Антиоксидантен ефект
- антиоксидант ефект на бета-каротин се основава на инактивирането (закаляването) на реактивен кислород съединения. Те включват например пероксилни радикали, супероксидни радикални йони, синглет кислород, водород пероксид и хидроксилни и нитрозилови радикали, които се произвеждат чрез аеробни метаболитни процеси, фотобиологични ефекти, ендогенни защитни процеси и екзогенни вредни агенти. Като свободни радикали те могат да реагират с липиди, особено полиненаситени мастни киселини намлява холестерол, протеини, нуклеинова киселина, и въглехидрати, модифицирайки или унищожавайки ги. При пероксидация на липиди възниква верижна реакция, при която в резултат на радикална атака се получава мембрана липиди стават липидни радикали чрез отделяне на a водород атом. Последните реагират с кислород и се превръщат в пероксилни радикали. Впоследствие пероксилните радикали отстраняват a водород атом от по-нататък мастни киселини, които от своя страна ги радикализират. Крайните продукти на липидната пероксидация включват малондиалдехид или 4-хидроксиноненал, които проявяват силни цитотоксични ефекти и могат да променят ДНК. Окислително увреждане на ДНК може олово за скъсване на нишки, модификации на основата или фрагментиране на дезоксирибоза. Когато свободните радикали реагират с протеини, могат да доведат до промени в първичната, вторичната и третичната структура и страничните вериги на аминокиселините. Тези структурни модификации често са свързани със загуба на функция на съответния протеин молекули.
Взаимодействие с пероксилни радикали
Бета-каротин упражнява своите ефекти в липидната фаза. Като електронен акцептор, той има способността да свързва пероксилни радикали и по този начин да прекъсва верижната реакция при липидно пероксидиране. По този начин каротеноидът инхибира образуването на свободни радикали във функцията на „чистач на свободни радикали“. В допълнение, чрез прекъсване на липидната пероксидация, бета-каротин предотвратява унищожаването на полиненаситени мастни киселини - омега-3 мастни киселини (като алфа-линоленова киселина, EPA и DHA) и омега-6 мастни киселини (като линолова киселина, гама-линоленова киселина и арахидонова киселина) - в тъкани, клетки, клетъчни органели и изкуствени системи, предпазващи мембраната липиди, липопротеини и депо липиди. Чрез запазване на основните мазнини киселини от пероксидация като прекъсване на веригата антиоксидант, бета-каротин допълва действията на други ендогенни - например, супероксид дисмутази (цинк-, манган- и мед-зависим ензими), каталази (желязо-зависими ензими) и глутатион пероксидази (селен-зависими ензими) - или екзогенни - например витамини A, C, E (токоферол), коензим Q10, глутатион, липоева киселина и полифеноли , като флавоноиди - антиоксидантни системи. Инактивирането на пероксилните радикали зависи от парциалното налягане на кислорода. При ниски концентрации на кислород бета-каротинът може ефективно да упражнява своето действие антиоксидант Имоти. За разлика от това, при високи концентрации на кислород, той има прооксидантно действие. По време на процеса на закаляване бета-каротинът се подлага на автоокисление, което означава, че се разрушава. За разлика витамин Е, все още не са известни механизми за регенерация на бета-каротин.
Взаимодействие със синглетен кислород
Синглетният кислород е един от най-агресивните радикали, чието образуване се случва в зависимост от светлината. Тъкани, изложени на светлина, като напр кожа и очите, следователно са особено податливи на окислително увреждане. При дезактивирането на синглетен кислород бета-каротинът действа като междинен носител на енергия. Когато излагането на светлина води до образуване на синглетен кислород, каротеноидът пресича тази силно реактивна форма. То екстракти енергията от радикала в реакционната последователност и се превръща във възбуден каротиноид, който освобождава енергията във взаимодействие със заобикалящата го среда под формата на топлина - „физическо охлаждане“. По този начин бета-каротинът прави свободните радикали на кислорода безвредни и предпазва клетъчните структури от окислително увреждане. Охлаждащата способност на каротеноида зависи от броя на двойните връзки. Съответно, бета-каротинът със своите 11 конюгирани двойни връзки показва най-силната закаляваща активност заедно с ликопен. Дефицитът на антиоксидантни вещества води до промяна в баланс на антиоксиданти и прооксиданти (реактивни кислородни съединения) отстрани на прооксидантите. Този дисбаланс се нарича окислителен стрес, което се дължи или на повишена поява на свободни радикали, или на отслабване на антиоксидантната система за защита.И двете големи количества свободни радикали и дефицит на антиоксиданти увеличават чувствителността към стрес и по този начин до болест.
Ефект върху имунната система
Бета-каротинът допринася за стимулирането на имунната система. Каротеноидът увеличава пролиферацията на Т и В клетките, броя на Т хелперните клетки и активността на естествените клетки убийци. Проучванията за намеса показват, че бета-каротинът на a доза до 25 mg / ден повишена активност на естествените клетки убийци при мъже на възраст над 65 години. При мъже на възраст от 51 до 64 години експресията на адхезионната молекула и секрецията exvivo на тумора некроза фактор-алфа (TNF-α) бяха увеличени.
Междуклетъчна комуникация
Бета-каротинът може да стимулира комуникацията между клетките чрез междинни връзки. Различните връзки са каналоподобни връзки между съседни клетки, които са съставени от протеин, наречен коннексин. Те са от съществено значение за обмена на сигнали с ниско молекулно тегло, хранителни вещества и жизненоважни вещества. Освен това пропуските са изключително важни за регулирането на процесите на растеж и развитие. За разлика от нормалните клетки, които са в постоянен контакт със съседни клетки чрез междинни връзки, туморните клетки обикновено показват малко междуклетъчна комуникация. Това се дължи на туморните промотори, които нарушават междуклетъчната комуникация чрез междинни връзки. За разлика, каротеноиди насърчават междуклетъчния контакт чрез увеличаване на експресията на иРНК за коннексин. Чрез подобряване на междуклетъчната комуникация чрез междинни връзки може да бъде потиснат неконтролираният растеж на дегенериралите клетки. Съответно, бета-каротинът допринася за предотвратяването на тумори. Дефицитът на бета-каротин влошава предаването на сигнала чрез междинни връзки. В резултат на това важната функция на междинните кръстовища за регулиране на процесите на растеж и развитие е намалена. В крайна сметка това води до неконтролирано развитие на дегенерирали клетки, увеличавайки риска от туморни заболявания.
Защита на кожата
Приемът на бета-каротин води до увеличаване на кожа нива на каротеноиди, като провитаминът се натрупва предимно в епидермиса, както и в подкожията на кожата. Благодарение на своите антиоксидантни свойства, бета-каротинът може активно да предпазва от негативните ефекти на UVA и UVB лъчите. Каротеноидът свързва свободните радикали, които все повече се образуват в кожа поради агресивното ултравиолетово лъчение. Впоследствие бета-каротинът предотвратява тяхното натрупване, като прекъсва радикалните верижни реакции. В резултат на неутрализиране на свободните радикали, бета-каротинът може да помогне за предотвратяване на увреждане на клетките и значително да намали зачервяването на кожата - образуването на еритема. Проучвания, при които бета-каротин се използва като орален слънцезащитни продукти показа, че е постигнато ясно намаляване на образуването на еритема, предизвикано от UV светлина, когато> 20 mg бета-каротин / ден се прилагат в продължение на 12 седмици в сравнение с контролната група. Като цяло бета-каротинът може да увеличи основната защита на кожата. Провитаминът също противодейства пигментни нарушения - неравномерно изсветляване (хипопигментация, например акрално витилиго) или потъмняване на кожата (хиперпигментация, например хлоазма (мелазма)) поради локални промени в пигментацията. Това води до балансиране на пигмента, тъй като бета-каротинът води до изравняване на цветовете в слабо пигментирани области - особено след слънчева светлина - и ефективно предпазва хиперпигментираните зони от слънчева светлина.
Защита на очите
UVA и UVB лъчите могат да повредят леща на окото чрез окислителни процеси, които могат олово до помътняване на лещата и в крайна сметка катаракт. Бета-каротинът в комбинация с други антиоксидантни защитни вещества може да предотврати окислителните процеси и по този начин значително да намали риска от катаракт. Според големи мултицентрови интервенционни проучвания в Китай, каротеноиди Заедно с витамин Е намлява селен може да намали катаракт честота с до 40%.
