Каротеноид

С Википедије, слободне енциклопедије
(преусмерено са Каротеноиди)
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
Наранџасти прстен који окружује Велики призматични извор стварају каротеноидни молекули, које производе алге и бактерије.

Каротеноиди или тетратерпеноиди су, као и фикобилини, помоћни фотосинтетички пигменти који упијају светлост коју хлорофил не прима, мењају њену таласну дужину и усмеравају је након тога на хлорофил.[1] Главне врсте су каротин и ксантофил.

Каротеноиди су су жути, наранџасти и црвени органски пигменти које производе биљке и алге, као и неколико врста бактерија и гљивица.[2] Каротеноиди дају карактеристичну боју бундеви, шаргарепи, кукурузу, парадајзу, канаринцима, фламингосима, лососима, јастозима, шкампима и нарцисима.[2] Каротеноиди се могу произвести из масти и других основних органских градивних метаболичких блокова у тим организама. Једини копнени зглавкари за које се зна да производе каротеноиде су лисне уши и паучне гриње, која су стекли ту способност и гене од гљивицама.[3][4][5] Такође их производе ендосимбиотске бактерије у белокрилкама.[6] Каротеноиди из исхране се чувају у масним ткивима животиња,[2] а искључиво месождерне животиње добијају та једињења из животињске масти. У људској прехрани, апсорпција каротеноида је побољшана када се конзумирају са масноћом у оброку.[7] Кување поврћа које садржи каротеноиде у уљу повећава биорасположивост каротеноида.[2][7]

Постоји преко 1100 познатих каротеноида,[8] који се даље могу сврстати у две класе, ксантофили (који садрже кисеоник) и каротени (који су чисти угљоводоници и не садрже кисеоник).[2] Сви они су деривати тетратерпена, што значи да су произведени из 8 молекула изопрена и садрже 40 атома угљеника. Каротеноиди генерално апсорбују на таласним дужинама у распону од 400 до 550 нанометара (љубичаста до зелене светлости). Због тога су ова једињења дубоко обојена жуто, наранџасто или црвено. Каротеноиди су доминантан пигмент у јесењем обојању лишћа око 15-30% врста дрвећа,[2] мада многе биљне боје, нарочито црвене и љубичасте, настају услед полифенола.

Макуларни пигменти људског ока

Каротеноиди играју две кључне улоге у биљкама и алгама: они апсорбују светлосну енергију за употребу у фотосинтези, и фотопротекцијом обезбеђују нефотохемијско гашење.[9] Каротеноиди који садрже несупституисане бета-јонске прстенове (укључујући бета-каротен, алфа-каротен, бета-криптоксантин и гама-каротен) имају активност витамина А (што значи да се могу претворити у ретинол). У оку су лутеин, мезо-зеаксантин и зеаксантин присутни као макуларни пигменти чија важност у визуелној функцији, према подацима из 2016. године, остаје предмет клиничких истраживања.[2][10]

Биосинтеза[уреди | уреди извор]

Пут синтезе каротеноида

Основни градивни блокови каротеноида су изопентенил дифосфат (IPP) и диметилалил дифосфат (DMAPP).[11] Ова два изомера изопрена користе се за стварање различитих једињења у зависности од биолошког пута који се користи за синтезу изомера.[12] Познато је да биљке користе два различита пута за производњу IPP: пут цитосолне мевалонске киселине (MVA) и пластидни метилеритритол 4-фосфат (MEP).[11] Код животиња производња холестерола започиње стварањем IPP-а и DMAPP-а коришћењем MVA.[12] Биљке за производњу каротеноида користе MEP за генерисање IPP-а и DMAPP.[11] MEP стаза резултира у 5:1 мешавини IPP:DMAPP.[12] IPP и DMAPP пролазе кроз неколико реакција, што резултира главним каротеноидним прекурзором, геранилгеранил пирофосфатом (GGPP). GGPP се може претворити у каротене или ксантофиле пролазећи кроз више различитих корака унутар биосинтетског пута каротеноида.[11]

Каротеноиди који се природно јављају[уреди | уреди извор]

Извори[уреди | уреди извор]

  1. ^ Armstrong GA, Hearst JE (1996). „Carotenoids 2: Genetics and molecular biology of carotenoid pigment biosynthesis”. Faseb J. 10 (2): 228—37. PMID 8641556. 
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 „Carotenoids”. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University. 1. 8. 2016. Приступљено 17. 4. 2019. 
  3. ^ Moran NA, Jarvik T (2010). „Lateral transfer of genes from fungi underlies carotenoid production in aphids.”. Science. 328 (5978): 624—7. PMID 20431015. doi:10.1126/science.1187113. 
  4. ^ Boran Altincicek; Jennifer L. Kovacs; Nicole M. Gerardo (2011). „Horizontally transferred fungal carotenoid genes in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae. Biology Letters. 8 (2): 253—257. PMC 3297373Слободан приступ. PMID 21920958. doi:10.1098/rsbl.2011.0704. 
  5. ^ Nováková E, Moran NA (2012). „Diversification of genes for carotenoid biosynthesis in aphids following an ancient transfer from a fungus.”. Mol Biol Evol. 29 (1): 313—23. PMID 21878683. doi:10.1093/molbev/msr206. 
  6. ^ Sloan DB, Moran NA (2012). „Endosymbiotic bacteria as a source of carotenoids in whiteflies.”. Biol Lett. 8 (6): 986—9. PMC 3497135Слободан приступ. PMID 22977066. doi:10.1098/rsbl.2012.0664. 
  7. 7,0 7,1 Mashurabad, Purna Chandra; Palika, Ravindranadh; Jyrwa, Yvette Wilda; Bhaskarachary, K.; Pullakhandam, Raghu (3. 1. 2017). „Dietary fat composition, food matrix and relative polarity modulate the micellarization and intestinal uptake of carotenoids from vegetables and fruits”. Journal of Food Science and Technology. 54 (2): 333—341. ISSN 0022-1155. PMC 5306026Слободан приступ. PMID 28242932. doi:10.1007/s13197-016-2466-7. 
  8. ^ Yabuzaki, Junko (1. 1. 2017). „Carotenoids Database: structures, chemical fingerprints and distribution among organisms”. Database (на језику: енглески). 2017 (1). PMC 5574413Слободан приступ. PMID 28365725. doi:10.1093/database/bax004. 
  9. ^ Armstrong GA, Hearst JE (1996). „Carotenoids 2: Genetics and molecular biology of carotenoid pigment biosynthesis”. FASEB J. 10 (2): 228—37. PMID 8641556. doi:10.1096/fasebj.10.2.8641556. 
  10. ^ Bernstein, P. S.; Li, B; Vachali, P. P.; Gorusupudi, A; Shyam, R; Henriksen, B. S.; Nolan, J. M. (2015). „Lutein, Zeaxanthin, and meso-Zeaxanthin: The Basic and Clinical Science Underlying Carotenoid-based Nutritional Interventions against Ocular Disease”. Progress in Retinal and Eye Research. 50: 34—66. PMC 4698241Слободан приступ. PMID 26541886. doi:10.1016/j.preteyeres.2015.10.003. 
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 Nisar, Nazia; Li, Li; Lu, Shan; Khin, Nay Chi; Pogson, Barry J. (5. 1. 2015). „Carotenoid Metabolism in Plants”. Molecular Plant. Plant Metabolism and Synthetic Biology. 8 (1): 68—82. PMID 25578273. doi:10.1016/j.molp.2014.12.007. 
  12. 12,0 12,1 12,2 KUZUYAMA, Tomohisa; SETO, Haruo (9. 3. 2012). „Two distinct pathways for essential metabolic precursors for isoprenoid biosynthesis”. Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences. 88 (3): 41—52. ISSN 0386-2208. PMC 3365244Слободан приступ. PMID 22450534. doi:10.2183/pjab.88.41. 
  13. ^ Choi, Seyoung; Koo, Sangho (2005). „Efficient Syntheses of the Keto-carotenoids Canthaxanthin, Astaxanthin, and Astacene”. J. Org. Chem. 70 (8): 3328—3331. PMID 15823009. doi:10.1021/jo050101l. 

Спољашње везе[уреди | уреди извор]