Кроцетин – красящее вещество, находящееся в рыльцах крокуса в соединении с двумя молекулами дисахарида гентиобиозы в виде гликозида кроцина. Кроцетин представляет собой дикарбоновую кислоту (рисунок 7).
Рисунок 7 – химическая структура кроцетина
Биксин – пигмент красного цвета, содержащийся в плодах тропического растения Bixa orellana, применяется для подкраски масла, маргарина и других пищевых продуктов (рисунок 8).
Рисунок 8 – химическая структура биксина
β-Цитраурин находится в кожуре плодов цитрусовых, его строение представлено на рисунке 9.
Рисунок 9 – химическая структура β-цитраурина
В бурых водорослях обнаружен каротиноид фукоксантин С40Н60О6, который принимает участие в процессе фотосинтеза в качестве так называемого вспомогательного пигмента (рисунок 10).
Рисунок 10 – химическая структура фукоксантина
В организме человека и животных каротиноиды играют важную роль в качестве исходных веществ, из которых образуются витамины группы А, а также «зрительный пурпур», участвующий в зрительном акте. В растительном организме каротиноиды играют важную роль в процессе фотосинтеза. [2]
Исходя из химического строения каротиноидов, содержащих значительное количество двойных связей, можно предполагать, что они являются в растении переносчиками активного кислорода и принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. На это указывает широкое распространение в растениях кислородных производных каротиноидов — эпоксидов, чрезвычайно легко отдающих свой кислород.
Примером такого кислородного производного может служить диэпоксид β-каротина (рисунок 11). [19]
Рисунок 11 – химическая структура диэпоксида β-каротина
Каротиноиды легко образуют перекиси, в которых молекула кислорода присоединяется по месту двойной связи и может затем легко окислять различные вещества. Каротиноиды в качестве основной структурной единицы имеют изопрен (рисунок 12).
Рисунок 12 – химическая структура изопрена
Фитол и каротиноиды так же, как терпены, гутта, каучук и рассматриваемые ниже стероиды, представляют собой изопреноиды.
В настоящее время фитол, каротиноиды, терпены, каучук, гутту, стероиды, а также убихиноны, пластохиноны, витамин Е и витамин К объединяют общим термином терпеноиды.
Исходным материалом для синтеза терпеноидов является радикал ацетила СН3СО, а промежуточным продуктом, образующимся при биосинтезе терпеноидов из соединений, содержащих активный ацетил, — мевалоновая кислота. [1]
Несмотря на то, что каротин может быть получен с помощью химического синтеза, его производят преимущественно из природного сырья.
В качестве источников каротина используют растения, бактерии, водоросли и грибы с высоким содержанием целевого вещества.
Каротиноиды в зеленых листьях составляют примерно 0,07 — 0,2-% при расчете на сухую массу листьев. В отдельных исключительных случаях наблюдается, однако, очень высокая концентрация каротиноидов. Например, в пыльниках многих видов лилий содержатся очень большие количества лютеина и каротиноида, называемого антераксантином. [21]
Каротиноидные композиции у различных групп и видов живых организмов не только отличаются по количественному содержанию, но и различны по качественному составу. Следует отметить, что в природе каротиноиды могут находиться в различных состояниях: в свободном виде они чаще встречаются в пластидах растений, мышечной ткани рыб, яйцах птиц, в виде эфиров жирных кислот — в хроматофорах и эпидермальных структурах растений, в форме каротин-протеинов — в эпидермальных тканях животных и т. д. [2]
В большинстве фруктов и овощей основным или иногда даже единственным источником активности витамина А является β-каротин. Единственным исключением здесь является морковь, содержащая примерно 30 каротиноидов в виде α-каротина. В таблице 1 приводится содержание других каротиноидов в продуктах. Значения по криптоксантинам зачастую не дифференцируют — преобладающей является их β-форма, а α-форма представлена гораздо меньшим количеством. Содержание β-каротина эквивалентно сумме β-каротина и половины присутствующих α-каротина и криптоксантинов; значение эквивалента ретинола составляет одну шестую от эквивалента β-каротина. В ликопене активности витамина А не наблюдается. [22]
Таблица 1
Содержание каротиноидов в продуктах, мкг/100г съедобной части
№ п/п | Продукт | Каротиноидные фракции | ||||
α-Каротин | β-Каротин | β-Криптоксантин | Эквивалент каротина | Эквивалент ретинола | ||
Бобовые | ||||||
1 | Стручковая фасоль (мунг), сырая | 20 | 20 | 20 | 40 | 7 |
2 | Кормовые бобы, замороженные отварные без соли | 12 | 220 | 0 | 225 | 37 |
3 | Зеленая фасоль / французская фасоль, отваренная без соли | 52 | 494 | 0 | 520 | 87 |
Горошек | ||||||
4 | Зеленый горошек, сырой | 19 | 290 | 0 | 300 | 50 |
5 | Зеленый горошек, отваренный без соли | 7 | 245 | 0 | 250 | 41 |
6 | Зеленый горошек, замороженный, отваренный без соли | 26 | 558 | 0 | 571 | 95 |
7 | Зеленый горошек, консервированный, разогретый, без жидкости | 15 | 526 | 0 | 534 | 89 |
Овощи разные | ||||||
8 | Спаржа, сырая | 10 | 310 | 0 | 315 | 53 |
9 | Спаржа, отваренная в соленой воде | 0 | 389 | 0 | 389 | 65 |
10 | Баклажан, сырой | 60 | 40 | 0 | 70 | 12 |
11 | Баклажан, жаренный на кукурузном масле | 110 | 70 | 0 | 125 | 21 |
12 | Свекла, сырая | 20 | 10 | 0 | 20 | 3 |
13 | Морковь старая, сырая | 4070 | 10400 | 0 | 12500 | 2080 |
14 | Морковь молодая, сырая | 3380 | 6120 | 0 | 7810 | 1300 |
15 | Морковь молодая, отваренная без соли | 3420 | 5990 | 0 | 7700 | 1280 |
16 | Морковь, консервированная разогретая подсушенная | 729 | 1710 | 0 | 2070 | 345 |
17 | Кабачки-цуккини, сырые | 0 | 550 | 0 | 610 | 100 |
18 | Кабачки-цуккини, поджаренные на кукурузном масле | 0 | 450 | 0 | 500 | 83 |
19 | Капуста кудрявая, сырая | 0 | 3130 | 32 | 3150 | 525 |
20 | Капуста кудрявая, отваренная без соли | 0 | 3350 | 33 | 3380 | 560 |
21 | Тыква (сорт карела), сырая | 95 | 295 | 0 | 345 | 57 |
22 | Салат-латук, сырой | 0 | 1020 | 0 | 1023 | 171 |
23 | Бамия, сырая | 30 | 500 | 0 | 515 | 85 |
24 | Бамия, отваренная без соли | 29 | 450 | 0 | 465 | 77 |
25 | Стручковый перец, капсикум, зеленый, сырой | 9 | 260 | 0 | 265 | 44 |
26 | Стручковый перец, зеленый, отваренный в соленой воде | 8 | 235 | 0 | 240 | 40 |
27 | Тыква, сырая | 14 | 445 | 0 | 450 | 75 |
28 | Тыква, отваренная в соленой воде | 29 | 940 | 0 | 450 | 75 |
29 | Шпинат, сырой | 0 | 3520 | 35 | 3540 | 589 |
30 | Шпинат, отваренный без соли | 0 | 3820 | 39 | 3840 | 640 |
31 | Зеленый лук, сырой | 0 | 2620 | 216 | 2630 | 438 |
32 | Зеленый лук, отваренный без соли | 0 | 2260 | 23 | 2270 | 378 |
33 | Сладкая кукуруза (зерно), консервированная, разогретая, без жидкости | 0 | 22 | 180 | 110 | 19 |
34 | Сладкая кукуруза, в початке, цельная, отваренная без соли | 0 | 14 | 115 | 71 | 12 |
35 | Помидоры, сырые | 0 | 564 | 0 | 564 | 94 |
36 | Помидоры, жаренные на кукурузном масле | 0 | 740 | 42 | 765 | 125 |
37 | Помидоры, жаренные на гриле | 0 | 1790 | 97 | 1840 | 306 |
38 | Помидоры, консервированные | 0 | 362 | 0 | 362 | 60 |
Фрукты | ||||||
39 | Абрикосы, сырые | 2 | 405 | 0 | 405 | 67 |
40 | Абрикосы, консервированные в сиропе | 0 | 810 | 0 | 810 | 135 |
41 | Авокадо | 8 | 540 | 0 | 545 | 91 |
42 | Ежевика, сырая | 4 | 78 | 0 | 80 | 13 |
43 | Ежевика с сахаром | 3 | 61 | 0 | 62 | 10 |
44 | Вишня, сырая | 4 | 23 | 0 | 25 | 4 |
45 | Вишня, консервированная в сиропе | 4 | 15 | 0 | 17 | 3 |
46 | Клементины | 5 | 73 | 0 | 75 | 13 |
47 | Крыжовник, с сахаром | 3 | 40 | 0 | 41 | 7 |
48 | Грейпфрут, сырой | 9 | 12 | 0 | 17 | 3 |
49 | Гуава, сырая | 0 | 380 | 110 | 435 | 73 |
50 | Киви | 0 | 40 | 0 | 40 | 7 |
51 | Мандарины, консервированные в собственном соку | 7 | 92 | 0 | 95 | 16 |
52 | Мандарины, консервированные в сиропе | 7 | 105 | 0 | 105 | 18 |
53 | Манго, зрелые, сырые | 0 | 682 | 27 | 696 | 116 |
54 | Дыня-канталупа | 19 | 1760 | 0 | 1770 | 294 |
55 | Арбуз | 0 | 116 | 0 | 116 | 19 |
56 | Нектарины | 0 | 114 | 0 | 114 | 19 |
57 | Апельсины | 26 | 14 | 39 | 47 | 8 |
58 | Маракуйя | 410 | 360 | 370 | 750 | 125 |
59 | Папайя, сырая | 0 | 130 | 1365 | 810 | 135 |
60 | Персики, сырые | 0 | 119 | 0 | 119 | 19 |
61 | Груши, сырые | 0 | 17 | 3 | 18 | 3 |
62 | Груши, сырые, без кожуры | 0 | 18 | 3 | 19 | 3 |
63 | Слива, сырая | 23 | 355 | 19 | 376 | 63 |
64 | Сливы, консервированные в собственном соку | 15 | 135 | 0 | 140 | 23 |
65 | Сливы, готовые к употреблению | 27 | 125 | 0 | 140 | 3 |
66 | Мандарины сацума | 5 | 73 | 0 | 75 | 13 |
67 | Танжерины | 6 | 94 | 0 | 97 | 16 |
Фруктовые соки | ||||||
68 | Апельсиновый сок, без добавления сахара | 2 | 5 | 21 | 17 | 3 |
Хотя многие аспекты физиологических функций каротиноидов остаются невыясненными до конца, можно с уверенностью утверждать, что они играют важную роль в различных физиологических процессах, без которых жизнь в существующей форме была бы невозможна.