Биологическая роль каротиноидов

по сравнению с -каротином, витаминной активностью обладают только те каротиновые красящие вещества, у которых в одной половине молекулы имеется неизмененный -иононовый цикл (криптоксантин, афанин, миксоксантин, семи--каротинон, дигидро--каротин, -каротин-моно-эпоксид, мутатохром и др.).

Результаты биологических испытаний соответствуют этим заключениям. В 1940 году Шормиллер экспериментально подтвердил на большом количестве объектов, что наличие в молекуле неизмененного -иононового цикла является как бы непременным условием биологической активности соединений подобного типа.

Однако из этого правила есть некоторые исключения. Специальные исследования показали, что живой организм способен переводить некоторые первичные продукты окисления, гидрирования и галоидирования -иононового цикла обратно в -ионон. Сказанное относится к -каротин-моно- и ди-эпоксиду, дигидрокаротину и -каротин-ди-иодиду, переходящем в организме в той или иной степени снова в -каротин. Винтерштейн и Функ утверждают, что таким путем можно получить А-витаминно-активное соединение из заведомо неактивного каратиноида родоксантина. Дигидросоединение последнего имеет -иононовое строение, в противоположность самому родоксантину, обладающему -иононовым строением. Эйлер, Каррер и Цубрис получили активные соединения из неактивных каротиноидов зеаксантина и лютеина, имеющих гидроксилированные циклы, путем замещения гидроксилов на бром действием трехбромистого фосфора.

Способность животного организма восстанавливать эпоксиды до образования свободных от кислорода соединений отмечена в последнее время также Каррером и его сотрудниками. А-витаминная активность -каротин-эпоксида, -каротин-ди-эпоксида и лютеохрома была установлена экспериментально на крысах. Обнаружено, что -каротин-эпоксид активен в дозе 10 , -каротин-ди-эпоксид в дозе 17  и лютеохром в дозе 18 . Следовательно, животный организм способен частично переводить эти соединения соответственно в -каротин, -каротин и мутатохром. Становится также понятным отсутствие активности у аурохрома, так как последний обладает кислородными атомами, заключенными в двух фураноидных группировках, не способных к восстановлению.

Второй структурный элемент молекулы - промежуточная алифатическая цепь - представляется, с первого взгляда, не имеющей никакого влияния на активность, так как она совершенно одинакова у всех каротиновых красящих веществ - активных и неактивных. Однако это не так. Один -ионон, как известно, А-витаминной активностью не обладает. Наличие полиметиновой цепи является непрерывным условием физиологического действия его производных. Каррер в упоминавших выше работах по получению -апо-каротиналей и соответствующих им каротинолов установил, что -апо-2- и -апо-4-каротинали и каротинолы обладают А-витаминной активностью. Обладает ею, естественно, и -апо-6-каротинол. При дальнейшем же укорочении алифатической цепи активность исчезает. Следовательно активность при наличии -иононового цикла обусловливается также и наличием определенной длины цепи конъюгации, включающей в себя не менее пяти двойных связей. Таким образом витамин А является наиболее экономной природной формой активного соединения, содержащего одни лишь необходимые для биологической активности структурные элементы.

Нарушение конъюгации в алифатической цепи влечет за собой потерю активности. К такому же результату приводит и полное насыщение двойных связей (пергидрокаротин). Активность сохраняется лишь тогда, когда примыкающая к -иононовому циклу часть алифатической цепи построена минимум из двух изопреновых остатков.

Исследования последних лет показали, что А-витаминную активность -каротина, находящегося в полной трансформе, за 100, то получается следующая картина относительных активностей некоторых стериоизомеров (по результатам биологического испытания на крысах):

-каротин..................................................................100

нео--каротин U........................................................38

-каротин...................................................................53

нео--каротин U.......................................................13

-каротин....................................................................28

про-каротин..............................................................44

Из приведенных данных вполне очевидно, что наличие цис-конфигураций в молекуле каротина связано с заметным понижением активности. Таким образом с целью предохранения от потери активности изомеризации (длительное нагревание, действующих кислот, света и при производстве препаратов каротина необходимо избегать условий, благоприятствующих его т.д.).

КАРОТИНОИДНЫЙ СОСТАВ СЫВОРОТКИ КРОВИ

При исследовании в 1992-97 гг. методом ВЭЖХ содержания каротиноидов в сыворотке крови различных групп населения России недостаточная обеспеченность этими пищевыми веществами ( суммарный уровень в крови