таміни групи А в рослинах не синтезуються, проте спостерігаються їх провітаміни, які є рослинними пігментами каротину. Каротини є похідними лікопіну, найбільш поширеного в рослинах каротиноида. Інтенсивне вивчення природних тетратерпенов - каротиноїдів, відкритих ще в 1837 році Берцелиусом, почалося в другій половині ХХ століття [5].
1.1 Структура і синтез каротиноїдів
Особливістю структури каротиноїдів є наявність С40 скелета з великою кількістю сполучених подвійних зв'язків, від кількості яких залежить їх забарвлення - від безбарвної (фітоін і фітофлюін) до жовто-помаранчевої, червоною або фіолетовою. У структурі багатьох каротиноїдів на одному або обох кінцях С40 скелета є циклічні залишки.
При циклізації у обох кінців утворюються b -каротин, a -каротин, e -каротин. Зміни в структурі циклічних залишків при незмінному С40 скелеті призводять до утворення різноманітних каротинів.
На відміну від «чистих» вуглеводнів-каротинів (С40Н56) у структурі ксантофиллов (С40Н56О2) присутні гідрокси-, метокси-, епоксі-, карбокси-, кето- і оксогрупи, з'єднані з вихідною молекулою каротину.
Молекули каротиноїдів легко ізомеризуються, переходячи з транс- в цісформу, але найбільш стійкою є повністю транс-конфігурація. Цісізомерізація змінює не тільки фізико-хімічні властивості, а й біологічну активність каротиноїдів.
Синтез каротиноїдів відбувається в хлоропластах вищих рослин, в Шляхом протонної атаки подвійного зв'язку в С1, в анаеробних умовах, з лікопіну синтезуються циклічні каротиноїди. Один раз утворившись, кільця практично не піддаються взаємоперетворення. Десатурація і циклізація, що призводять до утворення a - і b -каротином, відбуваються за участю ферментів, локалізованих у фракції інтегральних мембран хлоропластів. Деградація каротиноїдів в клітинах рослин відбувається під дією світла або за участю ферментів ліпооксідаз [9].
1.2 Біологічна роль каротиноїдів
У клітинах рослин каротиноїди локалізовані в пластидах у вигляді глобул, кристалів, білково-каротіноідних комплексів, що входять в структуру мембран. Здатність каротиноїдів виконувати роль світлофільтрів пов'язана з наявністю в їх структурі хромофорной групи з 9-11 сполученими подвійними зв'язками. Зменшення кількості зв'язків (менше 7) призводить до втрати пігментами здатності переводити електрони із збудженого в основний стан. У нефотосинтезирующих тканинах і органах рослин каротиноїди виконують не пов'язані з фотосинтезом функції: стабілізують клітинні мембрани, утворюючи нестійкі пероксиди, запобігають ланцюгові реакції окислення, регулюють транспортну та біосинтетичну функції мембран, беруть участь у процесах фототропізму, фототаксису, розмноження як у рослин, так і у мікроорганізмів. Інтенсивне освітлення, низька або висока температура і стимулюють утворення каротиноїдів в клітинах, що, мабуть, є одним із способів адаптації рослин до стресу.
Тварини можуть лише пасивно накопичувати каротиноїди в тканинах і не здатні синтезувати їх de novo. До теперішнього часу найбільш вивчена провитаминная функція деяких каротиноїдів, здатних трансформуватися в вітамін А в кишечнику і печінці тварин. З усіх відомих каротиноїдів тільки 10% проявляють провітамін активність, яка зменшується в ряді: b -каротин - 100%, криптоксантин - 57%, a -каротин - 53%, g -каротин - 27%, торулін - 9%, торулародін - 3 % [3].
Центральне місце в метаболізмі каротину в печінці та кишечнику займає ретиналь, який відновлюється до ретинолу. Ретиналь може всмоктуватися і в незмінному вигляді, перетворюючись на ретинол під дією названого ферменту в інших органах і тканинах. У кишечнику і печінці активна ретінілдегідрогеназа, що каталізує утворення з ретинолу ретиналя, але реакція зрушена убік ретинолу.
З клітин слизової оболонки тонкого кишечника виділена ретінальоксідаза, окислююча ретиналь в ретиноевую кислоту. Основна маса ретиноєвої кислоти, на відміну від ретинолу і ретиналя, всмоктується через лімфатичні шляхи, а через ворітну вену і виводиться з жовчю у вигляді глюкуронідів.
Система біотрансформації b -каротину відсутня в перші дні після народження і з'являється у тварин в місячному віці. Ефективність перетворення провітаміну у вітамін А у різних видів коливається в межах 4: 1, 10: 1 і залежить від кількісного та якісного складів білків і ліпідів в раціоні, наявності антиоксидантів, продуктів окислення карбонових кислот, нітратів, нітритів, фізіологічного стану організму [9].
Антиоксиданти (вітамін С,? - токоферол) підвищують біодоступність каротину, запобігаючи окислювальну деструкцію його изопреноидной ланцюга. У присутності вітаміну Е може відбуватися вільнорадикальне окисле...
