По химической природе каротиноиды относятся к большому классу терпеноидов, включающему эфирные масла, фитогормоны, стероиды, сердечные гликозиды, жирорастворимые витамины, млечный сок. Длинная цепь сопряженных двойных связей образует хромофор всех каротиноидов, что позволяет
отнести их к природным пигментам. Человеческому глазу каротиноиды с
7–15 конъюгированными двойными связями видятся в цветах от желтого до
красного. В зависимости от степени поглощения каротиноиды разделяются на
2 группы: каротины и ксантофилы. Все незамещенные каротиноиды — каротины. Обычно они оранжевого цвета. Наиболее известный представитель
этой группы — β-каротин. Каротиноиды, окрашенные в цвета от желтого до красного, характеризуются наличием кислородсодержащих функциональных групп и называются ксантофилами.
Впервые каротиноиды были выделены в начале XIX века
из желтой репы и моркови. В дальнейшем выяснилось,
что они присутствуют в клетках и тканях у представителей
всех 7 царств живой природы: от низших бактерий до позвоночных животных и наравне с черно-коричневыми меланинами являются самыми распространенными пигментами в природе. В настоящее время обнаружено свыше
600 различных каротиноидов (из них только 10% обладают проА витаминной активностью). Каротиноидные композиции у различных групп и видов живых организмов не только отличаются по количественному содержанию, но и различны по качественному составу.
Физиологическая роль каротиноидов достаточно широка,
однако современные данные показывают, что выяснена
эта роль еще недостаточно. Практически ежегодно открываются новые данные об эффектах как достаточно хорошо
изученного в-каротина, так и других представителей этого
класса.
Длительное время считалось, что их основная функция в
животном организме обусловлена превращением в витамин А, который участвует в процессах фоторецепции, регуляции пролиферации и дифференцировки клеток. Исходя
из этого биодоступность каротиноидов исследовали на витамин А дефицитных животных, что не обеспечивало полной картины физиологической активности каротиноидов.
В настоящее время убедительно показано, что каротиноиды обладают и другими ценными специфическими свойствами. В живых организмах они действуют как фотопротекторы и антиоксиданты, на молекулярном и клеточном
уровне предотвращают трансформации, индуцированные
окислителями, генотоксическими веществами, рентгеновским и УФизлучением, поддерживают стабильность генома и резистентность организма к мутагенезу и канцерогенезу. Установлена иммуностимулирующая роль каротиноидов. Так, обнаружено, что рыбы с высоким содержанием
каротиноидов значительно более устойчивы к инфекционным и грибковым заболеваниям, цыплята устойчивы к
энцефалопатии и т.д. Каротиноиды увеличивают иммунокомпетентность и контактное взаимодействие клеток,
участвуют в регуляции экспрессии гена коннексина943.
Они увеличивают цитостатическую активность Т киллеров,
замедляют рост опухоли и ускоряют процессы репарации
тканей, способствуют экономному расходованию антиоксидантных витаминов и ферментов, проявляют антистрессорные свойства [5]. Каротиноиды могут косвенно поддерживать водный баланс организма, способствуют работе
обонятельных рецепторов и хеморецепторов.
Природные источники каротинодов многообразны: зеленые листья, пыльца цветковых растений, лепестки цветов,
водоросли, корни, зерна и плоды растений, а также различные микроорганизмы, некоторые виды рыб. В странах с
тропическим климатом источником получения каротиноид
содержащих продуктов служат красное пальмовое масло и
клубни батата. Довольно богаты каротиноидами плоды цитрусовых, абрикосы, хурма. В средних широтах — это прежде всего морковь, тыква, томаты, сладкий перец, облепиха,
шиповник, плоды рябины.