Какой цвет придает овощам каротин. Витамин А ретинол каротин в продуктах питания − как связаны между собой рыбий жир и морковь? Поддерживает здоровье сердечно-сосудистую систему

Бета-каротин (β-каротин) представляет собой наиболее известный каротиноид. Это связано с тем, что он содержится во многих продуктах питания и обладает высокой активностью. Каротиноиды являются растительными пигментами, которые отвечают за желтый, оранжевый и красные цвета некоторых фруктов и овощей.

Бета-каротин также известен как провитамин А, поскольку он преобразуется в печени и в стенках кишечника в витамин А (ретинол), по мере необходимости. Последний содержится только в тканях животного происхождения (особенно в молочной продукции, в печени рыб и животных), в то время как β-каротин находится в составе растительных тканей (особенно в моркови).

Бета-каротин и ретинол требуются для нормального роста и развития, для обеспечения жизнедеятельности тканей и их восстановления, для формирования зубов и костей.

К отличительным свойствам β-каротина можно отнести нетоксичность в сравнении с ретинолом и мощные антиоксидантные свойства (1 молекула бета-каротина предотвращает выработку 1000 свободных радикалов или уничтожает их).

Преимущества и роль бета-каротина в человеческом организме:

1. Снижает вероятность развития определенных видов онкологических патологий.

При высокой концентрации бета-каротина в организме доказана защита от рака легких и рака желудка.

В некоторых случаях недостаток β-каротина увеличивает вероятность рака кишечника, молочной железы, предстательной железы, яичников и шейки матки.

Научными данными подтверждено, что низкий уровень данного вещества в тканях шейки матки увеличивает вероятность развития онкологического заболевания, даже если в крови присутствует оптимальный уровень бета-каротина. Преодолевают «тканевый» дефицит, повышая дозы данного вещества.

Прием алкогольных напитков и курение существенно снижают содержание β-каротина в организме.

2. Активирует процессы в иммунной системе:

• увеличивает уровень фагоцитов, а также Т- и В-лимфоцитов;
• оберегает макрофаги – клетки, осуществляющие захват и выведение инородных микроорганизмов;
• образуют связь между клетками иммунной системы;
• увеличивают воздействие интерферона на иммунитет.

3. Благоприятно влияет на зрение.

Бета-каротин, являясь мощным антиоксидантом, устраняет ущерб, который наносят свободные радикалы, приводя к развитию катаракты. Его дополнительный прием снижает вероятность развития данного заболевания.

4. Защищает сердечно-сосудистую систему от различных патологий

Дозы бета-каротина значительных объемов уменьшают риск развития болезней сердца и сосудов. Он применяется в качестве профилактики атеросклероза.

5. Оберегает кожу от последствий воздействия ультрафиолетовых лучей.

Долговременный прием добавок с бета-каротином уменьшает риск развития солнечной эритемы, а также снижает вероятность солнечных ожогов у людей, чувствительных к пребыванию на солнце.

6. Способствует нормальной фертильности.

7. Ускоряет процесс заживления ран благодаря полезным свойствам, имеющим антиокислительную и противовоспалительную направленность.

Бета-каротин в продуктах питания

Суточная норма бета-каротина

В качестве суточной нормы потребления данного вещества, рассматривают величину, равную 15 мг или 25 000 МЕ. Рекомендуется получать бета-каротин из рациона питания с высоким содержанием фруктов, овощей и цельного зерна.

Возможные признаки недостатка бета-каротина:

• ухудшение ночного зрения;
• кожные заболевания;
• повышенный риск инфекции;
• сердечно-сосудистые болезни;
• онкологические патологии.

Побочные эффекты от приема бета-каротина

Как правило, β-каротин хорошо переносится в связи с очень низкой токсичностью. В отличие от витамина А, избыточный прием которого может привести к повреждению печени или врожденным дефектам, практически невозможна передозировка бета-каротином.

Не были засвидетельствованы побочные эффекты у беременных или кормящих женщин, принимающих 50 000 МЕ в сутки. Очень высокие дозы данного вещества (свыше 100 000 МЕ в сутки) могут вызвать окрашивание кожи в оранжевый цвет, безвредный, по сути.

Пациентам с сахарным диабетом, гипертиреозом, болезнями почек и печени, следует принимать бета-каротин с осторожностью.

Фармакологическая группа: провитамины
Бета-каротин – сильно окрашенный красно-оранжевый пигмент, в изобилии встречающийся в растениях и фруктах. Это органическое соединение, химически классифицируемое как углеводород и терпеноид (изопреноид), то есть производное изопрена. Бета-каротин биосинтезируется из геранилгеранил пирофосфата. Он является каротином, то есть тетратерпеном, биохимически синтезированным из восьми изопреновых звеньев и, следовательно, имеет 40 атомов углерода. От всех каротинов бета-каротин отличается наличием бета-кольца на обоих концах молекулы. Поглощение бета-каротина повышается при совместном употреблении его с жирами, так как каротины являются жирорастворимыми соединениями.
Бета-каротин содержится в моркови, тыкве и сладком картофеле, и отвечает за их оранжевую окраску. Бета-каротин – наиболее распространенная в растениях форма каротина. В качестве пищевого красителя бета-каротин имеет Е номер Е160а. Структура бета-каротина была впервые описана Каррером и соавторами в 1930 году. В природе бета-каротин является предшественником (неактивной формой) витамина А, и превращается в витамин А через действие бета-каротин 15,15"-монооксигеназы. Выделение бета-каротина из фруктов, изобилующих каротиноидами, обычно осуществляется при помощи капиллярной хроматографии. Выделение бета-каротина из смеси других каротиноидов основывается на полярности соединения. Бета-каротин – неполярное соединение, поэтому его выделяют с использованием неполярного растворителя, такого как гексан. Будучи высоко конъюгированным соединением, бета-каротин имеет яркую окраску. Кроме того, так как углеводороду здесь не достает функциональных групп, это соединение является очень липофильным (гидрофобным, жирорастворимым).

Описание действия

Натуральный каротиновый краситель, наиболее активный изомер витамина А и одновременно провитамин и основной источник этого витамина. Вызывает изменение цвета кожи (без пигментации склеры), а также защищает кожу от воздействия солнечных лучей. Биодоступность зависит от количества жиров в рационе и нормальной секреции желчи. Около 50% β-каротина преобразуется в витамин А непосредственно в желудочно-кишечном тракте; после поглощения соединение снова преобразуется в провитамин и в таком виде сохраняется в организме, главным образом в жировой ткани и в коже, в которой проявляет защитную активность от солнечных лучей. Небольшое количество β-каротина преобразуется в печени в витамин А, избыток выводится с калом.

Активность провитамина А

Каротиноиды растений - основной провитамин А в пище. Бета-каротин является наиболее известным каротиноидом провитамина А. Другие каротиноиды включают альфа-каротин и бета-криптоксантин. Поглощение каротиноидов ограничено двенадцатиперстной кишкой тонкого кишечника и зависит от мембранного белка фагоцитарного рецептора класса B (SR-B1), который также отвечает за поглощение витамина Е (альфа-токоферола). Одна молекула бета-каротина может быть расщеплена кишечным ферментом бета, бета-каротин 15,15"-монооксигеназной, на две молекулы витамина А.
Эффективность поглощения бета-каротина, по различным оценкам, составляет от 9 до 22%. Поглощение и преобразование каротиноидов может зависеть от формы бета-каротина (который может находиться в виде приготовленных или сырых овощей или в форме пищевой добавки), от совместного потребления с ним жиров и масел, и от текущих запасов витамина А и бета-каротина в организме.

Симметричное и асимметричное расщепление

В молекуле цепь между двумя циклогексильными кольцами бета-каротина может расщепляться либо симметрично, либо асимметрично. Симметричное расщепление ферментом бета, бета-каротин-15, 15"-диоксигеназы, требует наличия антиоксиданта альфа-токоферола. В результате этого симметричного расщепления мы получаем две эквивалентные молекулы ретиналя, каждая из которых затем производит ретинол (витамин А) и ретиноевую кислоту. Бета-каротин также может асимметрично расщепляться на два асимметричных продукта. Продукт асимметричного расщепления бета-каротина – бета-апокаротенал (8 ", 10", 12 "). Асимметричное расщепление значительно снижает количество ретиноевой кислоты.

Способы измерения активности витамина А

До недавнего времени активность витамина А в пище выражалась в международных единицах (МЕ). Этот способ измерения по-прежнему используется на этикетках продуктов питания и пищевых добавок. Тем не менее, трудно рассчитать общую активность витамина А в рационе в терминах МЕ, так как поглощение и преобразование каротиноидов по сравнению с ретинолом – величина переменная. В 1967 году Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций / Всемирная организация здравоохранения разработала единицу «эквивалент ретинола» (RE). Позднее, в 2001 году, Институт медицины США предложил внести единицу «эквивалент активности ретинола» (RAE) в качестве нормы потребления.

Международные единицы

1 RAE = 3,33 МЕ активности ретинола витамина А
1 МЕ ретинола = 0,3 мкг РАЭ
1 МЕ бета-каротина из диетических добавок = 0,15 мкг РАЭ
1 МЕ бета-каротина из пищи = 0,05 мкг РАЭ
1 МЕ альфа-каротина или бета-криптоксантина = 0,025 мкг РАЭ
(Источник: Otten JJ, Hellwig JP, Мейерс LD, ред. Нормы потребления: Основное руководство по Питательным потребностям. Washington, DC:… Пресса Национальной Академии; 2006).
Эквиваленты ретинола (REs)
1 RE = 1 мкг ретинола
1 RE = 6 мкг бета-каротина
1 RE = 12 мкг других каротиноидов провитамина А.
Эквиваленты активности ретинола (RАЕs)
1 RAE = 1 мкг ретинола
1 RAE = 2 мкг полностью-транс-бета-каротина в качестве дополнения
1 RAE = 12 мкг полностью-транс-бета-каротина в пищевой матрице
1 RAE = 24 мкг других каротинов провитамина А в пищевой матрице.

Источники бета-каротина в рационе

Бета-каротин отвечает за оранжевый цвет многих фруктов и овощей. Вьетнамское масло гака и сырое пальмовое масло являются особенно богатыми источниками бета-каротина, как и желтые и оранжевые фрукты, такие как дыня, манго и папайя, и оранжевые корнеплоды, такие как морковь и ямс. Цвет бета-каротина маскируется хлорофиллом в зеленых листовых овощах, таких как шпинат, капуста, листья сладкого картофеля и сладкие листья тыквы. Масла вьетнамского гака и сырое пальмовое масло содержат большое количество бета-каротина, больше, чем любые известные фрукты или овощи, в 10 раз больше, чем, например, морковь. Тем не менее, гак является довольно редким и неизвестным за пределами Юго-Восточной Азии растением, а сырое пальмовое масло, как правило, перед продажей обрабатывают, удаляя картеноиды для улучшения цвета и прозрачности.
По результатам объединенного анализа 500 000 женщин, проживающих в США, Канаде и некоторых европейских странах, среднесуточное необходимое потребление бета-каротина составляет 2-7 мг.

Показания к применению

Лечение эритропоэтической протопорфирии, фотодерматоза, аллергических реакций на ультрафиолетовое излучение и фототоксических реакций (мультиформных экзантем, крапивницы), аномалий пигментации (витилиго).

Противопоказания

Повышенная чувствительность к любому из компонентов препарата, тяжелая печёночная или почечная недостаточность.

Взаимодействие с другими препаратами

Нет данных о взаимодействии β-каротина с другими препаратами. Во время лечения β-каротина не следует принимать препараты, содержащие витамин А.

Побочные эффекты бета-каротина

В отдельных случаях, умеренный понос, петехии на коже и боли в суставах. В случае применения слишком больших доз наблюдается окрашивание кожи в интенсивный жёлтый цветy; терапевтические дозы могут вызывать незначительное пожелтение кожных покровов. Наиболее распространенным побочным эффектом чрезмерного потребления бета-каротина является каротинодермия, физически безвредное состояние, проявляющееся в оранжевом оттенке кожи, что связано с отложением каротиноидов в верхних слоях эпидермиса. Постоянное применение высоких доз синтетических добавок бета-каротина связано с более высоким риском развития рака легких у курильщиков. Кроме того, прием бета-каротина из пищевых добавок может увеличить риск рака простаты, внутримозгового кровоизлияния, смертности в результате сердечно-сосудистых заболеваний и общей смертности у курильщиков или людей, подвергающихся высокому уровню воздействия асбеста. Бета-каротин имеет сильную тенденцию к окислению, больше, чем большинство пищевых жиров, и таким образом, может в некоторой степени ускорить окисление больше, чем другие пищевые красители, такие как аннатто.

Беременность и лактация

Kaтегория C. Нет данных, подтверждающих безопасность применения β-каротина в период лактации.

Дозировка

Перорально, обычно в дозе 1 мг/кг массы тела. Лечение начинается весной и продолжается до осени. Для лечения ветилиго используют 25 мг в день в течение 6–10 недель; далее профилактическая доза 25 мг в день. Для лечения порфирии применяют первоначально 50-200 мг /день в разделенных дозах; затем доза определяется индивидуально.

Примечание

β-каротин не может применяться в составе солнцезащитных кремов, во время дерматологического лечения следует использовать фильтры с высоким коэффициентом поглощения солнечного излучения. Во время лечения следует тщательно контролировать показатели функции печени.

Передозировка бета-каротина

Бета-каротин, предшественник формы витамина А, содержится в таких растениях, как морковь. Он селективно превращается в ретиноиды, и поэтому не вызывает гипервитаминоза А, однако чрезмерное его потребление может вызвать каротиноз, доброкачественное заболевание, при котором кожа становится оранжевой.
Доля поглощаемых каротиноидов уменьшается по мере увеличения их диетического потребления. В стенке кишечника (слизистой оболочке) бета-каротин частично превращается в витамин А (ретинол) под действием фермента диоксигеназы. Этот механизм зависит от количества витамина А в организме. Если в организме достаточно витамина А, превращение бета-каротина снижается. Таким образом, бета-каротин является очень безопасным источником витамина А и высокое его потребление не может привести к гипервитаминозу А. Избытки бета-каротина в основном хранятся в жировых тканях организма. Жировые запасы взрослых из-за накопленного каротина часто приобретают желтый оттенок, в то время как у младенцев запасы жира белые. Чрезмерное потребление бета-каротина приводит к пожелтению кожи, однако этот эффект легко обратим при прекращении приема.

Лекарственные взаимодействия бета-каротина

Бета-каротин может взаимодействовать с препаратами для снижения уровня холестерина. Их совместное применение может привести к снижению эффективности этих препаратов. Бета-каротин не следует принимать с Орлистатом, препаратом для потери веса, так как Орлистат может уменьшить всасывание бета-каротина на целых 30%. Вещества, способствующие выделению желчных кислот и ингибиторы протонного насоса также могут снизить поглощение бета-каротина. Употребление алкоголя с бета-каротином может уменьшить его способность превращаться в ретинол и, возможно, может привести к гепатотоксичности.

Бета-каротин и рак легких у курильщиков

По данным одного исследования, хронический прием высоких доз бета-каротина повышает риск развития рака легких у курильщиков. Этот эффект особенно проявляется при приеме пищевых добавок. Никаких повреждений легких не было обнаружено у пациентов, подвергающихся воздействию сигаретного дыма и у принимающих умеренные дозы бета-каротина (6 мг), в отличие от высоких фармакологических доз (30 мг). Таким образом, риск рака при приеме бета-каротина основан на сочетании сигаретного дыма и высоких суточных доз бета-каротина. Существует по меньшей мере два предположения о механизме наблюдаемого вредного влияния высоких доз бета-каротина на эту группу лиц, но ни одно из них все еще не получило широкого признания.
Воздействие высоких доз объясняется тем, что, когда ретиноевая кислота присоединяется к RAR-бета (бета-рецептору ретиноевой кислоты), комплекс связывает AP1 (активирующий белок-1). AP1 является фактором транскрипции, который связывается с ДНК и в последующем способствует пролиферации клеток. Таким образом, в присутствии ретиноевой кислоты, комплекс ретиноевая кислота: RAR-бета связывается с AP1 и ингибирует связывание АР-1 с ДНК. В этом случае прекращается экспрессия AP1, и пролиферации клеток не наблюдается. Сигаретный дым увеличивает асимметричное расщепления бета-каротина, значительно снижая уровень ретиноевой кислоты в организме. Это может привести к более высокой пролиферации клеток у курильщиков, и следовательно, к более высокой вероятности рака легких.
Другой продукт распада бета-каротина, предположительно, вызывает рак при высоких дозах транс-бета-апо-8"-альдегид каротиноида (apocarotenal), который, как было обнаружено в одном из исследований, является мутагенным и генотоксическим веществом клеточных культур.

Медицинское использование бета-каротина

Бета-каротин используется для лечения различных расстройств, таких как эритропоэтическая протопорфирия. Он также используется для снижения риска рака молочной железы у женщин перед менопаузой, а также для снижения риска возрастной макулярной дегенерации (ВМД).

Бета-каротин и лечение рака

Все еще идут споры о том, эффективен ли бета-каротин в лечении различных форм рака. Исследования показали, что у пациентов с цервикальной интраэпителиальной неоплазией наблюдалась положительная реакция на бета-каротин; тем не менее, было установлено, что высокий уровень бета-каротина повышает риск развития рака легких у людей, которые регулярно курят или курили в прошлом. Бета-каротин используется для того, чтобы помочь предотвратить рак молочной железы, хотя в настоящее время нет данных, демонстрирующих, что пища с высоким содержанием бета-каротина может помочь снизить риск рака молочной железы.

Специалисты утверждают, что каждому человеку особенно важно ежедневно обогащать свой организм таким веществом, как бета-каротин. Что это такое? Читайте дальше.

Бета-каротин - что это такое?

«Эликсир молодости», «источник долголетия», «природное защитное оружие» - данные названия характеризуют уникальное вещество. Оно называется - бета-каротин. Что это такое? Попробуем разобраться.

Ученые отмечают: провитамин А или, другими словами, бета-каротин, Е160а - это растительный пигмент желто-оранжевого цвета, относится к группе каротиноиды. Эти вещества образуются в процессе фотосинтеза. Также производят грибы, водоросли и бактерии бета-каротин. Краситель этот в организме способен превращаться в ретинол (витамин А).

Бета-каротин: свойства

Для замедления процессов старения в организме, понижения риска развития инфекционных заболеваний, укрепления иммунитета специалисты рекомендуют употреблять продукты, что содержат бета-каротин. Что это такое и каковы его функции?

Первое: провитамин А необходим для роста клеток.

Второе: бета-каротин восстанавливает зрение.

Третье: Е160а поддерживает здоровыми ногти, волосы и кожный покров.

Четвертое: бета-каротин нужен для полноценного функционирования потовых желез.

Пятое: провитамин А влияет на развитие эмбриона во время беременности.

Шестое: Е160а укрепляет эмаль зубов и кости.

Чем полезней бета-каротин по сравнению с витамином А

Е160а является намного полезней, чем обычный ретинол. Оказывается, при передозировке витамином А наблюдаются следующие симптомы: тошнота, рвота, суставные боли, зуд, колики в животе, расстройства пищеварительного тракта.

Бета-каротин не вызывает таких побочных эффектов. Принципиальным преимуществом Е160а является то, что он совершенно нетоксичен и в больших количествах не представляет угрозу для здоровья человека.

Провитамин А обладает способностью откладываться в депо (подкожно-жировой клетчатке). Бета-каротин превращается в витамин А в том количестве, которое необходимое для человеческого организма на конкретном этапе его функционирования.

Как усваивается бета-каротин в организме

Вышеуказанный витамин всасывается в кишечнике. Усвоение бета-каротина зависит от такого фактора, как полнота разрыва оболочек клеток. Ученые утверждают: именно из-за этого целая морковь усваивается намного хуже, чем, например,

Кроме того, специалисты отмечают, что термическая обработка продуктов способствует уничтожению 30% данного витамина.

Бета-каротин, как и все каротиноиды, относится к Это означает, что для его усвоения необходимы жиры. Поэтому доктора рекомендуют употреблять морковь со сметаной или растительным маслом.

Следует отметить, что провитамин А сопровождают чрезвычайно важные антиоксиданты, такие как витамин Е и С. Они усиливают действие друг друга. Также витамин Е способствует лучшему усвоению вышеуказанного вещества.

Дефицит провитамина А в организме человека

Если в организм поступает недостаточное количество Е160а, могут возникнуть следующие проблемы:

• «куриная слепота» (когда наблюдается при пониженной освещенности ухудшение зрения);
• покраснение век, сухость слизистых оболочек глаз, слезящиеся органы зрения на морозе;
• сухой кожный покров;
• перхоть и секущиеся волосы;
• ломкие ногти;
• частые вирусные инфекции;
• повышенная чувствительность эмали зубов.

Причины, что приводят к вышеуказанным симптомам, разные. Это в первую очередь несбалансированное питание. То есть в пищу употребляются продукты с ограниченным количеством жиров и полноценных белков.

Во-вторых, причиной дефицита данного витамина является также нарушение обмена веществ при слишком интенсивном использовании Е160а.

Кроме того, разнообразные заболевания печени, поджелудочной железы и желчевыводящих путей могут спровоцировать нехватку вышеуказанного вещества.

Суточная потребность в провитамине А

Известно, что организму каждого человека ежедневно необходимо получать бета-каротин. Витамин Е160а является незаменимым, и его суточная потребность составляет около 5 мг.

Существуют некоторые группы людей, которым в первую очередь важно обеспечивать свой организм вышеуказанным веществом:

• если они проживают в экологически неблагоприятных районах;
• подвергаются воздействию рентгеновских лучей;
• состояние беременности и период кормления грудью;
• если осуществляется прием препаратов, что нарушают всасывание жиров.

Также интересно, что люди, проживающие на территориях с более холодным климатом, нуждаются в бета-каротине меньше, чем те, что обитают в жарких краях.

В каких продуктах содержится вышеуказанный провитамин А

Интересно, что самое низкое содержание Е160а имеют растения желтого цвета, среднее - оранжевой окраски, высокое - ярко-красные продукты.

Бета-каротин в продуктах содержится следующих:

• в овощах (морковь, тыква, шпинат, капуста, кабачки, брокколи, батат, зеленый горошек);
• во фруктах (дыня, абрикосы, вишня, манго, сливы, нектарин).

Морковь является лидером среди всех вышеуказанных продуктов. Она имеет в своем составе около 6,6 мг провитамина А.

Также содержится бета-каротин в продуктах таких, например, как:

• горчица;
• зеленые листья свеклы.

Концентрация данного вещества в овощах и фруктах зависит от степени зрелости и времени года.

Крымская морская соль включает бета-каротин и все биокомпоненты в свою кристаллическую решетку,сохраняя таким образом живую биологию моря. Розовый цвет воды в соляных озерах Крыма обусловлен высокой концентрацией в них уни- кальной мокроводоросли , которая является единственным природным источником, в котором содержание бета-каротина может дости- гать 60-70% ее общего содержания.

Бета - каротин обеспечивает организм чело- века провитамином А в легко усваиваемом виде и в необходимом количестве.

ПОЛУЧЕНИЕ КАРОТИНОВ ИЗ ВОДОРОСЛИ DUNALIELLA SALINA

В УСЛОВИЯХ КРЫМСКИХ СОЛЕВЫХ ПРОМЫСЛОВ

Вводная часть

Каротин (от латинского carota – морковь) – жёлто-оранжевый пигмент, синтезируемый бактериями, грибами, водорослями, высшими растениями. Его присутствие объясняет желтую, оранжевую, красную окраску плодов, корнеплодов, листьев растений.

По своей химической природе каротин – это непредельный углеводород из группы терпеноидов. Эмпирическая формула С40H56, молекулярный вес 536,9. Химический синтез β-каротина был осуществлен в 1956 г. Различают несколько изомерных форм каротина, среди них наиболее известен β-каротин (бета-каротин). Структурная формула β-каротина:

Нерастворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях; относятся к липофильным соединениям, т. е. растворим в маслах. В кристаллическом виде он имеет фиолетовокрасную окраску, в масляном растворе – от желтой до оранжевой.

Растворы каротиноидов в органических растворителях при спектрофотометрических исследованиях дают характеристические полосы поглощения в основном в видимой области спектра, а стереоизомеры показывают их также и в ультрафиолетовой области. Это один из наиболее точных показателей, используемых при идентификации этих веществ. Характерной является также особенность каротиноидов избирательно абсорбироваться на минеральных и некоторых органических абсорбентах, что позволяет разделять их при помощи методов хроматографирования. Для отдельных каротиноидов характерны некоторые специфические реакции, в том числе цветные.

Следует учитывать, что каротиноиды в чистом виде отличаются высокой лабильностью – они весьма чувствительны к воздействию солнечного света, кислорода воздуха, нагреванию, воздействию кислот и щелочей. Под влиянием этих неблагоприятных факторов они подвергаются окислению и разрушению. В тоже время, входя в состав различных комплексов, они проявляют намного большую стабильность.

Наравне с черно-коричневыми меланинами, каротины являются самыми распространенными пигментами в природе: за год в масштабах Земли их синтезируется около 100 млн. тонн (более 3 тонн в секунду). 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.

Животные (в том числе и человек) не способны синтезировать каротиноиды de novo, их поступление зависит только от источников питания. Усвоение каротиноидов, как и других липидов, происходит в дуоденальной области тонкого кишечника. Под влиянием желудочно-кишечной среды (например кислотности желудочного сока), наличия специфических рецепторов протеинов каротиноиды могут разрушаться окислителями или энзимами или метаболизировать, как например β-каротин в витамин А. Позвоночные в процессе пищеварения способны расщеплять молекулу β -каротина на две молекулы витамина А. Поэтому β-каротин называют также провитамином А. Провитаминные свойства β-каротина и его окислительное преобразование в витамин А являются общими для всех животных.

Каротин, являющийся провитамином витамина А, крайне важен в питании человека, он незаменим для зрения, роста, репродукции, защиты от различных бактериальных и грибковых заболеваний, нормального функционирования кожи и слизистых. Бета-каротин характеризуется наибольшей известной в природе способностью к дезактивации синглетного кислорода. Последний обладает высокой химической активностью, влияет на процессы, связанные с разрушением различных веществ на свету, ответственен за повреждение ДНК в живых организмах, влияет на процессы старения кожи и т.д. Среднее естественное (без биологических добавок) потребление каротина с пищей в разных странах составляет 1,8-5,0 мг/сутки. Согласно методическим рекомендациям по нормам рационального питания «НОРМЫ физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» от 18 декабря 2008 г. (МР 2.3.1.2432 -08) 1 физиологическая потребность в бета-каротине для взрослых – 5 мг/сутки (вводится впервые). 6 мкг бета-каротина эквивалентны 1 мкг витамина А. Верхний допустимый уровень потребления бета-каротина не установлен; длительный прием бета-каротина не сопровождается какими-либо побочными эффектами. При избытке каротина в организме наблюдается состояние гиперкаротинемии – однако, в отличие от избыточного витамина А, каротин малотоксичен. Бета-каротин зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е160a.

Всемирный рынок каротиноидов в 2000 г. оценивался в $786 млн., в том числе пищевое применение – $209 млн., кормовые добавки – $462 млн., фармацевтическая и косметическая продукция – $115 миллионов. Как ожидается, рынок каротиноидов возрастет до $919 млн. к 2015 г 2. Бета-каротин составляет около трети всего рынка каротиноидов. Стоимость синтетического β-каротина порядка 500 долларов США/кг.

Следует указать на то, что каротин, полученный из природных источников относится к натуральным продуктам, потребность в которых возрастает с каждым годом.

Природные источники каротиноидов и их использование

Красители бывает натурально-идентичными (синтетическими) или натуральным (природными).

Природные источники каротиноидов очень многообразны, многие из них довольно широко используются для получения каротиноидсодержащих продуктов. В странах с тропическим климатом источником получения каротиноидсодержащих продуктов служат красное пальмовое масло и клубни батата. Довольно богаты каротиноидами плоды цитрусовых, абрикосы, хурма. Из источников, присущих средним широтам, в том числе и климатическим зонам Украины, можно выделить плоды моркови, тыквы, томатов, сладкого перца, облепихи, шиповника, рябины. При этом ряд каротиноидсодержащих препаратов на основе природного растительного сырья выпускается украинской фармацевтической промышленностью. В частности, выпускается масло шиповника (содержит не менее 0,6 г/л каротиноидов), масло из плодов облепихи (содержание каротиноидов составляет не менее 1,8 г/л).

Среди натуральных красителей наиболее востребованный – бета-каротин (Е160а). Согласно последним данным, на данный пигмент тратиться около 30% от общего объема средств, расходуемых производителями пищевых продуктов на закупки натуральных красителей.

Один из наиболее ценных источников натурального бета-каротина – водоросль D. salina, из которой получают краситель, содержащий в своем составе 96% этого пигмента. Смесь каротинов из пальмового масла содержит 35% альфа-каротина и 65% – бета-каротина. По своей природе бета-каротин - жирорастворимый пигмент. Его искусственно доводят до формы вододисперсной эмульсии. Для напитков необходимы высокостойкие кислотоустойчивые эмульсии бета-каротина. Если в процессе хранения эмульсия разрушается, то обычно на горлышке бутылки образуется окрашенное кольцо. Во избежание проявления такого порока необходимо применять краситель с эмульгирующей системой, подобранной в соответствии с особенностями производства и состава напитка. В качестве эмульгаторов используются полисорбат 80, сорбитан моноолеат, камеди, эфиры сахарозы (по отдельности или в различных сочетаниях). Светостойкость бета-каротина приемлема для напитков в прозрачной упаковке, однако она очень ослабляется в присутствии кислорода и усиливается при добавлении аскорбиновой кислоты.

Следующий по объемам мирового потребления краситель из группы каротиноидов – паприка (Е160с). Его доля на рынке в денежном выражении – 20%. Пигменты паприки получают из олеорезинов сладкого перца Capsicum annum L.

Пигменты паприки по своей природе жирорастворимы. Их вододисперсные эмульсии выпускаются в формах, пригодных для получения как прозрачных, так и с различной степенью замутненности растворов. Пигменты паприки чувствительны к свету и кислороду, но не чувствительны к рН. Для их стабилизации могут использоваться аскорбиновая кислота, альфатокоферол и экстракт розмарина. Хорошо очищенный краситель при дозировках, необходимых для окрашивания, не придает продуктам ощутимых посторонних привкусов и запахов.

Также к группе каротиноидов относится желто-оранжевый натуральный краситель аннато (Е160b), получаемый из семян растения Bixa orellana. Родина аннато – Центральная и Южная Америка. Аннато – легко культивируемое дерево, которое достигает периода плодоношения в 4-5 лет и дает урожай в течение 20 лет. Аннато является одним из наиболее экономически значимых натуральных красителей в мире. Крупнейшими производителями семян аннато являются Перу, Бразилия и Кения, а крупнейшими импортерами – США, Япония и Европа.

Жирорастворимый пигмент биксин экстрагируют из семян аннато этанолом или маслом. Водорастворимый пигмент норбиксин получают методом щелочного гидролиза биксина. Водный раствор аннато производится в виде щелочного раствора с рН, равным 10,5, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать меры предосторожности. Недавно был исследован путь преобразования каротиноида ликопина (красный пигмент томата) в биксин. В настоящее время ведутся работы по выведению биксинпродуцирующих помидоров. Биксин слабо растворим в маслах – 0,1–0,3% (в/в). Он чувствителен к pH, при понижении которого оттенок смещается от желто-оранжевого до розового. Кислотность не влияет на стабильность этого пигмента. Биксин имеет хорошую термос табильность при температуре, не превышающей 100°C, но быстро разрушается при температуре свыше 125°C. Биксин устойчив к окислению, но чувствителен к свету, как и другие каротиноиды. Для увеличения стабильности в красители на основе биксина добавляют антиоксиданты.

Доля биксина на рынке натуральных красителей – 7%. Водорастворимый норбиксин выпускается в стандартной (устойчивой при рН около 4) и специальной кислотоустойчивой (до рН 2,5) формах. Также на основе биксина производятся вододисперсные эмульсии, позволяющие получать замутненные растворы.

Способы получения бета-каротина из природного сырья

Наиболее старым, но все еще используемым, является способ производства из моркови. Способ отличается крайне высокой трудоемкостью и низкой рентабельностью: для получения 1 кг каротина кристаллического необходимо переработать около 15 т моркови, т.е. это равно ее сбору с 1 га при средней урожайности.

На Украине преобладающая часть 80% бета-каротина производится сейчас из биомассы мукорового гриба Blakeslea trispora. В производстве используются отходы мукомольной, консервной и мясомолочной промышленности. Каротин экстрагируют из биомассы гриба органическим растворителем в растительном масле, либо получаемую биомассу высушивают без экстракции. В первом случае степень извлечения каротина более высокая, до 50%. Во втором случае получают порошок с содержанием бета-каротина 6-7%. Себестоимость получения продукта и по этой технологии высокая.

Преимущества использования водоросли Dunaliella salina в качестве источника каротиноидов

Красители на основе бета-каротина натурального происхождения имеют более высокую стабильность, чем натурально-идентичные. Кроме того, в натурально-идентичном и микробилогическом (бактериальном и фунгинальном) бета-каротине часть пигмента находится в форме труднорастворимых кристаллов. Каротин имеет много изомерных форм; синтетическиый вариант не позволяет добиться необходимого соотношения изомеров, в точности повторяющего природный комплекс. Это же относиться и к сопутствующим каротиноидам, включая каротины и ксантофиллы.

В условиях, благоприятных для роста и размножения, клетки D. salina имеют зеленую окраску и содержат лишь около 0,3 % β -каротина от сухой массы, т.е. столько же сколько листья растений и клетки других некаротиноносных водорослей. Только в условиях, задерживающих рост и размножение клеток, в последних аккумулируется β -каротин в виде оранжевых масляных глобул расположенных в межтилакоидных промежутках хлоропласта. Среди параметров, регулирующих процессы роста, размножения и каротинообразования, первоочередное значение имеют интенсивность света, концентрация осмотически действующих солей, температура и содержание в среде биогенных элементов. Чем выше освещенность, тем интенсивнее каротинообразование. Избыточному накоплению β -каротина в ее клетках способствуют также повышенная концентрация осмотически действующих солей в среде обитания (до 5 М NaCl), экстремальные температуры (выше или ниже ростового оптимума), недостаток биогенных элементов в питательной среде (особенно голодание по азоту). Таким образом, биосинтез β-каротина в клетках микроскопичаской водоросли Dunaliella salina - легко регулируемый процесс, а значит себестоимость β -каротина, получаемого из водорослей, выращенных в нестерильных условиях под открытым небом в будущем будет снижаться на основе дальнейшего совершенствования технологического процесса.

Биология и систематика водоросли

Dunaliella salina Teod. (дуналиелля солоноводная) – одноклеточная жгутиковая микроводоросль (рис. 1) из отдела Зеленых водорослей.

Рис. 1 Dunaliella salina Teodoresco, видимая под микроскопом при разных увеличениях. Длина масштабного отрезка 20 мкм.

Таксономическое положение:

• Царство (Kingdom) Plantae
• Класс (Class) Chlorophyceae
• Отдел (Division) Chlorophycota
• Порядок (Order) Volvocales
• Семейство (Family) Dunaliellaceae
• Род (Genus) Dunaliella
• Вид (Species) Dunaliella salina

Род Dunaliella включает 29 солоноводных, морских, пресноводных и почвенных видов; 6 из них найдены на территории Украины исключительно в соленых водоемах. Хорошо известна Dunaliella salina – дуналиелла солоноводная, развивающаяся в гипергалинных водоемах юга Украины, включая степной Крым. В массовом количестве она вызывает красное “цветение”, особенно выраженное в период летнего испарения воды из мелководных лагун. Иногда на поверхности таких лагун образуется солевой концентрат в виде пластинок из кристаллов соли4. Таким образом, Dunaliella salina в состоянии жить в рапе, в которой достигнута точка насыщения и происходит кристаллизация и осаждение солей.

Клетки водоросли разнообразной формы: овальные, эллипсоидные, яйцевидные, грушевидные, иногда шаровидные, цилиндрические или веретеновидные; радиально- или билатерально симметричные, редко дорсивентральные или слегка ассиметричные. Размеры клеток весьма разнообразны. Длина может быть от 5 мк до 29 мк, ширина от 4 мк до 20 мк; объём клеток от 70 куб.мк до 4500 куб.мк5. Хлоропласт по цвету чаще всего зелёный, иногда жёлтый или бурый. По форме хлоропласт обычно чашевидный с пиреноидом и глазком, реже без них.

В отличие от многих других водорослей, клетки дуналиелли лишены целлюлозной или пектиновой оболочки и окружены лишь тонкой эластичной протоплазматической мембраной (плазмалеммой). По обе стороны от папиллы, на выпуклом апикальном конце клетки прикреплены два жгутика, с обычной микроструктурой (9 + 2 микротрубочки). Обычно жгутики одинаковой длины, равной или превышающей длину клетки. У молодых, только что разделившихся клеток один из жгутиков может быть короче другого. Как и вся клетка, жгутики покрыты протоплазматической мембраной. Клетки водоросли способны двигаться благодаря веслоподобным движениям жгутиков. Дуналиелля проявляет ярко выраженный положительный фототаксис.

Для Dunaliella salina характерны как бесполый, так и половой типы размножения. Первый является преобладающим. Деления клеток продольное. Последовательность деления органелл строго не детерминирована и легко нарушается, особенно в старых культурах. При этом образуются уродливые формы. В неблагоприятных условиях дуналиелла способна образовывать цисты бесполого происхождения. Цисты имеют шаровидную форму, толстую двойную оболочку и гранулированное содержимое, освобождение которого при прорастании происходит через щель в оболочке. Перед прорастанием цисты, её содержимое красного цвета зеленеет и делится с образованием 2-4 клеток. Половой процесс у Dunaliella salina - гологамного типа. Копуляция может происходить как на свету, так и в темноте. В результате слияния двух клеток образуется неподвижная зигота, покрытая оболочкой (иногда слоистой). Перед прорастанием происходит редукционное деление с образованием 2-32 клеток. Количество последних зависит от размеров зиготы и условий, в которых она развивалась.

Исследование биологии D. salina и экологических факторов, вызывающих ее переход к активному накоплению β-каротина в естественных условиях, показало, что биосинтез этого соединения является приспособительной реакцией организмов в ответ на экстремальные условия роста, к которым относятся изменения солености и минерального состава среды, температуры и освещенности, а также сочетания комплекса указанных параметров.

Оценка запасов каротиноидов в водоемах соляных промыслов Крымского полуострова

Нами были исследованы несколько водоемов солевых промыслов Крымского полуострова и юга Украины, в частности Сакского (Рис.2), Сивашского и Херсонского сольпромов.

Рис. 2. Сакский сольпром. Вид бассейнов для садки соли с высоты 2 км. Белого цвета – выпаренная соль; красно-коричневый цвет бассейнов обусловлен в значительной степени высокой концентрацией в рапе клеток Dunaliella

В Таблице 2 представлены средние данные по ряду наблюдений за 2007 год. Всего было обработано 90 проб. Наиболее адекватными для оценки численности водоросли в течение года являются ее модальные значения, которые оказались в пределах 19 – 37 млн.кл/л.

Таблица 2. Средние и модальные значения численности (млн.кл./л) Dunaliella salina в исследуемых водоемах Херсонского сольпрома

Содержание каротинов в клетке в значительной мере зависит от размера клетки и условий роста. По 80 определениям мы нашли, что содержание каротинов в среднем составляло 0,69 нанограмм /клетку при очень широком варьировании от 0,03 до 31,26 нг/кл. Заметим, что сильное варьирование исходных параметров не позволяет с большой вероятностью события оценить содержание каротинов в расчете на клетку для каждого конкретного случая. Кроме того, использовать полученное среднее значение для оценки содержания каротинов в литре воды по данным о численности клеток в исследуемых водоемах не вполне корректно также по той причине, что зависимость концентрации каротинов (мг/л) от концентрации клеток (млн.кл./л) в воде, как выяснилось, носит нелинейный характер (рис. 3) и хорошо описывается уравнением:

Рис. 3. Зависимость концентрации каротинов (мг/л) от концентрации клеток (млн.кл./л) в исследованных водоемах.

где х – концентрация клеток, млн.кл./л; у – концентрации каротинов, мг/л.

Приняв во внимание модальные концентрации клеток в водоемах, и воспользовавшись полученным уравнением, получим, что “обычное” (наиболее часто встречающееся) содержание каротинов в этих водоемах (по взятым пробам) составляет 3,42 – 4,51 мг/л.

Фактическое распределение содержания каротина в 1 л воды по частоте встречаемости в 80 пробах из исследуемых водоемов, представленное на рис. 4, подтверждает сделанный расчет.

Рис. 4. Распределение содержания каротина (мг/л) по частоте встречаемости в 80 пробах из исследуемых водоемов.

Таким образом, на одном квадратном метре бассейна при средней толщине слоя рапы 25 см текущее содержание каротина будет равняться 855 – 1128 мг, что соответствует 8,6 – 11,3 кг/га. Подчеркнем, что такое содержание каротина является типичным для водоемов соляных промыслов в их “естественном” состоянии, направленном на получение и добычу соли, когда не ставится цель получения каротина как продукта производства. Иногда (6% случаев) в естественных условиях в водоемах достигались очень высокие концентрации каротинов, превышавшие 50 мг/л, из них в двух случаях – более 100 мг/л при концентрации клеток более 3 млрд./л.

Практика показывает, что концентрацию каротинов в рапе можно повысить в десятки и сотни раз при использовании следующих технологических приемов:

• управляемое (в имеющихся водоемах) выращивание водоросли с использованием оптимальных режимов солености, внесения биогенных элементов и регулирования состава солей;
• инициация накопления каротинов в клетках водорослей при изменении должным образом режимов солености, освещенности слоя (регулирование толщины слоя воды), концентрации биогенных элементов (особенно азота);
• защита популяции водоросли от хищников (рачок Artemia salina) путем изменения солености;
• отстаивание, с использованием явления фототаксиса водорослей;
• флотация.

Дальнейшее соосаждение каротина с гидроокисью магния позволяет еще больше увеличить концентрацию каротина и получить продукт (пасту), допускающую длительное хранение каротина без разложения. Это очень важно, если учесть сезонность вегетации водоросли в естественных водоемах; открывается возможность последующей переработки пасты и извлечения из нее каротина в зимние, менее загруженные месяцы.

Предыдущий опыт получения каротина в условиях соленых лиманов юга Украины

Метод массового культивирования D. salina с целью полупромышленного получения β-каротина был впервые положен в основу создания экспериментального каротинового хозяйства площадью 0,5 га на базе Сакского химического завода в Крыму в 1965-1968 гг (Рис. 56). Для выращивания водоросли использовалась дешевая хлормагниевая рапа и удобрения (суперфосфат, аммиачная селитра, калийная соль и др.) Опытное хозяйство располагало пятнадцатью 200-литровыми пластиковыми лотками, четырьмя однокубовыми и четырьмя пятикубовыми бетонированными бассейнами, в которых размножали посевной материал, а также рядом промышленных бассейнов с земляным дном (рис. 5), в которых проходил второй этап – накопление каротина. Опыты, проведенные в этом хозяйстве в 1965-1968 гг., показали возможность получения на юге Украины до 120 кг каротина/га за вегетационный сезон (7 месяцев).

Ведущие производители и примеры продукции с содержанием каротина, получаемого из водоросли Dunaliella salina

Массовое культивирование Dunaliella salina с целью получения бета-каротина осуществляется сегодня в Австралии, Израиле, Испании, Китае, США. Крупнейшие в мире биотехнологические фирмы: Betatene Pty Ltd на юге Австралии и Western Biotechnology Pty Ltd на западе Австралии, входящие в международную корпорацию Cognis7, имеют пруды для выращивания Dunaliella площадью более 800 гектар (рис. 6)..

В США Cyanotech Inc. (рис. 7) и Microbio Resources, Inc. (San Diego, Калифорния, США), производят каждая по 1,5 т β-каротина в год из биомассы дуналиелли. Имеются данные о том, что компания Microbio Resources инвестировала в развитие мощностей по выращиванию Dunaliella и получению из нее каротина свыше 15 млн. долларов США

Крупные производители бета-каротина имеются также в Индии (Arora aromatics, Uttar Pradesh) и Китае (Shandong Binzhou Tianjian Biotechnology Co., Ltd.)8. Например, фирма Arora aromatics готова ежемесячно поставлять 5 тонн порошка (сухой биомассы) Dunaliella.

Массовое производство каротина налажено в Израиле (компания Nature Beta Technologies9).

В Украине и России единственным на сегодняшний день (по заявлению самой фирмы) производителем натуральных каротиноидов из гриба Blakeslea является группа "НПП "ВИТАН" 10. Фирма производит и реализует такую продукцию как:

• Биомасса бета-каротина с содержанием бета-каротина 6-7%.
• Биомасса ликопина с содержанием ликопина 3-5%.
• Масляные растворы бета-каротина в рафинированном дезодорированном подсолнечном масле, в которых содержится от 0,2 до 1,0% бета.
• Масляная суспензия бета-каротина 2,5...30%
• Кристаллы бета-каротина 95%
• Диетическая добавка "Каренол+", содержит 0,2% раствора бета-каротина в подсолнечном масле.
• Масло каротиновое содержит 0,015% бета-каротина, растворенного в подсолнечном масле.

Заключение

Мировой опыт получения каротинов из солоноводной одноклеточной водоросли Dunaliella salina показывает не только возможность, но и перспективность этого биотехнологического направления. Условия водоемов Крыма и юга Украины обеспечивают достаточную сырьевую базу для производства каротина. Грамотно используемые технологические приемы в состоянии существенно повысить выход конечного продукта. Предыдущий, в целом положительный опыт выращивания водоросли в опытно-промышленных масштабах свидетельствует о реальности данного проекта.

Бета-каротин – самый значимый из каротинов, являющихся ненасыщенными углеводородами. Это жирорастворимый витамин, и усваивается он только соотвественно в присутствии жиров. В виде кристаллов бета-каротин окрашен в фиолетово-красный оттенок, а маслянистый раствор – в оттенки желтого и оранжевого.

Впервые его синтезировали в 1956 году, но исследования велись еще с 1831 года, когда Вакенродер выделил бета-каротин из моркови. Природный каротин более активен, чем синтезированная химическим путем его форма. К тому же синтетический аналог способен вызывать аллергические реакции.

Каротин и название получил от латинского «carota» - морковь, именно в ней находится его рекордное количество. Это пигмент желто-оранжевого оттенка, содержащийся в растениях, соответственно придавая им цвет. Образуется в них путем фотосинтеза и в зависимости от дозы каротина меняется насыщенность цвета – от желтого до насыщенного красного.

Бета-каротин может использоваться как пищевой краситель, в основном лимонадах, соках и маргарине. Официально он зарегистрирован под кодом 160а как пищевая добавка. Производится в основном из природных источников.

В уникальном крымском соленом озере Сасык-Сиваш обнаружены огромные «залежи» природного бета-каротина. Здесь под воздействием ультравысокого содержания соли и радиации солнца, водоросли смогли приспособиться и производить бета-каротин.

Действие бета-каротина

Действие витамина наглядно демонстрируют многочисленные имена, данные ему при разнообразных опытах – «источник молодости и долголетия» или «эликсир молодости», а также его называют природным оружием обороны.

При попадании в организм, бета-каротин путем сложных реакций синтезируется в витамин А (ретинол), чем существенно отличается от остальных каротиноидов.

Кроме того, что бета-каротин является поставщиком ретинола в ткани организма, он сам оказывает большое полезное защитное действие:

• является сильнейшим антиоксидантом, способным защищать ткани организма от воздействия радикалов, вызывающих развитие онкологических заболеваний и болезней сердечно-сосудистой системы, предохраняет ткани от преждевременного старения;
• согласно проведенным исследованиям бета-каротин оказался профилактическим средством от рака легких и рака шейки матки;
• высокая концентрация бета-каротина снижает рост таких болезней, как атеросклероз или ишемическую болезнь сердца, воздействуя на уровень холестерина;
• оказывает профилактику солнечных ожогов, тем самым защищает кожу от вредного воздействия ультрафиолета, также оказывает косметическое действие на кожу, волосы и ногти;
• важный компонент здорового зрения, бета-каротин замедляет развитие катаракты, глаукомы и отвечает за здоровое состояние сетчатки, позволяя хорошо видеть и в пожилом возрасте;
• незаменим при лечении заболеваний желудка и мочеполовой системы;
• используют для ускорения регенерации кожи при ожогах, ранах и язвах, способен наращивать костную ткань, что используют в лечении зубов и полости рта;
• бета-каротин главный друг мужчин в поддержании здорового функционирования предстательной железы;
• сохранение иммунитета и, соответственно, борьба с инфекционными процессами, по результатам исследований большие порции натурального бета-каротина существенно затормаживают разрушение клеток при СПИДе.

Бета-каротин не токсичен даже в больших дозировках, чем отличается от витамина А, но он менее активен, особенно в виде масляного раствора. Очень важно для усвоения наличие желчи в кишечнике, у детей способность к усвоению меньше. Усваивается приблизительно 10-40% из-за волокнистой структуры каротина, остальная часть выводится естественным путем.

Витамин имеет свойство откладываться в жизненно-важных органах, коже и в подкожно-жировой прослойке.

Бета-каротин синтезируется в ретинол лишь при возникновении дефицита последнего в соотношении 6:1, а до этого бета-каротин работает антиоксидантом. По эффективности 1 мг бета-каротина приравнивается к 0,17 мг витамина А, а в рационе это соотношение выражается в девятикратной дозировке бета-каротина.

Бета-каротин подвергается разрушительному действию окисления и ультрафиолета, также негативно воздействует длительное хранение и обезвоживание продуктов (натертая морковь уже через четверть часа теряет часть витамина). А вот заморозка наоборот сохраняет весь каротин, точно так же как и термообработка – морковь усиливает свои свойства антиоксиданта в 5 раз!

Суточная норма

Суточная норма бета-каротина составляет от 2 до 6 мг для взрослых и начинает возрастать во время беременности и усиленных тренировках у спортсменов. Кстати будущим мамам стоит принимать бета-каротин вместо витамина А, т.к. он не оказывает токсического действия гипервитаминоза, в отличие от последнего, и значит не сможет навредить здоровью малыша.

Знаменитый Поль Брегг в своей книге «Чудо голодания» рекомендует на завтрак есть салаты из моркови и капусты с добавлением зелени, ведь именно в них более чем достаточно каротина. Но рекомендуем делать заправку к этим овощам, например, оливковым маслом. Ведь без содействия жиров, бета-каротин пройдет транзитом через ваш организм .

Принимать бета-каротин лучше с едой, т.к. для его усвоения обязательно требуется некоторое количество жира. Иначе он будет приниматься просто зря.

Недостаток бета-каротина

Недостаток бета-каротина может привести к негативным последствиям, первыми его признаками являются:

• сухая шелушащаяся кожа;
• угревая сыпь;
• нездоровые волосы и слоящиеся ногти;
• ослабление иммунитета;
• падение зрения;
• у детей наблюдается замедление роста.

Несмотря на то, бета-каротин является провитамином А, не стоит пренебрегать его действием. Последние исследования заставляют серьезнее относиться к нему, как к самостоятельному компоненту полноценной жизнедеятельности организма.

Повышенные дозы бета-каротина

Переизбыток из продуктов животного происхождения может привести к токсическому отравлению организма, а вот растительные источники могут лишь оздоровить вас. Разве что кожа на ладонях, стопах и локтях может приобрести желтоватый оттенок. Переживать не стоит – этот процесс обратим, как только выйдут излишки витамина, окраска пропадет и восстановится естественный тон кожи.

Естественные источники бета-каротина

Есть один важный признак, по которому можно определить содержание каротина – окраска продукта. Все растительные источники имеют в цветовой гамме зеленый, желтый, оранжевый и красный цвета. К ним можно отнести: морковь, облепиховое масло, щавель, абрикосы, арбуз, капусту, кабачки, помидоры, тыкву, цикорий, шпинат. К источникам животного происхождения относятся печень, молоко домашнее, желток яйца.

Взаимодействие с другими веществами

1. Витамины С и Е главные союзники и усилители бета-каротина в антиоксидантном действии в процессах старения, профилактике инсультов и онкологических заболеваний. Причем совместное действие намного усиливало эффект, несмотря на то, что каждый из компонентов сам по себе сильный антиоксидант.
2. Витамин Е способствует защите от разрушения;
3. Бета-каротин намного качественнее усваивается в присутствии витамина Р, жиров и белков.

Исследования в США показали, что при разделении доз бета-каротина на 3 приема, повышают его способность усваиваться больше, чем одна дневная доза того же объема.

Показания к назначению

Бета-каротин используется в медицине как лечебное средство, так и профилактическое (прием может быть постоянным или назначается курс лечения) :

Иногда возникает необходимость в наружном применении в таких случаях: псориаз, тонзиллит, обработка ран, ожогов и обморожений, дерматозы, витилиго, пигментация на коже.

Принимающие бета-каротин утверждают, что им стало легче переносить жару летом.

Есть противопоказания по приему бета-каротина:

• повышенная индивидуальная чувствительность;
• существующая передозировка витамином А;
• лечение алкогольной зависимости, гепатитов и цирроза печени;
• хронические заболевания почек.

При приеме бета-каротина могут развиваться побочные действия в виде аллергии, высыпаний, зуда на коже, отеки, головокружения, болевые ощущения в костях и суставах, ухудшение аппетита, тошнота.

Витамин выпускают в таких фармакологических формах – таблетки, желатиновые капсулы, масляный раствор для перорального и наружного применения, раствор для ингаляций. Бета-каротин включен в состав поливитаминов.

Чтобы максимально получить пользу от приема бета-витамина стоит соблюдать несколько советов:

• хранить продукты в темном и нежарком месте;
• овощи желательно есть в сыром виде или быстро протушить с добавлением масла (можно салаты заправлять кашей, каши варить на молоке или добавлять немного сливочного масла);
• не хранить долго продукты и приготовленную пищу употреблять сразу.