Karotenoidy – jaki mają wpływ na nasz organizm? Właściwości i źródła karotenoidów

Intensywna barwa żywności z pewnością niejednokrotnie sprawiła, że mieliśmy na nią większą chęć niż na jej nieatrakcyjną, „wyblakniętą” wersję. Wiele jest substancji barwnych, które nadają apetyczny wygląd warzywom, owocom czy produktom białkowym. Są to chlorofile, polifenole czy karotenoidy, wiele z nich wykazuje prozdrowotne właściwości. Warto wiedzieć dlaczego i kiedy korzystnie jest spożywać bogate w nie produkty spożywcze. Podpowiadamy, czym są karotenoidy i jakimi właściwościami się charakteryzują? 

Karotenoidy to barwniki nadające żywności kolory od żółtego do czerwonego. Pełnią ważne funkcje w procesie odżywiania i ochrony roślin. Są antyoksydantami niezbędnymi do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Dowiedzmy się zatem, jakie są ich potencjalne źródła, w towarzystwie jakich produktów najlepiej je spożywać oraz gdzie do tej pory znalazły zastosowanie?    

Karotenoidy – czym są? 

Karotenoidy to naturalnie występujące barwne substancje chemiczne. Ich najbogatszym źródłem są rośliny (owoce i warzywa), które między innymi dzięki karotenoidom mają soczyste i intensywne żółte, czerwone czy pomarańczowe barwy. Również niektóre osobniki z królestwa fauny, jak flamingi, homary czy krewetki, zawdzięczają swoją barwę karotenoidom. Znajdziemy je także w bakteriach zdolnych do fotosyntezy, algach czy grzybach. 

Jest to niezwykle liczna grupa związków chemicznych. W dostępnej literaturze znajdziemy charakterystykę ponad 1100 substancji zaliczanych do grona karotenoidów. Są to substancje zbudowane głównie z węgla i wodoru, które tworzą specyficzny układ nazywany systemem sprzężonych wiązań nienasyconych. Jest on między innymi odpowiedzialny za charakterystyczne barwy tych związków chemicznych. 

W roślinach karotenoidy pełnią dwie kluczowe funkcje. Pierwszą z nich jest wspomaganie procesu fotosyntezy. Drugą natomiast jest ochrona przed fotooksydacją. Liczne badania naukowe potwierdzają silne właściwości przeciwutleniające substancji rozpoznawanych jako karotenoidy. Dzięki temu mogą one przyjść w sukurs naszemu zdrowiu i dobremu samopoczuciu.  

Podział karotenoidów 

Wyróżniamy dwie zasadnicze grupy karotenoidów: karoteny i ksantofile. Podział ten jest dokonany na podstawie ich składu pierwiastkowego, czyli tego, z jakich atomów zbudowane są poszczególne cząsteczki. Karoteny w swojej strukturze nie zawierają tlenu. Zbudowane są wyłącznie z atomów wodoru i węgla, a najpopularniejszymi przedstawicielami tej grupy są luteina i zeaksantyna. Ksantofile z kolei w swoich cząsteczkach w układ tworzony przez węgiel i wodór mają wbudowane atomy tlenu. Najpopularniejsze ksantofile to beta-karoten oraz likopen.    

Karotenoidy – gdzie występują? 

Jak już wspomniano, karotenoidy występują zarówno w królestwie flory, jak i fauny. Barwniki nadają charakterystyczny kolor flamingom, krewetkom czy łososiom. Co interesujące, zwierzęta nie syntetyzują karotenoidów samodzielnie. Dostarczają je do organizmu wraz ze składnikami diety. Przykładowo łososie hodowlane mają często dietę wzbogacaną w syntetyczną astaksantynę, aby podbić charakterystyczną barwę mięsa. Te pochodzące z dzikich łowisk mają kolor mięsa od szarego do koralowego, zależnie od komponentów diety. Kolejna grupa organizmów, w których karotenoidy występują, to glony i bakterie zdolne do fotosyntezy. Jednak to rośliny są najbogatsze w te dobroczynne barwniki organiczne, co więcej samodzielnie je syntetyzują.    

Źródła dietetyczne wybranych karotenoidów 

Stosując podział karotenoidów na ksantofile i karoteny, można podzielić również warzywa i owoce względem tego kryterium. 

Jeżeli zależy nam na dostarczeniu do organizmu wybranego karotenoidowego antyoksydantu, wówczas w zależności od potrzeb proponujemy: 

• marchew, szpinak, sałatę, brokuły, dynię, paprykę czerwoną, pomidory, bataty, melony, pomarańcze jako źródło β-karotenu,
• czerwoną słodką paprykę czy owoce cytrusowe (np. pomarańcze) jako źródło β-kryptoksantyny,
• pomidory, czerwone owoce (np. arbuz), czerwone grejpfruty jako źródło likopenu,
• ciemnozielone warzywa, czerwoną paprykę, kukurydzę, dziką różę czy owoce rokitnika jako źródło luteiny i zeaksantyny,
• mango, brzoskwinie i pomarańcze jako źródło kryptoksantyny.  

Karotenoidy w suplementach 

Na aptecznych i sklepowych półkach znajdziemy również gotowe suplementy diety zawierające karotenoidy w składzie i stężeniu dopasowanym do naszych konsumenckich potrzeb. Co więcej, często znajdują się one w formie zapewniającej najefektywniejsze wchłanianie w organizmie – są rozpuszczone w tłuszczach. Suplementy przeznaczone dla osób dbających o wzrok będą bogate w luteinę czy zeaksantynę. W skład preparatów mających poprawić kondycję naszej cery z pewnością będzie wchodził β-karoten. Astaksantyna, szturmem podbijająca rynki, to składnik wspomagający działanie między innymi układu sercowo-naczyniowego. 

W przypadku dawkowania należy stosować się do zaleceń producenta, a wszelkie wątpliwości skonsultować z lekarzem lub farmaceutą. 

Właściwości i działanie karotenoidów 

Karotenoidy zaliczamy do substancji niepolarnych. W związku z tym są trudno (lub wcale) rozpuszczalne w wodzie. Dobrze rozpuszczają się natomiast w tłuszczach. To właśnie z tego powodu zaleca się spożywać bogate w karotenoidy potrawy (lub zawierające je suplementy diety) w towarzystwie dobrych tłuszczów. Inna czynność, która wpłynie na zwiększenie ich podaży ze źródeł spożywczych, to rozdrobnienie i gotowanie produktów. Jest to istotne, ponieważ karotenoidy naturalnie znajdują się wewnątrz komórek (roślinnych lub zwierzęcych). Rozdrobnienie pokarmu ułatwia ich uwolnienie, a tym samym również wchłanianie w naszym przewodzie pokarmowym.

Karotenoidy to naturalne antyoksydanty (inaczej przeciwutleniacze). Dzięki tym właściwościom chemicznym przyczyniają się więc do walki z nadmiarem wolnych rodników gromadzących się w organizmie na skutek wielu czynników. Jest to ważne, ponieważ zbyt duże stężenie tych reaktywnych substancji prowadzi do tzw. stresu oksydacyjnego i może być przyczyną wielu niepożądanych schorzeń. Tym samym karotenoidy mogą pośrednio uchronić nas przed wieloma chorobami cywilizacyjnymi (choroby układu sercowo-naczyniowego, choroby neurodegeneracyjne czy choroby nowotworowe), jak również chorobami narządu wzroku, a także przedwczesnym starzeniem naszej cery.   

Zastosowanie karotenoidów  

Wspominane wcześniej w tekście właściwości karotenoidów jako substancji prozdrowotnych nasuwają pierwszy sposób ich praktycznego zastosowania – składniki preparatów mających na celu polepszenie naszego stanu zdrowia. Preparaty tego typu to najczęściej suplementy diety, ale również żywność specjalnego przeznaczenia medycznego oraz leki. Przeznaczone są szerokiemu gronu pacjentów. Każdy z nas może dobrać taki preparat, który pod względem zawartości karotenoidów będzie skrojony na miarę naszych indywidualnych potrzeb.  

Również przemysł kosmetyczny i kosmetologiczny korzysta z dobrodziejstwa karotenoidów. Najbardziej eksploatowany jest beta-karoten. Jako substancja będąca prekursorem witaminy A przyczynia się między innymi do poprawy kondycji naszej cery. Co więcej, suplementacja tego ksantofilu wspomaga naszą naturalną ochronę przed promieniowaniem UV i poprawia jej koloryt. Karotenoidy wchodzą w skład przeróżnych preparatów od tych przeznaczonych do pielęgnacji (jak maski czy balsamy), przez kosmetyki kolorowe (np. bronzery), po produkty przeznaczone do używania przez fachowców.  

Kolejna gałąź przemysłu, w której karotenoidy wykorzystywane są na porządku dziennym, to przemysł spożywczy. Jako dodatki do żywności służą głównie do jej barwienia, a na listach znajdziemy je pod kodami E160 (np.  E160a karoteny, E160b annato, E160d likopen). 

Ze względu na wykazywane silne właściwości antyoksydacyjne karotenoidy używane w kosmetyce i w żywności wpływają też na zahamowanie degradujących procesów utleniania. Tym samym przedłużają trwałość produktów je zawierających. 

Karotenoidy stosowane są również jako składniki odżywcze w paszach przeznaczonych zwierzętom hodowlanym. Najpopularniejsze dodatki to luteina, która między innymi odpowiada za intensywnie żółty kolor żółtka jaj hodowlanych czy wspomniana astaksantyna stosowana przez hodowców łososi.  

O uniwersalności użycia karotenoidów w przemyśle świadczy też fakt, że globalny rynek tych składników przekracza poziom 1,5 miliarda dolarów.