Каротиноиды и фотозащита: от солнца до моркови.

Каротиноиды и фотозащита: от солнца до моркови.

Что такое “нездоровая бледность” и почему она нездоровая. Если человек ест мало овощей, то зимой и даже у многих летом он будет “нездорово” бледным. Как известно, цвет кожи определяется преимущественно тремя пигментами: гемоглобином, меланином и каротиноидами (исключая другие, редкие или патологические пигменты). Каротиноиды одни из моих любимых соединений. Это достаточно разнообразный класс соединений, к которым относятся каротиноиды бета-каротин, ликопин, альфа-каротин и ксантофиллы, такие как лютеин и зеаксантин. Про цвет кожи и каротиноиды, а также отдельно про астаксантин я уже писал. 

В последнее время каротиноиды получают широкое признание. Но нас сегодня будет интересовать их способность к фотозащите. Это важно, так как фотостарение кожи – важная проблема, плюс каротиноиды – это жирорастворимые соединения, поэтому они хорошо работают как в коже, так и в жировой ткани, а кроме этого – в головном мозге. Каротиноиды играют важную роль в самых разнообразных условиях, начиная от сердечно-сосудистых заболеваний и продолжительности жизни, до катаракты и фотозащиты. Так, обнаружена положительная корреляция между уровнем каротина в плазме крови и продолжительностью жизни приматов. Некоторые каротиноиды (около 10% разновидностей) превращаются в витамин А, это, например, бета-каротин, альфа-каротин и бета-криптоксантин. У людей с более высоким содержанием каротина на 39% ниже общая смертность, точно такое же снижение связано с высоким ликопином.

В сыворотке крови у нас обнаружено 30-40 видов каротиноидов, при этом мы не способны их синтезировать, а концентрация многих из них, включая лютеин, бета-каротин и зеаксантин прямо пропорциональна их поступлению с пищей. Особенно эффективно каротиноиды справляются с синглетным кислотродом, это одна из особых форм активного кислорода. Ее связывают с окислением холестерина и развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Молекулы синглетного кислорода могут оказаться важнейшими регуляторами клеточной жизнедеятельности, существенно определяющими механизм инициации апоптоза

Накопление каротиноидов связано также с накоплением докозагексаеновой кислоты (ДГК), которой много в мозге и сетчатке глаза. Она содержит много двойных связей и легко подвергается воздействию активных форм кислорода. А когда из окисленной ДГК возникает гидропероксидный радикал, он может дальше провоцировать реакцию перекисного окисления липидов и повреждения мембран. Уникальная особенность лютеина в том, что он нейтрализует синглетный кислород без окисления, способен делать это многократно и без взаимодействия с другими молекулами. 

Структурные формулы некоторых каротиноидов. I — бета-каротин, II — астаксантин, III — кантаксантин, IV — зеаксантин, V — лютеин, VI — бета-криптоксантин

Лютеин и зеаксантин обнаружены в желтом пятне сетчатки глаза. Они являются важнейшими каротиноидами, которые защищают глаза от возрастных патологий. Кроме глаза, лютеин снижает риск рака молочной железы и сердечно-сосудистрых заболеваний. Лютеин широко распространен в овощах и фруктах. В высоких концентрациях он содержится в зеленых частях растений, так наиболее богатыми источниками лютеина являются шпинат, капуста брокколи, кале. Интересно, что лютеин и зеаксантин более стабильные (по сравнению с ликопином). Любопытно, что лютеин и зеаксантин являются ключевыми каротиноидами не только в сетчатке, но и в головном мозге, где на их долю приходится 60–80% их общего содержания. 

Разные каротиноиды поглощают свет с разной длинной волны, от 280 до 550 нм (это зеленая, синяя, фиолетовая, ультрафиолетовая области спектра). Чем больше в молекуле каротиноидов сопряженных двойных связей, тем больше длина волны света, который он поглощает. И при этом разумеется меняется и окраска конкретного соединения. Так, каротиноиды с 3–5 сопряженными связями бесцветны (ультрафиолетовая область поглощения), а вот дзета-каротин с семью связями имеет желтую окраску, нейроспорин с девятью связями — оранженвую, ликопин с 11 связями — оранжево-красную.

Поглощение света и фотозащита. 

Каротиноиды в растениях входят в состав светопоглощающего пигментного комплекса растений. Они предотвращают повреждения наших клеточных мембран синглетным кислородом и в целом являются наиболее эффективной «ловушкой» синглетного кислорода: переводят его в триплетное состояние и рассеивают избыток энергии.

Каротиноиды как структурные элементы встраиваются в наши клеточные мембраны и защищают их от повреждений свободными радикалами. В принципе, диетическое потребление любого доступного источника каротиноидов заметно снижает повреждения клеточных мембран, а также целостность клеток и тканей от ультрафиолета и не только. Разумеется, если такой физический механизм не сработал, то каротиноиды могут просто принимать удар на себя, окисляясь. 

Обзор исследований подтверждает, что люди, употребляющие достаточно фруктов и овощей, богатых каротиноидами, имеют меньше патологий кожи и их кожа под действием ультрафиолета медленнее стареет. Так, умеренная доза бета-каротина снижает реакцию кожи на действие ультрафиолета. В одном исследовании сравнивали действие томатного сока, экстракта томата и синтетического ликопена.

Максимум содержания их в коже наблюдался через 12 недель (связано со скоростью обновления кожи и кумуляции ликопена). При этом экстракт томата на 48% увеличил фотозащиту, а вот добавка ликопена – 25%. Вот очевидная польза цельных овощей. Конечно, ликопена там и там было одинаково, но в овощах есть и другие фотопротекторы, такие как фитофлуен, фитоен и др. А вот по исследованиями лютеина и зеаксантина показали, что при их дефиците возникают повреждения сетчатки, а пищевое добавление их заметно снижает степень повреждения глаз. 

Заключение. 

1. Каротиноиды – важная часть здорового питания. Они защищают кожу, мозг, сетчатки и наши сосуды от старения и повреждения. 

2. Нездоровая бледность кожи – признак того, что вы едите мало овощей. Больше разных, как ярких, так и зеленых овощей. Так, всего три помидора обеспечат вам потребность в ликопине. 

3. Термообработка улучшает всасывание каротиноидов, также как и измельчение продуктов, добавление жира. 

4. Не только яркие (желтые, красные) овощи, но и темнозеленые содержать много каротиноидов, просто они маскируются зеленым хлорофиллом. Так, шпинат и капуста Кале – чемпионы по содержанию лютеина. 

Дополнительно. Изучить статьи и видео по питанию вы можете на сайте на странице "Ресурс питания" и прочитать самые последние публикации по тегу "питание". Онлайн-курс по обучению питания "Курс питание". Для тех, кто интересуется осанкой и красотой, курс "Здоровая осанка". Основы нейробиологии здоровья, мотивации и энергичности на курсе "Здоровый дофамин". 

Литература.

Photochem Photobiol Sci. 2006 Feb;5(2):238-42. Epub 2005 Aug 12. Lycopene-rich products and dietary photoprotection. 

Am J Clin Nutr. 2012 Nov;96(5):1179S-84S. doi: 10.3945/ajcn.112.034819. Epub 2012 Oct 10. β-Carotene and other carotenoids in protection from sunlight. 

Photochem Photobiol Sci. 2016 Aug 31;15(9):1204-1211. doi: 10.1039/c6pp00134c. Epub 2016 Aug 18. Carotenoids exclusively synthesized in red pepper (capsanthin and capsorubin) protect human dermal fibroblasts against UVB induced DNA damage. 

Mol Nutr Food Res. 2012 Feb;56(2):287-95. doi: 10.1002/mnfr.201100232. Epub 2011 Sep 23. Photoprotection by dietary carotenoids: concept, mechanisms, evidence and future development.