Каротеноиди - Биологија
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Антибиотици од бактерии
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
Колку е топло премногу топло за живот длабоко под дното на океанот?
Каротеноиди
Кога Каротеноиди (исто така: Каротеноиди) се однесува на широка класа на природни бои кои предизвикуваат жолта до црвеникава боја. Каротеноидите се меѓу терпените. Сега се идентификувани 800 различни каротеноиди.
Тие се јавуваат главно во хромопластите и пластидите на растенијата, кај бактериите, но исто така и во кожата, лушпата и лушпата на животните, како и во пердувите и жолчките на птиците кога животните за кои станува збор внесуваат растителен материјал кој содржи бои со нивната храна. Бидејќи само бактериите, растенијата и габите се во можност да ги произведат овие пигменти де ново да се синтетизира.
Некои каротеноиди се одобрени како додатоци на храна во ЕУ. Овие имаат E броеви E 160a до E 160 g и E 161a до E 161 h. [1]
структура
Најчесто каротеноидите се состојат од незаситени јаглеводороди синџири и нивни производи за оксидација. Каротеноидите формално се состојат од 8 изопрени единици. Тие се поделени на
- Каротени, кои се составени само од јаглерод и водород и
- Ксантофили, деривати на каротени кои содржат кислород.
Апсорпциониот спектар на каротеноидите е 400-500 нанометри во бранова должина.
Човечка физиологија
| Астаксантин (E 161j) | Ракчиња, јастози, лосос |
| β-каротен (Е 160а) | Моркови, спанаќ, кајсии, елин |
| Кантаксантин (Е 161 g) | Ракчиња, јастози, лустери |
| Капсантин (Е 160ц) | пиперка |
| Капсорубин | пиперка |
| Криптоксантин | портокалова |
| Лутеин (Е 161б) | Кеale, спанаќ, жолчка од јајце |
| Лутеоксантин | Портокали |
| Ликопен (Е 160д) | Домати, лубеници |
| Зеаксантин (Е 161 ч) | Пченка |
Најпознат и најчест каротеноид е β-каротен (морков), познат и како провитамин А. Околу 50 каротеноиди го покажуваат овој ефект; Х. се претвораат во ретинол во човечкото тело. Овој ефект се изразува со помош на таканаречените еквиваленти на ретинол, со околу 6 mg β-каротин и 12 mg мешани каротеноиди што одговараат на еден ретиноален еквивалент. Исто така, се смета дека каротеноидите се од голема здравствена важност. 6 каротеноиди играат суштинска улога во човечкото тело: β-каротен, α-каротен, ликопен, β-криптоксантин, лутеин и зеаксантин. Повеќето од нив имаат функција на антиоксиданти. Ова е наменето да спречи многу болести како што се рак, артериосклероза, ревматизам, Алцхајмерова болест и Паркинсон, катаракта или стареење на кожата.
Од сите каротеноиди во храната, ликопенот (на пр. Кај доматите) има најголем антиоксидантен потенцијал и се смета за најефективна заштита од особено реактивниот единечен кислород. Ликопенот исто така го инхибира растот на туморските клетки поефикасно од α- или β-каротин.
Антиканцерогениот ефект на каротеноидите, исто така, произлегува теоретски од нивниот имот да можат да воспостават добро функционирачка комуникација помеѓу клетките. Особено β-каротен, криптоксантин и кантаксантин ја стимулираат размената помеѓу клетките предизвикувајќи синтеза на конексин. Оваа врска игра клучна улога во формирањето на раскрсници, чиј број е намален во клетките на ракот. Сепак, каротеноидите треба да се користат само за превенција, бидејќи тие немаат ефект во реалната терапија со рак или во спречувањето на релапси. Особено кај пациенти кои веќе страдаат од рак, се препорачува претпазливост при препарати со високи дози.
Одредени каротеноиди се наоѓаат во значително повисоки концентрации во црниот дроб, очите, кожата и масното ткиво отколку во другите телесни ткива. Каротеноидите лутеин и зеаксантин се јавуваат во големи количини во мрежницата на окото, во таканареченото жолто место (макула). Овие каротеноиди се претпоставува дека дејствуваат како природни заштитни механизми, бидејќи мрежницата, со своите полинезаситени масни киселини кои се особено чувствителни на оксидација, е особено подложна на напад од слободни радикали.
Како и со другите секундарни растителни супстанции, каротеноидите не треба да се консумираат во форма на изолирани, високо концентрирани препарати, туку во природна комбинација со други нутриционистички состојки. Голтањето на препарати со високи дози претставува дури и опасности. Вистинско труење со каротеноиди не е можно, но додатоците на β-каротин потенцијално можат да го зголемат ризикот од рак. [2]
Боја на кожата, скали и пердуви
Птици
Покрај меланините, каротеноидите играат улога и во развојот на боите кај птиците. Тие се проголтани со храна и доведуваат до црвени, портокалови и жолти нијанси. Птиците во кои каротеноидите се вклучени во развојот на бојата се, на пример, жолтата опашка (Флава Motacilla), Фитисот (Phylloscopus trochilus), сината цицка (Cyanistes caeruleus), големиот градник (Парус мајор) и ориолата (Oriolus oriolus) Спротивно на тоа, црвените гради на Робин (Erithacus rubecula) предизвикано од феомеланин. Ако храната не содржи доволно каротини, соодветните области на пердувите ќе бидат бели по следниот мил. Мутациите што доведуваат до нарушувања во акумулацијата на каротеноиди во пердувите се ретки. [3]
Риби, водоземци и влекачи
Кај рибите, водоземците и влекачите, бојата на кожата и лушпите доаѓа кога светлината комуницира со три различни типа на хроматофори (пигментни клетки, клетки кои формираат бои), меланофори, ксантофори и иридофори. Покрај птеридините и флавините, ксантофорите содржат и каротени од храна. Овие три типа на бои се одговорни за жолтеникави или црвени бои. [4] [5] [6]
Функција во фотосинтезата
Примарна задача на каротеноидите во фотосинтезата на растенијата е да ги заштитат молекулите на хлорофилот од уништување со фото-оксидација. Тие дејствуваат како фотопротективни агенси кои ја штитат растителната клетка од реактивни видови кислород преку нефотохемиско гаснење. Покрај тоа, тие го прошируваат апсорпциониот спектар на фотосинтетички организми во сино-зелениот спектрален опсег и делумно се вклучени во трансферот на енергија во рамките на антенските комплекси и фотосистемите. Таму тие работат како лесни пигменти во летниот комплекс за собирање, кои апсорбираат фотони и ја пренесуваат енергијата до центарот за фотосинтетски реакции. Затоа, заедно со фикобилините, се нарекуваат придружни пигменти на фотосинтезата. Во ксантофилниот циклус, кој се одвива во хлоропластите, вишокот светлосно зрачење се апсорбира и се претвора во безопасна топлина.
Проценките на годишната синтеза на каротеноиди според растенијата изнесуваат 100 милиони тони годишно.
Според тоа, распределбата на каротеноидите на секундарните растителни супстанции не е точна, бидејќи, спротивно на дефиницијата за секундарните метаболити на растенијата, може да им се доделат јасни, примарни функции во фотосинтезата.
Техничка важност и синтеза
Од приближно 700 познати природни каротеноиди, некои имаат поголемо техничко значење и се синтетизираат во индустриска скала: β-каротен, астаксантин, кантаксантин, етил естер 8'-апо-β-каротенична киселина, 8'-апо-β-каротеналдехид, цитранаксантин, ликопен и зеаксантин. Техничкото производство на каротеноиди, идентични со природата, прво беше развиено во Хофман-Ла Рош АГ и во БАСФ СЕ. Постапките се сложени и вклучуваат универзални методи за поврзување:
- Реакција на Витиг
- Реакција Хорнер-Вадсворт-Емонс
- Поврзување на сулфон според iaулија
- Кондензација на енол етер
- Преуредувања на Соси-Марбет.
Бидејќи често (Е.,З.) Се формираат мешавини на изомери, често следи фотохемиска изомеризација (конверзија на претежно непосакуваната (З.) Обликувајте го посакуваното (Е.) Форма. [8-ми]
Биотехнолошко производство
Можно е да се воведат гени за биосинтеза на каротеноиди во габи, бактерии и растенија или да се зголеми содржината на ензимите што ја ограничуваат стапката со цел да се зголеми производството на каротеноиди. Квасецот Фафија родозима може да биде генетски модифициран на таков начин што произведува повеќе астаксантин и туѓи каротеноиди. Исто така е можно значително да се зголеми акумулацијата на зеаксантин во клубени од компир. [9] Трансгената сорта на ориз со прекар златен ориз е развиена особено за земјите во развој за да се спротивстави на недостаток на витамин А.
Користете како боја
Каротеноидите често се додаваат како додаток на добиточна храна, со цел, на пример, да влијаат на бојата на месото од одгледуван лосос, кое ќе стане сиво ако се храни со парчиња рибино брашно во заробеништво без додатоци. Овие нормално ја внесуваат бојата од јадење мали ракови. Ниту овие не произведуваат астаксантин, туку јадат мали алги. [10]
Од истата причина, фламингата во зоолошката градина исто така се храни со каротеноиди, бидејќи тие не можат да внесат ракови што содржат каротин и алги и во спротивно би го изгубиле своето перје. На бојата на жолчката од јајце може да влијаат и адитиви за храна за кокошки, бидејќи животните тешко јадат трева или пченка, која содржи природни каротеноиди. Храната што е обоена директно со каротеноиди се, на пример, маргарин и овошни сокови. [11]