Каротин

Каротин (лат. carota морковь) — представитель семейства каротинов, относящихся к каротиноидам — биологически активным растительным пигментам желтого, оранжевого и красного цвета, являющимся жирорастворимыми полиненасыщенными углеводородами терпенового ряда, продуктами полимеризации изопрена. К. обладает биологической активностью провитамина А (см. Витамины), участвует в защите клеток от разрушительного действия света, в процессе зрения и в переносе энергии в процессе фотосинтеза. Молекула К., как и других каротинов, построена только из атомов углерода и водорода. В организме К. находится в свободном виде или в виде комплекса с белками — хромопротеинов. К. легко окисляется атмосферным кислородом. В тканях и пищевых продуктах окисление К. предотвращается веществами-антиоксидантами, например витамином Е.

    Центральной функцией К. в организме млекопитающих является его функция провитамина А, т.е. превращение в витамин А (ретиналь). Все изомеры каротина — a-, b- и g-каротины обладают активностью провитамина А. В качестве провитамина А наиболее эффективен b-каротин, поскольку из него образуется две молекулы витамина А (из a- и g-каротинов образуется по одной молекуле витамина А). Активность витамина А измеряется Международными единицами (ME). Биологическая активность 1 ME витамина А эквивалентна биологической активности 0,6 мкг b-каротина. Этот изомер К. широко содержится в растениях, животных и микроорганизмах. a-Каротин часто сопутствует b-каротину; так, в моркови содержится 85% b-каротина и 15% a-каротина.

    Человек и животные не способны синтезировать К., однако они могут метаболизировать экзогенный К. В организм человека поступает главным образом каротин растительного происхождения. Потребность в К.

у млекопитающих в 4 раза выше, чем потребность в витамине А (см. Витамины). Наиболее богаты К. листовые овощи, особенно кочанный и другие виды салага, шпинат, щавель; из корнеплодов — красная морковь. Много К. в тыкве.

    Превращение К. в витамин А осуществляется в кишечнике под действием фермента диоксигеназы. Образующийся вначале альдегид ретиналь затем восстанавливается в ретинол в присутствии НАД×Н или НАДФ×Н. Усвоение К. происходит при условии достаточного количества желчи, активной липазы и антиоксидантов (витамина Е, аскорбиновой кислоты и др.), предохраняющих К. от окисления. Дети усваивают К. хуже, чем взрослые. В слизистой оболочке кишечника ретинол образует сложные эфиры с длинноцепочечными жирными кислотами; эти эфиры, адсорбируясь на хиломикронах (см. Липиды), транспортируются по лимфатической системе в печень, которая является основным депо витамина А.

Многие ткани содержат фермент ретинилэстеразу, которая расщепляет эфиры ретинола с жирными кислотами с образованием свободного ретинола. В плазме крови человека ретинол находится в комплексе со специфическим ретинолсвязывающим белком, относящимся к a₁-глобулинам; концентрация этого белка в плазме крови составляет 4—5 мг/100 мл.

    Содержание К. в плазме крови зависит от его поступления с пищей и составляет от 80 до 230 мкг/100 мл, в плацентарной крови — до 90 мкг/100 мл, в пуповинной крови — до 90 мкг/100 мл. Концентрация К. в грудном молоке ниже, чем в крови, а в молозиве выше, чем в молоке. В крови концентрация К. резко снижается при родах (до 8—30 мкг/100 мл) и некоторых заболеваниях (спру, экземе и др.). Повышение содержания К. в плазме крови (выше 400 мкг/100 мл) в результате избыточного поступления К. с пищей — каротинемия — приводит к окрашиванию плазмы крови и отдельных участков кожи (каротиновая гиперхромия кожи) в желто-оранжевый цвет.

Депонирование К. в эпидермисе называют также псевдожелтухой, каротинозом, каротинодермией, ксантодермией, аурантиазом. В отличие от желтухи каротиновая гиперхромия не сопровождается окрашиванием склер и слизистых оболочек и исчезает при прекращении избыточного поступления К. в организм. Каротинемия отмечается при острых поражениях печени, сахарном диабете, гипотиреозе, хроническом гломерулонефрите с почечной недостаточностью, дистрофии у детей (в этом случае она связана со снижением способности печени превращать в витамин А поступающие с пищей каротиноиды).

    Специфического метода определения К. в клинике не существует. Суммарно К. и витамин А можно определить с помощью реакции Карра — Прайса: к растворенной в хлороформе пробе биологической жидкости добавляют 30% раствор треххлористой сурьмы в хлороформе, и интенсивность образовавшейся синей окраски, прямо пропорциональной содержанию К. в растворе, определяют колориметрически.

 

    Библиогр.: Карнаухов В.Н. Биологические функции каротиноидов, М., 1988; Крю Ж. Биохимия, пер. с франц., с. 425, М., 1979.