카로티노이드 : 구조, 기능, 분류, 음식 - 생물학 - 2026

카로티노이드는 매일 섭취 한 음식의 다량 존재하는 화학 물질이다. 이것은 여러 유형의 분자를 포함하는 큰 그룹입니다.

일반적으로 카로티노이드는 카로틴과 크 산토 필의 두 그룹으로 나뉩니다. 각각 내부에는 베타 카로틴 및 루테인과 같은 많은 화합물이 있습니다. 이 화합물은 시력과 같은 특정 기능을 개선하는 데 도움이되므로 신체에서 매우 중요합니다.

토마토는 탁월한 카로티노이드의 원천입니다. 출처 : Scott Bauer, USDA ARS, Wikimedia Commons를 통해

카로티노이드 그룹은 연구를 통해 정말 귀중한 공헌을 한 많은 전문가들의 연구 대상입니다. 그러나 이러한 유기 분자는 여전히 약간 알려진 그룹으로 남아 있지만 신체 기능의 균형과 유지에 크게 기여했습니다.

건강에 도움이되는 것 외에도 카로티노이드는 독특한 맛과 조미료를 제공하기 때문에 식사시 카로티노이드를 고려하는 것이 중요합니다.

화학 구조

카로티노이드는 테르 페 노이드 그룹에 속하며, 이들은 메발 론산 (아세틸 CoA에서 파생 됨)에서 생성 된 일련의 화합물입니다. 테르펜은 5 개의 탄소 원자로 구성된 탄화수소 인 이소프렌의 유도체입니다.

특히 카로티노이드는 테트라 테르펜이며 40 개의 탄소 원자로 구성됩니다. 이 원자들은 탄소 고리로 끝날 수있는 공액 사슬을 형성하고, 각각의 끝에서 치환 및 불포화됩니다.

그들은 isoprenoid 구조를 가지고 있으며 이는 가변적 인 수의 공액 이중 결합을 가지고 있음을 의미합니다. 이것은 분자가 흡수 할 빛의 파장을 결정하기 때문에 중요합니다. 흡수하는 빛의 유형에 따라 식물이나 식물에 특정한 색을 입 힙니다.

베타 카로틴의 화학 구조. 출처 : By KES47 (파일 : Beta-carotene.png), via Wikimedia Commons

이중 결합이 거의없는 분자는 더 짧은 파장의 빛을 흡수합니다. 예를 들어, 공액 결합이 세 개 뿐인 분자가있어 자외선 만 포착 할 수 있으며 무색입니다.

구조에 총 11 개의 공액 이중 결합을 포함하고 심지어 빨간색까지 흡수하는 또 다른 유형의 카로티노이드가 있습니다.

속성

카로티노이드는 지용성 안료로 유지 및 지방에 잘 용해됩니다. 유사하게, 그들은 합성이 아니지만 식물, 일부 광합성 박테리아 및 조류에 의해 자연적으로 생성됩니다. 마찬가지로 케톤, 디 에틸 에테르, 메탄올 및 클로로포름과 같은 유기 용매에 용해됩니다.

산과 접촉하면 카로티노이드는 매우 불안정합니다. 이것은 고리 화 또는 이성 질화 반응을 일으킨다.

소수성이라는 점을 감안하면 카로티노이드는 세포막 내부와 같은 지질과 관련된 환경에서 발견됩니다.

화학 구조에 이중 결합이 존재하기 때문에 이러한 화합물은 특히 산소, 과산화물, 금속, 산, 빛 및 열과 같은 환경의 특정 요소에 매우 민감합니다.

마찬가지로 화학 구조를 고려하면 자연에 존재하는 많은 카로티노이드는 비타민 A의 전구체입니다. 카로티노이드가 비타민 A의 전구체가 되려면 두 가지 조건이 존재해야합니다. ß- 이오 논과 동물의 체내에서 레티놀로 변환하는 능력.

비타민 A의 전구체로 작용할 수있는 카로티노이드 중에서 α- 카로틴, ß- 제아 카로텐 및 ß- 크립토 잔틴 등을 언급 할 수 있습니다 (약 50 개).

분류

카로티노이드는 사슬에 산소의 유무에 따라 산소가있는 Xanthophylls와 그렇지 않은 Carotenes의 두 가지 큰 그룹으로 분류됩니다.

-Xanthophylls

잔 토필은 화학 구조에 탄소, 수소 및 산소를 포함하는 카로티노이드 그룹에 속하는 화합물입니다. 그것은 많은 식물에서 특히 풍부한 안료로, 일부 식물의 노란색과 주황색을 담당합니다.

이 색소는 난황과 일부 갑각류의 외골격과 같은 일부 동물 구조에도 존재하기 때문에 식물과 조류에만 국한되지 않습니다.

가장 잘 알려진 크 산토 필은 다음과 같습니다.

아스 타잔 틴

지용성 카로티노이드입니다. 그들은 주로 미세 조류, 효모 및 갑각류, 송어와 같은 일부 동물, 특히 일부 새의 깃털에서 찾을 수 있습니다.

아스 타잔 틴의 유용성과 중요성은 입증 된 항산화, 항암, 항 당뇨 및 항염 증력에 있습니다. 아스 타잔 틴을 정기적으로 섭취하면 면역 기능 증가, 심혈관 건강 유지 및 혈액 내 중성 지방 감소와 같은 특정 이점을 얻을 수 있습니다.

마찬가지로, 아스 타잔 틴은 안구에 대한 햇빛의 손상 작용에 대한 특정 보호 특성을 가지고 있습니다.

루테인

그것은 카로티노이드 그룹, 특히 크 산토 필에 속하는 안료입니다. 이 안료는 강렬한 노란색을 띤 채소를 제공합니다. α-carotene의 dihydroxy 유도체입니다.

루테인은 가장 풍부한 잔 토필입니다. 인간에게 유익한 특성 중 눈과 피부를 보호한다고 언급 할 수 있습니다.

비올라 잔틴

오렌지와 귤 껍질뿐만 아니라 많은 수의 노란색 꽃에서 찾을 수 있습니다. 제아잔틴의 산화에 의해 얻어진다.

-카로틴

그들은 당근 (Daucuc carota)에서 처음으로 분리 되었기 때문에이 이름으로 알려져 있습니다. 카로틴은 주황색을 통과하는 빨간색과 노란색 사이의 착색을 나타내는 특성을 가진 화합물 계열입니다.

화학적으로 그들은 말단 고리에 산소를 포함하지 않는 짧은 탄화수소 사슬로 구성됩니다.

가장 많이 연구 된 카로틴은 다음과 같습니다.

베타 카로틴

가장 풍부한 카로티노이드입니다. 그것이 합당 할 때 베타 카로틴이 상기 비타민으로 변형되기 때문에 그것은 신체에 대한 비타민 A의 근본적인 공급원입니다.

이 모든 것은 장 점막 수준에서 발생합니다. 그들은 인간에게 많은 이점을 가지고 있으며, 그중 가장 중요한 것은 항산화 제라는 것입니다.

알파 카로틴

일반적으로 베타 카로틴과 함께 동일한 식품에서 발견됩니다. 이 화합물은 자궁 경부암과 같은 일부 유형의 암으로부터 신체를 보호하는 것으로 믿어집니다.

리코펜

주로 토마토, 핀, 후추에서 발견됩니다. 다양한 연구를 통해 다양한 유형의 암 발병 가능성을 줄이는 것으로 확인되었습니다. 마찬가지로 혈중 콜레스테롤을 낮출 수 있습니다.

풍모

카로티노이드는 다음과 같은 특정 기능을 수행하는 화합물입니다.

• 그들은 광합성 과정에 관여합니다. 다양한 파장의 빛을 흡수 할 수있는 식물에 존재하는 안료이기 때문입니다.
• 카로티노이드에는 프로 비타민 A 기능이 있습니다. 이는 카로틴과 같은 일부 카로티노이드가 레티놀 (비타민 A)의 전구체 형태임을 의미합니다. 체내에 들어가면 세포 내의 다양한 생화학 적 메커니즘을 통해 레티놀로 전환되어 인간에게 많은 이점이 있습니다. 특히 시각 수준에서.
• 그들은 좋은 건강 상태를 유지하는 데 기여하고 암 및 안구 질환과 같은 다양한 병리를 예방하는 데 도움이되므로 인간에게 매우 유익합니다.

카로티노이드의 식품 공급원

카로티노이드는 특정 신체 기능을 최적화하고 개선하는 측면에서 다양한 이점을 제공하기 때문에 신체의 중요한 요소입니다. 그럼에도 불구하고 신체에는 합성 메커니즘이 없기 때문에 매일의 식단을 통해 얻습니다.

많은 사람들은 카로티노이드가 풍부한 음식이 반드시 빨간색, 주황색 또는 노란색이라고 생각합니다. 그러나 이러한 화합물이 상당 부분 존재하는 녹색 채소조차 있기 때문에 이것은 사실이 아닙니다.

카로티노이드가 풍부한 식품. 출처 : Pixabay

이러한 의미에서 카로티노이드는 많은 식품에 존재하며, 모든 채소는 다음과 같습니다.

• 당근
• 양배추
• 물냉이
• 시금치
• 고추
• 토마토
• 상추
• 수박
• 파파야
• 살구
• 주황색
• 망고
• 구아바
• 딸기
• 자두
• 피망
• 아스파라거스
• 파슬리

이들은 카로티노이드를 찾을 수있는 식품의 일부에 불과합니다. 그것들을 염두에두고 매일 식단에 포함시키는 것이 매우 중요합니다.

그들이 제공하는 엄청난 혜택 덕분에 오늘날 그들은 매일 섭취의 필수 부분이며 그 혜택은 널리 인정 받고 있습니다.

혜택

카로티노이드는 인간에게 많은 이점을 나타냅니다. 이것이 이러한 화합물의 가용성을 확보하기 위해 매일 식단에 포함되어야하는 이유입니다.

다양한 연구에 따르면 이러한 화합물의 이점은 다양하며 가장 잘 알려진 것은 다음과 같습니다.

항산화 효과

이것은 카로티노이드의 가장 유명한 효과 중 하나이지만 그것이 어떻게 발생하는지 제대로 이해하지 못했습니다.

카로티노이드의 항산화 효과를 이해하려면 유기체의 분자 생물학에 대한 특정 지식을 고려하는 것이 중요합니다. 그것은 심각한 손상을 일으키는 소위 자유 라디칼을 정화하는 여러 메커니즘을 가지고 있습니다.

몸에는 매우 해로운 특정 분자가 있습니다. 여기에는 O ^-2 , HO 및 NO (반응성 산소 및 질소 종), H ₂ O ₂ 및 HONO가 포함됩니다. 그들이 일으키는 조직 손상으로 인해 신체가 그들을 제거해야합니다. 그리고 다양한 프로세스를 통해 그렇게합니다.

이러한 메커니즘 중 하나는 변형 또는 제거 할 수있는 특정 화합물을 사용합니다. 이 화합물 중에는 토코페롤, 플라보노이드 및 카로티노이드가 있습니다.

일부 연구에서는 카로티노이드가 O2- 억제 제일뿐만 아니라 위에서 언급 한 소위 활성 산소 및 질소 종으로부터 조직 손상을 방지하는 데 도움이되는 작용제라고 제안했습니다.

카로티노이드는 O-2의 불 활성화에 매우 효과적인 약제로 확실하게 밝혀져이 분자가 조직에 미치는 광산화 손상을 크게 방지합니다.

이 손상은 특정 분자에 작용하는 빛의 작용에 의해 주어지며 잠재적으로 세포에 해로운 화합물을 형성합니다.

심혈 관계

카로티노이드가 풍부한 식품을 식단에 포함하면 고혈압 및 관상 동맥과 관련된 병리와 같은 심혈 관계를 손상시키는 질병의 위험을 줄이는 데 기여한다는 것은이 분야의 여러 전문가들 사이에서 공유되는 믿음입니다.

카로티노이드가 심장 혈관계의 건강에 기여하는 정확한 메커니즘은 여전히 ​​수수께끼입니다. 그러나 의사들은 균형 잡힌 식단에는 카로틴이든 크 산토 필이든 카로티노이드가 포함 된 식품이 포함되어야한다는 데 동의합니다.

항암 효과

리코펜과 같은 일부 카로티노이드는 전립선 암, 폐암 및 소화관 암과 같은 일부 유형의 암 발병률을 감소시킵니다.

같은 맥락에서, 카로티노이드에는 아세틸렌으로 알려진 화합물이 있는데, 이는 종양 발생을 예방하는 데 도움이되기 때문에 인식됩니다.

그러나 이것은 많은 것을 배워야 할 분야입니다. 세계 보건기구 (WHO)는 카로티노이드가 암으로부터 보호한다는 주장이 "가능하지만 충분하지 않다"고 말합니다. 따라서 우리는 여전히 진행중인 많은 연구의 결과를 기다려야합니다.

그럼에도 불구하고 모든 것이 결과가 호의적이며 카로티노이드가이 끔찍한 질병의 예방에 중요한 역할을한다는 것을 나타내는 것 같습니다.

그들은 눈 건강에 유익합니다

일부 카로티노이드는 레티놀 (비타민 A)의 전구체라는 점을 감안할 때 신체가 필요한 양을 얻기위한 훌륭한 공급원을 구성합니다.

레티놀은 안구 수용체의 기능을 최적화하고 특히 야간 시력과 관련하여 시력을 크게 향상시키기 위해 망막 수준에서 작용하는 화합물입니다.

그들은 면역 체계를 강화합니다

현재까지 카로티노이드가 면역 체계를 강화하는 데 많은 이점이 있음을 보여주는 여러 연구가 있습니다. 이것은 박테리아와 바이러스와 같이 신체를 손상시킬 수있는 모든 병원체를 다루는 책임자이기 때문에 중요합니다.

참고 문헌

1. Emodi A. Carotenoids : 속성 및 응용. Food Technol. 1978; (32) : 38-42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) 식품 및 생체 내에서 활성 산소와 항산화 제 : 그들이하는 일과 작동 방식. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2) : 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin : 화학 및 응용에 대한 검토. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46 : 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE 등 (2010). 천연 적색 안료 리코펜의 힘을 밝히다, 분자, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) 카로티노이드 안료 : 구조 및 물리 화학적 고려 사항, 라틴 아메리카 영양 아카이브, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et al (1999) Carotenoids : 구조, 기능, 생합성, 조절 및 응용, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41 : 175-191,