Бета каротин: какво е това, ползи за тялото

Като деца са ни казвали, че морковите са много полезни. Ядохме го със захар или сметана. Леко пожълтелите ъгълчета на устните или дланите предизвикваха нежност само у нашите майки и баби. Този подход беше правилен, тъй като оранжевите зеленчуци и плодове съдържат най-високо съдържание на така необходимия бета-каротин.

Днес ще разгледаме въпросите: защо тялото се нуждае от бета каротин, какви са ползите от него и дали е възможно да се покрият пълните нужди, без да се приемат хапчета.

Бета-каротин в храните

С храната човек получава както енергия, така и хранителни вещества. Следователно да започнете да се храните правилно означава да започнете да се грижите за здравето си. От химична гледна точка бета-каротинът е ненаситен въглеводород. Произвежда се чрез фотосинтеза и е оранжево-жълт пигмент. Съответно, съдържащи се в продукти от същия цвят:

морков;
морски зърнастец;
киселец;
магданоз;
кресон;
шипка;
спанак;
целина;
чесън;
зелен лук;
червен пипер;
салата;
кайсии;
тиква;
праскови.

Животинските продукти също са източник на витамин А. Тук обаче съдържанието на това вещество е значително по-ниско. Така в сто грама мляко има само 0,02 mg, в изварата - 0,06 mg, в заквасената сметана - 0,15 mg, в маслото (дължи жълтеникавия си оттенък на витамин каротин) - 0,2 mg, в черния дроб - 1 mg. Например в същите моркови той е 9 мг, а в киселеца – 7 мг.

Консумирането на бета каротин в чиста форма няма да причини никаква вреда, тъй като той се абсорбира перфектно. Невъзможно е да преяждате с моркови, така че не е необходимо да ограничавате себе си и детето си. Те се страхуват, че ще има излишък; не си струва. Освен това тялото има тенденция да натрупва излишък от каротин в мастния слой, за да го превърне след това в ретинол.

При някои голямото количество от този пигмент води до пожълтяване на кожата на дланите и стъпалата. Няма нужда да се притеснявате за това, тъй като това е нормална реакция на тялото, а не някаква патология. Когато доставката на веществото спре, кожата придобива естествен вид.

Какво е

Бета каротинът е част от групата на каротините. Общо в науката има повече от триста от тях, но това вещество е едно от най-необходимите. Да не се бърка с карнитин (витамин BT), който принадлежи към съвсем различен тип вещества.

Хранителната добавка E160a (бета каротин формула) е естествено багрило. Често се използва в производството на сладки газирани напитки, сокове, кондензирано мляко, кисело мляко, майонеза, торти и хлебни изделия.

За какво е бета каротинът?

Основното свойство е, че в човешкото тяло се превръща във витамин А или ретинол. Това се случва само когато има дефицит на последния. Освен това в тази форма веществото се абсорбира много по-добре от „готовия“ ретинол;
повишава устойчивостта на стрес и емоционално претоварване;
витамин антиоксидант;
предпазва клетките от преждевременно стареене;
намалява риска от развитие на онкология и неоплазми (включително фиброиди);
повлиява регенеративните процеси в кожата;
участва в производството на имуноглобулини;
подобрява зрението;
предпазва от токсичните ефекти на тютюневия дим;
незаменим за тен: предпазва от ултравиолетова радиация;
при деца повишава устойчивостта към болести, противодейства на свободните радикали;
поддържа лигавиците в здраво състояние;
подобрява функционирането на половите жлези.

Недостиг на провитамин А в организма

Признаци на дефицит на ретинол:

косопад, пърхот;
ноктите започват да се белят и често се чупят;
чувствителността на зъбите се увеличава;
Появяват се множество кожни обриви: пъпки, акне;
растежът се забавя при деца;
имунитетът намалява. Човек често страда от остри респираторни инфекции и остри респираторни вирусни инфекции;
зрителната острота отслабва: "нощна слепота", усещане за "пясък в очите".

Възможни причини за развитие на дефицит:

чернодробни и бъбречни заболявания;
липса на мазнини и протеини. Обикновено това е следствие от неправилно хранене, диети и всякакви хранителни ограничения;
сезонен дефицит на витамини;
чревни патологии;
неправилно функциониране на панкреаса;
метаболитни нарушения.

Противопоказания

При балансирана диета, когато диетата съдържа много пресни зеленчуци и плодове, дефицитът на провитамин не се развива. При определени обстоятелства лекарите трябва да предписват бета каротин на таблетки, за да предотвратят усложнения.

Такива състави не са лекарства. . Тяхната роля е да възстановят недостига на хранителни вещества. На фармацевтичния пазар има доста марки, които произвеждат капсули на различни цени. Те са аналози един на друг, тъй като съставът е приблизително еднакъв с малка разлика.

Например:

Solgar (САЩ);
Oksilik (Германия);
Veteron (Русия);
Витрум (Америка);
Синергин (RF).

Форма за освобождаване:

хапчета;
желатинови капсули;
маслен разтвор, няколко капки от който се добавят към вода.

Препаратите с бета каротин се предлагат в търговската мрежа и могат да бъдат закупени в много аптеки без рецепта. Трябва да изберете правилната марка за себе си не въз основа на онлайн прегледи или след запитване на приятели, а само по препоръка на лекар. Необходима е предварителна консултация със специалист, тъй като лекарствата имат редица противопоказания. Можете да се запознаете с тях при назначаване на лекар, както и като прочетете текста на инструкциите за употреба:

Алергична реакция.
Период на кърмене.
На бременните жени се предписват витаминни комплекси, за да осигурят всички нужди на нероденото дете, намалявайки риска от развитие на аномалии. Лекарствата често съдържат витамин А. Сам по себе си той не е противопоказан. Основното нещо е да се предотврати излишъкът му в тялото. В този случай възниква хипервитаминоза и след това натоварването на черния дроб и панкреаса на майката и бебето значително се увеличава.
Доказано е, че бета каротинът се усвоява по-зле от децата, отколкото от възрастните. Използвайте с повишено внимание.
Хронична бъбречна недостатъчност.
Вирусен хепатит.
При пушачите излишъкът от каротин може да причини рак на белия дроб.
Хипотиреоидизъм.

Възможни нежелани реакции:

болка в стомаха и ставите;
пристъпи на гадене;
повръщане;
кожен съд;
намален апетит;
световъртеж.

Дневна нужда

За възрастни - това е 1 mg витамин А (или 5 mg каротин), за деца в предучилищна възраст - 0,4 mg, за юноши - 04 - 0,7 mg, за възрастни хора - 0,8 mg, за бременни жени - 0,2 - 0,8 mg. , за кърмачки - 0,4 - 1,2 мг.

Освен това, ако разделите дневната норма на три пъти и я пиете сутрин, следобед и вечер, веществото ще започне да се абсорбира от тялото по-добре, отколкото в една доза. Смята се, че ползите от бета каротина са по-големи от тези от чистия витамин А.

Случаи, когато нуждите на организма се увеличават:

престой в горещ климат (например почивка на море);
чести рентгенови изследвания;
по време на терапия, лекарства за понижаване на холестерола;
когато работата включва постоянно присъствие на компютърен монитор;
когато в диетата има много протеини. Подобно явление често се наблюдава сред професионалните спортисти;
злоупотребата с алкохол.

Показания за употреба

Периодът на раждане на дете.
Небалансирана диета.
Хронични заболявания или време за възстановяване след инфекция.
Отрицателни външни фактори. Например неблагоприятни условия на околната среда.
Силен емоционален и физически стрес.
Предотвратяване на рака.
Предотвратяване на преждевременното стареене.
Стомашна язва.
Дисбактериоза.
Гастрит.
Очни заболявания и зрителни увреждания.
Помага за възстановяване след операция.

Като средство за външна употреба се използва за:

тонзилит;
псориазис;
прекомерна пигментация;
дерматози;
насърчава бързото зарастване на рани, изгаряния, измръзване;
витилиго.

Как се усвоява бета каротинът?

Веществото се абсорбира през червата с помощта на жлъчката. Без него асимилацията няма да се случи правилно. Много зависи и от степента на разкъсване на клетъчните мембрани в растителните храни: тоест пюрето или кашата се разграждат по-лесно. Необходими са и мазнини: (затова и млечни продукти), витамини Е и С за засилване на ефекта.

Съвети за увеличаване на усвояването на провитамин:

опитайте се да ядете прясно приготвена храна, когато е възможно;
съхранявайте зеленчуците и плодовете на тъмно място, при температура не по-висока от 25 градуса, тъй като кислородът насърчава бързото разграждане на въглеводородите;
подправете салати със заквасена сметана или растително масло, гответе каша в мляко;
не се увличайте по диети. Бета каротинът е мастноразтворимо вещество и липсата на мазнини води до неправилно усвояване. И като следствие от недостига;
Полезно е да комбинирате различни ястия в менюто си. Необходимо е една трета от дневната норма да идва от животинска храна, а 2/3 от растителна.

Днес ще ви разкажа как да получите златист, сияен и привлекателен тен на кожата без грим и солариум. Заинтригуван? Всъщност всичко е съвсем просто. Експерти от университета Сейнт Андрюс събраха група доброволци, за да анализират ефекта на диетата върху цвета на кожата. Те направиха снимки на хора преди и след курса по хранене. Оказа се, че плодовете и зеленчуците водят до увеличаване на естествените червени и жълти нюанси на кожата (всъщност тя потъмнява). При оценката на привлекателността такава кожа се признава за най-здравата и най-секси.

Зеленчуците (каротините) са отдясно!

Цветът на кожата зависи от комбинацията от пигменти: меланин, хемоглобин и каротини. Меланинът зависи от вашата генетика и слънцето, но хемоглобинът се намира в кръвоносните съдове, така че зачервяването на кожата зависи от техния тон и дълбочина. Ако получите синина, тя ще промени цвета си поради разпадането на хемоглобина на компоненти с различни цветове. Това е хемоглобинът, който прави бузите розови и позволява на хората да се изчервяват при вълнение, когато кръвоносните съдове се разширяват под въздействието на освобождаването на хормони.

Д-р Рос Уайтхед, който ръководи проучването, вярва, че зеленчуците и плодовете могат да бъдат (много по-здравословен) заместител на солариумите. Беше проведен и отделен експеримент: учените помолиха хората да оценят привлекателността на няколко души. В резултат на това „хората със здрав тен“ най-често получават положителни отзиви.

По-рано беше известно, че някои зеленчуци, като моркови, могат да допринесат за оранжевия цвят на кожата, но това не беше толкова значимо. Но сега е експериментално доказано, че увеличаването на пигментите в кожата може да бъде забележимо за другите. Използвайки светлинни сензори, изследователите показаха, че червените и жълтите нюанси са свързани с нивата на каротеноиди в кожата.

Има стотици различни видове каротеноиди. Основните представители на каротеноидите във висшите растения са два пигмента - каротин (оранжев) и ксантофил (жълт). Но в този експеримент ликопенът от домати и червени чушки, както и бета-каротинът, съдържащ се в морковите, както и в броколите, тиквичките и спанака, имат най-силен ефект върху кожата. Цветът на кожата също може да бъде повлиян от химикали, наречени полифеноли, съдържащи се в ябълките, боровинките и черешите, които предизвикват притока на кръв към повърхността на кожата.

Рос Уайтхед, водещият учен на експеримента, публикува изследването в списание PLoS ONE. В интервюто си той каза, че дори експертите не са очаквали такова разнообразно влияние на зеленчуците и плодовете, както показа експериментът.

Основният източник на каротеноиди са зелените и зеленчуците. Съдържанието на каротеноиди в храната корелира със съдържанието им в кожата, а каротеноидите се намират във всички слоеве на кожата. Тези проучвания също така установиха, че тонът на кожата, който каротеноидите придават на кожата, се възприема като по-здрав и секси от тен, получен само от солариум. Разбира се, и двата цвята си взаимодействат ефективно помежду си.

Каротеноиди и цвят на кожата

Каротеноидите са голяма група пигменти, които имат много широк спектър от положителни ефекти върху нашето здраве. От тях само бета-каротинът може да бъде токсичен във високи дози. Естествените източници на каротини обаче съдържат смес от тях (ликопен, бета-каротин, алфа-каротин, лутеин, зеаксантин и др.), които могат да се превръщат един в друг, което ги прави безопасни. Също така сред каротеноидите е кралят на антиоксидантите – астаксантинът, за който наскоро писах.

Животните (включително хората) не могат да синтезират каротеноиди de novo; техният прием зависи само от източниците на храна. Абсорбцията на каротеноидите, подобно на други липиди, се извършва в дуоденалната област на тънките черва. Под въздействието на стомашно-чревната среда (например киселинността на стомашния сок), наличието на специфични протеинови рецептори, каротеноидите могат да бъдат унищожени от окислители или ензими или метаболизирани, като b-каротин във витамин А в лигавицата.

Източници на каротеноиди:

Сред източниците, характерни за средните географски ширини, могат да се подчертаят плодовете на моркови, тикви, домати, сладки пиперки, морски зърнастец, шипка и офика. Тъмнозелените зеленчуци също съдържат каротеноиди. Зеленият хлорофил маскира съдържащия се в него жълто-оранжев пигмент. Особено богати на каротини са зелените листа на някои растения (например спанак), корени от моркови, шипка, касис, домати и др., алфа-каротинът присъства в морковите и тиквата, ликопенът е в червените плодове (напр. дини, червени грейпфрути и особено варени домати).

Много лутеин и зеаксантин има в тъмнозелените зеленчуци, тиквата и червените чушки, а криптоксантин в мангото, портокалите и прасковите. Някои култури натрупват преобладаващ вид каротеноиди: морковите и люцерната - каротини, доматите - ликопен, червеният пипер - капсантин и капсорубин, жълтата царевица - криптоксантин и зеаксантин, анато - биксин. Като опция - доматено пюре (съдържащо само натрошени домати!)

Алфа каротин.Алфа-каротинът, както и бета-каротинът и бета-криптоксантинът са провитамини, които могат да бъдат превърнати от човешкото тяло във витамин А. Техните хранителни източници включват оранжеви храни като тиква и моркови. Ниските нива на каротеноиди в кръвта са свързани с развитието на сърдечно-съдови заболявания. Дневният препоръчителен прием на алфа-каротин е 518 mcg/ден. Сред хората на 19 и повече години само 23% получават този стандарт.

Бета каротин.Бета-каротинът се съдържа в много оранжеви и жълти плодове и зеленчуци – пъпеш, моркови, сладки картофи. Бета-каротинът е мощен антиоксидант, който предпазва клетките на тялото от увреждане, причинено от свободните радикали. Смята се също, че този каротеноид насърчава функцията на имунната система и може да играе защитна роля за здравето на костите. Нормата на прием на бета-каротин е 3787 mcg/ден. Сред възрастните на 19 и повече години само 16% консумират достатъчно.

Бета-криптоксантин.Бета-криптоксантин се намира в зеленчуци като тиква, чушки и плодове като мандарини. Епидемиологичните проучвания показват, че антиоксидантният потенциал на каротеноидите може да предпазва от окислителни процеси, които могат да доведат до възпаление. Изследванията показват, че малко увеличение на приема на бета-криптоксантин, еквивалентно на една чаша пресен портокалов сок на ден, намалява риска от развитие на възпалителни заболявания като ревматоиден артрит. Нормата за бета-криптоксантин е 223 мкг/ден. Само 20% от хората консумират това количество.

Лутеин/зеаксантин.Лутеинът се намира в зелените листни зеленчуци и има високи нива на антиоксидантна активност. Високите нива на лутеин и зеаксантин (каротеноид, тясно свързан с и получен от лутеин) намаляват риска от свързана с възрастта дегенерация на макулата, водеща причина за слепота при по-възрастни хора. Лутеинът и зеаксантинът действат като филтри за синя светлина и могат да помогнат за запазване на зрението, че по-възрастните хора с високи нива на лутеин/зеаксантин в диетата си имат най-нисък риск от свързана с възрастта макулна дегенерация. Препоръчителният прием на лутеин/зеаксантин е 2055 mcg/ден. 17% от възрастните консумират нормата.

Ликопен.Ликопенът се извлича от домати и е мощен антиоксидант. Епидемиологичните проучвания показват, че има връзка между повишената консумация на домати и намаления риск от рак на простатата. Нормата за ликопен е 6332 мкг/ден. Консумация за възрастни 31%.

Не само сянка, но и защита

Благодарение на своите антиоксидантни и противовъзпалителни свойства, както и на способността им да влияят върху растежа и деленето на клетките, каротеноидите предпазват кожата от фотоувреждане и помагат за предотвратяване на кожни заболявания. Систематичният защитен ефект на бета-каротина при слънчево изгаряне (еритема) е широко проучен. Мета-анализ на няколко проучвания установи, че целевият прием на бета-каротин за най-малко 10 месеца е необходим за максимален защитен ефект. Клиничните проучвания, изследващи повишения прием на ликопен от плодове и зеленчуци, показват положителни резултати при лечението на слънчево изгаряне.

Не само кожата.

Много проучвания предоставят доказателства за връзка между редовната консумация на храни с високо съдържание на каротеноиди и намаления риск от развитие на редица заболявания. Смята се, че основните механизми на защитно действие се дължат на антиоксидантната активност на каротеноидите и тяхната биохимична способност да влияят на сигналната трансдукция в клетките.

Следователно, достатъчният прием на каротеноиди за поддържане на собствената антиоксидантна система на тялото предотвратява развитието на заболявания, причинени от оксидативно увреждане на клетъчните компоненти. Тъй като тези микроелементи са мастноразтворими вещества, тяхното действие е насочено основно към защита на клетъчните мембрани и липопротеините от прекомерно окисляване. Каротеноидите предотвратяват клетъчната мутация и следователно развитието на рак. Освен това те предотвратяват образуването на атеросклероза, една от причините за сърдечно-съдови заболявания.

Заключение.

1. Можете да повлияете на тонуса и състоянието на кожата си с диета. Зеленчуците не само ще ви осигурят здрава, блестяща и привлекателна кожа, но и ще я предпазят от стареене. Плюс много други положителни ефекти.

2. Чрез вариране на съдържанието на различни каротеноиди можете да постигнете идеалния тон на кожата си, докато той всъщност идва отвътре, а не се намазва като крем.

3. Най-малкото това са шест седмици и три до четири дози зеленчуци на ден (може да се ядат на една или две дози). Консумирането на поне три порции зеленчуци и плодове на ден, включително моркови, зеле и киви, придава на кожата ви здрав вид и златист блясък. Освен това, за да усетите ефекта, са достатъчни само шест седмици. По принцип дори 30 мг бета-каротин значително забавя фотостареенето на кожата.

4. Каротеноидите са мастноразтворими съединения, така че не забравяйте да добавите мазнини (зехтин, масло) за по-добро усвояване.

5. Термичната обработка и смилането повишава процента на усвояване на каротиноидите. Тук трябва да се отбележи, че повечето каротеноиди в растенията, особено в зеленчуците, са свързани с полизахариди, липиди и протеини. Тези комплекси спомагат за запазването на каротеноидите, но предотвратяват усвояването им от организма. Следователно бионаличността на лутеина, както и на зеаксантина от естествени суровини, е 10-20% в сравнение с чистото вещество. Бионаличността на чист бета-каротин директно от моркови е не повече от 20%, а от рутабага - по-малко от 1%. Блокове от каротеноиди с комплексообразователи могат да бъдат унищожени чрез варене на суровините, които ги съдържат: смилане, пара, леко нагряване.

източници:

Оригиналното изследване е свободно достъпно:

Атрактивен цвят на кожата: използване на сексуалния подбор за подобряване на диетата и здравето,

Приемът на плодове, зеленчуци и диетични каротеноиди обяснява вариациите в цвета на кожата при млади кавказки жени: кръстосано проучване.

Учените са доказали, че витамин А засяга почти всички органи и системи на човешкото тяло, а дефицитът му се отразява негативно на нашето здраве.

За всеки човек е важно да знае кои храни и в какво количество съдържат витамин А, за да организира правилно диетата си.

Витамин А включва цяла група вещества със сходни химични свойства. Две от тях се считат за най-често срещаните:

Ретинолът често се нарича "правилният" витамин А поради високата си биологична активност и затова се счита за най-ценният в храненето.
Бета-каротинът е витамин А, който все още не е подготвен за усвояване от тялото, е възможно само след превръщането му в ретинол.

За да знаете винаги точно къде се съдържа А, трябва да запомните, че ретинолът, като правило, се съдържа в големи количества в животинските храни, докато източниците на бета-каротин се намират в растителните храни.

Дневна норма

Ретинолът е известен на мнозина като вещество, което насърчава растежа и развитието на костната тъкан. Именно поради тази причина експертите препоръчват да се консумират храни с витамин А за деца.

За да избегнете проблеми със зрението, да подобрите имунитета и да се погрижите за здравето на сърцето, е важно да знаете кои храни съдържат витамин А и бета каротин в достатъчно количество. При недостиг на ретинол в човешкото тяло съществува риск от ранно стареене, зрението „пада“, влошава се цветоусещането, появяват се кожни обриви, активира се прекомерна загуба на коса, възниква повишена чувствителност на зъбите, характерни са проблеми с имунитета.

Дневната нужда от витамин А за възрастен е 1500 – 2000 mcg. За децата в зависимост от възрастта дневната норма е от порядъка на 375-700 мкг. Лекарите препоръчват да се приема една трета от дневната нужда под формата на пълен ретинол, а останалата част от храни с високо съдържание на бета-каротин.

В продуктите

ретинол

Рибеното масло е лидер по съдържание на ретинол, 100 грама съдържат 1900 mcg, следвано от говежди черен дроб - 8000 mcg, свински и черен дроб на треска - по 4000 mcg. Яйцата съдържат много по-малко ретинол – 400 мкг, млечните продукти: масло – 400 – 500 мкг, а млякото – само 25 мкг. Не всички видове мляко съдържат ретинол, а само мляко от крави, чиято диета се състои от трева и сено. Поради високото съдържание на бета-каротин в храната за крави, през лятото или есента делът на ретинол се увеличава значително както в самото мляко, така и в маслото. Благодарение на ретинола млякото (както и маслото) придобива характерен жълтеникав оттенък, което показва високо съдържание на бета-каротин в храненето на животните.

каротин

Бета-каротинът се съдържа в растителните храни. Най-много бета-каротин има в морковите - 8320 мкг, червените люти чушки, зеления лук - по 2000 мкг, тиквата - 4750 мкг, кайсиите - 1600 мкг.

Големи количества бета-каротин се съдържат в почти всички оранжеви или тъмнозелени зеленчуци, картофи, моркови, манго, зеле и други храни. За да превърнем бета-каротина в пълноценен ретинол в нашето тяло, е необходимо да имаме малко количество мазнини в храната. Мазнините са необходими за секрецията на жлъчката в храносмилателния тракт. Яденето на бета-каротин без мазнини води до загубата му - с почти 90%. За да синтезира готов витамин А от бета-каротин, тялото се нуждае и от редица други вещества, включително токоферол и холин. Затова диетолозите препоръчват подправяне на зеленчукови салати с растително масло или заквасена сметана.

Количество в хранителни продукти: табл

Изследванията на служители на Руската академия на медицинските науки не препоръчват превишаване на дневната нужда от витамин А. Използвайки таблицата на съдържанието на ретинол в хранителните продукти, можете да коригирате диетата си, като изберете необходимите хранителни източници.

Ретинол в продуктите	мкг на 100 гр
Масло от черен дроб на треска	30000
Птичи черен дроб	3300
Телешки черен дроб	8000
Свински черен дроб	4000
черен дроб на треска	4000
Пилешки жълтък	630
Сирене	270
крем	380
Масло	500
Извара	120
краве мляко	25

Как да увеличите усвояването

Чрез унищожаването на черупката можете да увеличите усвояването на бета-каротин от продукти от растителен произход. Например: зеленчуците могат да се варят или да се консумират нарязани сурови.
Варените моркови съдържат повече биологично достъпен бета-каротин в сравнение със суровите моркови, но трябва да се помни, че варенето или пърженето на някои други зеленчуци (например зеле), напротив, намалява нивото на хранителните вещества.
Термичната обработка на продукти, съдържащи ретинол, води до загуба на витамина средно с 20-40%.
Нашето тяло е в състояние да съхранява малки количества витамин А в черния дроб (а понякога и в тъканите) и да го използва при необходимост.
Продуктите, съдържащи бета-каротин и токоферол, се готвят най-добре заедно. Зеленчуците, съдържащи бета-каротин, трябва да се консумират с малко мазнини за най-добро усвояване.

Балансираното хранене е гаранция за нашето здраве и благополучие. Знаейки кои храни съдържат витамин А в достатъчни количества, можете да коригирате ежедневната си диета и да избегнете липсата на това важно вещество в организма.

Кримската морска сол включва бета-каротин и всички биокомпоненти в своята кристална решетка, като по този начин запазва живата биология на морето. Розовият цвят на водата в солените езера на Крим се дължи на високата концентрация в тях на уникални хидроводорасли, които са единственият естествен източник, в който съдържанието на бета-каротин може да достигне 60-70% от общото му съдържание.

Бета-каротинът доставя на човешкия организъм провитамин А в лесноусвоима форма и в необходимото количество.

ПОЛУЧАВАНЕ НА КАРОТИНИ ОТ ВОДОРАСЛИ DUNALIELLA SALINA

В УСЛОВИЯТА НА КРИМСКИТЕ СОЛНИ ПОЛЕТА

автори:
Давидович Николай Александрович, кандидат на биологичните науки, старши научен сътрудник
Стюпан Андрей Виталиевич

Уводна част

Каротинът (от латинското carota - морков) е жълто-оранжев пигмент, синтезиран от бактерии, гъби, водорасли и висши растения. Неговото присъствие обяснява жълтото, оранжевото и червеното оцветяване на плодовете, корените и листата на растенията.

По своята химическа природа каротинът е ненаситен въглеводород от групата на терпеноидите. Емпирична формула C40H56, молекулно тегло 536,9. Химическият синтез на β-каротин е извършен през 1956 г. Има няколко изомерни форми на каротина, най-известната от които е β-каротин (бета-каротин). Структурна формула на β-каротин:

Неразтворим във вода, но разтворим в органични разтворители; принадлежат към липофилни съединения, т.е. разтворими в масла. В кристална форма има виолетово-червен цвят, в маслен разтвор - от жълт до оранжев.

Разтворите на каротеноиди в органични разтворители при спектрофотометрични изследвания дават характерни ивици на поглъщане главно във видимата област на спектъра, а стереоизомерите ги показват и в ултравиолетовата област. Това е един от най-точните индикатори, използвани при идентифицирането на тези вещества. Друга характерна особеност на каротеноидите е, че те се абсорбират селективно върху минерални и някои органични абсорбенти, което прави възможно разделянето им с помощта на хроматографски методи. Някои специфични реакции, включително цветни реакции, са характерни за отделните каротеноиди.

Трябва да се има предвид, че каротеноидите в чист вид са силно лабилни - те са много чувствителни към слънчева светлина, атмосферен кислород, топлина, киселини и основи. Под въздействието на тези неблагоприятни фактори те се подлагат на окисление и разрушаване. В същото време, като част от различни комплекси, те показват много по-голяма стабилност.

Заедно с черно-кафявите меланини, каротините са най-често срещаните пигменти в природата: около 100 милиона тона от тях се синтезират годишно в земен мащаб (повече от 3 тона в секунда). В природата каротеноидите могат да бъдат намерени в различни състояния: в свободна форма те се срещат по-често в растителни пластиди, мускулна тъкан на риба, птичи яйца, под формата на естери на мастни киселини - в хроматофори и епидермални структури на растения, под формата на каротиновите протеини - в епидермалните тъкани на животните и др.

Животните (включително хората) не са в състояние да синтезират каротеноиди de novo; техният прием зависи само от източниците на храна. Абсорбцията на каротеноидите, подобно на други липиди, се извършва в дуоденалната област на тънките черва. Под влияние на стомашно-чревната среда (например киселинността на стомашния сок), наличието на специфични протеинови рецептори, каротеноидите могат да бъдат унищожени от окислители или ензими или метаболизирани, като β-каротин във витамин А. По време на храносмилането гръбначните животни са способни да разделят молекула на β-каротин на две молекули витамин А. Следователно β-каротинът се нарича още провитамин А. Провитаминните свойства на β-каротина и неговото окислително превръщане във витамин А са общи за всички животни.

Каротинът, който е провитамин на витамин А, е изключително важен в храненето на човека, той е незаменим за зрението, растежа, репродукцията, защитата от различни бактериални и гъбични заболявания и нормалното функциониране на кожата и лигавиците. Бета-каротинът има най-голямата способност да дезактивира синглетния кислород, познат в природата. Последният има висока химическа активност, влияе на процесите, свързани с разрушаването на различни вещества на светлина, отговорен е за увреждане на ДНК в живите организми, влияе върху процеса на стареене на кожата и др. Средният естествен (без биологични добавки) прием на каротин от храната в различните страни е 1,8-5,0 mg/ден. Съгласно методическите препоръки относно нормите за рационално хранене „НОРМИ на физиологичните нужди от енергия и хранителни вещества за различни групи от населението на Руската федерация“ от 18 декември 2008 г. (MR 2.3.1.2432 -08) 1 физиологична нужда от бета- каротин за възрастни – 5 мг/ ден (въвежда се за първи път). 6 mcg бета-каротин е еквивалентен на 1 mcg витамин А. Няма установено горно поносимо ниво на прием на бета-каротин; Дългосрочната употреба на бета-каротин не е придружена от никакви странични ефекти. При излишък на каротин в организма се наблюдава състояние на хиперкаротинемия - но за разлика от излишъка на витамин А, каротинът е ниско токсичен. Бета-каротинът е регистриран като хранителна добавка E160a.

Глобалният пазар на каротеноиди през 2000 г. беше оценен на 786 милиона долара, включително употреба на храна - 209 милиона долара, хранителни добавки - 462 милиона долара, фармацевтични и козметични продукти - 115 милиона долара. Очаква се пазарът на каротеноиди да нарасне до 919 милиона долара до 2015 г. 2 Бета-каротинът представлява около една трета от общия пазар на каротеноиди. Цената на синтетичния β-каротин е около 500 щатски долара/кг.

Трябва да се отбележи, че каротинът, получен от естествени източници, е естествен продукт, нуждата от който нараства всяка година.

Естествени източници на каротеноиди и тяхната употреба

Багрилата могат да бъдат естествено идентични (синтетични) или естествени (естествени).

Естествените източници на каротеноиди са много разнообразни, много от тях се използват широко за получаване на продукти, съдържащи каротеноиди. В страните с тропически климат червеното палмово масло и грудките от сладки картофи са източници на продукти, съдържащи каротеноиди. Цитрусовите плодове, кайсиите и райската ябълка са доста богати на каротеноиди. Сред източниците, присъщи на средните ширини, включително климатичните зони на Украйна, можем да различим плодовете на моркови, тиква, домати, сладки пиперки, морски зърнастец, шипка и офика. В същото време украинската фармацевтична индустрия произвежда редица препарати, съдържащи каротеноиди, базирани на естествени растителни суровини. По-специално се произвежда масло от шипка (съдържа най-малко 0,6 g/l каротеноиди), масло от плодове на морски зърнастец (съдържание на каротеноиди е най-малко 1,8 g/l).

Сред естествените багрила най-популярният е бета-каротинът (E160a). Според последните данни около 30% от общия размер на средствата, изразходвани от производителите на храни за закупуване на естествени багрила, се изразходват за този пигмент.

Един от най-ценните източници на естествен бета-каротин е водораслото D. salina, от което се получава багрило, което съдържа 96% от този пигмент. Смес от каротини от палмово масло съдържа 35% алфа-каротин и 65% бета-каротин. По своята същност бета-каротинът е мастноразтворим пигмент. Изкуствено се довежда до формата на вододисперсна емулсия. За напитките са необходими емулсии на бета-каротин с висока киселинна устойчивост. Ако емулсията се разпадне по време на съхранение, на гърлото на бутилката обикновено се образува цветен пръстен. За да се избегне проявата на такъв дефект, е необходимо да се използва багрило с емулгираща система, избрана в съответствие с характеристиките на производството и състава на напитката. Като емулгатори се използват полисорбат 80, сорбитан моноолеат, гуми, захарозни естери (поотделно или в различни комбинации). Светлинната стабилност на бета-каротина е приемлива за напитки в прозрачни опаковки, но тя е силно намалена в присъствието на кислород и се подобрява от добавянето на аскорбинова киселина.

Следващата боя от групата на каротеноидите по глобална консумация е червеният пипер (E160c). Пазарният му дял в парично изражение е 20%. Пигментите за червен пипер се получават от олеорезини на сладкия пипер Capsicum annum L.

Пигментите от червен пипер са мастноразтворими в природата. Техните вододиспергирани емулсии се предлагат във форми, подходящи за получаване както на прозрачни, така и на разтвори с различна степен на мътност. Пигментите на червения пипер са чувствителни към светлина и кислород, но не са чувствителни към pH. За стабилизирането им могат да се използват аскорбинова киселина, алфатокоферол и екстракт от розмарин. Добре пречистената боя в дозите, необходими за оцветяване, не придава забележими чужди вкусове и миризми на продуктите.

В групата на каротеноидите е включено и жълто-оранжевото естествено багрило анато (E160b), получено от семената на растението Bixa orellana. Annatto е роден в Централна и Южна Америка. Анато е лесно култивирано дърво, което достига период на плододаване от 4-5 години и дава реколта в продължение на 20 години. Анато е едно от икономически най-важните естествени багрила в света. Най-големите производители на семена от анато са Перу, Бразилия и Кения, а най-големите вносители са САЩ, Япония и Европа.

Мастноразтворимият пигмент биксин се извлича от семената на анато с етанол или масло. Водоразтворимият пигмент норбиксин се получава чрез алкална хидролиза на биксин. Водният разтвор на Annatto се произвежда като алкален разтвор с pH 10,5, така че трябва да се вземат предпазни мерки при работа с него. Наскоро беше изследвано превръщането на каротеноида ликопен (червения пигмент на доматите) в биксин. В момента се работи за отглеждане на домати, произвеждащи биксин. Биксинът е слабо разтворим в масла – 0,1–0,3% (w/w). Той е чувствителен към pH, чието понижаване води до промяна на цвета от жълто-оранжев към розов. Киселинността не влияе на стабилността на този пигмент. Биксинът има добра термостабилна стабилност при температури не по-високи от 100°C, но бързо се разрушава при температури над 125°C. Биксинът е устойчив на окисляване, но е чувствителен към светлина, подобно на други каротеноиди. За да се увеличи стабилността, към багрилата на основата на биксин се добавят антиоксиданти.

Делът на Bixin на пазара на естествени багрила е 7%. Водоразтворимият норбиксин се предлага в стандартни (стабилни при pH около 4) и специални устойчиви на киселини (до pH 2,5) форми. Също така, на базата на биксин, се произвеждат диспергирани във вода емулсии, които позволяват получаването на мътни разтвори.

Методи за получаване на бета-каротин от естествени суровини

Най-старият, но все още използван е методът на производство от моркови. Методът се характеризира с изключително висока трудоемкост и ниска рентабилност: за получаване на 1 кг кристален каротин е необходимо да се преработят около 15 тона моркови, т.е. това е равно на събирането му от 1 хектар със среден добив.

В Украйна преобладаващата част от 80% от бета-каротина сега се произвежда от биомасата на гъбата mucor Blakeslea trispora. За производството се използват отпадъци от мелничната, консервната и месо-млечната промишленост. Каротинът се извлича от гъбната биомаса с органичен разтворител в растително масло или получената биомаса се изсушава без екстракция. В първия случай степента на извличане на каротина е по-висока, до 50%. Във втория случай се получава прах, съдържащ 6-7% бета-каротин. Цената за получаване на продукта чрез тази технология е висока.

Ползи от използването на Dunaliella salina като източник на каротеноиди

Боите на базата на бета-каротин от естествен произход имат по-висока стабилност от естествено идентичните. Освен това в естествено-идентичния и микробиологичен (бактериален и гъбичен) бета-каротин част от пигмента е под формата на слабо разтворими кристали. Каротинът има много изомерни форми; Синтетичната версия не позволява постигане на необходимото съотношение на изомери, което точно повтаря естествения комплекс. Същото важи и за съпътстващите каротеноиди, включително каротини и ксантофили.

При условия, благоприятни за растеж и размножаване, клетките на D. salina са зелени на цвят и съдържат само около 0,3% β-каротин от сухо тегло, т.е. толкова, колкото растителни листа и клетки на други водорасли, които не съдържат каротин. Само при условия, които инхибират растежа и възпроизводството на клетките, β-каротинът се натрупва в последните под формата на оранжеви маслени глобули, разположени в интертилакоидните пространства на хлоропласта. Сред параметрите, които регулират процесите на растеж, размножаване и образуване на каротин, първостепенно значение имат интензитетът на светлината, концентрацията на осмотично активни соли, температурата и съдържанието на хранителни вещества в околната среда. Колкото по-висока е осветеността, толкова по-интензивно е образуването на каротин. Прекомерното натрупване на β-каротин в неговите клетки също се улеснява от повишена концентрация на осмотично активни соли в местообитанието (до 5 M NaCl), екстремни температури (над или под оптимума на растеж) и липса на хранителни вещества в хранителното вещество средна (особено азотно гладуване). По този начин биосинтезата на β-каротин в клетките на микроскопичните водорасли Dunaliella salina е лесно регулиран процес, което означава, че цената на β-каротин, получен от водорасли, отглеждани в нестерилни условия на открито, ще намалее в бъдеще въз основа на по-нататъшно усъвършенстване на технологичния процес.

Биология и систематика на водораслите

Dunaliella salina Teod. (Dunaliella salina) е едноклетъчно флагелирано микроводорасло (фиг. 1) от отдел Зелени водорасли.

Ориз. 1 Dunaliella salina Teodoresco, видяна под микроскоп при различни увеличения. Дължината на мащабната лента е 20 µm.

Таксономично положение:

Кралство Plantae
Клас Chlorophyceae
Отдел Chlorophycota
Разред Volvocales
Семейство Dunaliellaceae
Род Dunaliella
Вид Dunaliella salina

Родът Dunaliella включва 29 солени, морски, сладководни и почвени вида; 6 от тях са открити на територията на Украйна изключително в солени водоеми. Dunaliella salina е добре известна - соленоводна Dunaliella, която се развива в хиперсолени резервоари на Южна Украйна, включително степния Крим. В големи количества причинява червен "цъфтеж", особено изразен през периода на лятно изпаряване на вода от плитки лагуни. Понякога на повърхността на такива лагуни се образува солен концентрат под формата на плочи от солни кристали4. Така Dunaliella salina може да живее в саламура, в която е достигната точката на насищане и настъпва кристализация и утаяване на соли.

Клетките на водораслите са с различна форма: овална, елипсовидна, яйцевидна, крушовидна, понякога сферична, цилиндрична или вретеновидна; радиално или двустранно симетрични, рядко дорзивентрални или леко асиметрични. Размерите на клетките са много разнообразни. Дължината може да бъде от 5 микрона до 29 микрона, ширината от 4 микрона до 20 микрона; обем на клетката от 70 кубични микрона до 4500 кубични микрона5. Цветът на хлоропластите е най-често зелен, понякога жълт или кафяв. Формата на хлоропласта обикновено е чашовидна с пиреноид и оцел, по-рядко без тях.

За разлика от много други водорасли, клетките на дуналиели нямат целулозна или пектинова мембрана и са заобиколени само от тънка еластична протоплазмена мембрана (плазмалема). От двете страни на папилата, в изпъкналия апикален край на клетката, са прикрепени два флагела с нормална микроструктура (9 + 2 микротубули). Обикновено флагелите са с еднаква дължина, равна или по-голяма от дължината на клетката. В млади, току-що разделени клетки, едното камшиче може да е по-късо от другото. Подобно на останалата част от клетката, флагелите са покрити с протоплазмена мембрана. Клетките на водораслите са способни да се движат благодарение на подобните на гребла движения на техните флагели. Dunaliella проявява изразен положителен фототаксис.

Dunaliella salina се характеризира както с асексуален, така и с полов тип размножаване. Първият е преобладаващ. Клетъчното делене е надлъжно. Последователността на делене на органелите не е строго определена и лесно се нарушава, особено в старите култури. Това създава грозни форми. При неблагоприятни условия Dunaliella е способна да образува кисти с асексуален произход. Кистите имат сферична форма, дебела двойна обвивка и гранулирано съдържание, чието освобождаване при поникване става през празнина в черупката. Преди кистата да покълне, червеното й съдържание става зелено и се разделя, образувайки 2-4 клетки. Половият процес при Dunaliella salina е от хологамен тип. Копулацията може да стане както на светло, така и на тъмно. В резултат на сливането на две клетки се образува неподвижна зигота, покрита с мембрана (понякога наслоена). Преди поникването настъпва редукционно делене с образуването на 2-32 клетки. Броят на последните зависи от размера на зиготата и условията, в които се е развила.

Проучване на биологията на D. salina и факторите на околната среда, причиняващи прехода му към активно натрупване на β-каротин в естествени условия, показа, че биосинтезата на това съединение е адаптивна реакция на организмите в отговор на екстремни условия на растеж, които включват промени соленост и минерален състав на околната среда, температура и осветеност, както и комбинация от набор от тези параметри.

Оценка на запасите от каротеноиди в резервоари на солни мини на Кримския полуостров

Разгледахме няколко резервоара на солните индустрии на Кримския полуостров и Южна Украйна, по-специално солните индустрии Саки (фиг. 2), Сиваш и Херсон.

Ориз. 2. Саки солпром. Изглед към басейни за съхранение на сол от височина 2 км. Бял цвят – изпарена сол; Червено-кафявият цвят на басейните до голяма степен се дължи на високата концентрация на клетки Dunaliella в саламура

В таблица 2 са представени средните данни за редица наблюдения за 2007 г. Обработени са общо 90 проби. Най-адекватни за оценка на изобилието на водорасли през цялата година са неговите модални стойности, които се оказват в диапазона 19 – 37 млн. клетки/l.

Таблица 2. Средни и модални стойности на изобилие (милиони клетки / l) на Dunaliella salina в изследваните водни тела на солната индустрия в Херсон

Съдържанието на каротини в клетка до голяма степен зависи от размера на клетката и условията на растеж. При 80 определяния открихме, че каротините са средно 0,69 нанограма/клетка, с много широка вариация от 0,03 до 31,26 ng/клетка. Имайте предвид, че силните вариации в първоначалните параметри не ни позволяват да оценим съдържанието на каротини на клетка с висока вероятност за събитие за всеки конкретен случай. В допълнение, не е напълно правилно да се използва получената средна стойност за оценка на съдържанието на каротини на литър вода въз основа на данни за броя на клетките в изследваните резервоари, също и поради причината, че зависимостта на концентрацията на каротини ( mg/l) върху концентрацията на клетки (милиони клетки/l) във водата, както се оказа, е нелинейна по природа (фиг. 3) и се описва добре от уравнението:

Ориз. 3. Зависимост на концентрацията на каротини (mg/l) от концентрацията на клетки (млн. клетки/l) в изследваните водоеми.

където x е концентрацията на клетките, милиони клетки/l; y – концентрация на каротини, mg/l.

Отчитайки модалните концентрации на клетките във водоемите и използвайки полученото уравнение, намираме, че „обичайното” (най-често срещаното) съдържание на каротини в тези водоеми (според взетите проби) е 3,42 – 4,51 mg/l.

Действителното разпределение на съдържанието на каротин в 1 литър вода според честотата на срещане в 80 проби от изследваните водоеми, представено на фиг. 4 потвърждава направеното изчисление.

Ориз. Фиг. 4. Разпределение на съдържанието на каротин (mg/l) по честота на срещане в 80 проби от изследваните водоеми.

Така на един квадратен метър басейн със средна дебелина на слоя саламура 25 cm текущото съдържание на каротин ще бъде 855 – 1128 mg, което съответства на 8,6 – 11,3 kg/ha. Подчертаваме, че това съдържание на каротин е типично за резервоари за производство на сол в тяхното „естествено“ състояние, насочено към получаване и извличане на сол, когато не е поставена целта за получаване на каротин като производствен продукт. Понякога (6% от случаите) при естествени условия във водоеми са достигнати много високи концентрации на каротини, надвишаващи 50 mg/l, от които в два случая - над 100 mg/l с клетъчна концентрация над 3 милиарда/l .

Практиката показва, че концентрацията на каротини в саламура може да се увеличи десетки и стотици пъти, като се използват следните технологични методи:

контролирано (в съществуващи резервоари) култивиране на водорасли с оптимални режими на соленост, въвеждане на хранителни вещества и регулиране на солния състав;
започване на натрупването на каротини в клетките на водораслите, когато режимите на соленост, осветеността на слоя (регулиране на дебелината на водния слой) и концентрацията на хранителни вещества (особено азот) се променят правилно;
защита на популацията на водораслите от хищници (ракообразното Artemia salina) чрез промяна на солеността;
утаяване, използвайки феномена фототаксис на водораслите;
флотация.

По-нататъшното съутаяване на каротин с магнезиев хидроксид дава възможност за допълнително повишаване на концентрацията на каротин и получаване на продукт (паста), който позволява дългосрочно съхранение на каротин без разлагане. Това е много важно, ако вземем предвид сезонността на водораслите, растящи в естествени водоеми; отваря възможност за последваща обработка на пастата и извличане на каротин от нея през зимните, по-малко натоварени месеци.

Предишен опит в получаването на каротин в солените естуари на Южна Украйна

Методът за масово отглеждане на D. salina за целите на полупромишленото производство на β-каротин е използван за първи път като основа за създаването на експериментална ферма за каротин с площ от 0,5 хектара в химическия завод Saki в Крим през 1965-1968 г. (фиг. 56). За отглеждане на водорасли са използвани евтина саламура от магнезиев хлорид и торове (суперфосфат, амониева селитра, калиева сол и др.). семена, както и редица промишлени басейни със земно дъно (фиг. 5), в които протича вторият етап - натрупването на каротин. Експериментите, проведени в тази ферма през 1965-1968 г., показаха възможността за получаване на до 120 kg каротин/ha в южната част на Украйна по време на вегетационния период (7 месеца).

Водещи производители и примери за продукти, съдържащи каротин, извлечен от водорасли Dunaliella salina

Масово отглеждане на Dunaliella salina с цел получаване на бета-каротин днес се извършва в Австралия, Израел, Испания, Китай и САЩ. Най-големите биотехнологични фирми в света: Betatene Pty Ltd в южната част на Австралия и Western Biotechnology Pty Ltd в западната част на Австралия, част от международната корпорация Cognis7, имат езера за отглеждане на Dunaliella с площ от повече от 800 хектара (фиг. 6).

В САЩ Cyanotech Inc. (Фигура 7) и Microbio Resources, Inc. (Сан Диего, Калифорния, САЩ), всеки произвежда 1,5 тона β-каротин годишно от биомаса dunalielli. Има доказателства, че компанията Microbio Resources е инвестирала над 15 милиона щатски долара в разработването на съоръжения за отглеждане на Dunaliella и получаване на каротин от нея.

Има също големи производители на бета-каротин в Индия (Arora aromatics, Uttar Pradesh) и Китай (Shandong Binzhou Tianjian Biotechnology Co., Ltd.)8. Например Arora aromatics е готова да доставя 5 тона Dunaliella на прах (суха биомаса) месечно.

В Израел е установено масово производство на каротин (Nature Beta Technologies9).

В Украйна и Русия единственият днес (според самата компания) производител на естествени каротеноиди от гъбата Blakeslea е групата "НПП "ВИТАН" 10. Компанията произвежда и продава такива продукти като:

Бета-каротин биомаса със съдържание на бета-каротин 6-7%.
Ликопинова биомаса със съдържание на ликопен 3-5%.
Маслени разтвори на бета-каротин в рафинирано дезодорирано слънчогледово масло, които съдържат от 0,2 до 1,0% бета.
Маслена суспензия на бета-каротин 2,5...30%
Бета каротин кристали 95%
Хранителна добавка "Carenol+" съдържа 0,2% разтвор на бета-каротин в слънчогледово масло.
Каротиновото масло съдържа 0,015% бета-каротин, разтворен в слънчогледово масло.

Заключение

Световният опит в получаването на каротини от солените едноклетъчни водорасли Dunaliella salina показва не само възможността, но и перспективността на това биотехнологично направление. Условията на резервоарите на Крим и Южна Украйна осигуряват достатъчна суровинна база за производството на каротин. Правилно използваните технологични методи могат значително да увеличат добива на крайния продукт. Предишният, като цяло положителен опит с отглеждане на водорасли в пилотен промишлен мащаб показва осъществимостта на този проект.

Почти от детството си сме чували, че на трапезата ни трябва да има повече зеленчуци и плодове. Те съдържат витамини и минерали, необходими на тялото ни за нормалното функциониране. Това също включва каротеноиди. Какво е? Каква роля играят тези вещества в организма? Да погледнем по-нататък.

Какво представляват каротеноидите?

Това са точно същите вещества, които правят зеленчуците и плодовете жълти и оранжеви. Растителните организми се нуждаят от каротеноиди, за да абсорбират слънчевата енергия. Трябва да се отбележи, че цветните пигменти присъстват в абсолютно всеки представител на царството на живите организми.

Сред всички известни пигменти те са най-често срещаните и са представени в голямо разнообразие.

Свойства на каротеноидите

Различните групи от тези съединения имат различни способности да абсорбират слънчевата светлина. Но има някои свойства, които ги обединяват:

Каротеноидите не се разтварят във вода.
Имат добра разтворимост в органични разтворители: бензен, хексан, хлороформ.
Те са способни да се абсорбират селективно върху минерални абсорбенти; това свойство се използва за разделянето им чрез хроматография.
В чистата си форма каротеноидите са силно лабилни: реагират добре на слънчева светлина, чувствителни са към кислород и не могат да издържат на силна топлина или излагане на киселини и основи. Под въздействието на тези негативни фактори каротиновото багрило се разрушава.
Като част от протеиновите комплекси каротеноидите стават по-стабилни.

Разновидности на каротеноиди

Въпреки факта, че всички вещества принадлежат към една и съща група и имат сходна структура, те се класифицират в зависимост от цветната пигментация в 2 групи:

каротини. Това са въглеводороди. В структурата няма кислородни атоми.
Ксантофилите са оцветени в различни цветове, вариращи от жълто до червено.

Каротеноидите са:

Алфа каротин. Намира се в големи количества в оранжевите зеленчуци. Веднъж попаднал в тялото, той може да се превърне във витамин А. Липсата на алфа-каротин води до развитие на сърдечно-съдови патологии.

Бета каротин. Намира се в жълтите плодове и зеленчуци. Предпазва организма от вредното въздействие на свободните радикали. Той е мощен антиоксидант, който може да се нарече защитник на имунната система.
Лутеин. Той се грижи за здравето на ретината, като я предпазва от вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение. При редовна употреба намалява риска от развитие на катаракта с 25%. Много лутеин има в спанака, зелето, тиквичките и морковите.
Бета-криптоксантин. Намалява риска от развитие на възпалителни патологии, особено ревматоиден артрит и други ставни заболявания. Намира се в големи количества в цитрусовите плодове, тиквата и сладките чушки.
Ликопен. Участва пряко в нормализирането на метаболизма на холестерола. Предотвратява развитието на атеросклероза и помага в борбата с наднорменото тегло. Потиска развитието на патогенната чревна микрофлора. Източници на ликопен са доматите, доматеното пюре и дините.

Всички видове каротеноиди играят важна роля в живота на живите организми.

Ролята на каротеноидите

Нека разгледаме значението на тези пигменти за хората:

Каротеноидите са вещества, които са провитамини на витамин А. Той не се произвежда в тялото, но е необходим за нормалния живот.
Те оказват влияние върху състоянието на кожата и лигавиците.
Каротеноидите изпълняват антиоксидантна функция.
Имат имуностимулиращ ефект.
Предотвратява хромозомни мутации.
Те участват в генетични програми за унищожаване на ракови клетки.
Те имат инхибиращ ефект върху процеса на делене на клетките.
Потискане на онкогените.
Те потискат развитието на възпалителни процеси, които водят до дегенеративни заболявания.
Поддържа зрителното здраве.

Активират ензимите, които унищожават вредните вещества.
Те влияят върху редовността на менструалния цикъл при жените.
Помага за поддържане на водния баланс.
Насърчаване на транспорта на калций през клетъчната мембрана.
В човешкото тяло каротеноидите са вещества, които също се използват като източник на кислород в дихателната верига на невроните.

От списъка става ясно, че каротеноидите играят важна роля в организма и тъй като не могат да се синтезират, трябва да идват отвън.

Естествени източници на оцветяващи пигменти

Всички жълти плодове и зеленчуци съдържат каротеноиди. Тези вещества се намират и в зеленината, просто поради зеления хлорофил са невидими, а през есента придават ярък цвят на листата.

Сред основните източници на каротеноиди са:

Палмово масло. Смята се за лидер по съдържание на коензим Q10, витамин Е и каротеноиди.
Морков.
Плодове от офика.
Оранжев пипер.
царевица.
Всички цитрусови плодове.
Райска ябълка.
кайсии.
тиква.
Шипка.
Праскови.
домати.
морски зърнастец.

Пигменти се намират и в цветята, например венчелистчетата от невен са богати на каротеноиди и растителен прашец. Те се намират в яйчен жълтък и някои видове риба.

Процесът на усвояване на пигменти в човешкото тяло

След като тези вещества попаднат в тялото, процесът на абсорбция започва в тънките черва с участието на определена група ензими. Но в процеса на изследване беше установено, че усвояването на каротеноидите става по-добре, ако се консумират фино смлени и термично обработени продукти.

Наличието на мазнини също е важно за пълното усвояване. Например, ако само около 1% от каротеноидите се абсорбират от суровите моркови, то след добавяне на масло процентът ще се увеличи до 25.

Витамин А в ампули

Ако тялото не получава достатъчно каротеноиди от храната, този проблем може да бъде решен чрез прием на синтетични мултивитамини, съдържащи тези вещества. Производителите произвеждат продукти под формата на:

В допълнение към витамин А, съставът може да съдържа и други компоненти:

витамини от група В.
Витамин Ц.
Фолиева киселина.
Никотинамид.
Биотин.
Пантотенова киселина.
Калций.
Витамин К
Фосфор.
Магнезий и желязо.
Силиций и ванадий.
Молибден и селен.

Витамин А в ампули трябва да се приема само след консултация с лекар, за да не се провокира предозиране.

Дозировка на каротеноиди

Ако хранителните продукти съдържат малко каротин (вече разгледахме какво е това), тогава е необходимо да се вземат синтетични лекарства.

Дозата на ден трябва да бъде най-малко 25 000 IU витамин А. При наличие на определени патологии дозата трябва да се коригира, като се намали или увеличи.

За по-добро усвояване дневната доза трябва да се раздели на два приема. Дозировката зависи и от това дали приемате витаминен комплекс или добавка, съдържаща само един вид каротин: алфа-каротин, бета-каротин, ликопен.

Трябва да се има предвид, че витамин каротин трябва да се доставя на тялото на възрастен в количество от 2-6 mg на ден. Например един морков съдържа 8 мг, но не забравяйте, че не цялото количество ще се усвои от организма.

Кой трябва да приема каротеноиди?

За намаляване на риска от развитие на ракови патологии на простатата и белите дробове.
За защита на сърдечния мускул от болести.
За да се намали скоростта на развитие на свързаните с възрастта промени в ретината.
За укрепване на имунната система.

Основният ефект от тяхното използване се дължи на факта, че каротеноидите са естествени антиоксиданти. Молекулите са способни да неутрализират нестабилните свободни радикали. Но трябва да се отбележи, че въпреки сходството помежду си, всяка група каротеноиди има свой собствен ефект върху определен тип тъкан в човешкото тяло.

Не всички видове каротеноиди се превръщат във витамин А с еднакъв успех; бета-каротинът прави това най-добре, но алфа-каротинът и криптоксантинът са способни на такива метаморфози, но в по-малка степен.

Противопоказания за употреба

Също така не трябва да комбинирате приема на витамини с терапия с други лекарства. Преди употреба не забравяйте да се консултирате с лекар.

Странични ефекти

Ако ядете достатъчно количество храни, съдържащи каротин (вече знаете какво е това), и в допълнение приемате синтетични витамини, съществува риск от предозиране и развитие на странични ефекти. Първият признак ще бъде оранжево оцветяване на кожата на ръцете и краката. Това не представлява никаква опасност, когато дозата се намали, всичко се връща към нормалното.

Ако се приемат едновременно различни групи каротеноиди, те взаимно си пречат да се усвояват, а в някои случаи могат да навредят на организма.

Преди да използвате такива вещества, особено при наличие на хронични патологии, определено трябва да се консултирате с лекар.

Каротеноидите в превенцията на заболяванията

Ако тези вещества навлизат в тялото постоянно и в достатъчни количества, те могат да играят превантивна роля за предотвратяване на определени патологии:

Предпазва от много видове рак. Например, ликопенът потиска развитието на ракови клетки в простатната жлеза. Проучванията са установили, че редовната консумация на ястия, съдържащи домати, които са богати на ликопен, намалява риска от развитие на рак на простатата с 45%. Този каротеноид също така е способен да предпазва от рак на стомаха и храносмилателния тракт.
Алфа-каротинът намалява риска от рак на шийката на матката, а лутеинът и зеаксантинът предпазват от рак на белия дроб.
Консумацията на каротеноиди намалява риска от развитие на сърдечни патологии. Постоянното присъствие на тези вещества в храната намалява риска от инфаркт със 75%.
Всички каротеноиди вършат отлична работа за намаляване на лошия холестерол.
Рискът в ретината, който причинява слепота в напреднала възраст, е намален.
Каротеноидите предотвратяват увреждането на лещата.
Рискът от развитие на катаракта е намален.

Можете да дадете някои факти и да дадете полезни препоръки за употребата на тази група вещества.

Изглежда, че с такова изобилие от храни съвременните хора не могат да изпитат дефицит на каротеноиди, но, както отбелязват експертите, почти 40-60% от възрастното население не получава достатъчно от тези вещества от храната. Ето защо диетата трябва да е разнообразна и богата на зеленчуци и плодове.

Ако това не е така, трябва да купувате синтетични витамини и хранителни добавки, за да осигурите правилното функциониране на тялото.