1. แคโรทีนอยด์

ความหลากหลายของสีที่น่าทึ่งของสิ่งมีชีวิตไม่เพียงแต่นำมาซึ่งความสวยงามเท่านั้น แต่ยังบ่งบอกถึงความสำคัญทางชีวภาพในระดับสูงของเม็ดสีอีกด้วย

เม็ดสีธรรมชาติที่โดดเด่นที่สุดบางชนิดในแง่ของความงามและฤทธิ์ทางชีวภาพคือแคโรทีนอยด์ เหล่านี้เป็นสารประกอบที่ละลายในไขมันสังเคราะห์โดยพืช สาหร่าย แบคทีเรีย และเชื้อรา (Sandmann, 2001). การวิจัยของพวกเขาเริ่มต้นขึ้นในปี 1831 เมื่อ Wackenroder แยกเม็ดสีเหลือง β-แคโรทีนในรูปแบบผลึกจากแครอท และในปี 1837 Berzelius แยกเม็ดสีเหลืองจากใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงและเรียกว่าแซนโทฟิลล์ 100 ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2476 มีการรู้จักแคโรทีนอยด์ที่แตกต่างกัน 15 ชนิด ประมาณ 80 ชนิดในปี พ.ศ. 2490 และในอีกยี่สิบปีข้างหน้ามูลค่านี้เกิน 300 ปัจจุบันกลุ่มของแคโรทีนอยด์มีเม็ดสีประมาณ 700 สี ในธรรมชาติ สารเหล่านี้จะกำหนดสีของใบไม้ที่ร่วงหล่น สีของดอกไม้ (แดฟโฟดิล ดอกดาวเรือง) และผลไม้ (ผลส้ม พริก มะเขือเทศ แครอท ฟักทอง) แมลง ( เต่าทอง), ขนนก (ฟลามิงโก, ไอบิส, คานารี) และ สิ่งมีชีวิตในทะเล(กุ้ง,แซลมอน). เม็ดสีเหล่านี้ให้สีที่หลากหลาย ตั้งแต่สีเหลืองไปจนถึงสีแดงเข้ม และเมื่อรวมกับโปรตีน ก็จะสามารถสร้างสีเขียวและสีน้ำเงินได้

ในพืช สารเหล่านี้เป็นสารทุติยภูมิและแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: แซนโทฟิลที่ถูกออกซิไดซ์ เช่น ลูทีน ซีแซนทีน ไวโอลาแซนธิน และแคโรทีนอยด์ไฮโดรคาร์บอน เช่น β- และ α-แคโรทีน และไลโคปีน

ในบรรดาเม็ดสีพืชที่รู้จัก แคโรทีนอยด์เป็นสีที่พบมากที่สุดและมีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลายของโครงสร้างและ หลากหลายการกระทำทางชีวภาพ ในพืชชั้นสูง แคโรทีนอยด์จะถูกสังเคราะห์และแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในพลาสติดของเซลล์ ซึ่งพวกมันสัมพันธ์กันในสารเชิงซ้อนที่ไวต่อแสง มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและปกป้องพืชจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดจากแสงที่มากเกินไป

จากแคโรทีนอยด์ที่รู้จัก 700 ชนิด มี 40 ชนิดที่มีอยู่ในอาหารของมนุษย์ มีเพียงเบต้าแคโรทีน อัลฟาแคโรทีน และคริปโตแซนธินเท่านั้นที่มีฤทธิ์โปรวิตามิน (A) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

แคโรทีนอยด์ถือเป็นตัวกำจัดออกซิเจนสายเดี่ยวที่ทรงพลังที่สุดตัวหนึ่ง คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของสารประกอบเหล่านี้เป็นตัวกำหนดกิจกรรมทางชีวภาพเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าแคโรทีนอยด์จะมีอยู่ในอาหารแบบดั้งเดิมหลายชนิด แต่แหล่งที่มาของมนุษย์มากที่สุดคือผัก ผลไม้ และน้ำผลไม้ที่มีสีสันสดใส โดยผักและผลไม้สีเหลืองส้มจะให้ปริมาณเบต้าแคโรทีนและเบต้าแคโรทีนในปริมาณมาก ผลไม้สีส้มเป็นแหล่งของα-cryptoxanthin, ผักสีเขียวเข้ม - ลูทีน, พริก - แคปแซนธินและแคปโซรูบิน, และมะเขือเทศและผลิตภัณฑ์แปรรูป - ไลโคปีนจอห์นสัน, 2002

ตามระดับการสะสมของแคโรทีนอยด์ในหมู่ พืชผักผู้นำคือผักโขมที่อุดมไปด้วยลูทีนและซีแซนทีนรวมทั้งตัวแทนของพืชสกุล พริกซึ่งมีแคปแซนทินและแคปโซรูบินในผลไม้

ในบรรดาปัจจัยภายนอก อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความเข้มของแสง ระยะเวลาช่วงแสง และการใช้ปุ๋ยมีอิทธิพลอย่างมากต่อการสะสมของแคโรทีนอยด์ เป็นที่ทราบกันดีว่าในที่ร่มเนื้อหาของลูทีนและเบต้าแคโรทีนในพืชนั้นต่ำกว่าในที่มีแสงและในฤดูร้อนก็จะเติบโตขึ้น ผักคะน้ามีความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์เหล่านี้สูงกว่าเมื่อปลูกใน ช่วงฤดูหนาว- เมื่อเจริญเติบโต ปริมาณแคโรทีนอยด์ในใบจะเพิ่มขึ้นและลดลงเมื่อถึงวัยชรา กล่าวคือ ปริมาณแคโรทีนอยด์ในพืชก็ขึ้นอยู่กับระยะเวลาเก็บเกี่ยวด้วย การศึกษาเชิงทดลองยืนยันว่าการทำเกษตรอินทรีย์มีการสะสมของเม็ดสีแดงและสีเหลืองมากที่สุดในผลพริกหวาน (ตารางที่ 2)

เนื่องจากคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ แคโรทีนอยด์จึงดึงดูด ความสนใจเป็นพิเศษในการต่อสู้เพื่อป้องกันโรคเรื้อรัง เช่น มะเร็ง โรคหลอดเลือดหัวใจ เบาหวาน และโรคกระดูกพรุน

ตารางที่ 2 ปริมาณแคโรทีนอยด์ในผลพริกหวานพันธุ์อัลมูเดนภายใต้การใช้ปุ๋ยอินทรีย์ เทคโนโลยีดั้งเดิมและบูรณาการ (มก./กก. น้ำหนักสด) (Perez-Lopez et al, 1999)

แคโรทีนอยด์	การทำเกษตรอินทรีย์	การทำเกษตรผสมผสาน	การทำฟาร์มแบบดั้งเดิม
เนื้อหาทั่วไป	3231	2493	1829
ฝ่ายแดง*	2038	1542	1088
ฝ่ายเหลือง	1193

*เศษส่วนสีแดง = แคปโซรูบิน + แคปแซนทิน และไอโซเมอร์

เศษส่วนสีเหลือง = β-แคโรทีน + β-cryptoxanthin + ซีแซนทีน + ไวโอลาแซนทิน

หน้าที่ทางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดของแคโรทีนอยด์ในร่างกายมนุษย์คือการทำงานของโปรวิตามิน (A) แคโรทีนอยด์ที่มีฤทธิ์ดังกล่าว 1) สนับสนุนการสร้างความแตกต่างของเซลล์เยื่อบุผิวที่แข็งแรง 2) ทำให้การทำงานของระบบสืบพันธุ์เป็นปกติ และ 3) การมองเห็น วิตามินเอเป็นส่วนประกอบของเม็ดสีโรดอปซินที่มองเห็น ซึ่งอธิบายบทบาทสำคัญของเบต้าแคโรทีน α-แคโรทีน และคริปโตแซนธินในการรักษาการมองเห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขาดวิตามินเอในอาหารสามารถนำไปสู่การพัฒนาที่เรียกว่า "ตาบอดกลางคืน" โดยมีความไวของเรตินาลดลงอย่างมีนัยสำคัญในเวลาค่ำและในกรณีที่รุนแรงต่อการพัฒนาที่เรียกว่า " การมองเห็นแบบ tubular” เมื่อเซลล์ที่ไวต่อแสงของส่วนต่อพ่วงของเรตินาหยุดทำงาน ลูทีนและซีแซนทีนเป็นแคโรทีนอยด์ 2 ใน 7 ชนิดที่พบในพลาสมาในเลือด และเป็นแคโรทีนอยด์เพียงชนิดเดียวที่พบในเรตินาและเลนส์ ในเรตินา ลูทีนและซีแซนทีนมีหน้าที่สร้างเม็ดสีสีเหลือง และเรียกว่าเม็ดสีมาคูลาร์ บริเวณนี้กินพื้นที่เพียง 2% ของพื้นผิวทั้งหมดของเรตินาและประกอบด้วยเซลล์รูปกรวยที่รับผิดชอบในการมองเห็นสีเท่านั้น มีการแนะนำว่าเม็ดสีจุดภาพชัดมีส่วนเกี่ยวข้องในการป้องกันแสง และระดับลูทีนและซีแซนทีนที่ลดลงอาจสัมพันธ์กับความเสียหายของจอประสาทตา การเพิ่มปริมาณเม็ดสีเหล่านี้สามารถทำได้โดยการเพิ่มการบริโภคสารต้านอนุมูลอิสระ ผักและผลไม้ แคโรทีนอยด์ในอาหาร ปรับดัชนีมวลกายให้เป็นปกติ และการเลิกสูบบุหรี่ ปัจจัยหลายประการเหล่านี้ยังเกี่ยวข้องกับการลดความเสี่ยงของการจอประสาทตาเสื่อมตามอายุ ซึ่งบ่งบอกถึงความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผล การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มสัดส่วนของลูทีนและซีแซนทีน รวมถึงไลโคปีน ช่วยลดความเสี่ยงของการเสื่อมสภาพของจอประสาทตา ควรสังเกตเป็นพิเศษว่าการบริโภคในระดับสูง ผักต่างๆการเสริมแคโรทีนอยด์ให้ร่างกายหลากหลายชนิดช่วยลดความเสี่ยงต่อโรคตาได้มีประสิทธิภาพมากกว่าการบริโภคแคโรทีนอยด์แต่ละตัว

โดยทั่วไป ข้อมูลจากการศึกษาทางระบาดวิทยาชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างการบริโภคแคโรทีนอยด์ในระดับสูงกับความเสี่ยงต่ำต่อโรคเรื้อรัง โรคหัวใจและหลอดเลือด มะเร็งบางรูปแบบ และระดับภูมิคุ้มกัน

การศึกษาฤทธิ์ต้านมะเร็งของแคโรทีนอยด์ได้เผยให้เห็นถึงผลในการป้องกันเบต้าแคโรทีนต่อมะเร็งปอดในผู้ไม่สูบบุหรี่และโดยเฉพาะในผู้ชาย การบริโภคแคโรทีนอยด์ในปริมาณมากจะช่วยลดความเสี่ยงของมะเร็งต่อมน้ำเหลืองบางชนิด แต่ไม่ส่งผลต่อความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งกระเพาะปัสสาวะ ไลโคปีนอาจป้องกันมะเร็งต่อมลูกหมาก

การลดความเสี่ยง โรคหลอดเลือดหัวใจภายใต้อิทธิพลของแคโรทีนอยด์นั้นเกิดจากการปกป้องไลโปโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำจากเปอร์ออกซิเดชันและการลดความรุนแรงของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในสถานที่ที่มีการแปลแผ่นหลอดเลือด การศึกษาตามรุ่นได้กำหนดบทบาทในการป้องกันแคโรทีนอยด์ในอาหารต่อโรคหลอดเลือดหัวใจในอิตาลี ญี่ปุ่น ยุโรป และคอสตาริกามีการศึกษาจำนวนหนึ่งที่ยืนยันผลการป้องกันไลโคปีนในการป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือด การศึกษาทางระบาดวิทยาในผู้ป่วย 662 ราย และ 717 ราย คนที่มีสุขภาพดีจาก 10 ประเทศในยุโรปที่แตกต่างกัน แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ขึ้นกับขนาดยาระหว่างการบริโภคไลโคปีนและความเสี่ยงของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย เมื่อเปรียบเทียบระดับการบริโภคไลโคปีนในลิทัวเนียและสวีเดน พบว่าความเสี่ยงต่อการพัฒนาและการเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดหัวใจเพิ่มขึ้นในสภาวะการบริโภคไลโคปีนไม่เพียงพอ ปรากฏว่าไลโคปีนในมะเขือเทศ ซอส ซอสมะเขือเทศ น้ำมะเขือเทศลดระดับของไลโปโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำในรูปแบบออกซิไดซ์อย่างมีนัยสำคัญและลดระดับคอเลสเตอรอลในเลือดซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด

การป้องกันมะเร็งด้วยการบริโภคแคโรทีนอยด์ในปริมาณสูงนั้นสัมพันธ์กับความสามารถของสารหลังในการยับยั้งการเพิ่มจำนวนเซลล์การเปลี่ยนแปลงและปรับการแสดงออกของยีนดีเทอร์มิแนนต์ แคโรทีนอยด์ที่ถูกออกซิไดซ์ (เช่น β-cryptoxanthin และลูทีน) รวมถึงรูปแบบที่ไม่ออกซิไดซ์ (เช่น β-แคโรทีนและไลโคปีน) สัมพันธ์กับการลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง การศึกษาเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเซลล์แสดงให้เห็นว่า นอกเหนือจากเบต้าแคโรทีนแล้ว แคโรทีนอยด์อื่นๆ บางชนิดอาจมีฤทธิ์ต้านมะเร็ง และในบางกรณีก็มีฤทธิ์สูงกว่าเบต้าแคโรทีน (เช่น แคปแซนทิน α-แคโรทีน ลูทีน ซีแซนทีน ฯลฯ .)

ประมาณ 90% ของแคโรทีนอยด์ทั้งหมดในอาหารและร่างกายมนุษย์มีเบต้าแคโรทีนและα-แคโรทีน ไลโคปีน ลูทีน และคริปโตแซนธิน ไลโคปีนเป็นหนึ่งในแคโรทีนอยด์หลักในอาหารเมดิเตอร์เรเนียนและให้แคโรทีนอยด์มากถึง 50% ในร่างกายมนุษย์ ในบรรดาผักต่างๆ มะเขือเทศเป็นแหล่งไลโคปีนหลัก และผลิตภัณฑ์จากมะเขือเทศ (ซอสมะเขือเทศ วางมะเขือเทศซอสปรุงรส) ให้ไลโคปีน 85% ของไลโคปีนทั้งหมดที่มาจากอาหาร คุณสมบัติต้านมะเร็งของไลโคปีนได้รับการยืนยันจากการศึกษาทางระบาดวิทยาการศึกษา ในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลองและในมนุษย์ด้วย

กลไกหลักของฤทธิ์ต้านมะเร็งของไลโคปีนเชื่อกันว่าคือการมีส่วนร่วมในการหยุดการทำงานของออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา การควบคุมระบบการล้างพิษ อิทธิพลต่อการเพิ่มจำนวนเซลล์ การเหนี่ยวนำปฏิกิริยาระหว่างเซลล์ การยับยั้งวงจรของเซลล์ และการปรับการถ่ายโอนสัญญาณ

โดยทั่วไปแล้ว ไลโคปีนประมาณ 10-30% จะถูกมนุษย์ดูดซึม อิทธิพลเชิงบวกระดับการดูดซึมไลโคปีนขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสารประกอบที่ละลายได้ในไขมัน รวมถึงแคโรทีนอยด์อื่นๆ น่าประหลาดใจที่โครงสร้างเชิงพื้นที่ของพันธะคู่ส่วนกลางของโมเลกุลไลโคปีนเป็นตัวกำหนดความเข้มของการดูดซึม มีการแสดงให้เห็นว่า cislicopene เกิดขึ้นในระหว่าง การรักษาความร้อนมะเขือเทศถูกดูดซึมได้ดีกว่าทรานส์ไอโซเมอร์ของผลไม้ดิบ ไอโซเมอร์ของซิสยังก่อตัวขึ้นในร่างกายของมนุษย์และสัตว์เมื่อมีการใช้รูปแบบทรานส์

นอกจากซีรั่มในเลือดแล้ว ไลโคปีนยังสะสมในปริมาณที่มีนัยสำคัญในอัณฑะ ต่อมหมวกไต ต่อมลูกหมากและต่อมน้ำนม รวมถึงตับ

คุณสมบัติต้านมะเร็งของไลโคปีนมะเขือเทศแสดงต่อมะเร็งต่อมลูกหมาก เต้านม ปากมดลูก รังไข่ ตับ ปอด ระบบทางเดินอาหาร และตับอ่อน

เนื่องจากคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ แคโรทีนอยด์จึงสามารถปกป้องร่างกายจากสภาวะทางพยาธิวิทยาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ การศึกษาทางระบาดวิทยาแสดงให้เห็นว่าเบต้าแคโรทีนและไลโคปีนร่วมกับวิตามินซีและอีช่วยลดความเสี่ยงต่อโรคกระดูกพรุนได้อย่างมาก ข้อเท็จจริงนี้ดูเหมือนมีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันโรคกระดูกพรุนในสตรีวัยหมดประจำเดือน ซึ่งมีคุณลักษณะพิเศษคือการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

มีผลเชิงบวกของไลโคปีนในการลดความดันซิสโตลิกในผู้ป่วยความดันโลหิตสูงซึ่งมีลักษณะของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

เป็นที่ทราบกันว่าภาวะมีบุตรยากในชายมีความเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาจำนวนมากในตัวอสุจิ ในขณะที่ ผู้ชายที่มีสุขภาพดีไม่พบชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาในเมล็ดพืช เมื่อพิจารณาว่าปริมาณไลโคปีนในน้ำอสุจิของผู้ชายที่มีบุตรยากนั้นต่ำกว่าของบุคคลที่มีสุขภาพดี จึงมีความพยายามที่จะแก้ไขปริมาณไลโคปีน การบริโภคไลโคปีน 8 มก. ต่อวันโดยผู้ป่วยดังกล่าวเป็นเวลาหนึ่งปีช่วยเพิ่มการเคลื่อนไหวของอสุจิอย่างมีนัยสำคัญ ปรับปรุงสัณฐานวิทยาของพวกเขา และรับประกัน 5% ของกรณีการตั้งครรภ์

บทบาทของไลโคปีนในการพัฒนาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ อยู่ระหว่างการตรวจสอบ ขอบคุณ ระดับสูงการดูดซึมออกซิเจน ความเข้มข้นของไขมันสูง และความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระต่ำ สมองของมนุษย์จึงมีความเสี่ยงสูงต่อผลกระทบของสารออกซิแดนท์ มีการแสดงให้เห็นว่าไลโคปีนมีความเข้มข้นต่ำในเนื้อเยื่อประสาท และความเข้มข้นของไลโคปีนจะลดลงในผู้ป่วยโรคพาร์กินสันและโรคหลอดเลือดสมองเสื่อม ในประเทศญี่ปุ่น มีการสร้างผลในการป้องกันไลโคปีนมะเขือเทศต่อการเกิดและการพัฒนาของภาวะอวัยวะ คาดว่าผลในการป้องกันไลโคปีนอาจเกิดขึ้นในผู้ป่วยโรคเบาหวาน โรคผิวหนัง โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ โรคปริทันต์ และกระบวนการอักเสบ คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของไลโคปีนยังเปิดโอกาสอย่างกว้างขวางสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยา อาหาร และเครื่องสำอาง

ไลโคปีนยังไม่ถือว่าเป็นสารอาหารที่จำเป็นดังนั้น ระดับที่เหมาะสมที่สุดการบริโภคไม่ได้รับการอนุมัติ อย่างไรก็ตามจากข้อมูลจากการศึกษาผลการป้องกันไลโคปีนก็ระบุได้ว่า การบริโภคประจำวันเพื่อต่อสู้กับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและป้องกันโรคเรื้อรังควรเป็น 5-7 มก. (เลวิน, 2008) ในกรณีที่มีโรคต่างๆ เช่น มะเร็ง หรือโรคหลอดเลือดหัวใจ แนะนำให้เพิ่มระดับการบริโภคไลโคปีนเป็น 35-75 มก. ระดับการบริโภคไลโคปีนที่แท้จริงคือ 3-16.2 มก./วันในสหรัฐอเมริกา, 25.2 มก. ในแคนาดา, 1.3 มก. ในเยอรมนี, 1.1 มก. ในสหราชอาณาจักร และ 0.7 มก. ในฟินแลนด์

แคโรทีนอยด์
ผลกระทบทางชีวภาพ	การป้องกันโรค
กิจกรรมโปรวิตามิน	ตาบอดกลางคืน
การปิดใช้งานสายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา	ต้อกระจก
ควบคุมระบบการล้างพิษ	โรคกระดูกพรุน
ผลต่อการเพิ่มจำนวนเซลล์	มะเร็ง
การเหนี่ยวนำการสื่อสารผ่านเซลลูล่าร์	เอชไอวี
ยับยั้งวัฏจักรของเซลล์โรค	โรคหลอดเลือดหัวใจ
การปรับการส่งสัญญาณ	โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์
รักษาภูมิคุ้มกัน	โรคผิวหนัง
มีส่วนร่วมในการเผาผลาญยา	ป้องกันโรคอักเสบอื่นๆ

2. ฟลาโวนอยด์

ความหลากหลายทางชีวภาพของธรรมชาติมีไม่สิ้นสุด

สารต้านอนุมูลอิสระอีกกลุ่มหนึ่ง ได้แก่ โพลีฟีนอล ถือเป็นสารประกอบธรรมชาติกลุ่มใหญ่ (รู้จักมากกว่า 8,000 ชนิด) (Ross & Kasum, 2002)

ไบโอฟลาโวนอยด์ ข้อมูลโดยย่อ

ไบโอฟลาโวโนดหรือ วิตามินพี- วิตามินพี (จากภาษาละติน "ปาปริก้า" - พริกไทยและ "permeabilitus" - การซึมผ่าน) เป็นของตระกูลไบโอฟลาโวนอยด์ นี่คือกลุ่มสารประกอบโพลีฟีนอลจากพืชที่มีความหลากหลายมาก ซึ่งส่งผลต่อการซึมผ่านของหลอดเลือดในลักษณะเดียวกันกับวิตามินซี

แหล่งที่มา:มะนาว, บัควีท, โชคเบอร์รี่, ลูกเกดดำ, ใบชา, โรสฮิป, หัวหอม, กะหล่ำปลี, แอปเปิ้ล

ความต้องการรายวันสำหรับมนุษย์ยังไม่ได้รับการกำหนดแน่ชัด

บทบาททางชีวภาพประกอบด้วยการรักษาเสถียรภาพของเมทริกซ์ระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและลดการซึมผ่านของเส้นเลือดฝอย

ความสนใจอย่างใกล้ชิดในไบโอฟลาโวนอยด์เกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากการศึกษาทางระบาดวิทยาที่เปิดเผยผลการป้องกันของผักและผลไม้ที่มีไบโอฟลาโวนอยด์ต่อการพัฒนาของโรคเรื้อรังไม่ติดเชื้อเรื้อรังที่มีความสำคัญทางสังคม: โรคหัวใจและหลอดเลือดและมะเร็ง การทดลองมากมายแสดงให้เห็นว่าฟลาโวนอยด์:

1. มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ
2. ป้องกันการพัฒนาความเสียหายของหลอดเลือดแดงต่อผนังหลอดเลือดโดยการยับยั้งกระบวนการภายในการเกิดออกซิเดชันของไขมันในเซลล์
3. ยับยั้งการรวมตัวของเกล็ดเลือด
4. ป้องกันความเสียหายจากออกซิเดชั่นต่อกรดนิวคลีอิกและป้องกันการพัฒนากระบวนการก่อมะเร็ง สันนิษฐานว่าฟลาโวนอยด์ยังมีฤทธิ์ต้านการแพ้ ต้านการอักเสบ (ยับยั้ง COX 1 และ COX 2) มีฤทธิ์ต้านไวรัสและฤทธิ์ต้านการเจริญของเลือด

อาการทางคลินิกของภาวะ hypovitaminosisการขาดวิตามินพีมีลักษณะพิเศษคือเหงือกมีเลือดออกเพิ่มขึ้น และระบุอาการตกเลือดใต้ผิวหนัง อ่อนแรงทั่วไป เหนื่อยล้า และปวดตามแขนขา

ยาเสพติด ต้นกำเนิดของพืช ที่มีฟลาโวนอยด์พบว่ามีการใช้อย่างแพร่หลายทางคลินิกในการรักษาโรคตับ: สิ่งเหล่านี้อาจเป็นการฉีดแบบง่ายๆ พืชสมุนไพรเช่นดอกอมอตแตลทรายหรือสารสกัดเข้มข้น - ฟลามิน (อมอมแตลทรายแห้งเข้มข้น), คอนวิฟลาวิน (จากสมุนไพรฟาร์อีสเทิร์นลิลลี่แห่งหุบเขา) การเตรียม silymarin ที่ซับซ้อน (มีส่วนผสมของ bioflavonoids thistle นม) มีฤทธิ์ต่อตับและต้านพิษและใช้สำหรับความเสียหายของตับที่เป็นพิษ

ดังนั้น, ฟลาโวนอยด์เป็นโพลีฟีนอลจากพืชประเภทที่ใหญ่ที่สุด โพลีฟีนอลเป็นสารประกอบทางเคมีประเภทหนึ่งที่มีมากกว่าหนึ่งชนิดฟีนอล กลุ่มต่อโมเลกุล ฟีนอล- สารประกอบอินทรีย์ของอนุกรมอะโรมาติก ในโมเลกุลที่หมู่ไฮดรอกซิล OH− ถูกพันธะกับอะตอมคาร์บอนของวงแหวนอะโรมาติก

สิ่งเหล่านี้พบได้บ่อยที่สุดใน พฤกษาสารต้านอนุมูลอิสระ ตามลำพัง ฟลาโวนอยด์(อนุพันธ์ของไฮดรอกซีฟลาโวน ) มีความสามารถในการต้านการอักเสบ ต้านไวรัส ฮอร์โมน ฤทธิ์ต้านการก่อกลายพันธุ์ ป้องกันมะเร็ง และแสดงอาการอื่นๆ จำนวนมากคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ เป็นที่ยอมรับกันว่าโพลีฟีนอลธรรมชาติในผักมีฤทธิ์ต้านมะเร็ง

การออกฤทธิ์ของฟลาโวนอยด์:

• ต้านการอักเสบ
• ต้านมะเร็ง (ป้องกันปอดและมะเร็งเต้านม)
• ยาต้านไวรัส
• สารต้านอนุมูลอิสระ
• ป้องกันหัวใจ
• ฮอร์โมน
• ยาต้านจุลชีพ
• ยาแก้ท้องร่วง
• ยาแก้ปวดกระตุก
• หน่วยความจำการเรียนรู้และการรับรู้ดีขึ้น
• ป้องกันระบบประสาท
• ลดความเสี่ยงต่อโรคกระดูกพรุน

บทบาทของฟลาโวนอยด์ในการรักษาสุขภาพของมนุษย์นั้นมีมหาศาล การศึกษาทางระบาดวิทยาระบุว่าการบริโภคผักและผลไม้สัมพันธ์กับการลดความเสี่ยงในการเกิดโรคเรื้อรัง รวมถึงโรคหลอดเลือดหัวใจและมะเร็ง เชื่อกันว่าฟลาโวนอยด์และโพลีฟีนอลอื่น ๆ เป็นสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดที่กำหนดผลเชิงบวกของผักและผลไม้ที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์

การศึกษาทางระบาดวิทยายืนยันผลในการป้องกันของฟลาโวนอยด์ต่อโรคมะเร็งและโรคหลอดเลือดหัวใจ (Ghosh & Scheepens, 2009) พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในอัตราการเสียชีวิตของประชากรที่มีการบริโภคฟลาโวนอยด์สูง (จีน) และต่ำ (อเมริกาเหนือ ยุโรป) การศึกษาขนาดใหญ่เพียง 2 จาก 7 การศึกษาไม่พบผลในการป้องกันที่มีนัยสำคัญ และการศึกษาทั้งสองดำเนินการในประเทศยุโรปที่มีการบริโภคฟลาโวนอยด์ต่ำ การศึกษา 14 จาก 19 ชิ้นแสดงให้เห็นความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างอุบัติการณ์ของมะเร็งเต้านมและระดับฟลาโวนอยด์ในเลือด การบริโภคอาหารที่อุดมไปด้วยฟลาโวนอยด์สัมพันธ์กับอัตราการเกิดโรคหัวใจ หัวใจวาย มะเร็ง และโรคเรื้อรังอื่นๆ ที่ลดลง มีการแสดงความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างการบริโภคฟลาโวนอยด์กับความเสี่ยงของโรคหลอดเลือดสมอง ปอด และมะเร็งลำไส้ใหญ่ (Trichopoulos, 2003; Hirvonen et al, 2001) เนื่องจากโรคเรื้อรังเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เพิ่มขึ้น และฟลาโวนอยด์เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีศักยภาพในหลอดทดลอง จึงมีการตั้งสมมติฐานว่าฟลาโวนอยด์ในอาหารออกฤทธิ์ที่เป็นประโยชน์โดยเพิ่มการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ กิจกรรมต้านอนุมูลอิสระของฟลาโวนอยด์แสดงให้เห็นในการเพิ่มขึ้นของสถานะต้านอนุมูลอิสระของพลาสมา ผลในการป้องกันวิตามินอี เยื่อหุ้มเม็ดเลือดแดง และไลโปโปรตีนชนิดความหนาแน่นต่ำ รวมถึงการป้องกัน PUFA ของเยื่อหุ้มเม็ดเลือดแดงจากการเกิดออกซิเดชัน

การศึกษาจำนวนมากชี้ให้เห็นว่าฟลาโวนอยด์มีฤทธิ์ต้านภูมิแพ้ ต้านไวรัส ต้านการอักเสบ และขยายหลอดเลือดในมนุษย์ สารฟลาโวนอยด์ ได้แก่ เควอซิตินและ แท็กซี่โฟลินมีผลดีต่อระบบทางเดินอาหาร มีฤทธิ์ต้านแผลในกระเพาะอาหาร ต้านอาการกระตุกเกร็งของกล้ามเนื้อ และต้านอาการท้องเสีย ก็ได้มีการแสดงให้เห็นว่าการบริโภคผักและผลไม้ด้วย เนื้อหาสูงโพลีฟีนอลช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดและการพัฒนาของโรคกระดูกพรุน

เป็นที่ยอมรับกันว่าเควอซิตินป้องกันการติดเชื้อเอชไอวีและป้องกันการเกิดออกซิเดชันของไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด การบริโภคอาหารที่มีเควอซิตินในปริมาณมาก (หัวหอม เกรปฟรุต แอปเปิ้ล) ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งปอด

ผลกระทบทางชีวภาพที่หลากหลายของพืชในสกุล อัลเลี่ยม(ตารางที่ 1) ไม่เพียงสัมพันธ์กับการมีอยู่ของสารประกอบที่มีกำมะถันเท่านั้น แต่ยังมีฟลาโวนอยด์ที่มีความเข้มข้นสูงอีกด้วย การบริโภคหัวหอมจะยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอกและเซลล์จุลินทรีย์ ลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง ยับยั้งการทำงานของอนุมูลอิสระ และป้องกันโรคหัวใจและหลอดเลือด มีการสร้างฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในระดับสูงของพืชหัวหอมทั้งหมด (Kim & Kim, 2006; Corzo-Martinez et al, 2007)

ตารางที่ 1. ผลกระทบทางชีวภาพของพืชในสกุล อัลเลี่ยม

ผลกระทบทางชีวภาพ	จำนวนผลงานทั้งหมด	จำนวนการศึกษาของมนุษย์
ป้องกันหัวใจ
ยาต้านจุลชีพ
ต่อต้านสารก่อมะเร็ง
สารต้านอนุมูลอิสระ
ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ
ต้านการอักเสบ

ดังนั้นเก้าการศึกษาทางระบาดวิทยาในส่วนต่างๆ โลก(จีน อิตาลี อาร์เจนตินา สหรัฐอเมริกา ฯลฯ) แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าความเสี่ยงของโรคมะเร็งทางเดินอาหารลดลงอย่างมีนัยสำคัญด้วยการบริโภคกระเทียมที่เพิ่มขึ้น (You et al, 1989; Buiatti et al, 1989) ข้อสังเกตล่าสุดเกี่ยวข้องกับความสามารถของกระเทียมในการลดระดับไนไตรท์ ระบบทางเดินอาหาร(สารตั้งต้นของสารก่อมะเร็งไนโตรซามีน) และฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย เชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลรีทำให้เกิดแผลและมะเร็งกระเพาะอาหาร (Lanzotti, 2006). ผลการป้องกันของอัลลิล ได- และไตรซัลไฟด์ของพืชในสกุลได้รับการแสดงให้เห็นแล้ว อัลเลี่ยมสำหรับมะเร็งตับที่เกิดจากอะฟลาทอกซิน

แคโรทีนอยด์เป็นเม็ดสีธรรมชาติกลุ่มใหญ่ที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพส่วนใหญ่ สารเหล่านี้นับเลข มากกว่า 600 สายพันธุ์เป็นหนึ่งในสารประกอบอินทรีย์ที่มีมากที่สุดในโลก อย่างไรก็ตาม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ รวมถึงมนุษย์ ไม่สามารถสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ในร่างกายของพวกมันเองได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องได้รับสารเหล่านี้ในปริมาณที่เพียงพอจากภายนอก ก่อนที่จะตอบคำถาม: “แคโรทีนอยด์ - มันคืออะไร?” ควรปรึกษาข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งที่มาของแคโรทีนอยด์

แหล่งที่มาของแคโรทีนอยด์

ตัวแทนกลุ่มแรกของเม็ดสีประเภทนี้ถูกค้นพบกลับเข้าไป ศตวรรษที่ 19ในการวิเคราะห์เนื้อเยื่อ แครอทและฟักทอง- ตรงจาก ชื่อภาษาอังกฤษแครอท ( แครอท- แครอต) และชื่อของสารทั้งกลุ่มเกิดขึ้น

“ผักและผลไม้เกือบทั้งหมดที่มีสีเหลือง สีส้ม และสีแดง เป็นแหล่งของแคโรทีนอยด์”

ไม่นานนักก็พบว่าพืชหลายชนิดและสัตว์บางชนิดที่มีสีเหลืองและสีแดงสะสมแคโรทีนอยด์ในร่างกายเป็นจำนวนมาก ผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้เหมาะสำหรับการเติมสารเหล่านี้ในร่างกาย:

แต่เมื่อรับประทานเข้าไปแล้ว ผักดิบและผลไม้ โดยเฉลี่ยเพียง 1% เท่านั้นที่ถูกดูดซึมแคโรทีนอยด์จำนวนมากที่มีอยู่ในนั้น เบื้องต้น ความร้อน(ปรุงอาหารทอด) และ เครื่องกล(ตัด ขูด) กระบวนการทำลายผนังเซลล์ของเนื้อเยื่อพืช แนะนำให้บริโภคอาหารดังกล่าวร่วมกับไขมันด้วย (เช่น น้ำมันดอกทานตะวัน) ซึ่งจะช่วยเพิ่มการย่อยได้ สารที่มีประโยชน์ 25%

อย่างไรก็ตาม ควรพิจารณาว่าเม็ดสีเหลืองแดงไม่ได้มีประโยชน์เท่ากันทั้งหมด บ่อยครั้งที่ประสิทธิผลอาจแตกต่างกัน 1,000 ครั้ง- ดังนั้นสำหรับผู้ที่ต้องการรักษาความเยาว์วัยและสุขภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่ต้องรู้ แคโรทีนอยด์ชนิดใดที่มีประโยชน์มากที่สุด?และควรใช้อย่างไรให้ดีที่สุด

การเปรียบเทียบแคโรทีนอยด์

แคโรทีนอยด์ทั้งหมดมีผลกระทบที่ซับซ้อนต่อร่างกายมนุษย์:

• ต่อต้านการก่อตัวของอนุมูลอิสระ (สารต้านอนุมูลอิสระ);
• การกระตุ้นระบบต่อมไร้ท่อ
• เสริมสร้างเยื่อหุ้มเซลล์
• แหล่งที่มาของวิตามินเอ (โปรวิตามิน);
• ปรับปรุงการดูดซึมแคลเซียม
• การกระตุ้นภูมิคุ้มกันและอื่นๆ

บน ในขณะนี้มีเพียงเท่านั้น การวิจัยที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันวิเคราะห์ประสิทธิผลของส่วนต่างๆ ของแคโรทีนอยด์ที่สัมพันธ์กัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกำลังมีการศึกษาคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของสารเหล่านี้อย่างเข้มข้น

ส่วนสำคัญของการทดลองระบุว่าสิ่งที่มีประโยชน์มากที่สุดคือแอสตาแซนธินซึ่งเป็นเม็ดสี เนื้อหาสูงสุดซึ่งตั้งอยู่ใน ปลาแซลมอน และบางส่วน จุลินทรีย์- ในการทดลองหลายครั้ง สารประกอบนี้เหนือกว่าคู่แข่งหลายสิบเท่า แต่ความเข้มข้นในผลิตภัณฑ์จากธรรมชาตินั้นต่ำมาก โชคดีที่เภสัชวิทยาสมัยใหม่พบทางออกจากสถานการณ์นี้

“แคโรทีนอยด์เพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่สามารถดูดซึมจากอาหารได้”

ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่มีแคโรทีนอยด์

ความสามารถในการย่อยได้ของสารกลุ่มนี้สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการสร้างการเตรียมที่มีความเข้มข้นสูงโดยใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติ และในขณะที่การสกัดแคโรทีนอยด์จากแครอทหรือส้มนั้นทำได้ค่อนข้างง่าย ในกรณีของแอสตาแซนธิน นักวิทยาศาสตร์ต้องพักสมอง

เนื่องจากแหล่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการได้รับหนึ่งในสารต้านอนุมูลอิสระที่ทรงพลังที่สุดคือสาหร่ายขนาดเล็ก

บทความทบทวนโดย V.G. Ladygin และ G.N. Shirshikova สรุปแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับการทำงานของแคโรทีนอยด์ในพืช แคโรทีนอยด์มีบทบาทสำคัญในการทำงานของกลไกโมเลกุลของการสังเคราะห์ด้วยแสง พวกมันทำหน้าที่หลักสามประการ: การป้องกันแสง (ปกป้องคลอโรฟิลล์และส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบภาพถ่ายที่อ่อนแอจาก "การกระตุ้นมากเกินไป") การเก็บเกี่ยวแสง (ซึ่งช่วยให้พืชใช้พลังงานแสงในพื้นที่สีน้ำเงินของสเปกตรัม - งานที่คลอโรฟิลล์ไม่สามารถรับมือได้หากไม่มี ความช่วยเหลือของแคโรทีนอยด์) และโครงสร้าง ( ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่จำเป็น "หน่วยการสร้าง" ของระบบภาพถ่าย)

แคโรทีนอยด์เป็นเม็ดสีที่แพร่หลายที่พบในแบคทีเรีย ยูคาริโอตเซลล์เดียว เชื้อรา พืชและสัตว์ แตกต่างจากเม็ดสีอื่นๆ เช่น ฮีม (ซึ่งทำให้เลือดและกล้ามเนื้อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นสีแดง) หรือคลอโรฟิลล์ (ที่ทำให้พืชมีสีเขียว) โมเลกุลแคโรทีนอยด์ไม่มีโลหะ ประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนเท่านั้น และความสามารถในการ "ทำงาน" กับควอนตัมเบาถูกกำหนดโดยระบบพันธะคู่แบบคอนจูเกตระหว่างอะตอมของคาร์บอนที่จัดเรียงเป็นลูกโซ่ พันธะคู่ที่คั่นด้วยพันธะเดี่ยวเรียกว่าการคอนจูเกต

แคโรทีนอยด์ดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่น 280–550 นาโนเมตร (ซึ่งเป็นบริเวณสีเขียว น้ำเงิน ม่วง และอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัม) ยิ่งโมเลกุลมีพันธะคู่รวมกันมากเท่าใด ความยาวคลื่นของแสงที่ถูกดูดซับก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น สีของเม็ดสีจะเปลี่ยนไปตามนั้น แคโรทีนอยด์ที่มีพันธะคู่คอนจูเกต 3-5 ตัวจะไม่มีสีและดูดซับแสงในบริเวณอัลตราไวโอเลต ซีตาแคโรทีนที่มีพันธะ 7 พันธะเป็นสีเหลือง นิวโรสปอรินที่มีพันธะ 9 พันธะเป็นสีส้ม และไลโคปีนที่มี 11 พันธะเป็นสีส้มแดง

หน้าที่ของแคโรทีนอยด์ในธรรมชาติที่มีชีวิตไม่ได้จำกัดอยู่แค่การทำงานกับแสงเท่านั้น บางครั้งพวกมันมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญอาหาร (เช่น วิตามินเอ ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเบต้าแคโรทีน) แต่หน้าที่หลักของพวกมัน (ไม่ว่าจะเป็นในอวัยวะที่มองเห็นของสัตว์หรือในคลอโรพลาสต์ - ออร์แกเนลล์ของการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช) นั้นเชื่อมโยงกับแสงอย่างแยกไม่ออก บทความโดย Ladygin และ Shirshikova ตรวจสอบบทบาทของแคโรทีนอยด์ในคลอโรพลาสต์ - ออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชที่มีต้นกำเนิดจากไซยาโนแบคทีเรียทางชีวภาพ หน้าที่หลักของคลอโรพลาสต์คือการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งก็คือการผลิตอินทรียวัตถุจากคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้พลังงานจากแสงแดด เยื่อหุ้มของคลอโรพลาสต์ประกอบด้วยโปรตีนและเม็ดสีเชิงซ้อน - ระบบภาพถ่าย I และ II ซึ่งรวมถึงโปรตีนต่าง ๆ เช่นเดียวกับเม็ดสี - คลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์

คลอโรฟิลล์ซึ่งเป็นเม็ดสีสังเคราะห์แสงหลัก สามารถดูดซับและใช้แสงได้เฉพาะในบริเวณสีแดงของสเปกตรัม (650–710 นาโนเมตร) แคโรทีนอยด์ดูดซับแสงสีน้ำเงิน-เขียวและถ่ายโอนพลังงานไปยังคลอโรฟิลล์ หน้าที่ของแคโรทีนอยด์นี้ก็คือ การรวบรวมแสง- มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสาหร่าย เนื่องจากแสงสีน้ำเงินเขียวสามารถแทรกซึมเข้าไปในแถบน้ำได้ลึกกว่าแสงสีแดงมาก

หน้าที่ที่สองของแคโรทีนอยด์ในคลอโรพลาสต์คือ ป้องกันแสง- พวกมันปกป้องระบบภาพถ่ายจากแสง “โอเวอร์โหลด” ซึ่งอาจนำไปสู่การกระตุ้นมากเกินไปและการทำงานผิดพลาดของระบบภาพถ่าย แคโรทีนอยด์ทำหน้าที่เป็น "วาล์วฉุกเฉิน" ชนิดหนึ่งที่ให้คุณปล่อยพลังงานส่วนเกินและแปลงเป็นความร้อน แคโรทีนอยด์รับมือกับงานนี้ได้หลายวิธี ในรูปแบบที่แตกต่างกัน: เพียงแค่ “กรอง” แสงที่เข้ามา ดูดซับพลังงานแสงส่วนเกิน หรือกำจัดพลังงานจากคลอโรฟิลล์ที่ตื่นเต้นมากเกินไป แคโรทีนอยด์ยังสามารถ "ดับ" สายพันธุ์ออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาได้นั่นคือพวกมันทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ

วิธีหนึ่งที่แคโรทีนอยด์ “หลั่ง” พลังงานส่วนเกินเมื่อสัมผัสกับแสงที่มากเกินไปคือผ่านปฏิกิริยาเคมีแบบวงจร ซึ่งในระหว่างนั้นแคโรทีนอยด์บางชนิดจะถูกเปลี่ยนเป็นอย่างอื่น ปฏิกิริยาเหล่านี้ที่พบบ่อยที่สุดเรียกว่าวงจรไวโอแลกแซนทิน ในที่มีแสงจ้า แคโรทีนอยด์ ไวโอลาแซนธินจะถูกแปลงเป็นซีแซนทีน และปล่อยออกซิเจนออกมา เมื่อระดับแสงลดลง ซีแซนทีนจะถูกเปลี่ยนกลับไปเป็นไวโอลาแซนธิน และออกซิเจนจะถูกดูดซึม ปฏิกิริยาทั้งสอง - ตรงและย้อนกลับ - ถูกเร่งโดยเอนไซม์ซึ่งมียีนอยู่ในโครโมโซมคลอโรพลาสต์ และไม่ได้อยู่ในจีโนมส่วนกลาง (นิวเคลียร์) ของเซลล์พืช

หน้าที่ที่สามของแคโรทีนอยด์คือ โครงสร้าง- แคโรทีนอยด์เป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่สำคัญของเยื่อหุ้มสังเคราะห์แสงของคลอโรพลาสต์ มีการทดลองแสดงให้เห็นว่าหากไม่มีแคโรทีนอยด์ ระบบภาพถ่ายจะไม่เสถียร โมเลกุลแคโรทีนอยด์ครอบครองตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดในระบบภาพถ่าย และหากไม่มีพวกมัน โครงสร้างทั้งหมดก็จะแตกสลายไป

ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีคนรู้จักแคโรทีนอยด์กันมาก แต่ยังต้องมีการอธิบายรายละเอียดอีกหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นกำเนิดวิวัฒนาการของแคโรทีนอยด์ตลอดจนปฏิกิริยาทางชีวเคมีและโฟโตเคมีที่มีส่วนร่วมยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ ยังไม่ชัดเจนว่าแคโรทีนอยด์สามารถนำมาใช้ในสายวิวัฒนาการได้มากน้อยเพียงใด นั่นคือเพื่อสร้างเส้นทางการพัฒนาวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่ ในการศึกษาเก่าๆ จำนวนมาก ชุดของแคโรทีนอยด์ที่มีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งถูกนำมาใช้เป็นลักษณะอนุกรมวิธานที่สำคัญ ยังไม่ชัดเจนว่าสัญญาณดังกล่าวเชื่อถือได้เพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าสามารถพบแคโรทีนอยด์ชนิดเดียวกันได้ เช่น ในคลอโรพลาสต์ของพืชและในสายตาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

แคโรทีนอยด์เป็นเม็ดสีที่ชอบไขมันซึ่งอยู่ในคลอโรพลาสต์และโครโมพลาสต์ในพืช พวกมันถูกสังเคราะห์โดยสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจน ได้แก่ ไซยาโนแบคทีเรีย สาหร่าย และพืชชั้นสูง นอกจากนี้ เห็ดหลายชนิดสังเคราะห์และสะสมแคโรทีนอยด์ เช่น ชานเทอเรลมี (3-แคโรทีนและแคนทาแซนธิน) ในปริมาณมาก สัตว์ส่วนใหญ่ไม่สามารถสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ได้ ดังนั้น พวกมันจึงได้รับแคโรทีนอยด์ที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญอาหารตามปกติจากพืช .

โครงสร้างและการสังเคราะห์ทางชีวภาพของแคโรทีนอยด์

แคโรทีนอยด์ส่วนใหญ่ - เตตร้าเทอร์พีนอยด์ที่สร้างจากไอโซพรีน 8 หน่วย - มีสายโซ่คาร์บอนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 40 อะตอม ในแคโรทีนอยด์หลายชนิด สายโซ่คาร์บอนโพลีไอโซพรีนจะหมุนเวียนที่ปลาย ทำให้เกิดวงแหวนไอโอโนนหลายประเภท รู้จักแคโรทีนอยด์มากกว่า 600 ชนิด ต่างกันที่ตำแหน่งของจุดสูงสุดในการดูดกลืนแสง ซึ่งจะอยู่ในช่วง 400-550 นาโนเมตร (สีเขียวอมม่วง) เสมอ แคโรทีนอยด์แบ่งออกเป็นแคโรทีนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น และแซนโทฟิลล์ซึ่งมีอะตอมออกซิเจนอยู่ในรูปของกลุ่มไฮดรอกซี เมทอกซี อีพอกซี หรือคีโต

แคโรทีนมักมีสีส้ม ที่พบมากที่สุดคือ a- และ (3-carotenes (รูปที่ 57) α-carotene มีวงแหวน (3- และ?-ionone และ (3-carotene) มีวงแหวนสองวง (3-ionone) พืชหลายชนิดมีไลโคปีน - แคโรทีน มีสีแดงสด โดยไม่มีวงแหวนไอโอโนน ไลโคปีนเป็นตัวกลางในการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ รวมถึงเอ- และ (3-แคโรทีน)

แซนโทฟิลล์มีสีแตกต่างกันไปตั้งแต่สีเหลืองอ่อนไปจนถึงสีแดงเข้ม แม้ว่าพวกมันจะได้ชื่อมาจากคำภาษากรีก xanthos ซึ่งหมายถึงสีเหลือง ตัวอย่างเช่นแอสตาแซนธิน (รูปที่ 57) ให้สีแดงสดใสแก่กลีบอิเหนาและแคปแซนธินและแคปซอร์บินให้สีของผลไม้พริกไทย พริกสีแดงเข้ม เม็ดสีเหลืองที่พบบ่อยที่สุดในแซนโทฟิลล์ ได้แก่ ลูทีน ซีแซนทีน และไวโอลาแซนธิน Canthaxanthin และ Astaxanthin (รูปที่ 57) เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในเรื่องคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ

อะโพคาโรทีนอยด์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการแยกออกซิเดชันของสายโซ่คาร์บอนของแคโรทีนอยด์ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงาน ในพืช อะโพคาโรทีนอยด์ที่ศึกษาคืออะโพคาโรติน 8" เช่นเดียวกับฮอร์โมนไฟโตฮอร์โมน: กรดแอบไซซิกและสตริโกแลคโตน สัตว์และมนุษย์ต้องการจอประสาทตา เรตินอล และกรดเรติโนอิก - เรตินอยด์ ซึ่งเรียกรวมกันว่าวิตามินเอ (รูปที่ 57)

ข้าว. 57.

ในพืชการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์เกิดขึ้นในพลาสติดซึ่งมักจะยังคงอยู่: ในใบสีเขียวสิ่งเหล่านี้คือคลอโรพลาสต์และในผลไม้กลีบดอกไม้และราก - โครโมพลาสต์ ขั้นแรก geranylgeranyl diphosphate ถูกสังเคราะห์จากบล็อก prenyl C5 โดยมีส่วนร่วมของ isopentenyltransferase - geranylgeranyl diphosphate synthase (รูปที่ 58) จากนั้นโมเลกุลทั้งสองของ geranylgeranyl diฟอสเฟตจะถูกต่อกันแบบหางต่อหางโดยไฟโตอีนซินเทส จากนั้นไฟโตอีนที่ไม่มีสีจะถูกทำให้อิ่มตัวและเปลี่ยนเป็นไลโคปีนเม็ดสีแดงด้วยระบบพันธะคู่แบบคอนจูเกต ไลโคปีนภายใต้อิทธิพลของไซคเลสจำเพาะสามารถเปลี่ยนเป็น a- หรือ (3-แคโรทีนได้ ในทางกลับกัน แคโรทีนจะทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นของแซนโทฟิลล์ซึ่งพวกมันจะถูกแปลงโดยใช้ออกซิเจนต่าง ๆ : ไฮดรอกซีเลส, อีพอกซิเดสและอื่น ๆ นอกจากนี้ สายโซ่คาร์บอนของแคโรทีนอยด์สามารถ

สารานุกรม "ชีววิทยา"

แคโรทีนอยด์

เม็ดสีธรรมชาติที่มีสีเหลือง สีส้ม หรือสีแดง สังเคราะห์โดยแบคทีเรีย เชื้อรา และพืชสีเขียว พวกมันแบ่งออกเป็นแคโรทีนและแซนโทฟิล แคโรทีนโดยธรรมชาติทางเคมีเป็นไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวซึ่งมีโมเลกุลสร้างขึ้นจากอะตอมของคาร์บอน 40 อะตอม ใบผักโขม รากแครอท และโรสฮิปอุดมไปด้วยแคโรทีน สัตว์มักไม่สังเคราะห์แคโรทีนและได้รับจากอาหาร โดยสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมัน ไข่แดงนม ฯลฯ วิตามินเอเกิดจากแคโรทีน (โปรวิตามินเอ) ในร่างกายของสัตว์ แซนโทฟิลล์เป็นอนุพันธ์ของแคโรทีนที่ถูกออกซิไดซ์ (แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ ฯลฯ) มีอยู่ในอวัยวะต่างๆ ของพืช และในเซลล์ของจุลินทรีย์หลายชนิด แคโรทีนอยด์ทำหน้าที่เป็นเม็ดสีเพิ่มเติมในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่ขึ้นอยู่กับแสงของพืช (เช่น ในเขตร้อน) และสี (ร่วมกับเม็ดสีอื่น ๆ ) ใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงของพืช

พจนานุกรมสารานุกรม

แคโรทีนอยด์

(จากภาษาลาติน carota - แครอท และ กรีก eidos - สายพันธุ์) กลุ่มของเม็ดสีธรรมชาติที่มีสีเหลืองหรือสีส้ม โดยธรรมชาติของสารเคมี - ไอโซพรีนอยด์; ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (แคโรทีน) หรืออนุพันธ์ออกซิไดซ์ (แซนโทฟิลล์) พวกมันถูกสังเคราะห์โดยจุลินทรีย์บางชนิดและพืชทุกชนิดในเซลล์ที่พวกมันมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ด้วยแสงและกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการดูดกลืนแสง (โฟโตแท็กซิส, โฟโตโทรฟิซึม ฯลฯ ) พวกมันกำหนดสีของผลไม้ ใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วง และอาณานิคมของจุลินทรีย์จำนวนหนึ่ง ในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ วิตามินเอถูกสร้างขึ้นจากแคโรทีนที่มาพร้อมกับอาหาร