Ликопин – кристаллы красно – фиолетового цвета. Красящее вещество томатов. Содержатся также в плодах многих родов растений; могут быть выделены из томатов или получены синтетическим путем.

Каротиноиды в природе встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов, каротинпротеинов или эфиров, образованных с одной или более молекулами жирных кислот. Впервые каротины были выделены из стручков перца, позже – из желтой репы и моркови Daucus carota, откуда и получили свое название. Среди растений каротиноиды в наибольшем количестве содержатся в абрикосах (50-100мкг/г), моркови (80-120 мкг/г), листьях петрушки (100мкг/г).

Качественно и количественно каротиноиды определяют по интенсивности максимума поглощения света в видимой области, а также с помощью хроматографии.

В организме животных каротиноиды не синтезируются, а поступают с пищей. Каротиноиды, имеющие в своем составе хотя бы одно кольцо А (см. ф-лу 1), являются предшественниками витамина А. Превращение в организме этих каротиноидов, содержащих 40 атомов С, в витамин А с 20-ю атомами осуществляется расщеплением молекулы каротина по центральной двойной связи или ступенчатым расщеплением, начиная с конца молекулу. Наибольшей А-витаминной активностью обладает - каротин (условно ее принимают равной 100%), активность а – каротина –53%, -каротина – 48%.

Каротиноиды участвуют в фотосинтезе, транспорте кислорода через клеточные мембраны, защищают зеленые растения от действия света; у животных стимулируют деятельность половых желез, у человека повышают иммунный статус, защищают от фотодерматозов, как предшественники витамина А играют важную роль в механизме зрения; природные антиоксиданты.

Каротиноиды используют в качестве промышленно – пищевых красителей, прокомпонентов витаминного корма животных, в медицинской практике – для лечения пораженных кожных покровов.

1.4.2. Биодоступность каротиноидов.

Здесь дан анализ поэтапного процесса усвоения каротиноидов в животном организме в зависимости от различных факторов внешней и внутренней среды.

Каротиноиды являются природными веществами, биосинтез которых осуществляется растениями и некоторыми микроорганизмами. Человек и животные не способны их синтезировать и должны регулярно получать их с пищей, так как каротиноиды выполняют в организме целый ряд жизненно-важных функций . В настоящее время убедительно показано, что каротиноиды обладают и другими ценными специфическими свойствами, не связанными с А-витаминной активностью. В живых организмах они действуют как фотопротекторы и антиоксиданты, на молекулярном и клеточном уровне предотвращают трансформации, индуцированные окислителями, генотоксическими веществами, рентгеновским и УФ-излучением. Поддерживают стабильность генома и резистентность организма к мутагенезу и канцерогенезу.

Известно около 600 различных каротиноидов, из них только 10% обладают про-А-витаминной активностью. Наиболее распространенным в природе и хорошо изученным является бета-каротин. Он составляет 20-30% от суммы природных каротиноидов. Все исследования по биодоступности и метаболизму каротиноидов проведены в основном с использованием бета - каротина. Симметричная структура молекулы, состоящая из двух остатков А с сопряженной системой пи-связей, делает его уникальным с химической и биологической точек зрения.

В организме взрослого человека в среднем содержится 100-200 мг бета-каротина, из них 80% депонируется в жировой ткани, 10% - в печени, около 1% содержится в плазме и 9% - в других органах и тканях (надпочечники, репродуктивные органы, мозг, легкие, сердце, почки, селезенка). Эпидемиологические и экспериментальные исследования убедительно показали, что снижение потребления и усвоения бета-каротина, низкий уровень его в плазме повышают риск возникновения рака, катаракты, сердечно-сосудистых и некоторых дегенеративных заболеваний.

Биодоступность препаратов и пищевых добавок каротиноидов в основном оценивают классическим методом по концентрации их в плазме крови.

Сложности при экспериментальном исследовании каротиноидов возникают из-за отсутствия надежной животной модели, а также из-за этических ограничений по использованию изотопных методов исследования и модельного гиповитаминоза у людей.

В настоящее время известно, что усвоение каротиноидов происходит в несколько этапов: микронизация и эмульгирование в желудочно-кишечном тракте, всасывание в тонком кишечнике, частичная биоконверсия бета-каротинов в ретинол, транспорт бета-каротина через лимфатическую систему и воротную вену в печень, а затем в кровь и распределение по органам и тканям.

Рассмотрим подробнее этапы усвоения каротиноидов и факторы, влияющие на них.

1.4.3. Микронизация и эмульгирование.

Микронизация и эмульгирование происходят в процессе переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте. Убедительно показано, что биодоступность бета-каротиноидов из соков, овощей (особенно сырых) невысокая по сравнению с чистым препаратом. Например, биодоступность бета-каротиноидов из моркови составляет 10-20%, из брюквы - 0,1% от чистого бета-каротина. Это объясняется тем, что каротиноиды в растениях, в том числе в овощах, находятся в комплексе с белками, что затрудняет их высвобождение. Для повышения высвобождения необходима предварительная кулинарная обработка (измельчение, пропаривание, щадящее подогревание, но не слишком сильное во избежание изомеризации с потерей биологической активности). При использовании препаратов или пищевых добавок на основе чистого бета-каротина в виде напитков, масляных растворов или суспензий с размером частиц 2-3 микрона можно достичь высокой степени усвоения, если не использовать комплексообразующие вещества. Каротиноиды, являясь липофильными веществами, плохо всасываются без эмульгирования. Эмульгирование каротиноидов, как и липидов, происходит в тонком кишечнике в присутствии желчных кислот с образованием липидных мицелл.

Жиры, стимулируя желчевыделение и образование липидных мицелл, повышают биодоступность бета-каротина

1.4.4. Всасывание или абсорбция.

Каротиноиды всасываются в тонком кишечнике путем пассивной абсорбции при контакте липидных мицелл с клеточной мембраной кишечного эпителия. Бета-Каротин появляется в лимфе одновременно с вновь абсорбированным жиром. Предполагают, что каротиноиды и липиды вместе транспортируются через мембрану и внутри клеток слизистой оболочки тонкого кишечника.

Всасывание нарушается при дефиците цинка, фолиевой кислоты, белково-энергетическом истощении организма , не всосавшиеся в слизистой тонкого кишечника, выводятся из организма в неизменном виде с фекалиями. По количеству выделившихся каротиноидов также иногда судят о степени их биодоступности. В слизистой тонкого кишечника происходит частичное ферментативно регулируемое превращение Каротиноидов в ретинол.

1.4.5. Транспорт бета-каротина из слизистой кишечника в печень.

У людей транспорт бета-каротина из кишечника осуществляется исключительно липопротеинами, они переносят бета-каротин из кишечника через лимфатическую систему в грудной проток. Липопротеинлипаза гидролизует триглицеридное ядро хиломикрона с образованием хиломикронных остатков, которые захватываются печенью, где и депонируются. Дефицит липопротеинов может лимитировать транспорт бета-каротина.