الكاروتينات
مقدمة :-
وهو عبارة عن ثنائيات من فيتامين آي وله شكلين, α, وβ-كاروتين. ويمكن للنوعين أن يحفظا في الكبد, وبعكس فيتامين إيه, فالزيادة من الكاروتين ليست سامة ويمكن أن تتحول إلى فيتامين آي عند الحاجة له.
هي تربينات, صبغة بناء ضوئي لها لون برتقالي مهمة لعمليات البناء الضوئي.
وهى سبب وجود اللون في الجزر, ويسبب لمن يأكل منه كميات كبيرة ليصبح لونهم أصفر قليلا. وهو لا يساهم بنشاط في البناء الضوئي, ولكنه ينقل الطاقة التي يمتصها لليخضور.
بروفايتمين A الكاروتيني Provitamin A Carotenoids يتسبب بتلوّن الصبغات على نحو غامق و توجد في الأطعمة النباتية، و هو يمكن أن يتحوّل إلى فيتامين أي. في الولايات المتحدة، 26% و34% من فيتامين أي المستهلك من قبل الرجال والنساء، على التوالي، مصدرها هو بروفايتمين أي الكاروتيني.
الكاروتينات الشائعة في الغذاء هي كاروتين بيتا beta-carotene، كاروتين ألفا alpha-carotene, لوتين lutein, زياكسنثين zeaxanthin، لايكوبين lycopene، وكرايبتوكسانثين cryptoxanthin.
من الـ563 نوع من الكاروتين التي تم تميزها، أقل من 10% تنتج لفيتامين A. من بينها، كاروتين بيتا و التي تحول بكفاءة عالية جدا إلى الريتينول . كاروتين ألفا وكرايبتوكسانثين بيتا يحوّلان أيضا إلى فيتامين A، لكن بنصف كفاءة كاروتين بيتا. كاروتينات اللايكوبين ، لوتين، وزياكسنثين ليس لها نشاط فيتامين A، إلا أن لها فائدة صحية أخرى. و من الضروري استهلاك الثمار والخضار الغنية بالكاروتينات لما لها من منافع للجسم.
بعض الكاروتينات بالإضافة إلى عملها كمصدر لفيتامين A، ثبت أنها تعمل كمانعات تأكسد في التجارب المخبرية. هذا الدور لم يظهر داخل الجسم البشري . تحمي مانعات التأكسد الخلايا من الجذور الحرّة، و التي تتلف عبارة نواتج عرضية لعملية أيض الأوكسجين و التي قد تساهم في بعض الأمراض المزمنة.
ألفا كاروتين
بيتا كاروتين
بيتا-كاروتين يمكن أن يتواجد في الفاكهة الصفراء, والبرتقالية, والخضراء, وكذلك في الخضراوات. ومنها السبانخ, الخس, الطماطم, البطاطا, الشمام, القرع. وكقاعدة عامة يزيد اللون في الفاكهة أو الخضراوات كلما زادت كمية بيتا-كاروتين الموجودة بها.
بيتا-كاروتين من المواد المانعة للأكسدة وتستخدم للتخلص من الزيادة التي قد تسبب ضرر من الجذور الحرة في الجسم. وعموما فإنه من فوائد بيتا-كاروتين من المواد التي تساعد أثناء إتباع أنظمة الحمية الغذائية (يؤخذ غلى هيئة أقراص) وأن كان هناك شك في ذلك. بيتا-كاروتين أيضا يذوب في الدهون, ولذا فإنه يتطلب وجود كمية من هذه الدهون في الجسم حتى يذوب.
أشباه الكاروتينات
هي المواد الكيميائية النباتية التي تجعل الطماطم حمراء والذرة السكرية صفراء والمشمش برتقالياً، والقرع العسلي برتقالياً، والبرتقال أصفر وأشياء أخرى كثيرة ملونة مثل البطاطا الحلوة، والبطيخ، والفلفل الحلو وخلاف ذلك. ونفس الشيء بالنسبة للخضراوات ذات الأوراق الخضراء الداكنة، مثل السبانخ والكرنب وهذه المواد تحتوي على مادة الكلوروفيل - الصبغة الخضراء تقوم بإخفاء ألوان الكاروتينات وتجعلها خفيفة.
اكتشف الباحثون أن بعض المستخلصات النباتية الملونة التي عرفت بالكاروتينات تستطيع التحول إلى الفيتامين أ - وبعد مرور عدة عقود على ذلك واتباع أنظمة غذائية غنية بالخضر والفواكه الخضراء الداكنة والحمراء والصفراء والتي كان لها باستمرار علاقة بانخفاض خطر الإصابة بالسرطان ثم التعرف على فوائد أخرى كامنة في الكاروتينات. لقد وجد أن في النباتات حوالي 600نوع مختلف من الكاروتينات لا يوجد منها في النظام الغذائي عند الإنسان سوى 50نوعاً فقط تم تحديد نحو 20منها في جسم الإنسان، وقد تبين أن من بين هذه الأنواع ستة منها تلعب دوراً هاماً في الحفاظ على صحة الإنسان وهذه الأنواع هي:
كاروتين، والفاكاروتين، وبيتاكاروتين، وبيتا ليكوين، ولوتينين، وكربيتوزانتين، وزيكسانتين.
تذوب جميع الكاروتينات في الدهون وهذا يعني أن الجسم بحاجة إلى بعض الدهون في النظام الغذائي لكي تمتص الكاروتينات وحالما يتم امتصاصها إلى مجرى الدم تحملها بروتينيات خاصة تسمى الليبوبروتينات الذي ينقل الكولسترول إلى سائر الجسم. والكاروتينات مثل بقية المواد الكيمائية النباتية لا يبدو أنها أساسية للحياة، لكن المداخل العالية منها لها علاقة بتراجع خطر مجموعة من الاضطرابات الشائعة كمرض القلب والسرطان وبخاصة سرطان الرئة والمريء والمعدة والقولون والثدي والعنق واللسان ومرض الزهايمر، والخرف، والداء السكري من النوع غير المعتمد على الأنسولين.
إن أجسامنا تواجه هجوماً مستمراً من قبل الجذور الحرة، وهي جزئيات أكسجين فقدت إلكترونا وتسارع داخل جسمنا محاولة أن تسرق إلكترونات بديلة من الخلايا السليمة. وبمرور الوقت تسبب هذه العملية تلفاً داخلياً للأنسجة في كل الجسم، ومن الممكن أن تؤدي إلى الإصابة بالأمراض السابقة. وتقوم الكاروتينات على تحييد الجذور الحرة بتقديم الكتروناتها مما يوقف العملية التدميرية بطريقة فاعلة ويساعد على منع الخلايا من التلف. يقول دكتور ديكسترال موريس في كلية الطب بنورث كارولينا في تشابل هل "تعتبر الكاروتينات ذات أهمية في الوقاية من الأمراض وأفضل طريقة للحصول عليها أن تتناول من خمس إلى تسع حصص غذائية من الفواكه والخضراوات كل يوم. وبهذه الطريقة سوف تحصل يقيناً على تشكيلة واسعة من هذه المركبات بالكميات التي تمنحها الطبيعة".
فوائد الكاروتينات على القلب:
بدأ الناس حربهم على الكوليسترول منذ أن تفوه الأطباء بهذه الكلمات "تصلب الشرايين". وبالإضافة إلى تجنب الأطعمة عالية الدهون يمكنك أن تتقدم في كسب هذه الحرب بتناول فاكهة وخضراوات غنية بالكاروتينات مثل البطاطا الحلوة والسبانخ والشمام كل يوم. تساهم الكاروتينات في تعزيز صحة القلب وسلامته وذلك من خلال منع كولسترول ( LDL) أو البروتينيات منخفضة الدهون التي تتسم بالخطورة من التأكسد وهي العملية التي تجعل الدهون تلتصق بجدران الشرايين، وتبين الدراسات أن الأشخاص الذين يرتفع لديهم مستوى الكاروتينات يقل لديهم خطر الإصابة بأمراض القلب مقارنة بهؤلاء ممن تنخفض لديهم هذه المركبات. وقد وجد الباحثون في جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور أن المدخنين الذين سبق أن أصيبوا بنوبة قلبية واحدة يقل احتمال إصابتهم بنوبة قلبية ثانية إذا ارتفع في مستوى الدم لديهم نسبة أربعة أنواع مهمة من الكاروتينات هي البيتاكاروتين، الليموتين، واللكاروتينات، والزيكاسانثين.
تحتوي الخضاب الفلافونية على (15 ذرة) كربون تتكون من حلقتي بنزين متصلتين ببعضهما البعض بسلسلة من ثلاث ذرات الكربون ، لتكون هيكلا كربونيا على النحو التالي:
ست ذرات كربون – ثلاث ذرات كربون – ست ذرات كربون ، هذا وتكون ذرات الكربون الثلاث الوسطية مع ذرة الأكسجين حلقة غير متجانسة يحدد شكلها وطبيعتها نوعية الخضاب في النبات ، مثل الانثوسيانينات الحمراء إلى الزرقاء والانثوزانثينات العاجية إلى الصفراء والتي تشتمل على الفلافونات والفلاثونولات والأورونات والفلافونونات وغيرها..
ويتم اصطناع الحلقة اليسارية من الجزئ من ثلاثة جذور من الأسيتات أما الحلقة اليمينية وذرات الكربون الثلاث التي تقع بين الحلقتين فيتم إنتاجها بطريق تفاعل حمضي ، ويتصل بالعديد من ذرات الكربون الخمسة عشر الأساسية مجموعات مختلفة مثل الهيدروكسيل والمثيل والميثوكسيل، والتي تسبب اختلافاً في صفات ولون الخضاب .
إن زيادة عدد الهيدروكسيل في الانثوسيانينات يزيد من زرقة الخضاب ، بينما يؤدي استبدال احدى هذه المجموعات بمجموعة ميثوكسيل إلى ميل الخضاب نحو الحمرة ، ولقد تم التوصل إلى إن هذا الإتقان المحكم للجزيئات يخضع لرقابة جينية وتجدر الإشارة إلى إن لون الخضاب يتأثر أيضاً بالوسط المحيط مثل : الأس الهيدروجيني ، والأيونات الفلزية ووجود خضاب أخرى يمكن إن يكون معها متراكبات.
كما إن معظم الخضاب الفلافونية الطبيعية تحتوي على واحد أو أكثر من الأجزاء السكرية التي تزيد من قابليتها للذوبان ، وغالباً ما يصاحب الانثوسيانين مركبات عديمة اللون تسمى البروانثوسيانين أو الانثوسيانين الأبيض ، والتي لا تكون اللون الأحمر المميز للانثوسيانين إلى أن يتم غليها مع حمض معدني ليتكون الانثوسيانيدين ومن أمثلة ذلك ..
كلوريد الديلفينيدين ،وكلوريد البيلارجونيدين.
وهناك نوع آخر أقل انتشاراً من الخضاب وهو البيتالينات التي تذوب في الماء ، والتي توجد في حويصلات أفرد عشر عوامل نباتية تنتمي إلى نظام السينتروسبيرم ، و البيتاسيانين هي الخضاب الحمراء الموجودة في البنجر ، وبعض أنواع التوت ، وعند تكسر جزيئات البيتاسيانين فأنها تنتج الاندول ومشتقات البيريدين ، وتعتبر البيتازانثين اقل انتشاراً من البيتاسيانين .
تتواجد الكاروتينويدات والزانثوفيلات، في معظم أجزاء النباتات ، وهي تحجب في الأوراق بفضل الكلوروفيل، وتمنح الكاروتينويدات اللون المميز للجزر والطماطم وكذلك لزهرة عباد الشمس ، ولا تذوب هذه الخضاب في الماء ولكنها تذوب في المذيبات العضوية ، وتتكون من ثمان وحدات تشبه الأيزوبرين، مما يجعل عدد ذرات الكربون في جزيئاتها أربعون ذرة ، وتعتبر ذرات الكربون المركزية في الجزئ متشابهة في مختلف أنواع الكاروتينويدات ، ويوجد في هذه الجزيئات روابط مضاعفة مما يعطي الفرصة لتكون مواكبات مقرونة ومفروقة ، ويوجد العديد من هذه المواكبات في الطبيعة.
تعتبر الكاروتينات هيدروكربونات تذوب في الايثر البترولي ، وهي قليلة الذوبان في الكحول ، بينما الزانثوفيلات لا تذوب في الايثر البترولي وتذوب في الكحول ، ويلاحظ أن الزانثوفيلات تشبه الكاروتينات ، ولكنها تحتوي على ذرة أكسجين أو أكثر في جزيئاتها .
يختلف الزيزانثين ، وهو الزانثوفيل الأصفر في حبوب الذرة ، عن بيتا كاروتين ، والذي يعتبر أكثر أنواع الكاروتين انتشاراً ، بمجموعتي هيدروكسيل ويعتبر البيتا- كاروتين بالنسبة للحيوانات مصدراً لفيتامين(أ)، والذي يشكل نصف الجزئ ..
أما الكاروتينات والسرطان، فقد وجد أن الطريقة التي تعمل بها الكاروتينات ضد أمراض القلب، هي نفسها التي تعمل بها ضد السرطان، حيث يعتقد الباحثون أن هذه المركبات من خلال تحييدها للجذور أو الشقوق الحرة تحول دون تلف الحمض النووي ( DNA) وهي المادة الجينية التي تتحكم في وظائف الخلايا.
لقد وجد الباحثون في إحدى الدراسات التي أجريت في جامعة أريزونا في توكسون أن الجرعات العالية من البيتاكاروتين حوالي 30ملليجرام لها القدرة على تقليص الأضرار التي يحتمل أن تتحول إلى سرطان في الدم بنسبة تصل إلى 50% في بعض الحالات.
وهناك العديد من الدراسات الأخرى التي توصلت لنفس النتائج، وهذه الاكتشافات ذات أهمية لأنها توحي أنه باستطاعتك فعل شيء ما تمنع به بدء تكون السرطان داخل جسمك. وهناك نوع من الكاروتينات يبدو أنه يحارب السرطان وهو مركب ليكوبين وهو تلك الصبغة الحمراء التي تعطي الطماطم ذاك الوهج الأحمر وقد وجد العلماء أن الأشخاص الذين تناولوا عشر حصص غذائية أو أكثر أسبوعياً من الأطعمة التي تعتمد أساساً على الطماطم قل لديهم خطر الإصابة بسرطان البروستات بنسبة 45%، أما الأشخاص الذين تناولوا من أربع إلى سبع حصص غذائية أسبوعياً فقط - أقل من حصة غذائية واحدة في اليوم ظلواً بعيداً عن الخطر كذلك بنسبة 20%، وليس من الضروري تناول الطماطم في حالتها الطبيعية فقط حيث إن تناول البيتزا وعصير الطماطم والأغذية التي تعتمد على الطماطم سوف يمدك بالوقاية أيضاً. وعلى الرغم من أن الأدلة قد أثبتت بما لا يدع مجالاً للشك أن الأشخاص الذين يحصلون على أعلى نسبة كاروتينات في غذائهم نادراً ما يصابون بالسرطان، إلا أنه لم يتم التوصل بعد إن كان تناول مكملات هذه المركبات له نفس الفاعلية أم لا.
الكاروتينات ومشاكل البصر:
كلنا نعرف أن تدهور البقعة الشبكية في العين تؤدي إلى فقد البصر وجد أن الأشخاص الذين يعانون من هذا المرض عند تناولهم السبانخ والكرنب والأوراق ذات الأوراق الداكنة خمس أو ست مرات في الأسبوع ينخفض لديهم خطر الإصابة بتدهور البقعة الشبكية بنسبة 43% أكثر من أولئك الذين يتناولون كميات أقل من مرة في الشهر. والكاروتينات التي تبدو فعالة في هذا الصدد هي زيكسانثين، وللبوتين، وتقوض آثار الجذور الحرة في شبكية العين الخارجية، وتمنع الجذور الحرة من إتلاف أنسجة العين السليمة.
وجود الكاروتينات
يوجد كاروتين ألفا في الجزر واليقطين والأفوكادو والطماطم والذرة والفلفل الأحمر والبطاطا الحلوة والشمام والمشمش والكشمش والبروكلي والهندباء البرية والمنقة والسبانخ والكرنب والبقدونس والجرجير والحبق وقرة العين والباباي (العنبروت). أما الليكوبين فيوجد في الطماطم، والكرنب والبطيخ الأحمر وثمر الورد والمشمش والجوافة. أما اللوتثين فيوجد في اللخنة والبروكلي، والكيوي والملفوف والخس الروماني والبسلة الخضراء والراوند والذرة والقرع الأصفر. أما الكربتوزانتين فيوجد في الببايا، والبرسيمون والفلفل الأحمر، والمندرين (اليوسفي) والبطيخ الأحمر والمنقة والجوافة والخوخ وثمرة زهرة الآلام الحمراء والبرتقال. أما الزيكسانتين فيوجد في اللخنة والسبانخ والذرة والخس الروماني واليوسفي.
