Бета-каротин: строение, свойства и значение¶

Бета-каротин (β-каротин) — природный пигмент оранжево-красного цвета, принадлежащий к классу каротиноидов, один из наиболее распространённых в природе провитаминов A. Химическая формула — C₄₀H₅₆. В организме человека бета-каротин служит источником витамина A (ретинола): при расщеплении молекулы ферментом каротиндиоксидазой одна молекула бета-каротина даёт две молекулы ретинола. Название происходит от латинского названия моркови (Daucus carota), в которой вещество было впервые выделено.

¶Химические свойства и строение

Бета-каротин относится к каротеноидам — тетропеноидным пигментам, синтезируемым растениями, водорослями и некоторыми микроорганизмами. Молекула представляет собой симметричную цепь из восьми изопреновых звеньев с системой сопряжённых двойных связей, которая обеспечивает способность поглощать видимый свет (максимум поглощения около 450 нм) и придавать характерную окраску. Существует около 600 природных каротиноидов, из которых бета-каротин выделяется наибольшей провитаминной активностью.

Вещество практически нерастворимо в воде, но хорошо растворяется в жирах и органических растворителях. При нагревании и на свету разрушается, что ограничивает сроки хранения продуктов, богатых этим пигментом. В промышленности бета-каротин получают преимущественно из микроводоросли Dunaliella salina, а также химическим синтезом.

¶История открытия

В 1831 году немецкий химик Генрих Вильгельм Фердинанд Вакенродт выделил из моркови оранжевый кристаллический пигмент и назвал его каротином. В 1913 году исследователь Освальд Шмидт обнаружил, что морковный экстракт в присутствии жира окрашивает кожу в жёлтый цвет и предотвращает развитие слепоты у крыс, питавшихся обезжиренной пищей. Термин «провитамин A» ввёл в 1919 году Джек Сесил Драммонд. В 1931 году швейцарский химик Пауль Каррер определил точную химическую структуру бета-каротина и в 1938 году получил за эту работу Нобелевскую премию по химии.

¶Суточная норма и усвоение

Рекомендуемая норма потребления бета-каротина для взрослых составляет 2–5 мг в сутки. Максимально допустимое потребление — до 10–15 мг в сутки. При избыточном поступлении возможно развитие каротинодермии — безвредного желтоватого окрашивания кожи ладоней, стоп и носогубного треугольника, которое исчезает после снижения потребления.

Усвоение бета-каротина происходит в тонком кишечнике и требует наличия жиров: всасывание повышается при одновременном употреблении растительных масел, а также витамина E. Биодоступность из разных продуктов существенно различается: из моркови усваивается около 3–5 %, из шпината — до 30 %, из батата (сладкого картофеля) — до 40 %.

¶Источники

Бета-каротин синтезируют зелёные растения в процессе фотосинтеза. Наиболее богаты им морковь, тыква, сладкий перец, шпинат, зелёный лук, петрушка, абрикосы, персики, облепиха, рябина, красная дыня. Содержание в моркови достигает 8–16 мг на 100 г, в шпинате — около 8 мг на 100 г. В продуктах животного происхождения бета-каротин практически отсутствует, однако присутствует в яичном желтке и молочных продуктах за счёт кормового каротина.

¶Биологическая роль

Основная функция бета-каротина в организме — обеспечение синтеза витамина A, который необходим для:

• нормального зрения (входит в состав зрительного пигмента родопсина);
• роста и дифференциации эпителиальных клеток;
• поддержания иммунитета;
• антиоксидантной защиты.

Помимо провитаминной активности, бета-каротин сам по себе является антиоксидантом: система сопряжённых двойных связей способна гасить активные формы кислорода и свободные радикалы, снижая окислительный стресс. Однако клинические исследования эффективности каротиноидов в профилактике онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний дали противоречивые результаты.

¶Применение

Бета-каротин широко используется в пищевой промышленности в качестве натурального красителя (обозначение Е160а). Он придаёт продуктам оранжевый или жёлтый оттенок и применяется в производстве маргарина, сыров, напитков, кондитерских изделий. В медицине и диетологии бета-каротин применяется как компонент витаминных комплексов и БАД, а также для профилактики гиповитаминоза A. В косметологии вещество включают в состав солнцезащитных средств и уходовой косметики.

¶Противопоказания

Избыточное употребление бета-каротина не рекомендуется курильщикам: результаты исследования ATBC (Финляндия, 1994) показали повышение риска рака лёгких у курящих мужчин, принимавших добавки бета-каротина. С осторожностью назначают добавки при заболеваниях печени и поджелудочной железы, нарушениях обмена веществ.

Источники: Большая медицинская энциклопедия; ГОСТ Р 55968-2014 «Продукты пищевые. Метод определения витамина A и каротиноидов»; Пищевая ценность продуктов питания (справочник НИИ питания РАМН); публикации в журнале «Вопросы питания».