کارتنوئید (Carotenoid) چیست؟ انواع، مزایا و منابع کارتنوئید ها

کارتنوئید رنگدانه های گیاهی هستند که مسئول رنگ های قرمز روشن، زرد و نارنجی در بسیاری از میوه ها و سبزیجات هستند. این رنگدانه ها نقش مهمی در سلامت گیاه دارند. افرادی که غذاهای حاوی کارتنوئید می خورند از مزایای سلامتی اش برخوردار می شوند.

کاروتنوئید همچنین به عنوان آنتی اکسیدان در بدن انسان عمل می کنند. به گفته کمیته پزشکان دارای خواص قوی برای مبارزه با سرطان هستند. برخی از کاروتنوئید توسط بدن به ویتامین A تبدیل می شوند که برای بینایی و رشد و نمو طبیعی ضروری است. کاروتنوئید همچنین دارای مزایای ضد التهابی و سیستم ایمنی هستند و گاهی اوقات با پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی مرتبط هستند. در نشریه جهان شیمی فیزیک از کارتنوئید اطلاعات کاملی در اختیارتان قرار میدهیم.

کارتنوئید چیست زیست دهم

کاروتنوئید محلول در چربی هستند. برخلاف برخی از غذاها و سبزیجات سرشار از پروتئین، پختن و خرد کردن غذاهای غنی از کاروتنوئید قدرت مواد مغذی را هنگام ورود به جریان خون افزایش می دهد. کاروتنوئید به دو گروه اصلی گزانتوفیل ها و کاروتن ها طبقه بندی می شوند. کاروتنوئید خواص آنتی اکسیدانی دارند. علاوه بر این، برخی از کاروتنوئید را می توان به ویتامین A تبدیل کرد که یک جزء ضروری برای سلامت و رشد انسان است. کاروتنوئید پروویتامین A شامل آلفا کاروتن، بتا کاروتن و بتا کریپتوکسانتین است. کاروتنوئید غیر پروویتامین A شامل لوتئین، زآگزانتین و لیکوپن هستند.

گزانتوفیل ها

زانتوفیل ها حاوی اکسیژن هستند و گاهی اوقات رنگدانه زرد بیشتری دارند. کاروتنوئیدی زانتوفیل از شما در برابر نور زیاد خورشید محافظت می کنند. آنها بیشتر با سلامت چشم مرتبط هستند. لوتئین و زآگزانتین در دسته زانتوفیل قرار می گیرند. غذاهایی که در دسته زانتوفیل قرار می گیرند عبارتند از:

• کلم پیچ
• اسفناج
• کدو حلوایی
• آووکادو
• میوه های گوشت زرد
• ذرت
• زرده تخم مرغ

کاروتن ها

کاروتن ها حاوی اکسیژن نیستند و بیشتر با رنگدانه نارنجی مرتبط هستند. کاروتنوئیدی کاروتن نقش مهمی در کمک به رشد گیاهان دارند. بتا کاروتن و لیکوپن در این دسته از کاروتنوئید قرار می گیرند. مواد غذایی در دسته کاروتن عبارتند از:

• هویج
• طالبی
• سیب زمینی های شیرین
• پاپایا
• كدو حلوايي
• نارنگی ها
• گوجه فرنگیها

خانواده کارتنوئید

بیش از ۶۰۰ نوع کارتنوئید وجود دارد. رایج ترین آنها در رژیم غذایی غربی و بیشتر مورد مطالعه، آلفا کاروتن، بتاکاروتن، بتا کریپتوکسانتین، لوتئین، زآگزانتین و لیکوپن هستند. دو طبقه بندی گسترده از کاروتنوئید وجود دارد: کاروتن ها و زانتوفیل ها. تفاوت بین این دو گروه شیمیایی است: زانتوفیل ها حاوی اکسیژن هستند، در حالی که کاروتن ها هیدروکربن هستند و حاوی اکسیژن نیستند. همچنین، این دو طول موج های مختلف نور را در طول فرآیند فتوسنتز گیاه جذب می کنند، بنابراین زانتوفیل ها زردتر هستند در حالی که کاروتن ها نارنجی هستند. گروه دیگری از کاروتنوئید بالقوه مفیدتر وجود دارد: پروویتامین A و غیر پروویتامین A. کارتنوئید پروویتامین A می توانند در روده یا کبد به ویتامین A (رتینول) تبدیل شوند. ویتامین A یک جزء مهم برای سلامت انسان است. این به حفظ سلامت چشم، غشاهای مخاطی سالم و ایمنی کمک می کند. آلفا کاروتن، بتاکاروتن و بتا کریپتوکسانتین پروویتامین A کارتنوئید هستند. لوتئین، زآگزانتین و لیکوپن نیستند.

لوتئین و زآگزانتین

لوتئین و زآگزانتین در درجه اول با سلامت چشم مرتبط هستند. مطالعات اغلب لوتئین و زآگزانتین را از هم جدا نمی کنند زیرا آنها تنها کاروتنوئیدی موجود در شبکیه هستند. پرمکومار توضیح داد: «لوتئین و زآگزانتین در شبکیه چشم انسان در ماکولا لوتئا، که مسئول بینایی مرکزی است و از شبکیه در برابر نور آبی محافظت می‌کند، انباشته می‌شوند، که ممکن است باعث یونیزاسیون و آسیب شبکیه شود». به نظر می رسد دانشمندان اطلاعات بیشتری در مورد لوتئین دارند و مکمل ها معمولا حاوی لوتئین بسیار بیشتری نسبت به زآگزانتین هستند.

لوتئین و زآگزانتین احتمالا در دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD) که یکی از علل اصلی نابینایی است، موثر هستند. یک مطالعه شش ساله از موسسه ملی چشم به این نتیجه رسید که لوتئین خطر ابتلا به AMD را کاهش می دهد. نشان داده شده است که اگر به مقدار کافی به صورت روزانه مصرف شود، بروز آب مروارید (کدری عدسی) و حساسیت به نور را کاهش می دهد.

لوتئین می تواند برای قلب نیز مفید باشد. لوتئین برای جلوگیری از تشکیل آترواسکلروز، که از پلاک هایی تشکیل شده است که جریان خون را به عضله قلب محدود می کند، شناخته شده است. هنگامی که مسدود شود، به طور کامل منجر به حمله قلبی می شود. وقتی لوتئین در خون باشد، می تواند اثر آنتی اکسیدانی روی کلسترول داشته باشد، در نتیجه از تجمع کلسترول در رگ ها و گرفتگی آنها جلوگیری می کند. مطالعه‌ای که در Circulation منتشر شد نشان داد شرکت‌کنندگانی که مکمل‌های لوتئین را به رژیم غذایی خود اضافه کردند نسبت به افرادی که مکمل‌های لوتئین را اضافه نکردند، ضخیم‌تر شدن دیواره شریانی کمتری داشتند.

منابع خوب لوتئین و زآگزانتین عبارتند از کلم پیچ، اسفناج، سبزی شلغم، کدو حلوایی تابستانی، کدو تنبل، پاپریکا، میوه های گوشت زرد و آووکادو. لوتئین همچنین از طریق تخم مرغ غنی شده در دسترس است. مطالعه ای که در مجله تغذیه منتشر شد نشان داد که لوتئین تخم مرغ غنی شده بهتر از لوتئین اسفناج یا مکمل ها جذب می شود.

بتا کریپتوکسانتین

بتا کریپتوکسانتین یک کارتنوئید زانتوفیل است که پروویتامین A نیز می باشد. می تواند منبع ویتامین A باشد. بتا کریپتوکسانتین به طور معمول در غذاهای زرد رنگ مانند ذرت و فلفل دلمه ای یافت می شود و در محصولات لبنی زرد رنگ مانند زرده تخم مرغ و کره وجود دارد.

بتا کریپتوکسانتین ممکن است در پیشگیری از سرطان ریه موثر باشد. در تجزیه و تحلیل چندین مطالعه از آمریکای شمالی و اروپا که در اپیدمیولوژی سرطان، نشانگرهای زیستی و پیشگیری منتشر شد، محققان دریافتند شرکت‌کنندگانی که بیشترین میزان بتا کریپتوکسانتین را مصرف می‌کردند نسبت به افرادی که کمترین میزان مصرف را داشتند، ۲۴ درصد کمتر در معرض ابتلا به سرطان ریه بودند.

بتا کریپتوکسانتین ممکن است در کاهش خطر پلی آرتریت التهابی، که شامل آرتریت روماتوئید است، مفید باشد. دانشمندان گمان می کنند که این به این دلیل است که توانایی های آنتی اکسیدانی آن می تواند التهاب مزمن را کاهش دهد. در یک مطالعه اروپایی در مقیاس بزرگ که در مجله آمریکایی تغذیه بالینی منتشر شد، محققان دریافتند شرکت‌کنندگانی که به پلی آرتریت التهابی مبتلا شده‌اند، ۴۰ درصد کمتر از سایرین بتا کریتپگزانتین داشتند.

بتاکاروتن

از میان پروویتامین A کارتنوئید ، بتاکاروتن قوی ترین در تبدیل شدن به ویتامین A است. بتاکاروتن دو برابر بیشتر از آلفاکاروتن یا بتا کریپتوکسانتین به ویتامین A تبدیل می شود. بتاکاروتن اولین و گسترده ترین مورد مطالعه در بین کاروتنوئید بود. به نظر می رسد که دارای اثرات مثبت و منفی است، به ویژه برای افراد سیگاری که آن را به عنوان مکمل مصرف می کنند.

دو مطالعه نشان داد که سیگاری‌ها و کارگران سابق آزبست که مکمل‌های بتاکاروتن مصرف می‌کردند، خطر ابتلا به سرطان ریه را افزایش می‌دادند. پزشکان در حال حاضر به افراد سیگاری توصیه می کنند که از مکمل های بتاکاروتن استفاده نکنند. با این حال، به نظر نمی رسد که مقادیر زیادی بتاکاروتن از غذا این خطر را به همراه داشته باشد. به گفته مؤسسه ملی بهداشت، بدترین کاری که آنها می توانند انجام دهند این است که به طور موقت پوست شما را نارنجی کنند.

طالبی، انبه، پاپایا، هویج، سیب زمینی شیرین، اسفناج، کلم پیچ و کدو تنبل منابع خوبی از بتاکاروتن هستند. بتاکاروتن به غذاهای نارنجی رنگ می دهد. در واقع کلمه کاروتن از کلمه لاتین هویج گرفته شده است.

بتاکاروتن ممکن است به محافظت در برابر آفتاب سوختگی کمک کند. محققان چندین مطالعه را بررسی کردند و دریافتند شرکت‌کنندگانی که به مدت ۱۰ هفته از مکمل‌های بتاکاروتن استفاده کردند، میزان کمتری از آفتاب سوختگی داشتند. برای هر ماه مکمل اضافی، سطح حفاظت افزایش می یابد.

بتاکاروتن ممکن است به کاهش خطر ابتلا به سندرم متابولیک، حداقل در مردان میانسال و مسن کمک کند. سندرم متابولیک با فشار خون بالا، قند خون بالا، سطوح غیر طبیعی کلسترول و چربی اضافی در اطراف کمر مشخص می شود. مردانی که بیشترین مصرف بتاکاروتن را داشتند، کمترین خطر ابتلا به سندرم متابولیک و همچنین کاهش دور کمر را داشتند. دانشمندان گمان می کنند که این نتیجه فعالیت آنتی اکسیدانی بتاکاروتن است.

بتاکاروتن با کاهش خطر ابتلا به سرطان ریه مرتبط است. مطالعات جدیدتر نشان داده است که این رابطه غیرقابل اعتماد است، اگرچه سایر کاروتنوئید مانند آلفا کاروتن، لیکوپن و بتا کریپتوکسانتین امیدوارکننده بوده اند.

آلفا کاروتن

آلفاکاروتن نیمی از ویتامین A را نسبت به بتاکاروتن تولید می کند. آلفا کاروتن در غذاهای مشابه بتاکاروتن یافت می شود و اغلب در ارتباط با آن کاروتنوئید مورد مطالعه قرار می گیرد، اگرچه نادرتر است و کمتر شناخته شده است. اخیراً دانشمندان توجه بیشتری به آلفا کاروتن نشان داده‌اند و به برخی از مزایای بالقوه برای طول عمر، علاوه بر ویتامین A که آلفاکاروتن می‌تواند ارائه دهد، پی برده‌اند.

ارتباط بین مصرف آلفاکاروتن و طول عمر را نشان داد. با نگاهی به نتایج این مطالعه ۱۴ ساله، محققان دریافتند که سطح بالای آلفاکاروتن خون با مرگ ناشی از سرطان، بیماری های قلبی عروقی و سایر علل بیماری ارتباط معکوس دارد. همبستگی بین سطوح بالای آلفاکاروتن و خطر کمتر مرگ ناشی از دیابت و بیماری های تنفسی پایین به ویژه بالا بود. شایان ذکر است که از آنجایی که آلفاکاروتن به صورت مکمل در دسترس نیست، این شرکت کنندگان آلفاکاروتن خود را از میوه ها و سبزیجات دریافت می کردند.

شرکت‌کنندگانی که بالاترین سطح آلفاکاروتن در خون را داشتند کمتر در معرض خطر مرگ ناشی از بیماری قلبی بودند – حتی کمتر از شرکت‌کنندگانی که سطوح بتاکاروتن بالایی داشتند. همراه با لیکوپن، آلفاکاروتن با کاهش خطر سرطان ریه مرتبط بود. منابع خوب آلفاکاروتن شامل کدو تنبل، هویج، گوجه فرنگی، کلرد، نارنگی، کدو حلوایی زمستانه و نخود فرنگی است.

لیکوپن

لیکوپن یک رنگدانه قرمز روشن است که مسئول رنگ هندوانه، گوجه فرنگی، گواوا و گریپ فروت است. سایر منابع خوب شامل پاپایا، هویج، مارچوبه، کلم قرمز، فلفل دلمه ای قرمز و جعفری است. به گفته موسسه لینوس پاولینگ، اگر گوجه فرنگی ها پخته شوند، لیکوپن موجود در گوجه فرنگی بسیار راحت تر جذب می شود.

لیکوپن می تواند به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی عمل کند. از بین تمام کارتنوئید ، لیکوپن در غیرفعال کردن اکسیژن منفرد (یک رادیکال آزاد مضر) موثرتر است. این ممکن است به این دلیل باشد که لیکوپن یک شکل مولکولی منحصر به فرد دارد که در غیرفعال کردن رادیکال های آزاد بسیار موثر است.

لیکوپن همچنین با کاهش خطر سرطان پروستات مرتبط است. یک مطالعه در مقیاس بزرگ روی تقریبا ۵۰۰۰۰ مرد که در مجله موسسه ملی سرطان منتشر شد، رابطه معکوس بین سطح لیکوپن و خطر ابتلا به سرطان پروستات را نشان داد. مردانی که بالاترین سطح لیکوپن را داشتند، ۲۱ درصد کمتر از افرادی که کمترین سطح لیکوپن را داشتند، به سرطان پروستات مبتلا شدند. این مردان لیکوپن خود را از گوجه فرنگی دریافت می کردند که نشان دهنده اثربخشی لیکوپن از منابع غذایی به جای مکمل ها بود. با این حال، اثرات ممکن است از دیگر مواد مغذی موجود در گوجه فرنگی باشد.

لیکوپن ممکن است سلامت استخوان ها را تقویت کند و به جلوگیری از پیشرفت پوکی استخوان کمک کند. یک مطالعه منتشر شده در مجله تحقیقات استخوان و مواد معدنی نشان داد که شرکت کنندگان با سطوح بالاتر لیکوپن در خونشان کمتر دچار شکستگی لگن یا غیر مهره ای می شوند. زنان یائسه ای که لیکوپن را به مدت چهار ماه به رژیم غذایی خود اضافه کردند، کاهش تحلیل استخوان (تجزیه استخوان ها)، و همچنین افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و کاهش نشانگرهای استرس اکسیداتیو (سطوح غیر طبیعی رادیکال های آزاد) را مشاهده کردند.

علاوه بر این، لیکوپن ممکن است خطر سکته مغزی را حداقل در مردان کاهش دهد. مردان میانسال با بالاترین سطح لیکوپن در خونشان ۵۵ درصد کمتر از هر نوع سکته مغزی داشتند. آنها ۵۹ درصد کمتر از میزان سکته های ناشی از لخته شدن خون، شایع ترین نوع، داشتند.

کارتنوئید در کجا ذخیره میشود

کاروتنوئید دسته ای از فیتونوترینت ها (مواد شیمیایی گیاهی) هستند و در سلول های طیف وسیعی از گیاهان، جلبک ها و باکتری ها یافت می شوند. آنها به گیاهان کمک می کنند تا انرژی نور را برای استفاده در فتوسنتز جذب کنند. دارای یک عملکرد آنتی اکسیدانی مهم در غیرفعال کردن رادیکال های آزاد هستند – اتم های منفرد اکسیژن که می توانند با واکنش با مولکول های دیگر به سلول ها آسیب برسانند.

کارتنوئید در گیاهان چیست

کارتنوئید رنگدانه های موجود در گیاهان، جلبک ها و باکتری های فتوسنتزی هستند. این رنگدانه ها رنگ های زرد، قرمز و نارنجی روشن را در گیاهان، سبزیجات و میوه ها تولید می کنند. بیش از ۶۰۰ نوع مختلف کارتنوئید وجود دارد. برخی از آنها در صورت آزاد شدن در بدن می توانند به ویتامین A تبدیل شوند. رایج ترین کارتنوئید عبارتند از:

• آلفا کاروتن
• بتاکاروتن
• بتا کریپتوکسانتین
• لوتئین
• زآگزانتین
• لیکوپن

کارتنوئید باید از طریق رژیم غذایی مصرف شوند. غذاهای غنی از کاروتنوئید عبارتند از:

• کلم پیچ
• اسفناج
• هندوانه
• طالبی
• فلفل دلمه ای
• گوجه فرنگیها
• هویج
• انبه
• پرتقال ها

ساختار کاروتنوئید

۶۰۰ کارتنوئید متفاوت در طبیعت و مشتق شده از زنجیره ۴۰ کربنه پلی ئن است.

فرق کاروتن و کاروتنوئید

کاروتنوئید نوعی هیدروکربن ها و دارای اکسیژن هستند. کاروتن یک کلاس هیدروکربن است. کاروتنها هیدروکربنهای اشباع نشده هستند.

فواید سلامتی کارتنوئید

کارتنوئید آنتی اکسیدان های مفیدی هستند که می توانند از شما در برابر بیماری ها محافظت کنند و سیستم ایمنی شما را تقویت کنند. پروویتامین A کارتنوئید را می توان به ویتامین A تبدیل کرد که برای رشد، عملکرد سیستم ایمنی و سلامت چشم ضروری است.

سلامت چشم

خوردن غذاهای غنی از کارتنوئید می تواند از سلول های سالم در چشم محافظت کند و از رشد سلول های سرطانی جلوگیری کند. مطالعات نشان می دهد که گنجاندن حداقل شش میلی گرم لوتئین در رژیم غذایی شما می تواند خطر ابتلا به دژنراسیون ماکولا را تا ۴۳ درصد کاهش دهد. افزایش میزان لوتئین و زآگزانتین در رژیم غذایی شما همچنین می تواند به کاهش یا توقف آسیب فعلی چشم کمک کند و از پیشرفت وضعیت فعلی شما جلوگیری کند.

سلامت قلبی عروقی

کارتنوئید آنتی اکسیدان هایی هستند که التهاب را در بدن کاهش می دهند. اگرچه هنوز در حال تحقیق است، خواص ضد التهابی کاروتنوئید با بهبود سلامت قلب و عروق مرتبط است. کاهش التهاب به محافظت در برابر بیماری قلبی کمک می کند و از انسداد دیواره های شریان ها جلوگیری می کند.

سرطان

آنتی اکسیدان ها از سلول ها در برابر رادیکال های آزاد یا موادی که غشای سلولی را تخریب یا آسیب می رسانند محافظت می کنند. افزایش کاروتنوئید از طریق رژیم غذایی می تواند میزان آنتی اکسیدان ها و سلول های محافظ بدن شما را افزایش دهد. این در هنگام مبارزه با سرطان بسیار مهم است و ممکن است بتواند از رشد سرطان جلوگیری کند. کارتنوئید با کاهش خطر سرطان، به ویژه سرطان ریه مرتبط هستند. کارتنوئید با کاهش خطر ابتلا به سرطان پوست مرتبط هستند.

منابع کاروتنوئید

غذاهای حاوی کارتنوئید اغلب قرمز، زرد یا نارنجی هستند، اما نه همیشه. هویج، سیب زمینی شیرین، سیب زمینی شیرین، پاپایا، هندوانه، طالبی انبه، اسفناج، کلم پیچ، گوجه فرنگی، فلفل دلمه ای و پرتقال از جمله میوه ها و سبزیجاتی هستند که کارتنوئید در آنها یافت می شود.

حیوانات نمی توانند خودشان کاروتنوئید بسازند. آنها باید آن را در رژیم غذایی خود قرار دهند. کارتنوئید باید همراه با چربی مصرف شوند تا بدن آنها را جذب کند.

بیش از ۶۰۰ نوع کارتنوئید شناخته شده در گیاهان و غذا وجود دارد و مسئول رنگدانه های زرد، نارنجی و قرمز در میوه ها و سبزیجات شما هستند. به عنوان یک ماده مغذی رژیمی، آنها به عنوان آنتی اکسیدان عمل می کنند و بسیاری از آنها در طول فرآیند گوارش به ویتامین A تبدیل می شوند. ‌

کارتنوئید محلول در چربی هستند، به این معنی که بدن شما مواد مغذی خود را به بهترین شکل با چربی جذب می کند. فواید کارتنوئید در واقع زمانی افزایش می‌یابد که میوه‌ها و سبزیجاتی را که وارد می‌شوند خرد کرده و بپزید.

میوه ها و سبزیجاتی که سرشار از کارتنوئید رژیمی هستند عبارتند از:

• فلفل دلمه ای
• کلم بروکلی
• طالبی
• هویج
• کلم پیچ
• انبه
• پرتقال ها
• اسفناج
• گوجه فرنگیها
• هندوانه

کارتنوئید به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: زانتوفیل ها و کاروتن ها. هر دو آنتی اکسیدان هستند، اما همه آنها به ویتامین A تجزیه نمی شوند گزانتوفیل ها معمولا زرد هستند و حاوی اکسیژن زیادی هستند. این نوع کارتنوئید رژیمی از چشمان شما در برابر نور زیاد خورشید محافظت می کند و سلامت چشم را افزایش می دهد. لوتئین و زآگزانتین هر دو زانتوفیل هستند. غذاهای حاوی کارتنوئید زانتوفیل عبارتند از:

• آووکادو
• ذرت
• زرده تخم مرغ
• کلم پیچ
• اسفناج
• کدو حلوایی
• میوه های گوشت زرد

کاروتن ها اغلب نارنجی هستند و حاوی اکسیژن نیستند. بتاکاروتن و لیکوپن هر دو کاروتنوئید در نظر گرفته می شوند و مسئول کمک به رشد گیاهان هستند. غذاهای حاوی کارتنوئید کاروتن عبارتند از:

• طالبی
• هویج
• پاپایا
• كدو حلوايي
• سیب زمینی های شیرین
• نارنگی
• گوجه فرنگیها