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

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.