Karotenoid: struktur, fungsi, klasifikasi, makanan

karotenoid adalah senyawa kimia yang hadir dalam jumlah besar makanan tertelan sehari-hari. Ini adalah kelompok yang luas, mencakup berbagai jenis molekul.

Secara kasar, karotenoid dibagi menjadi dua kelompok: karoten dan xantofil. Di dalam masing-masing ada sejumlah besar senyawa, seperti beta-karoten dan lutein. Senyawa ini sangat penting dalam tubuh, karena membantu meningkatkan fungsi tertentu seperti penglihatan.

Tomat adalah sumber karotenoid par excellence

Kelompok karotenoid adalah objek studi oleh banyak spesialis yang dengan penelitian mereka telah memberikan kontribusi yang sangat berharga. Namun, molekul organik ini tetap menjadi kelompok yang sedikit diketahui, tetapi mereka telah memberikan kontribusi besar terhadap keseimbangan dan pemeliharaan fungsi tubuh.

Penting untuk mempertimbangkan karotenoid saat makan, karena selain manfaat kesehatan, mereka memberikan rasa dan bumbu yang lezat, unik dalam jenisnya.

Indeks artikel

Struktur karotenoid

Karotenoid termasuk dalam kelompok terpenoid, yaitu rangkaian senyawa yang berasal dari asam mevalonat (berasal dari Asetil KoA). Terpen berasal dari isoprena, hidrokarbon yang terdiri dari lima atom karbon.

Secara khusus, karotenoid adalah tetraterpen dan terdiri dari empat puluh atom karbon. Atom-atom ini membentuk rantai terkonjugasi yang dapat berakhir pada cincin karbon, tersubstitusi dan tak jenuh pada masing-masing ujungnya.

Mereka memiliki struktur isoprenoid, yang berarti bahwa mereka memiliki sejumlah variabel ikatan rangkap terkonjugasi. Ini penting karena menentukan panjang gelombang cahaya yang akan diserap molekul. Tergantung pada jenis cahaya yang diserapnya, itu akan memberikan warna khusus pada sayuran atau tanaman di mana ia berada.

Struktur kimia beta-karoten

Molekul yang memiliki sedikit ikatan rangkap menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek. Misalnya, ada molekul yang hanya mengandung tiga ikatan terkonjugasi, sehingga hanya dapat menangkap sinar ultraviolet, tidak berwarna.

Ada lagi jenis karotenoid yang dalam strukturnya mengandung total sebelas ikatan rangkap terkonjugasi dan menyerap hingga merah.

Sifat karotenoid

Karotenoid adalah pigmen yang larut dalam lemak, yang berarti sangat larut dalam minyak dan lemak. Demikian pula, mereka tidak sintetis, tetapi diproduksi secara alami oleh tanaman , beberapa bakteri fotosintetik, dan ganggang. Demikian juga, mereka larut dalam pelarut organik seperti keton, dietil eter, metanol dan kloroform, di antara banyak lainnya.

Ketika kontak dengan asam, karotenoid sangat tidak stabil. Hal ini menyebabkan terjadinya reaksi siklisasi atau isomerisasi.

Mengingat sifatnya yang hidrofobik, karotenoid akan ditemukan di lingkungan yang berhubungan dengan lipid, seperti bagian dalam membran sel.

Karena adanya ikatan rangkap dalam struktur kimianya, senyawa ini sangat sensitif terhadap unsur-unsur tertentu di lingkungan, seperti: oksigen, peroksida, logam, asam, cahaya dan panas, antara lain.

Demikian juga, dengan mempertimbangkan struktur kimianya, banyak karotenoid yang ada di alam adalah prekursor Vitamin A. Agar karotenoid menjadi prekursor vitamin A, dua syarat harus ada: keberadaan -ionon dan kemampuan dalam tubuh hewan untuk mengubahnya menjadi retinol.

Di antara karotenoid yang dapat berfungsi sebagai prekursor vitamin A, kita dapat menyebutkan: -karoten, -zeakaroten dan -cryptoxanthin, di antara banyak lainnya (Sekitar 50).

Klasifikasi

Karotenoid diklasifikasikan menurut ada tidaknya oksigen dalam rantainya, menjadi dua kelompok besar: Xantofil, yang memiliki oksigen, dan Karoten, yang tidak.

-Xantofil

Xantofil adalah senyawa kimia yang termasuk dalam kelompok karotenoid yang mengandung karbon, hidrogen dan oksigen dalam struktur kimianya. Ini adalah pigmen yang sangat melimpah di banyak tanaman, yang bertanggung jawab atas warna kuning dan oranye di beberapa tanaman.

Pigmen ini tidak eksklusif untuk tumbuhan dan alga, karena juga terdapat di beberapa struktur hewan, seperti kuning telur dan di kerangka luar beberapa krustasea.

Di antara xantofil yang paling terkenal adalah:

astaxanthin

Ini adalah karotenoid yang larut dalam lemak. Mereka dapat ditemukan terutama di alga mikroskopis, ragi dan beberapa hewan seperti krustasea, ikan trout dan terutama di bulu beberapa burung.

Kegunaan dan pentingnya astaxanthin terletak pada kekuatan antioksidan, antikanker, antidiabetik, dan antiinflamasi yang telah terbukti. Ketika astaxanthin dikonsumsi secara teratur, manfaat tertentu diperoleh, seperti: peningkatan fungsi kekebalan tubuh, pelestarian kesehatan jantung dan pengurangan trigliserida dalam darah, antara lain.

Demikian juga, astaxanthin memiliki sifat pelindung tertentu terhadap tindakan berbahaya sinar matahari pada bola mata.

Lutein

Ini adalah pigmen yang termasuk dalam kelompok karotenoid, khususnya xantofil. Pigmen ini memberikan sayuran di mana ada warna kuning yang intens. Ini adalah turunan dihidroksi dari -karoten.

Lutein adalah xantofil yang paling melimpah. Di antara khasiatnya yang bermanfaat bagi manusia, dapat disebutkan bahwa ia melindungi penglihatan, serta kulit.

Violaxanthin

Ini dapat ditemukan di kulit jeruk dan jeruk keprok, serta sejumlah besar bunga kuning. Ini diperoleh dengan oksidasi zeaxanthin.

-Karoten

Mereka dikenal dengan nama ini karena pertama kali diisolasi dari wortel ( Daucuc carota ). Karoten merupakan salah satu keluarga senyawa kimia yang memiliki ciri khas menghadirkan warna antara merah dan kuning, melewati jingga.

Secara kimiawi mereka terdiri dari rantai hidrokarbon pendek, yang tidak mengandung oksigen di cincin terminalnya.

Di antara karoten yang paling banyak dipelajari, kita dapat menyebutkan:

Beta karoten

Ini adalah karotenoid yang paling melimpah. Ini adalah sumber vitamin A yang mendasar bagi tubuh, karena ketika dibutuhkan, beta-karoten diubah menjadi vitamin tersebut.

Semua ini terjadi pada tingkat mukosa usus. Mereka memiliki sejumlah besar manfaat bagi manusia, di antaranya, salah satu yang paling penting adalah antioksidan.

alfa karoten

Hal ini umumnya ditemukan dalam makanan yang sama, menyertai beta-karoten. Senyawa kimia ini dipercaya dapat melindungi tubuh dari beberapa jenis kanker, seperti kanker serviks.

Likopen

Hal ini ditemukan terutama dalam tomat, pin dan paprika. Melalui berbagai penelitian telah ditentukan bahwa itu mengurangi kemungkinan mengembangkan berbagai jenis kanker. Demikian juga, ia mampu menurunkan kolesterol yang ada dalam darah.

Fitur

Karotenoid adalah senyawa kimia yang memenuhi fungsi tertentu, di antaranya dapat kita sebutkan:

  • Mereka terlibat dalam proses fotosintesis. Ini karena mereka adalah pigmen yang ada pada tanaman yang mampu menyerap cahaya dari berbagai panjang gelombang.
  • Karotenoid memiliki fungsi provitamin A. Ini berarti bahwa beberapa karotenoid, seperti karoten, adalah bentuk prekursor retinol (Vitamin A). Begitu berada di dalam tubuh, melalui berbagai mekanisme biokimia di dalam sel, mereka diubah menjadi retinol, yang memiliki banyak manfaat bagi manusia. Terutama pada tingkat indera penglihatan.
  • Mereka sangat bermanfaat bagi manusia, karena mereka berkontribusi untuk menjaga kesehatan yang baik, membantu dalam pencegahan berbagai patologi seperti kanker dan penyakit mata, antara lain.

Makanan sumber karotenoid

Karotenoid adalah unsur penting dalam tubuh, karena memberikan berbagai manfaat dalam hal mengoptimalkan dan meningkatkan fungsi tubuh tertentu. Meskipun demikian, tubuh tidak memiliki mekanisme untuk mensintesisnya, sehingga diperoleh melalui makanan sehari-hari.

Banyak orang berpikir bahwa makanan yang kaya karotenoid harus berwarna merah, oranye atau kuning. Namun, ini tidak terjadi, karena bahkan ada sayuran hijau yang mengandung senyawa ini secara signifikan.

Makanan kaya karotenoid. Sumber: Pixabay

Dalam pengertian ini, karotenoid hadir dalam sejumlah besar makanan, semua sayuran, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini:

  • Wortel
  • Kubis
  • selada air
  • Bayam
  • paprika merah
  • Tomat
  • Selada
  • Semangka
  • Pepaya
  • Aprikot
  • jeruk
  • Mangga
  • Jambu biji
  • Stroberi
  • Prem
  • Paprika
  • Asparagus
  • Peterseli

Ini hanya beberapa makanan di mana karotenoid dapat ditemukan. Sangat penting untuk mengingatnya dan memasukkannya ke dalam makanan sehari-hari.

Berkat manfaat luar biasa yang mereka berikan, mereka sekarang menjadi bagian wajib dari asupan harian dan manfaatnya diakui secara luas.

Manfaat karotenoid

Karotenoid mewakili sejumlah manfaat bagi manusia. Inilah sebabnya mengapa mereka harus dimasukkan dalam makanan sehari-hari untuk mendapatkan ketersediaan senyawa ini.

Berbagai penelitian melaporkan bahwa manfaat senyawa ini banyak, yang paling terkenal di antaranya adalah:

Efek antioksidan

Ini adalah salah satu efek karotenoid yang paling terkenal, meskipun bagaimana hal itu terjadi belum dipahami dengan baik.

Untuk memahami efek antioksidan karotenoid, penting untuk mempertimbangkan pengetahuan tertentu tentang biologi molekuler organisme. Ini memiliki beberapa mekanisme untuk memurnikan apa yang disebut radikal bebas, yang menyebabkan kerusakan signifikan padanya.

Di dalam tubuh terdapat molekul-molekul tertentu yang sangat berbahaya bagi tubuh. Ini termasuk: O -2 , H O dan NO (spesies oksigen dan nitrogen reaktif), serta H 2 O 2 dan HONO. Karena kerusakan jaringan yang ditimbulkannya, tubuh perlu menyingkirkannya. Dan itu dilakukan melalui berbagai proses.

Salah satu mekanisme ini menggunakan senyawa kimia tertentu yang mampu mengubah atau menghilangkannya. Di antara senyawa ini adalah: tokoferol, flavonoid dan karotenoid, antara lain.

Beberapa penelitian telah menyarankan bahwa karotenoid adalah penekan O2, serta agen yang membantu mencegah kerusakan jaringan dari apa yang disebut spesies oksigen dan nitrogen reaktif yang disebutkan di atas.

Telah dibuktikan dengan andal bahwa karotenoid adalah agen yang sangat efektif dalam inaktivasi O-2, sebagian besar menghindari kerusakan fotoksidatif molekul ini pada jaringan.

Kerusakan ini akan datang dari aksi cahaya, yang bekerja pada molekul tertentu, sehingga menyebabkan terbentuknya senyawa yang berpotensi berbahaya bagi sel.

Sistem kardiovaskular

Ini adalah kepercayaan yang dibagikan di antara para ahli yang berbeda di bidang ini bahwa dimasukkannya makanan kaya karotenoid ke dalam diet berkontribusi pada pengurangan risiko menderita penyakit yang membahayakan sistem kardiovaskular, seperti hipertensi dan patologi yang berhubungan dengan arteri koroner.

Mekanisme pasti bagaimana karotenoid berkontribusi pada kesehatan sistem kardiovaskular yang baik masih menjadi misteri. Namun, dokter setuju bahwa diet seimbang harus mencakup makanan yang mengandung karotenoid, apakah itu karoten atau xantofil.

Efek anti kanker

Beberapa karotenoid, seperti likopen, mengurangi timbulnya beberapa jenis kanker, seperti kanker prostat, paru-paru, dan saluran pencernaan.

Dalam nada yang sama, karotenoid memiliki senyawa yang dikenal sebagai acetylenics, yang dikenal karena membantu mencegah perkembangan tumor.

Namun, ini adalah bidang di mana masih banyak yang harus dipelajari. Organisasi Kesehatan Dunia menyatakan bahwa klaim bahwa karotenoid melindungi terhadap kanker adalah “mungkin, tetapi tidak cukup”, sehingga kita masih harus menunggu hasil dari banyak penelitian yang masih berlangsung.

Meskipun demikian, semuanya tampaknya menunjukkan bahwa hasilnya akan menguntungkan dan bahwa karotenoid memainkan peran penting dalam pencegahan penyakit yang mengerikan ini.

Mereka bermanfaat dalam kesehatan mata

Mempertimbangkan bahwa beberapa karotenoid adalah prekursor retinol (Vitamin A), mereka merupakan sumber yang sangat baik bagi tubuh untuk mendapatkan jumlah yang dibutuhkan.

Retinol adalah senyawa kimia yang bekerja pada tingkat retina untuk mengoptimalkan fungsi reseptor okular, dan sangat meningkatkan ketajaman visual, terutama yang berkaitan dengan penglihatan malam.

Mereka memperkuat sistem kekebalan tubuh

Sampai saat ini ada beberapa penelitian yang menunjukkan bahwa karotenoid memiliki, di antara banyak manfaatnya, memperkuat sistem kekebalan tubuh. Hal ini penting, karena ini adalah yang bertugas menangani agen patogen yang dapat merusak tubuh, seperti bakteri dan virus, antara lain.

Referensi

  1. Emodi A. Karotenoid: Sifat dan Kegunaan. Teknologi Pangan. 1978; (32): 38-42, 78.
  2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Radikal bebas dan antioksidan dalam makanan dan in vivo: apa yang mereka lakukan dan bagaimana mereka bekerja. Crit Rev Food Sci and Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
  3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: review kimia dan aplikasi. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
  4. . Kong KW, Khoo HE, dkk, (2010). Mengungkap Kekuatan Pigmen Merah Alami Lycopene, Molecules, 15, 959-987
  5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Pigmen karotenoid: pertimbangan struktural dan fisikokimia, Arsip Nutrisi Amerika Latin, 57 (2)
  6. Sánchez A, Flores –Cotera L, et al (1999) Karotenoid: struktur, fungsi, biosintesis, regulasi dan aplikasi, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,