Каротин

Каротин
Классификация
ChEBI	23042
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Кароти́н (от лат. carota «морковь») — жёлто-оранжевый пигмент, непредельный углеводород из группы каротиноидов.

Эмпирическая формула С₄₀H₅₆. Нерастворим в воде, но растворяется в органических растворителях. Содержится в листьях всех растений, а также в корнеплоде моркови, ягодах шиповника и др. Является провитамином витамина А. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е160a.

Различают два изомера каротина: α-каротин и β-каротин. β-каротин встречается в жёлтых, оранжевых и зелёных листьях фруктов и овощей. Например, в шпинате, салате, томатах, батате и других продуктах растительного происхождения.

Два концевых фрагмента (β-кольца) молекулы β-каротина структурно идентичны. Молекула α-каротина содержит два концевых циклических фрагмента, отличающихся расположением двойной связи в кольце. Один из концевых фрагментов называется β-кольцо, идентичное β-кольцу β-каротина, другой же называется ε-кольцо.

Возможны следующие варианты пространственного расположения частей молекулы, определяющие структуру изомера:

• α-Каротин β,ε-Каротин;
• β-Каротин β,β-Каротин;
• γ-Каротин (с одним β кольцом и одним нециклизованным концом, что обозначается буквой пси) — β,ψ-Каротин;
• δ-Каротин (с одним ε — кольцом и одним нециклизованным концом) — ε,ψ-Каротин;
• ε-Каротин ε,ε-Каротин

Каротины — это полиненасыщенные углеводороды , содержащие 40 атомов углерода на молекулу, переменное количество атомов водорода и никаких других элементов. Некоторые каротины заканчиваются кольцами на одном или обоих концах молекулы. Все они окрашены из-за наличия сопряженных двойных связей . Каротины — это тетратерпены , что означает, что они получены из восьми 5-углеродных изопреновых единиц (или четырех 10-углеродных терпеновых единиц).

Каротины встречаются в растениях в двух основных формах, обозначенных буквами греческого алфавита : альфа-каротин (α-каротин) и бета-каротин (β-каротин). Гамма- , дельта- , эпсилон- и зета-каротин (γ, δ, ε и ζ-каротин) также существуют. Поскольку они являются углеводородами и, следовательно, не содержат кислорода, каротины растворимы в жирах и нерастворимы в воде (в отличие от других каротиноидов , ксантофиллов , которые содержат кислород и, следовательно, менее химически гидрофобны).

В качестве источников каротина используют растения (например, тыква, морковь), бактерии (некоторые штаммы стафилококков), водоросли и грибы с высоким содержанием целевого вещества.

Каротиноиды получают с помощью химического синтеза^[1][2] и путём выделения из природных источников — растений и микроорганизмов^[3][4][5]. Несмотря на то, что каротин может быть получен с помощью химического синтеза, его производят преимущественно из природного сырья. Использование растений в качестве источника каротиноидов имеет ряд недостатков: носит сезонный характер; зависит от экологического состояния почв и урожаев растений, запасы сырья существенно снижаются из-за накопления источников болезней растительного сырья; требуются крупных посевных площадей под выращивание растений.

Биодоступность источника каротиноидов из сока овощей невелика из-за нахождения каротиноидов в составе белковых комплексов, что значительно затрудняет их высвобождение. Усвояемость каротина из овощей при диете без жиров очень низкая.

Микробиологический синтез бета-каротина является наиболее оправданным промышленным способом его производства как с технологической, так и с экономической точек зрения^[6]. «Микробиологические» каротиноиды, в том числе бета-каротин, получают из клеток мицелиальных грибов, дрожжей, бактерий, актиномицетов и водорослей^[7][8][9]. Грибы имеют большое значение как продуценты различных биологически активных веществ для пищевой промышленности, медицины, сельского хозяйства и других отраслей. Не исключение и микроскопический мукоровый гриб Blakeslea trispora. Штаммы Blakeslea trispora являются сверхпродуцентами β-каротина и ликопина^{[10][11][12][13]} и, кроме того, возможен биосинтез других ценных соединений терпеноидной природы — убихинонов, эргостерина^[14][15][16]. Во время биосинтеза каротина микроорганизмами он накапливается в клетках продуцента. Собственные жиры гриба Blakeslea trispora составляют до 60 % всей биомассы, что способствует растворению каротина при ферментации. Это соответственно повышает его доступность для усвоения. Технология получения микробиологических каротиноидов является экологически чистой ввиду отсутствия вредных выбросов и применения неагрессивных химических веществ. Исходным сырьём в производстве каротиноидов являются побочные, промежуточные продукты и отходы крахмало-паточного производства, мукомольной, консервной, масляной и мясомолочной промышленности.

Бета-каротин — жёлто-оранжевый растительный пигмент, один из 600 природных каротиноидов. Служит предшественником витамина А (ретинол) и является мощным антиоксидантом. Также это вещество обладает иммуностимулирующим и адаптогенным действием^[17].

Тыква, морковь, зелёный лук, щавель, шпинат, латук, салат, салат романо, капуста кейл, помидоры, красный перец, брокколи, батат, грейпфруты, сливы, персики, дыни, абрикосы, хурма, крыжовник, черника, чёрная смородина.

Бета-каротин содержится в уникальном соляном месторождении в Крыму на озере Сасык. Натуральный компонент попадает в соляные бассейны благодаря цветению водоросли Dunaliella sallina, которая сумела приспособиться к жёстким условиям ультрасолёной воды и солнечной радиации, научившись вырабатывать бета-каротин. Таким образом, бета-каротин сопутствует основным компонентам натуральной морской соли.

Согласно методическим рекомендациям по нормам рационального питания «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» от 18 декабря 2008 г. (МР 2.3.1.2432 −08)^[18], 6 мг бета-каротина эквивалентны 1 мг витамина А. Среднее потребление в разных странах — 1,8—5,0 мг/сутки. Верхний допустимый уровень потребления не установлен. Физиологическая потребность для взрослых — 5 мг/сутки (вводится впервые).

Последующие исследования показали, что в действительности витаминная активность каротиноидов в два раза ниже, по сравнению с тем, что считалось ранее. Поэтому в 2001 году Институт медицины США предложил очередную новую единицу — эквивалент активности ретинола (RAE). 1 RAE соответствует 1 мкг ретинола, 2 мкг растворённого в жире β-каротина (в виде фармацевтического препарата), 12 мкг «пищевого» β-каротина или 24 мкг иных провитаминов A.^{[источник не указан 1877 дней]}

Необходимо проверить качество перевода, исправить содержательные и стилистические ошибки. Вы можете помочь улучшить эту статью (см. также рекомендации по переводу). Оригинал не указан. Пожалуйста, укажите его.

Ненасыщенная структура бета-каротина позволяет его молекулам поглощать свет и предотвращать накопление свободных радикалов и активных форм кислорода, подавлять выработку свободных радикалов. Предполагается, что тем самым он защищает клетки иммунной системы от повреждения свободными радикалами и может улучшать состояние иммунитета^[17]. Бета-каротин — естественный иммуностимулятор, который повышает иммунный потенциал организма независимо от вида антигенов, то есть действует неспецифично.

В некоторых исследованиях показан его слабо выраженный иммуностимулирующий эффект^[19].

Существует множество публикаций, касающихся влияния бета-каротина на увеличение количества Т-хелперов. При этом в некоторых экспериментах фиксируется увеличение количества всех Т-лимфоцитов, а в некоторых только Т-хелперов^[20].

Наибольший эффект показан у лиц (людей и животных), испытывающих оксидативный стресс (неправильная диета, заболевания, пожилой возраст). У полностью здоровых организмов эффект часто минимальный или отсутствует^[21].

Сам эффект связан с увеличением пролиферативной способности Т-лимфоцитов, в том числе Т(0,1,2)-хелперов. Пролиферация Т-лимфоцитов тормозится пероксидным радикалом. Ликвидация пероксидных радикалов увеличивает способность Т-клеток к бластогенезу. Бета-каротин также стимулирует у животных рост тимусовых гланд — источников Т-лимфоцитов^[22].

Это неспецифический эффект большинства липофильных антиоксидантов (лютеин, криптоксантин, ретинол, токоферол, альфа-каротин, астаксантин)^[23].

Эпизодическое накопление именно Т-хелперов, а не других лимфоцитов связано, по-видимому, с конкретной цитокинной обстановкой в организме^[24].

Увеличение пролиферативной способности Т-лимфоцитов под влиянием бета-каротина показано также в модельных экспериментах с культурами лимфоцитов (причем не только Т-лимфоцитов). Использование специфических митогенов (CON A) приводит к пролиферации лимфоцитов. Это имитация цитокинной обстановки при иммунном ответе. Т-лимфоциты с бета-каротином сильнее пролиферируют, чем контрольные. В исследованиях сделаны выводы, что при инфекции препарат бета-каротина будет ускорять иммунную реакцию^[25]. Рост и дифференциация Т-хелперов также зависит от наличия интерлейкинов 1,2,4. Эти цитокины формируются в самих Т-лимфоцитах и макрофагах. Бета-каротин значительно увеличивает активность макрофагов, поскольку в них идут специфические перекисные процессы, требующие большого количества антиоксидантов. Макрофаги помимо фагоцитоза, осуществляют презентацию антигена и стимулируют соответствующие Т-хелперы. Это приводит к росту числа Т-хелперов. Но только при наличии антигена^[26].

Некоторые отечественные ученые связывают иммуномодулирующую активность бета-каротина с влиянием на арахидоновую кислоту и её метаболиты^[27].

В частности предполагается, что бета-каротин подавляет производство продуктов арахидоновой кислоты (относится к омега-жирным кислотам), за счёт этого ингибирует выработку простагландина Е2 (липидное физиологически-активное вещество)^[28]. Простагландин Е2 является супрессором NK-клеток. Снижая его содержание, бета-каротин усиливает активность NK-клеток, продуцирующих гамма-интерферон. Таким образом, бета-каротин осуществляет своё иммуностимулирующее действие^[29].

• Веторон (разрешён с 3 лет)
• Бетавитон (разрешён с 14 лет)
• Триовит (разрешён с 12 лет)
• Липовитам 126 (разрешён с 14 лет)

Каротинемия или гиперкаротинемия — избыток каротина в организме (в отличие от избытка витамина А, каротин малотоксичен). Обычно каротинемия не рассматривается как опасное состояние, хотя и ведёт к пожелтению кожи (каротинодермия). Часто наблюдается, если в пище много моркови, но также может быть симптомом более опасных состояний.

Ранее исследования показывали, что бета-каротин, будучи антиоксидантом, снижает вероятность заболеваний раком людей, употребляющих много продуктов, богатых этим веществом. Но в последние десятилетия крупные исследования доказали, что употребление бета-каротина, напротив, приводит к увеличению вероятности заболевания раком лёгких и раком простаты у курильщиков, а также у людей, работающих на асбестовом производстве^[30].

Исследование, ещё в 1994 году опубликованное в журнале «The New England Journal of Medicine»^[31], позволило обнаружить, что приём бета-каротина на 18 % увеличивает вероятность возникновения раковых заболеваний у курильщиков.

По данным другого исследования, опубликованного в журнале «Journal of the National Cancer Institute»^[32], заболеваемость у курильщиков возрастает вследствие приёма каротина на 28 %.

Обобщённые в 2009 году научные данные подтверждают гипотезу о том, что у курящих людей потребление высоких доз бета-каротина может повышать риск развития рака лёгких^[33]. Конкретный механизм такого воздействия каротина неизвестен.

Многие растения, в аромате которых существенную роль играет ионон, обязаны своим запахом значительной концентрации каротина — структурного предшественника молекулы ионона.

Каротин одобрен для использования в качестве пищевой добавки в Европейском союзе^[34], Австралии, Новой Зеландии^[35], США^[36] и множестве других стран мира и имеет номер E160a в Кодексе Алиментариус. Чаще всего каротин используется для окрашивания таких продуктов, как соки, торты, десерты, масло и маргарин^[37].

Объединённый экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) в 2001 году установил допустимое суточное потребление (ДСП) каротина в количестве 5 мг/кг массы тела^[38]. В 2012 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA) провело переоценку каротина в качестве пищевой добавки^[39]. Комиссия EFSA не смогла установить ДСП, однако уточнила, что потребление каротина из пальмового масла, моркови и водорослей в любом случае больше, чем в качестве пищевой добавки^[39].

• Пищевые добавки

	В Викисловаре есть статья «каротин»

• Подробная видеолекция о бета-каротине Архивная копия от 21 октября 2011 на Wayback Machine
• Berkeley Wellness Guide to Dietary Supplements
• Beta-carotene on University of Maryland Архивная копия от 6 марта 2005 на Wayback Machine
• Beta-carotene крымских соляных озёр
• ВЕСТИ 24 — Редкую водоросль обнаружили в озере Соль-Илецкар

Для улучшения этой статьи желательно: Проставить сноски, внести более точные указания на источники. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.