alfa; „beta;, v-karoten i likopen, natomiast „gamma;-karoten, zeta;-karoten, neurosporyna, fitoen i fitofuina występują w śladowych ilościach. Ksantofile w marchwi pomarańczowej stanowią jedynie 5-10% wszystkich karotenoidów, ale ich ilość wzrasta do 75-93% w odmianach marchwi żółtej i co najmniej 95% w marchwi białej.

Główny pigment słodkich ziemniaków ( Ipomea batatas edulis) Jest 'beta karoten. W marchwi pigmenty zlokalizowane są w krystalicznych chromoplastach, których strukturę szczegółowo zbadano. Karotenoidy znajdują się także w nasionach, pylnikach, pręcikach i pyłkach różnych roślin. Wykazano, że w przydatkach kolb Typhonium fififa i Arum są one zlokalizowane w chromoplastach.

Skład karotenoidów w chromoplastach jest bardzo unikalny i różni się znacznie od składu pigmentów w chloroplastach. Pomimo tego, że główne karotenoidy większości chromoplastów znajdują się także w chloroplastach tkanek fotosyntetycznych, ich stosunek ilościowy w tych organellach jest inny. Jednocześnie chromoplasty niektórych roślin zawierają specyficzne karotenoidy, których nie ma w chloroplastach. Na przykład kapsantyna, jeden z dominujących pigmentów dojrzałych pomidorów, występuje tylko w chromoplastach. Co więcej, jest to pigment specyficzny gatunkowo, ponieważ nie znaleziono go jeszcze w innych roślinach.

Jak zauważono wcześniej, większość karotenoidów roślinnych zlokalizowana jest w plastydach. Jednakże karotenoidy zidentyfikowano także w nieplastydowych składnikach strukturalnych komórek roślinnych. W szczególności wiele zielonych glonów w niesprzyjających warunkach rozwoju, zwykle głodzie azotu, gromadzi duże ilości karotenoidów w depozytach wewnątrzkomórkowych, nie ograniczając błon i wakuoli lipidowych. S.Brow n i J. Prebble stosując specjalne środki ostrożności w celu hamowania lipaz i polifenolooksydaz, odkryli, że rozkład karotenu we frakcjach podczas wirowania różnicowego w gradiencie gęstości sacharozy w homogenacie kalafiora zbiegł się z rozkładem dehydrogenazy bursztynianowej, enzymu będącego markerem mitochondriów.

Na podstawie tych eksperymentów autorzy doszli do wniosku, że mitochondria zawierają karotenoidy. Do podobnych wniosków wyciągnięto doświadczenia z bulwami ziemniaka, w których karotenoidy stwierdzono także w innych frakcjach, zwłaszcza w „lekkiej” frakcji błonowej oraz w mikrosomach. Jednakże ilość pigmentów we frakcjach nieplastydowych była niewielka, co nieco komplikuje interpretację uzyskanych wyników.

Słońce, powietrze, praca przy komputerze, czytanie o zmierzchu, zbyt niskie i zbyt wysokie temperatury, wiatr, suche powietrze w ogrzewanych pomieszczeniach – to wszystko szkodzi oczom. Dbanie o nie i wspieranie ich odpowiednią dietą robi różnicę.

Okresowe problemy z łzawieniem, suchością gałki ocznej, podrażnieniami i dyskomfortem to łagodniejsze skutki chorób oczu. Niestety, nie są one jedyne. Złe odżywianie, które ogranicza podaż cennych składników odżywczych, odbija się także w lustrze naszych oczu. Mówią, że „oczy są zwierciadłem duszy”. Być może, ale są też odzwierciedleniem naszego stylu życia, który znacząco wpływa na ich zdrowie i kondycję fizyczną, a także ryzyko zachorowania na choroby, w tym prowadzące do utraty wzroku, takie jak zaćma, jaskra czy zwyrodnienie plamki żółtej.

Chcąc sobie pomóc, z reguły sięgamy po leki w postaci nawilżających kropli lub żelu – tzw. sztucznych łez – jest to dobry i szybki sposób, aby pomóc sobie, chwilowo. Warto jednak podjąć inne działania, aby skutecznie poprawić stan naszych oczu i zapobiec wystąpieniu poważnych chorób. Jeśli masz problemy ze wzrokiem, udaj się do okulisty, który po dokładnym badaniu odpowie na pytanie, skąd biorą się choroby i jak sobie z nimi radzić. Nie odkładaj tego na później.

Zwróć uwagę na to, co jesz. Dieta ma ogromne znaczenie zarówno w profilaktyce, jak i wspomaganiu leczenia powszechnych dolegliwości. Aby cieszyć się doskonałym wzrokiem przez wiele lat, warto zwrócić uwagę na pewne składniki odżywcze, które powinny się w nim znajdować. Poniżej przedstawiamy, co pomaga, a co szkodzi naszym oczom.

Zdrowe produkty do oczu

Witaminy antyoksydacyjne A, E, C, które przeciwdziałają powstawaniu wolnych rodników i neutralizują ich działanie. Wzajemnie na siebie wpływają, wzmacniając i uzupełniając swoje funkcje. Karotenoidy i antocyjany – naturalne barwniki pochodzenie roślinne ważne dla wzroku. Witaminy z grupy B i witamina D. Dodatkowo EFAS (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe), a także cynk i selen. Dlaczego są ważne i gdzie się znajdują?

Owoce i warzywa dla zdrowia oczu

Korzyści ze spożywania warzyw i owoców jest wiele i stanowią one integralną część zdrowej diety. Mają także kluczowe znaczenie dla zdrowia naszych oczu, gdyż są cennym źródłem witamin i minerałów. Te naturalne źródła przeciwutleniaczy, karotenoidów, antocyjanów i mikroelementów to potężna broń w walce o zdrowie oczu. Witamina C to jeden z najpopularniejszych antyoksydantów, działa ochronnie, jest niezbędna do syntezy kolagenu, zmniejsza ryzyko wystąpienia zaćmy i łagodzi objawy jaskry.

Źródła witaminy C: czerwona słodka papryka, pomidory, świeża i marynowana kapusta biała, czerwona kapusta, brukselka, kalafior, porzeczki, truskawki, agrest, maliny, żurawina, jagody, acerola, kiwi, owoce cytrusowe.

Aby dbać o oczy, warto włączyć do swojej diety jak najwięcej zielonych warzyw liściastych. Świetnie sprawdzą się np.: sałata lodowa, rukola, cykoria, kapusta, szpinak, warzywa kapustne, boćwina. Zawierają wiele przeciwutleniaczy, które zmniejszają ryzyko chorób oczu. Są doskonałym źródłem witamin A, C, K, B, wapnia, żelaza, potasu, magnezu. Dodatkowo znajdziesz w nich wysokie stężenie tlenku azotu. Ich stosowanie zmniejsza ryzyko wystąpienia jaskry. Jaskra zakłóca przepływ krwi do nerwu wzrokowego, a tlenek azotu pomaga regulować ten przepływ, zapobiegając jego występowaniu.

Zwróć uwagę na jagody. Jeżyny, jagody, porzeczki, truskawki i maliny są cennym źródłem antocyjanów korzystnie wpływających na zdrowie oczu. Antocyjany to naturalne barwniki występujące w kolorze czerwonym, niebieskim i fioletowe owoce i warzywa. Flawonoidy te mają silne właściwości przeciwutleniające. Wzmacniają naczynia krwionośne w gałce ocznej, wpływając na ich prawidłowe ukrwienie i odżywienie. Działają przeciwzapalnie i przeciwbakteryjnie, zapobiegają infekcjom spojówek i łagodzą stany zapalne.

Pokarmy bogate w karotenoidy

Pomarańczowe warzywa i owoce - marchew, dynia, papryka, nektarynki, brzoskwinie, pomarańcze, czerwona papryka, cukinia, brokuły, kukurydza, awokado, agrest. To jest lista produktów bogatych w karotenoidy.

Karotenoidy– Są to naturalne barwniki roślinne. Najważniejsze dla oczu są luteina i zeaksantyna oraz beta-karoten, które korzystnie wpływają na ich zdrowie. Obecność karotenoidów w organizmie człowieka jest ściśle uzależniona od ich spożycia w pożywieniu. Szczególne znaczenie mają luteina i zeaksantyna, które występują w tkankach oka i odgrywają bardzo ważną rolę w procesie widzenia. Spożywanie wystarczającej ilości luteiny i zeaksantyny zapobiega rozwojowi chorób oczu związanych z wiekiem, takich jak zwyrodnienie plamki żółtej. Karotenoidy stanowią swego rodzaju filtr, który chroni oczy przed szkodliwym promieniowaniem UVA i UVB. Dostarczane z pożywieniem gromadzą się głównie w plamce żółtej – środkowej części siatkówki oraz w soczewce. Dzięki swoim właściwościom antyoksydacyjnym chronią siatkówkę przed uszkodzeniami, a także zmniejszają ryzyko rozwoju zaćmy.

Źródła białka

Jedz chude mięso, ryby i owoce morza, orzechy, rośliny strączkowe i jajka. Mięso i owoce morza są dobre źródła cynk jest jednym z najważniejszych minerałów chroniących wzrok i zapobiegających utracie wzroku. Wspomaga w szczególności działanie witaminy A w zapobieganiu występowaniu tzw. „ślepoty nocnej”, a także zmniejsza ryzyko rozwoju zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem. Uwaga: Cynk można znaleźć w pszenicy, pestkach dyni, czosnku i orzechach.

Jajka są źródłem luteiny. Jedzenie gotowane jajka w połączeniu z warzywami zwiększa wchłanianie karotenoidów. Zapamiętaj sposób przygotowania powyższych produktów. Smażenie może faktycznie obniżyć ich wartość odżywczą, a nawet sprawić, że będą niezdrowe, dlatego najlepiej unikać tej opcji gotowania.

Korzyści z ryb dla oczu

Tłuste ryby, takie jak łosoś, tuńczyk, makrela i sardynki, są bogate w kwasy tłuszczowe omega-3, które mają korzystny wpływ na zdrowie oczu, zmniejszając ryzyko zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem. Dodatkowo EFAS (niezbędne kwasy tłuszczowe) przeciwdziałają występowaniu zespołu suchego oka (co jest związane z niskim poziomem DHA). Może również wpływać na prawidłowy poziom płynu wewnątrz gałek ocznych, zmniejszając tym samym ryzyko wystąpienia wysokiego ciśnienia wewnątrzgałkowego, które jest przyczyną jaskry. Ponadto ryby są źródłem witaminy D, która pomaga redukować problemy związane z procesem starzenia się oczu.

Zdrowe tłuszcze

Tłoczone na zimno oleje roślinne – orzechowy, migdałowy, słonecznikowy, lniany. Zawierają także witaminę E, która jest bardzo ważna dla zdrowia oczu. Witamina E (tokoferol) pomaga zapobiegać utlenianiu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych Kwasy tłuszczowe, zagęszcza błony komórkowe, zapobiega utlenianiu witaminy A i wpływa na jej wchłanianie, neutralizuje wolne rodniki i hamuje powstawanie substancji toksycznych. Jest to jeden z najsilniejszych przeciwutleniaczy. Wpływa na profilaktykę zaćmy i zwyrodnienia plamki żółtej. Uwaga: Witamina E występuje w maśle, jajach, warzywach, sałacie, rybach i roślinach strączkowych.

Pokarmy bogate w witaminy z grupy B

Witaminy z grupy B odgrywają znaczącą rolę w prawidłowym funkcjonowaniu wzroku i profilaktyce chorób oczu. Redukują przewlekłe stany zapalne, zapobiegają wzrostowi poziomu homocysteiny, co wpływa na problemy naczyniowe, a te z kolei wpływają na problemy z siatkówką. Spośród witamin z tej grupy najważniejsze to: witamina B1 – wpływa na siłę wzroku, B2 – chroni przed pojawieniem się światłowstrętu. Duże znaczenie mają także witaminy B3, B5, B12, kwas foliowy i cholina.

Gdzie ich szukać?

Źródła witaminy B1: produkty zbożowe, kiełki pszenicy, rośliny strączkowe, orzechy i nasiona, ryby, chuda wieprzowina, brązowy ryż, kiełki soi, pieczywo sojowe pełnoziarnisty, szparagi, kalafior, por, kapusta czerwona, pieczywo żytnie, suszone owoce.

Źródła witaminy B2: mięso, wątroba, nabiał, fermentowane produkty mleczne, niektóre rodzaje tłustych ryb (łosoś, makrela), zielone warzywa, drożdże, pieczywo pełnoziarniste.

Źródła witaminy B3: mięso, ryby, wątroba, nabiał, sery, jaja, drożdże, brokuły, produkty zbożowe, rośliny strączkowe, orzechy i nasiona, niektóre rodzaje ziół (rumianek, kozieradka, mięta, pokrzywa).

Źródła witaminy B5: drób, wątroba, tłusta ryba, ryż brązowy, pieczywo pełnoziarniste, mleko i produkty mleczne, ser, brokuły, ziemniaki, awokado, pomarańcze, banany, melony, soja, orzechy, grzyby.

Źródła witaminy B12: mięso, ryby, mleko i jego przetwory, jaja, sery, podroby, drożdże.

Źródła kwasu foliowego: soja, szparagi, szpinak, brokuły, brukselki, zielony groszek, banany, jabłka, pomarańcze, pieczywo razowe, otręby pszenne

Dziś opowiem Wam jak uzyskać złocisty, promienny i atrakcyjny koloryt skóry bez makijażu i solarium. Zaintrygowany? W rzeczywistości wszystko jest dość proste. Eksperci z Uniwersytetu St. Andrews zebrali grupę ochotników, aby przeanalizować wpływ diety na kolor skóry. Robili zdjęcia ludziom przed i po kursie żywienia. Okazało się, że owoce i warzywa spowodowały zwiększenie naturalnego odcienia czerwieni i żółci na skórze (w rzeczywistości przyciemniły ją). Oceniając atrakcyjność, taka skóra jest uznawana za najzdrowszą i najseksowniejszą.

Warzywa (karoten) są po prawej stronie!

Odcień skóry zależy od kombinacji pigmentów: melaniny, hemoglobiny i karotenów. Melanina zależy od genów i słońca, ale hemoglobina znajduje się w naczyniach krwionośnych, więc zaczerwienienie skóry zależy od ich odcienia i głębokości. Jeśli pojawi się siniak, zmieni on kolor w wyniku rozkładu hemoglobiny na składniki inny kolor. To hemoglobina sprawia, że ​​policzki stają się różowe i pozwala się rumienić pod wpływem podniecenia, gdy naczynia krwionośne rozszerzają się pod wpływem wydzielania hormonów.

Dr Ross Whitehead, który kierował badaniem, uważa, że ​​warzywa i owoce mogą być (znacznie zdrowszym) zamiennikiem solarium. Przeprowadzono także osobny eksperyment: naukowcy poprosili ludzi o ocenę atrakcyjności kilku osób. W rezultacie najczęściej pozytywne recenzje otrzymało „ludzi o zdrowej cerze”.

Już wcześniej wiadomo było, że pomocne mogą okazać się niektóre warzywa, np. marchewka kolor pomarańczowy skórę, a mimo to nie było to aż tak odkrywcze. Ale teraz udowodniono eksperymentalnie, że wzrost pigmentów w skórze może być zauważalny dla innych. Korzystając z czujników światła, naukowcy wykazali, że odcienie czerwieni i żółci są powiązane z poziomem karotenoidów w skórze.

Istnieją setki różnych rodzajów karotenoidów. Głównymi przedstawicielami karotenoidów w roślinach wyższych są dwa pigmenty - karoten (pomarańczowy) i ksantofil (żółty). Jednak w tym eksperymencie najsilniej na skórę działał likopen z pomidorów i czerwonej papryki, a także beta-karoten zawarty w marchwi, a także brokułach, cukinii i szpinaku. Na kolor skóry mogą mieć również wpływ substancje chemiczne zwane polifenolami, występujące w jabłkach, jagodach i wiśniach, które powodują napływ krwi na powierzchnię skóry.

Ross Whitehead, główny naukowiec eksperymentu, opublikował wyniki badań w czasopiśmie PLoS ONE. W wywiadzie powiedział, że nawet eksperci nie spodziewali się tak różnorodnego wpływu warzyw i owoców, jak pokazał eksperyment.

Głównym źródłem karotenoidów są warzywa i warzywa. Zawartość karotenoidów w pożywieniu koreluje z ich zawartością w skórze, a karotenoidy występują we wszystkich warstwach skóry. Badania te wykazały również, że koloryt skóry, jaki nadają jej karotenoidy, jest postrzegany jako zdrowszy i bardziej seksowny niż opalenizna uzyskana wyłącznie w solarium. Oczywiście oba kolory również skutecznie ze sobą współdziałają.

Karotenoidy a kolor skóry

Karotenoidy to duża grupa pigmentów, które mają bardzo szerokie działanie na nasze zdrowie. pozytywne efekty. Spośród nich tylko beta-karoten może być toksyczny w dużych dawkach. Jednak w naturalne źródła Karoteny zawierają ich mieszaninę (likopen, beta-karoten, alfa-karoten, luteina, zeaksantyna itp.), które można w siebie przekształcać, co czyni je bezpiecznymi. Wśród karotenoidów znajduje się także królowa antyoksydantów – astaksantyna, o której niedawno pisałam.

Zwierzęta (w tym ludzie) nie są w stanie syntetyzować karotenoidów de novo, ich spożycie zależy wyłącznie od źródeł pożywienia. Wchłanianie karotenoidów, podobnie jak innych lipidów, zachodzi w dwunastnicy jelita cienkiego. Pod wpływem środowiska przewodu pokarmowego (np. kwasowość soku żołądkowego), obecności specyficznych receptorów białkowych, karotenoidy mogą zostać zniszczone przez czynniki utleniające lub enzymy lub metabolizowane, np. b-karoten do witaminy A w błonie śluzowej.

Źródła karotenoidów:

Wśród źródeł typowych dla średnich szerokości geograficznych można wyróżnić owoce marchwi, dyni, pomidorów, słodkiej papryki, rokitnika zwyczajnego, dzikiej róży i jarzębiny. Ciemnozielone warzywa zawierają również karotenoidy. Zielony chlorofil maskuje zawarty w nich żółto-pomarańczowy pigment. Szczególnie bogate w karoteny są zielone liście niektórych roślin (na przykład szpinaku), korzeni marchwi, dzikiej róży, porzeczek, pomidorów itp. Alfa-karoten występuje w marchwi i dyni, likopen w czerwonych owocach (na przykład arbuzy, czerwone grejpfruty, a zwłaszcza gotowane pomidory).

Dużo luteiny i zeaksantyny jest w ciemnozielonych warzywach, dyni i czerwonej papryce, a kryptoksantyny w mango, pomarańczach i brzoskwiniach. Niektóre rośliny uprawne kumulują dominujący rodzaj karotenoidów: marchew i lucerna – karoteny, pomidory – likopen, papryka – kapksantyna i kapsorubina, kukurydza żółta – kryptoksantyna i zeaksantyna, annato – biksyna. Opcjonalnie - pasta pomidorowa (taka, która zawiera wyłącznie rozdrobnione pomidory!)

Alfa karoten. Alfa-karoten, a także beta-karoten i beta-kryptoksantyna to prowitaminy, które organizm ludzki może przekształcić w witaminę A. Ich źródłem w diecie są produkty pomarańczowe, takie jak dynia i marchewka. Z rozwojem wiąże się niski poziom karotenoidów we krwi choroby układu krążenia. Zalecane dzienne spożycie alfa-karotenu wynosi 518 mcg/dzień. Wśród osób, które ukończyły 19 rok życia, jedynie 23% otrzymuje ten standard.

Beta karoten. Beta-karoten występuje w wielu pomarańczowych i żółtych owocach i warzywach - melonie, marchwi, słodki ziemniak. Beta karoten jest silny przeciwutleniacz, chroniąc komórki organizmu przed uszkodzeniami powodowanymi przez wolne rodniki. Uważa się również, że ten karotenoid pomaga poprawić funkcję układ odpornościowy i może odgrywać rolę ochronną dla zdrowia kości. Wskaźnik spożycia beta-karotenu wynosi 3787 mcg/dzień. Wśród dorosłych w wieku 19 lat i starszych tylko 16% spożywa wystarczającą ilość pożywienia.

Beta-kryptoksantyna. Beta-kryptoksantyna występuje w warzywach takich jak dynia, papryka i owocach takich jak mandarynki. Badania epidemiologiczne sugerują, że potencjał przeciwutleniający karotenoidów może chronić przed procesami oksydacyjnymi, które mogą prowadzić do stanu zapalnego. Badania pokazują, że przy niewielkim wzroście spożycia beta-kryptoksantyny odpowiada to jednej szklance świeżo wyciśniętej sok pomarańczowy dziennie, zmniejsza ryzyko rozwoju chorób zapalnych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów. Norma dla beta-kryptoksantyny wynosi 223 mcg/dzień. Tylko 20% osób spożywa tę ilość.

Luteina/zeaksantyna. Luteina występuje w zielonych warzywach liściastych i ma wysoki poziom aktywności przeciwutleniającej. Wysoki poziom luteiny i zeaksantyny (karotenoid blisko spokrewniony z luteiną i z niej pochodzący) zmniejsza ryzyko związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej, głównej przyczyny ślepoty u osób starszych. Luteina i zeaksantyna działają jak filtry koloru niebieskiego i stwarzaj możliwości zachowania wzroku.Jedno z badań wykazało, że osoby starsze z wysoka zawartość luteina/zeaksantyna w pożywieniu charakteryzowała się najniższym ryzykiem zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem. Zalecane spożycie luteiny/zeaksantyny wynosi 2055 mcg/dzień. 17% dorosłych spożywa normę.

Likopen. Likopen ekstrahowany z pomidorów jest silnym przeciwutleniaczem. Badania epidemiologiczne wykazały, że istnieje korelacja pomiędzy zwiększonym spożyciem pomidorów a zmniejszonym ryzykiem raka prostaty. Norma dla likopenu wynosi 6332 mcg/dzień. Spożycie dorosłych 31%.

Nie tylko cień, ale także ochrona

Dzięki swoim właściwościom przeciwutleniającym i przeciwzapalnym, a także zdolności wpływania na wzrost i podział komórek, karotenoidy chronią skórę przed fotouszkodzeniami i pomagają zapobiegać choroby skórne. Szeroko badano systematyczne, ochronne działanie beta-karotenu na oparzenia słoneczne (rumień). Metaanaliza kilku badań wykazała, że ​​dla maksymalnego efektu ochronnego wymagane jest docelowe spożycie beta-karotenu przez co najmniej 10 miesięcy. Badania kliniczne sprawdzające również zwiększone spożycie likopenu z owoców i warzyw wykazały pozytywne skutki w leczeniu oparzeń słonecznych.

Nie tylko skóra.

Wiele badań dostarczyło dowodów na związek pomiędzy regularnym spożywaniem pokarmów bogatych w karotenoidy a zmniejszonym ryzykiem rozwoju wielu chorób. Uważa się, że podstawowe mechanizmy działania ochronnego wynikają z aktywności przeciwutleniającej karotenoidów i ich zdolności biochemicznej do wpływania na przekazywanie sygnału w komórkach.

Dlatego wystarczające spożycie karotenoidów, aby utrzymać własny system antyoksydacyjny organizmu, zapobiega rozwojowi chorób spowodowanych uszkodzeniem oksydacyjnym składników komórkowych. Ponieważ te mikroelementy są substancjami rozpuszczalnymi w tłuszczach, ich działanie ma na celu przede wszystkim ochronę błon komórkowych i lipoprotein przed nadmiernym utlenianiem. Karotenoidy pomagają zapobiegać mutacjom komórkowym, a co za tym idzie rozwojowi raka. Ponadto zapobiegają powstawaniu miażdżycy, jednej z przyczyn chorób układu krążenia.

Wniosek.

1. Dietą możesz wpłynąć na koloryt i kondycję swojej skóry. Warzywa nie tylko zapewnią Ci zdrowy, promienny, atrakcyjny koloryt skóry, ale także ochronią ją przed starzeniem. Oraz wiele innych pozytywnych efektów.

2. Zmieniając zawartość różnych karotenoidów, możesz uzyskać idealny odcień skóry, który tak naprawdę pochodzi od wewnątrz, a nie jest nakładany jak krem.

3. Jest to minimum sześć tygodni i trzy do czterech dawek warzyw dziennie (można je spożywać w jednej lub dwóch dawkach). Spożywanie co najmniej trzech porcji warzyw i owoców dziennie, w tym marchewki, kapusty i kiwi, nadaje skórze zdrowy wygląd i złocisty blask. Co więcej, aby poczuć efekt, wystarczy tylko sześć tygodni. W zasadzie już 30 mg beta-karotenu znacząco spowalnia fotostarzenie się skóry.

4. Karotenoidy są związkami rozpuszczalnymi w tłuszczach, dlatego pamiętaj o dodaniu tłuszczu ( Oliwa z oliwek, masło) dla lepszego wchłaniania.

5. Obróbka cieplna i mielenie zwiększa procent absorpcji karotenoidów. Należy tutaj zauważyć, że większość karotenoidów w roślinach, zwłaszcza w warzywach, jest związana z polisacharydami, lipidami i białkami. Kompleksy te pomagają chronić karotenoidy, ale zapobiegają ich wchłanianiu przez organizm. Dlatego biodostępność luteiny, a także zeaksantyny z surowców naturalnych, wynosi 10–20% w porównaniu do czystej substancji. Biodostępność czystego beta-karotenu bezpośrednio z marchwi wynosi nie więcej niż 20%, a z rutabagi - mniej niż 1%. Bloki karotenoidów ze środkami kompleksującymi mogą zostać zniszczone przez obróbka kulinarna zawierające je surowce: mielenie, gotowanie na parze, delikatne podgrzewanie.

Źródła:

Oryginalne badanie jest ogólnodostępne:

Atrakcyjny koloryt skóry: wykorzystanie doboru płciowego do poprawy diety i zdrowia,

Spożycie owoców, warzyw i karotenoidów w diecie wyjaśnia różnice w kolorze skóry u młodych kobiet rasy kaukaskiej: badanie przekrojowe.

1. KAROTENOIDY

Niesamowita różnorodność barw organizmów żywych przynosi nie tylko przyjemność estetyczną, ale także wskazuje na duże znaczenie biologiczne pigmentów.

Do najbardziej uderzających naturalnych pigmentów pod względem piękna i aktywności biologicznej należą karotenoidy. Są to związki rozpuszczalne w tłuszczach, syntetyzowane przez rośliny, algi, bakterie i grzyby (Sandmann, 2001). Ich badania rozpoczęły się już w 1831 roku, kiedy Wackenroder wyizolował z marchwi żółty pigment β-karoten w postaci krystalicznej, a w 1837 roku Berzelius wyizolował z jesiennych liści żółte pigmenty zwane ksantofilami. 100 lat później, w 1933 r., znanych było już 15 różnych karotenoidów, w 1947 r. około 80, a w ciągu następnych dwudziestu lat wartość ta przekroczyła 300. Obecnie grupa karotenoidów obejmuje około 700 pigmentów. W naturze substancje te decydują o barwie opadających liści, barwie kwiatów (żonkile, nagietki) i owoców (cytrusy, papryka, pomidory, marchew, dynia), owadów (biedronka), ptasich piór (flamingi, ibis, kanarek). i organizmy morskie (krewetki, łosoś). Pigmenty te zapewniają różnorodność barw: od żółtej do ciemnoczerwonej, a w połączeniu z białkami dają barwę zieloną i niebieską.

W roślinach są one metabolitami wtórnymi i dzielą się na dwie grupy: utlenione ksantofile, takie jak luteina, zeaksantyna, wiolaksantyna oraz węglowodory karotenoidowe, takie jak β- i α-karoten oraz likopen.

Spośród znanych barwników roślinnych najpowszechniejsze są karotenoidy, które charakteryzują się różnorodnością strukturalną i szerokim zakresem działania biologicznego. U roślin wyższych karotenoidy są syntetyzowane i lokalizowane w plastydach komórkowych, gdzie łączą się w światłoczułe kompleksy, uczestnicząc w procesie fotosyntezy i chroniąc rośliny przed stresem oksydacyjnym wywołanym nadmiarem światła.

Spośród 700 znanych karotenoidów 40 jest stale obecnych w żywności człowieka; jedynie β-karoten, alfa-karoten i kryptoksantyny wykazują u ssaków aktywność prowitaminy (A).

Karotenoidy uważane są za jedne z najsilniejszych zmiataczy tlenu singletowego. To właśnie właściwości przeciwutleniające tych związków w dużej mierze determinują ich aktywność biologiczną. Chociaż karotenoidy są obecne w wielu tradycyjnych produktach spożywczych, najbogatszym ich źródłem dla człowieka są jaskrawo zabarwione warzywa, owoce i soki, przy czym żółto-pomarańczowe warzywa i owoce dostarczają najwięcej β- i α-karotenu. owoce pomarańczowe są źródłami α-kryptoksantyny, ciemnozielone warzywa – luteiny, papryka – kapsantyny i kapsorubiny oraz pomidory i ich przetwory – likopen Johnson, 2002.

Pod względem poziomu akumulacji karotenoidów wśród roślin warzywnych prym wiodą szpinak bogaty w luteinę i zeaksantynę oraz przedstawiciele rodzaju Papryka, zawierający w owocach kapsantynę i kapsorubinę.

Spośród czynników egzogennych istotny wpływ na akumulację karotenoidów ma rosnąca temperatura, natężenie światła, długość fotoperiodu oraz stosowanie nawozów. Wiadomo, że w cieniu zawartość luteiny i β-karotenu w roślinach jest niższa niż na świetle, a jarmuż uprawiany latem charakteryzuje się wyższą koncentracją tych karotenoidów niż uprawiany zimą. W miarę wzrostu zawartość karotenoidów w liściach wzrasta, a na etapie starzenia maleje, czyli ilość karotenoidów w roślinie zależy również od terminu zbioru. Badania eksperymentalne potwierdzają, że rolnictwo ekologiczne zapewnia największą akumulację barwników czerwonych i żółtych w owocach papryki słodkiej (tab. 2).

Ze względu na swoje właściwości przeciwutleniające, karotenoidom poświęcono szczególną uwagę w walce z chorobami przewlekłymi, takimi jak nowotwory, choroby układu krążenia, cukrzyca i osteoporoza.

Tabela 2. Zawartość karotenoidów w owocach papryki słodkiej odmiany Almuden w warunkach stosowania nawozów organicznych, technologii tradycyjnej i integrowanej (mg/kg mokra waga) (Perez-Lopez i in., 1999)

Karotenoid	Rolnictwo organiczne	Zintegrowane rolnictwo	Tradycyjne rolnictwo
Treść ogólna	3231	2493	1829
Czerwony odłam*	2038	1542	1088
Żółta frakcja	1193

*frakcja czerwona = kapsorubina + kapsantyna i izomery

Frakcja żółta = β-karoten + β-kryptoksantyna + zeaksantyna + wiolaksantyna

Najważniejszą funkcją biologiczną karotenoidów w organizmie człowieka jest działanie prowitaminy (A). Karotenoidy posiadające działanie: 1) wspomagają różnicowanie zdrowych komórek nabłonkowych, 2) normalizują funkcje rozrodcze i 3) wzrok. Witamina A jest składnikiem barwnika wzrokowego rodopsyny, co wyjaśnia ważną rolę β-karotenu, α-karotenu i kryptoksantyn w utrzymaniu wzroku. W szczególności brak witaminy A w pożywieniu może prowadzić do rozwoju tzw. „ślepoty nocnej”, charakteryzującej się znacznym zmniejszeniem wrażliwości siatkówki o zmierzchu, a w ciężkich przypadkach do rozwoju tzw. „ślepoty nocnej”. widzenie rurowe, kiedy przestają działać wrażliwe na światło komórki obwodowej części siatkówki. Luteina i zeaksantyna to dwa z 7 karotenoidów występujących w osoczu krwi i jedyne karotenoidy występujące w siatkówce i soczewce. W siatkówce luteina i zeaksantyna odpowiadają za żółtą pigmentację i nazywane są pigmentami plamkowymi. Obszar ten zajmuje zaledwie 2% całej powierzchni siatkówki i składa się wyłącznie z komórek czopków odpowiedzialnych za widzenie kolorów. Sugerowano, że pigmenty plamkowe biorą udział w fotoprotekcji, a obniżony poziom luteiny i zeaksantyny może być powiązany z uszkodzeniem siatkówki. Zwiększenie ilości tych pigmentów można osiągnąć poprzez zwiększenie spożycia przeciwutleniaczy, warzyw i owoców, karotenoidów spożywczych, normalizację wskaźnika masy ciała oraz rzucenie palenia. Wiele z tych czynników wiąże się również ze zmniejszonym ryzykiem zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem, co sugeruje związek przyczynowo-skutkowy. Badania pokazują, że zwiększenie proporcji luteiny i zeaksantyny oraz likopenu zmniejsza ryzyko zwyrodnienia plamki żółtej. Należy szczególnie zwrócić uwagę na wysoki poziom spożycia różne warzywa Uzupełnianie organizmu różnorodnymi karotenoidami zmniejsza ryzyko chorób oczu silniej niż spożywanie pojedynczych karotenoidów.

Ogólnie rzecz biorąc, dane z badań epidemiologicznych wskazują na pozytywny związek między wysokim spożyciem karotenoidów a niskim ryzykiem chorób przewlekłych, sercowo-naczyniowych, niektórych form nowotworów i poziomem odporności.

Badania przeciwnowotworowego działania karotenoidów wykazały ochronne działanie β-karotenu przed rakiem płuc u osób niepalących, a zwłaszcza u mężczyzn. Spożywanie dużych dawek karotenoidów zmniejsza ryzyko wystąpienia niektórych typów chłoniaków, ale nie wpływa na ryzyko zachorowania na raka Pęcherz moczowy. Likopen może zapobiegać rakowi prostaty.

Zmniejszenie ryzyka chorób układu krążenia pod wpływem karotenoidów wynika z ochrony lipoprotein o małej gęstości przed peroksydacją i zmniejszenia intensywności stresu oksydacyjnego w obszarach, w których zlokalizowane są blaszki miażdżycowe. Badania kohortowe wykazały ochronną rolę karotenoidów w diecie przed chorobami układu krążenia we Włoszech, Japonii, Europie i Kostaryce.Istnieje szereg badań potwierdzających ochronne działanie likopenu w profilaktyce chorób układu krążenia. Badania epidemiologiczne na 662 i 717 pacjentach zdrowi ludzie z 10 różnych krajów europejskich wykazały zależną od dawki zależność pomiędzy spożyciem likopenu a ryzykiem zawału mięśnia sercowego. Porównując poziom spożycia likopenu na Litwie i w Szwecji, wykazano wzrost ryzyka zachorowania i umieralności na chorobę niedokrwienną serca w warunkach niedostatecznego spożycia likopenu. Jak się okazało, likopen w pomidorach, sosach, keczupach, sok pomidorowy znacząco zmniejsza poziom utlenionych form lipoprotein o niskiej gęstości oraz obniża poziom cholesterolu we krwi, zmniejszając tym samym ryzyko chorób układu krążenia.

Zapobieganie nowotworom poprzez spożywanie dużych dawek karotenoidów wiąże się ze zdolnością tych ostatnich do hamowania proliferacji komórek, ich transformacji i modulowania ekspresji determinujących genów. Utlenione karotenoidy (takie jak β-kryptoksantyna i luteina), jak i formy nieutlenione (takie jak β-karoten i likopen) wiążą się ze zmniejszonym ryzykiem zachorowania na raka. Badania hodowli komórkowych wykazały, że oprócz β-karotenu niektóre inne karotenoidy mogą wykazywać działanie przeciwnowotworowe, a w niektórych przypadkach działanie jest wyższe niż β-karoten (na przykład kapsantyna, α-karoten, luteina, zeaksantyna itp.) .).

Około 90% wszystkich karotenoidów w pożywieniu i organizmie człowieka stanowią β- i α-karoten, likopen, luteina i kryptoksantyna. Likopen jest jednym z głównych karotenoidów w diecie śródziemnomorskiej i dostarcza aż 50% wszystkich karotenoidów w organizmie człowieka. Wśród warzyw głównym źródłem likopenu jest pomidor, a produkty na jego bazie (ketchup, przecier pomidorowy, sosy) dostarczają człowiekowi 85% całego likopenu pochodzącego z pożywienia. Przeciwnowotworowe właściwości likopenu zostały potwierdzone badaniami epidemiologicznymi, badaniami in vitro i na zwierzętach laboratoryjnych, a także na ludziach.

Uważa się, że głównymi mechanizmami przeciwnowotworowego działania likopenu jest udział w dezaktywacji reaktywnych form tlenu, regulacja układu detoksykacyjnego, wpływ na proliferację komórek, indukcja interakcji komórkowych, hamowanie cyklu komórkowego i modulacja przekazywania sygnału.

Ogólnie rzecz biorąc, człowiek wchłania około 10-30% likopenu. Obecność związków rozpuszczalnych w tłuszczach, w tym innych karotenoidów, korzystnie wpływa na stopień wchłaniania likopenu. Co zaskakujące, konfiguracja przestrzenna centralnego wiązania podwójnego cząsteczki likopenu determinuje intensywność jego wchłaniania. Wykazano, że cislikopen powstający podczas obróbki cieplnej pomidorów jest wchłaniany skuteczniej niż izomer trans surowych owoców. Izomery cis powstają także w organizmie ludzi i zwierząt w wyniku spożycia form trans.

Oprócz surowicy krwi likopen gromadzi się w znacznych ilościach w jądrach, nadnerczach, prostacie i gruczołach sutkowych, a także w wątrobie.

Przeciwnowotworowe właściwości likopenu pomidorowego objawiają się w walce z rakiem prostaty, piersi, szyjki macicy, jajnika, wątroby, płuc, przewodu pokarmowego i trzustki.

Dzięki swoim właściwościom przeciwutleniającym karotenoidy są w stanie chronić organizm przed innymi stanami patologicznymi związanymi ze stresem oksydacyjnym. Badania epidemiologiczne wykazują, że β-karoten i likopen wraz z witaminami C i E znacząco zmniejszają ryzyko wystąpienia osteoporozy. Fakt ten wydaje się szczególnie istotny w profilaktyce osteoporozy u kobiet w okresie menopauzy, która charakteryzuje się znacznym spadkiem ochrony antyoksydacyjnej.

Zainstalowany pozytywne działanie likopen w obniżaniu ciśnienia skurczowego u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym, u których występuje rozwój stresu oksydacyjnego.

Wiadomo, że niepłodność u mężczyzn wiąże się z powstawaniem znacznych ilości reaktywnych form tlenu w nasieniu, podczas gdy u zdrowych mężczyzn w nasieniu nie stwierdza się reaktywnych form tlenu. Biorąc pod uwagę, że zawartość likopenu w nasieniu niepłodnych mężczyzn jest niższa niż u niepłodnych mężczyzn zdrowe osoby Podjęto próbę skorygowania podaży likopenu. Spożywanie przez takie pacjentki 8 mg likopenu dziennie przez rok znacząco zwiększyło ruchliwość plemników, poprawiło ich morfologię i zapewniło 5% przypadków poczęcia.

Obecnie badana jest rola likopenu w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera. Dzięki wysoki poziom pobór tlenu, wysokie stężenie lipidów i niska zdolność przeciwutleniająca, ludzki mózg jest bardzo podatny na działanie utleniaczy. Wykazano, że likopen występuje w małych stężeniach w tkance nerwowej, a jego stężenie jest obniżone w chorobie Parkinsona i otępieniu naczyniowym. W Japonii ustalono ochronne działanie likopenu pomidorowego przed występowaniem i rozwojem rozedmy płuc. Oczekuje się, że ochronne działanie likopenu może wystąpić u pacjentów chorych na cukrzycę, choroby skóry, reumatoidalne zapalenie stawów, choroby przyzębia i procesy zapalne. Właściwości przeciwutleniające likopenu otwierają także szerokie możliwości jego zastosowania w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i kosmetycznym.

Likopen nie jest jeszcze uważany za niezbędny składnik odżywczy, dlatego nie ustalono optymalnego poziomu jego spożycia. Jednakże na podstawie danych z badań dotyczących ochronnego działania likopenu można stwierdzić, że dzienna konsumpcja w celu zwalczania stresu oksydacyjnego i zapobiegania chorobom przewlekłym powinna wynosić 5-7 mg (Levin, 2008). W przypadku chorób takich jak nowotwory czy choroby układu krążenia wskazane jest zwiększenie spożycia likopenu do 35-75 mg. Rzeczywiste poziomy spożycia likopenu wynoszą 3–16,2 mg/dzień w USA, 25,2 mg w Kanadzie, 1,3 mg w Niemczech, 1,1 mg w Wielkiej Brytanii i 0,7 mg w Finlandii.

Karotenoidy
Działanie biologiczne	Zapobieganie chorobom
Aktywność prowitaminowa	Nocna ślepota
Dezaktywacja reaktywnych form tlenu	Zaćma
Regulacja systemu detoksykacji	Osteoporoza
Wpływ na proliferację komórek	Rak
Indukcja komunikacji komórkowej	HIV
Hamowanie cyklu komórkowego choroby	Choroby układu krążenia
Modulacja transmisji sygnału	Reumatoidalne zapalenie stawów
Utrzymanie odporności	Choroby skórne
Udział w metabolizmie leków	Ochrona przed innymi chorobami zapalnymi

2. FLWONIDY

Różnorodność biologiczna przyrody jest niewyczerpana.

Kolejna grupa przeciwutleniaczy, polifenole, stanowi jeszcze większą grupę związków naturalnych (znanych jest ich ponad 8000) (Ross i Kasum, 2002).

Bioflawonoidy. Krótka informacja

Bioflawonody Lub witamina P. Witamina P (od łacińskiego „paprika” – pieprz i „permeabilitus” – przepuszczalność) należy do rodziny bioflawonoidów. To bardzo zróżnicowana grupa roślinnych związków polifenolowych, które wpływają na przepuszczalność naczyń w podobny sposób jak witamina C.

Źródła: cytryny, kasza gryczana, aronia, czarna porzeczka, liście herbaty, dzika róża, cebula, kapusta, jabłka.

Dzienne zapotrzebowanie dla ludzi nie została dokładnie ustalona.

Rola biologiczna ma stabilizować macierz międzykomórkową tkanka łączna i zmniejszenie przepuszczalności naczyń włosowatych.

Duże zainteresowanie bioflawonoidami wzrosło w ostatnim czasie dzięki badaniom epidemiologicznym, które wykazały ochronny wpływ warzyw i owoców zawierających bioflawonoidy na rozwój istotnych społecznie przewlekłych chorób niezakaźnych: układu krążenia i nowotworów. Liczne eksperymenty wykazały, że flawonoidy:

1. mają właściwości przeciwutleniające;
2. zapobiegają rozwojowi zmian miażdżycowych ścian tętnic poprzez hamowanie procesów w obrębie peroksydacji lipidów komórkowych;
3. hamują agregację płytek krwi;
4. zapobiegają uszkodzeniom oksydacyjnym kwasów nukleinowych i zapobiegają rozwojowi procesów karcynogenezy. Uważa się, że flawonoidy mają także działanie przeciwalergiczne, przeciwzapalne (hamują COX 1 i COX 2), przeciwwirusowe i antyproliferacyjne.

Kliniczna manifestacja hipowitaminozy Niedobór witaminy P charakteryzuje się zwiększonym krwawieniem dziąseł i punktowymi krwotokami podskórnymi, ogólnym osłabieniem, zmęczeniem i bólem kończyn.

Preparaty ziołowe zawierające flawonoidy znalazły szerokie zastosowanie kliniczne w leczeniu chorób wątroby: mogą to być proste napary Rośliny lecznicze, takie jak kwiaty nieśmiertelnika piaskowego lub skoncentrowane ekstrakty - flamina (suszony koncentrat nieśmiertelnika piaskowego), konwiflawina (z ziela konwalii dalekowschodniej). Kompleksowy preparat sylimaryny (zawiera mieszaninę bioflawonoidów z ostropestu plamistego) ma działanie hepatotropowe i antytoksyczne i stosowany jest przy toksycznym uszkodzeniu wątroby.

Więc, Flawonoidy stanowią najliczniejszą klasę polifenoli roślinnych. Polifenole to klasa związków chemicznych charakteryzująca się obecnością więcej niż jednego fenolowy grup na cząsteczkę. Fenole- związki organiczne szeregu aromatycznego, w cząsteczkach których grupy hydroksylowe OH- są związane z atomami węgla pierścienia aromatycznego.

Są to najczęstsze przeciwutleniacze w świecie roślin. Sam flawonoidy(pochodne hydroksylowe flawon ) mają zdolność działania przeciwzapalnego, przeciwwirusowego, hormonalnego, antymutagennego, chronią przed nowotworami i wykazują inne wielka ilość właściwości korzystne dla człowieka. Ustalono, że wszystkie naturalne polifenole występujące w warzywach mają działanie przeciwnowotworowe.

Działanie flawonoidów:

• Przeciwzapalny
• Przeciwnowotworowe (ochrona przed rakiem płuc i piersi)
• Środek przeciwwirusowy
• Przeciwutleniacz
• Kardioprotekcyjne
• Hormonalne
• Przeciwwrzodowy
• Przeciwbiegunkowe
• Przeciwskurczowe
• Poprawiona pamięć, uczenie się i funkcje poznawcze
• Neuroprotekcyjne
• Zmniejszenie ryzyka osteoporozy

Rola flawonoidów w utrzymaniu zdrowia człowieka jest ogromna. Badania epidemiologiczne wskazują, że spożycie owoców i warzyw wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem rozwoju chorób przewlekłych, w tym chorób układu krążenia i nowotworów. Przyjmuje się, że flawonoidy i inne polifenole są najważniejszymi związkami biologicznie czynnymi, decydującymi o pozytywnym wpływie warzyw i owoców na zdrowie człowieka.

Badania epidemiologiczne potwierdzają ochronne działanie flawonoidów przed nowotworami i chorobami układu krążenia (Ghosh i Scheepens, 2009). Stwierdzono istotną różnicę w śmiertelności populacji o wysokim (Chiny) i niskim (Ameryka Północna, Europa) spożyciu flawonoidów. Tylko 2 z 7 badań na dużą skalę nie wykazały znaczącego efektu ochronnego, a oba badania przeprowadzono na Europejczykach spożywających niskie spożycie flawonoidów. 14 z 19 badań wykazało odwrotną korelację pomiędzy występowaniem raka piersi a poziomem flawonoidów we krwi. Spożywanie pokarmów bogatych we flawonoidy wiąże się z mniejszą częstością występowania chorób serca, zawałów serca, nowotworów i innych chorób przewlekłych. Wykazano odwrotną korelację pomiędzy spożyciem flawonoidów a ryzykiem udaru mózgu, raka płuc i jelita grubego (Trichopoulos, 2003; Hirvonen i in., 2001). Ponieważ te choroby przewlekłe są związane ze zwiększonym stresem oksydacyjnym, a flawonoidy są silnymi przeciwutleniaczami in vitro, przypuszcza się, że flawonoidy zawarte w diecie wywierają korzystny wpływ poprzez wzmocnienie obrony antyoksydacyjnej. Aktywność przeciwutleniająca flawonoidów objawia się wzrostem statusu antyoksydacyjnego osocza, działaniem ochronnym wobec witaminy E, błon erytrocytów i lipoprotein o małej gęstości, a także ochroną PUFA błon erytrocytów przed peroksydacją.

Wyniki licznych badań sugerują, że flawonoidy wykazują u człowieka działanie przeciwalergiczne, przeciwwirusowe, przeciwzapalne i rozszerzające naczynia krwionośne. Flawonoidy, w tym kwercetyna I taksyfolina, korzystnie wpływają na przewód pokarmowy, wykazując działanie przeciwwrzodowe, przeciwskurczowe i przeciwbiegunkowe. Wykazano, że spożywanie warzyw i owoców bogatych w polifenole zmniejsza ryzyko wystąpienia i rozwoju osteoporozy.

Stwierdzono, że kwercetyna chroni przed Zakażenie wirusem HIV, zapobiega utlenianiu lipoprotein o dużej gęstości, zmniejszając tym samym ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Spożywanie znacznych ilości pokarmów zawierających kwercetynę (cebula, grejpfrut, jabłka) zmniejsza ryzyko zachorowania na raka płuc.

Szeroki zakres działania biologicznego roślin z rodzaju Allium(Tabela 1) wiąże się nie tylko z obecnością związków zawierających siarkę, ale także z wysokim stężeniem flawonoidów. Spożywanie cebuli hamuje rozwój nowotworów i komórek drobnoustrojów, zmniejsza ryzyko zachorowania na nowotwory, dezaktywuje wolne rodniki i chroni przed chorobami układu krążenia. Stwierdzono wysoką aktywność przeciwutleniającą wszystkich upraw cebuli (Kim i Kim, 2006; Corzo-Martinez i in., 2007).

Tabela 1. Działanie biologiczne roślin z rodzaju Allium

Działanie biologiczne	Całkowita liczba prac	Liczba badań na ludziach
Kardioprotekcyjne
Antybakteryjny
Przeciwnowotworowe
Przeciwutleniacz
Hipoglikemiczny
Przeciwzapalny

A więc dziewięć badań epidemiologicznych w różnych częściach glob(Chiny, Włochy, Argentyna, USA itp.) wyraźnie wykazały znaczące zmniejszenie ryzyka raka przewodu pokarmowego wraz ze wzrostem spożycia czosnku (You i in., 1989; Buiatti i in., 1989). Najnowsze obserwacje dotyczą zdolności czosnku do zmniejszania poziomu azotynów w organizmie przewód pokarmowy(prekursory rakotwórczych nitrozoamin) i działanie bakteriostatyczne przeciwko Helicobacter pylory, powodując rozwój wrzodów i raka żołądka (Lanzotti, 2006). Wykazano ochronne działanie di- i trisiarczków allilowych roślin z tego rodzaju Allium na raka wątroby wywołanego aflatoksyną.