Food-Info.net> Tematy > Składniki pokarmowe > Karotenoidy

Występowanie karotenoidów

Karotenoidy stanowią grupę naturalnych, szeroko rozpowszechnionych barwników. Występują we wszystkich trzech domenach życia organizmów, tj. bakteriach, archeonach i eukariotach.

Bogatym źródłem karotenoidów są algi, z których wyizolowano i opisano ponad 100 karotenoidów.

Najważniejszym źródłem karotenoidów dla ludzi są rośliny, w których często jaskrawa barwa karotenoidów jest maskowana obecnością chlorofilu, na przykład w zielonych liściach.

Karotenoidom zawdzięczamy przepiękną barwę wielu owoców (ananasy, owoce cytrusowe, pomidory, papryka) i kwiatów (Eschscholtzia , Narcissus ), a także barwę upierzenia ptaków (flamingów, ibisów, czy kanarków), zabarwienie owadów (biedronki) oraz zwierząt wodnych (łososi, skorupiaków).

Zazwyczaj karotenoidy występują w małych stężeniach, chociaż mogą także występować w bardzo dużych ilościach w różnych organizmach.

Szacuje się, że w przyrodzie syntetyzowane jest ok. 100.000.000 ton rocznie. Analizy surowicy i ludzkiego mleka wykazały, że ok. 50 różnych spożywanych karotenoidów, pochodzących z owoców i warzyw jest wchłanianych i metabolizowanych przez ludzki organizm.

Marchew

W naturalnych produktach najbardziej powszechnym karotenoidem jest żółto-pomarańczowy barwnik występujący w marchwi (Daucus carota), tzw. ß,ß-karoten. Po raz pierwszy został wyizolowany (w postaci krystalicznej) w roku 1831 przez Wackenrodera. Od nazwiska odkrywcy pochodzi nazwa całej grupy tych związków.

budowa chemiczna ß-karotenu

Synteza ß,ß-karotenu została przeprowadzona w 1950 roku przez Karrera, Eugstera, Inhoffean i Milasa. Już cztery lata później ß,ß-karoten był produkowany na skalę przemysłową i wykorzystywany jako barwnik do pasz i żywności. W 1995 oszacowano wielkość produkcji ß,ß-karotenu na 500 ton rocznie.

ß,ß-karoten ma szczególne znaczenie wśród innych karotenoidów, ponieważ jest prekursorem witaminy A. Pierwszym etapem biosyntezy jest rozkład środkowego, podwójnego wiązania ß,ß-karotenu, dzięki czemu powstają dwie cząsteczki retinalu, który jest następnie redukowany do witaminy A (retinol).

Poniższy wykres przedstawia zawartość ß,ß-karotenu w świeżych owocach i warzywach. Podane wartości liczbowe są uśrednione, ponieważ zawartość tego związku w dużym stopniu zależy od odmiany, pory roku, stopnia dojrzałości oraz biodostępności karotenu z owoców i warzyw, zależnej od sposobu przygotowania do spożycia:

Średnia zawartość ß,ß-karotenu w owocach i warzywach gotowych do spożycia (mg/100g produktu):

Kukurydza

Karotenoidy występujące w żółtej kukurydzy znajdują się głównie w ziarnie. Główne karotenoidy to zeaksantyna i kryptoksantyna.

budowa chemiczna zeaksantyny

Zeaksantyna występuje również u niektórych szczepów bakterii.

Papryka

Kapsantyna to główny karotenoid występujący w owocach czerwonej papryki (Capsicum annuum).

budowa chemiczna kapsantyny

Naturalny ekstrakt karotenoidowy z czerwonej papryki jest stosowany jako barwnik do żywności.

Oleożywice to olejowe ekstrakty z owoców papryki Capsicum annuum . Barwa produktu spożywczego zawierający paprykę ma szerokie spektrum, od głębokiej czerwieni po jasno różowo-żółtą, zależnie od stężenia. Substancja ta może być stosowana w sosach sałatkowych oraz przede wszystkim w produktach mięsnych, w tym w wędlinach, w których stanowi dozwolony dodatek. Często stosuje się je w połączeniu z annato (inna naturalny preparat karotenoidowy) w celu zabarwienia sera.

Ekstrakt olejowy zawiera ok. 37- 54 różnych barwników karotenoidowych zależnie od metody przygotowania (ekstrakt z bielonej lub nie bielonej papryki), spośród których tylko kilka udało się całkowicie lub częściowo zidentyfikować. Główne barwniki to przede wszystkim estry kapsantyny i kapsorubiny. Większość metod analitycznych opiera się więc na oznaczaniu tych dwóch karotenoidów.

Tradycyjnie, wiele prac badawczych na ten temat prowadzi się na Węgrzech, gdzie uprawia się duże ilości papryki.

Pomidor

Podstawowe karotenoidy występujące w owocach pomidora (Lycopersicon esculentum): fitoen, fitofluen, z-karoten, neurosporen, likopen, ß-zeakaroten, ß,y-karoten i ß, ß-karoten.

Skład i zawartość karotenoidow w pomidorach w ogromnym stopniu zależy od odmiany oraz stopnia dojrzałości owoców

budowa chemiczna likopenu

W związki karotenoidowe są bogate soki, zupy i koncentraty pomidorowe i produkty te są często spożywane. W największym stężeniu występuje likopen, jego zawartość wynosi od 0,3 mg/100g w zupie warzywnej z wołowiną, do 55 mg/100g w koncentracie pomidorowym.

Zawartość beta-karotenu wynosi od 0,23 mg/100g w zupie pomidorowej do 1,51 mg/100g w zupie warzywnej z wołowiną.

Łosoś i krewetka

Podstawowym karotenoidem występującym u ryb łososiowatych jest astaksantyna, której towarzyszy m.in. kantaksantyna i astacen.

Mięso ryb łososiowatych żyjących w naturze zawdzięcza swoją barwę karotenoidom zawartym w pokarmie, który zawiera skorupiaki, np. krewetki. Te z kolei, pobierają ten barwnik z alg.

budowa chemiczna astaksantyny

Łososie hodowlane zawdzięczają barwę mięsa syntetycznej astaksantynie, dodawanej do paszy, wytwarzanej z ß,ß-karotenu. Naturalny kolor mięsa łososia to biały.

Źródło: http://dcb-carot.unibe.ch/carotint.htm, http://www.carotenoidsociety.org/