KAROTENOID: STRUKTUR, FUNGSI, KLASIFIKASI, MAKANAN - BIOLOGI

The karotenoid adalah senyawa kimia yang hadir dalam jumlah besar makanan tertelan sehari-hari. Ini adalah kelompok besar, yang mencakup beberapa jenis molekul.

Secara garis besar, karotenoid dibagi menjadi dua kelompok: karoten dan xantofil. Di dalamnya masing-masing terdapat sejumlah besar senyawa, seperti beta-karoten dan lutein. Senyawa ini sangat penting dalam tubuh, karena membantu meningkatkan fungsi tertentu seperti penglihatan.

Tomat adalah sumber karotenoid par excellence. Sumber: Oleh Scott Bauer, USDA ARS, melalui Wikimedia Commons

Kelompok karotenoid adalah objek studi oleh banyak spesialis yang dengan penelitiannya telah memberikan kontribusi yang sangat berharga. Namun, molekul organik ini tetap menjadi kelompok yang sedikit diketahui, tetapi mereka telah memberikan kontribusi besar pada keseimbangan dan pemeliharaan fungsi tubuh.

Karotenoid harus diperhatikan saat makan, karena selain bermanfaat bagi kesehatan, karotenoid juga memberikan rasa dan bumbu yang lezat, unik dalam jenisnya.

Struktur kimia

Karotenoid termasuk dalam kelompok terpenoid, ini adalah serangkaian senyawa yang berasal dari asam mevalonat (berasal dari Asetil KoA). Terpen adalah turunan dari isoprena, hidrokarbon yang terdiri dari lima atom karbon.

Secara khusus, karotenoid adalah tetraterpen dan terdiri dari empat puluh atom karbon. Atom-atom ini membentuk rantai terkonjugasi yang dapat berakhir pada cincin karbon, tersubstitusi dan tidak jenuh di setiap ujungnya.

Mereka memiliki struktur isoprenoid, yang berarti mereka memiliki sejumlah variabel ikatan rangkap terkonjugasi. Ini penting karena ini menentukan panjang gelombang cahaya yang akan diserap molekul. Bergantung pada jenis cahaya yang diserapnya, ini akan memberi warna tertentu pada sayuran atau tanaman tempatnya berada.

Struktur kimia beta-karoten. Sumber: Oleh KES47 (File: Beta-carotene.png), melalui Wikimedia Commons

Molekul yang memiliki sedikit ikatan rangkap menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek. Misalnya, ada molekul yang hanya mengandung tiga ikatan terkonjugasi, oleh karena itu hanya dapat menangkap sinar ultraviolet, tidak berwarna.

Ada jenis karotenoid lain yang dalam strukturnya mengandung sebelas ikatan rangkap terkonjugasi dan bahkan menyerap warna merah.

Properti

Karotenoid adalah pigmen yang larut dalam lemak, yang berarti sangat larut dalam minyak dan lemak. Demikian pula, mereka tidak sintetis, tetapi diproduksi secara alami oleh tumbuhan, beberapa bakteri fotosintetik, dan alga. Demikian juga, mereka larut dalam pelarut organik seperti keton, dietil eter, metanol, kloroform, dan banyak lainnya.

Saat bersentuhan dengan asam, karotenoid sangat tidak stabil. Hal ini menyebabkan terjadinya reaksi siklisasi atau isomerisasi.

Mengingat sifatnya yang hidrofobik, karotenoid akan ditemukan di lingkungan yang terkait dengan lipid, seperti bagian dalam membran sel.

Karena adanya ikatan rangkap dalam struktur kimianya, senyawa ini sangat sensitif terhadap unsur-unsur tertentu di lingkungan, seperti: oksigen, peroksida, logam, asam, cahaya dan panas, antara lain.

Demikian juga, dengan mempertimbangkan struktur kimianya, banyak karotenoid yang ada di alam merupakan prekursor Vitamin A. Agar karotenoid menjadi prekursor vitamin A, dua syarat harus ada: adanya ß- ionone dan kemampuan dalam tubuh hewan untuk mengubahnya menjadi retinol.

Di antara karotenoid yang dapat berfungsi sebagai prekursor vitamin A, kita dapat menyebutkan: α-karoten, ß-zeakaroten dan ß-cryptoxanthin, di antara banyak lainnya (Sekitar 50).

Klasifikasi

Karotenoid diklasifikasikan menurut ada atau tidaknya oksigen dalam rantainya, menjadi dua kelompok besar: Xantofil, yang memiliki oksigen, dan Karoten, yang tidak memiliki oksigen.

-Xantofil

Xantofil adalah senyawa kimia yang termasuk dalam kelompok karotenoid yang mengandung karbon, hidrogen dan oksigen dalam struktur kimianya. Ini adalah pigmen yang sangat melimpah di banyak tumbuhan, bertanggung jawab atas warna kuning dan oranye beberapa dari mereka.

Pigmen ini tidak unik untuk tumbuhan dan alga, karena juga terdapat di beberapa struktur hewan, seperti kuning telur dan di exoskeleton beberapa krustasea.

Di antara xantofil yang paling terkenal adalah:

Astaxanthin

Ini adalah karotenoid yang larut dalam lemak. Mereka dapat ditemukan terutama pada ganggang mikroskopis, ragi dan beberapa hewan seperti krustasea, ikan trout dan terutama pada bulu beberapa burung.

Kegunaan dan pentingnya astaxanthin terletak pada kekuatan antioksidan, antikanker, antidiabetik dan anti-inflamasi yang telah terbukti. Ketika astaxanthin dikonsumsi secara teratur, manfaat tertentu diperoleh, seperti: meningkatkan fungsi kekebalan tubuh, menjaga kesehatan kardiovaskular, dan pengurangan trigliserida dalam darah, antara lain.

Demikian pula, astaxanthin memiliki sifat perlindungan tertentu terhadap tindakan merusak sinar matahari pada bola mata.

Lutein

Ini adalah pigmen yang termasuk dalam kelompok karotenoid, khususnya xantofil. Pigmen ini menghasilkan sayuran yang berwarna kuning pekat. Ini adalah turunan dihidroksi dari α-karoten.

Lutein adalah xantofil yang paling melimpah. Di antara khasiatnya yang bermanfaat bagi manusia, dapat disebutkan bahwa ia melindungi mata, serta kulit.

Violaxanthin

Ini dapat ditemukan di kulit jeruk dan jeruk keprok, serta sejumlah besar bunga kuning. Itu diperoleh dengan oksidasi zeaxanthin.

-Karoten

Mereka dikenal dengan nama ini karena pertama kali diisolasi dari wortel (Daucuc carota). Karoten merupakan suatu kelompok senyawa kimia yang memiliki karakteristik menghadirkan pewarnaan antara merah dan kuning, melewati warna jingga.

Secara kimiawi mereka terdiri dari rantai hidrokarbon pendek, yang tidak mengandung oksigen di cincin terminalnya.

Di antara karoten yang paling banyak dipelajari, kami dapat menyebutkan:

Beta karoten

Ini adalah karotenoid paling melimpah. Ini adalah sumber utama vitamin A bagi tubuh, karena ketika dibutuhkan, beta-karoten diubah menjadi vitamin tersebut.

Semua ini terjadi di tingkat mukosa usus. Mereka memiliki banyak sekali manfaat bagi manusia, salah satunya yang terpenting adalah sebagai antioksidan.

Alfa karoten

Ini umumnya ditemukan dalam makanan yang sama, menyertai beta-karoten. Senyawa kimia ini dipercaya dapat melindungi tubuh dari beberapa jenis kanker, seperti kanker serviks.

Likopen

Ini ditemukan terutama di tomat, pin dan paprika. Melalui berbagai penelitian telah ditentukan bahwa itu mengurangi kemungkinan mengembangkan berbagai jenis kanker. Selain itu, mampu menurunkan kolesterol yang ada dalam darah.

fitur

Karotenoid adalah senyawa kimia yang memenuhi fungsi tertentu, di antaranya dapat kami sebutkan:

Mereka terlibat dalam proses fotosintesis. Ini karena mereka adalah pigmen yang ada pada tumbuhan yang mampu menyerap cahaya dengan berbagai panjang gelombang.
Karotenoid mempunyai fungsi provitamin A. Artinya beberapa karotenoid, seperti karoten, merupakan prekursor bentuk retinol (Vitamin A). Begitu masuk ke dalam tubuh, melalui berbagai mekanisme biokimia di dalam sel, mereka diubah menjadi retinol yang memiliki banyak manfaat bagi manusia. Terutama pada level indera penglihatan.
Mereka sangat bermanfaat bagi manusia, karena mereka berkontribusi untuk menjaga kesehatan, membantu pencegahan berbagai patologi seperti kanker dan penyakit mata, antara lain.

Sumber makanan karotenoid

Karotenoid merupakan elemen penting dalam tubuh, karena memberikan berbagai macam manfaat dalam hal mengoptimalkan dan meningkatkan fungsi tubuh tertentu. Meskipun demikian, tubuh tidak memiliki mekanisme untuk mensintesisnya, sehingga diperoleh melalui makanan sehari-hari.

Banyak orang mengira bahwa makanan yang kaya karotenoid pasti berwarna merah, oranye atau kuning. Namun, ini tidak terjadi, karena ada sayuran hijau yang mengandung senyawa ini secara signifikan.

Makanan kaya karotenoid. Sumber: Pixabay

Dalam pengertian ini, karotenoid terdapat dalam sejumlah besar makanan, semua sayuran, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini:

Wortel
Kubis
Selada air
bayam
Cabai merah
Tomat
Selada
Semangka
Pepaya
Aprikot
jeruk
Mangga
Jambu biji
Stroberi
Prem
Paprika
Asparagus
Peterseli

Ini hanya beberapa makanan di mana karotenoid dapat ditemukan. Sangat penting untuk mengingatnya dan memasukkannya ke dalam makanan sehari-hari.

Berkat manfaat luar biasa yang mereka berikan, saat ini mereka menjadi bagian wajib dari asupan harian dan manfaatnya diakui secara luas.

Manfaat

Karotenoid mewakili sejumlah besar manfaat bagi manusia. Inilah sebabnya mengapa mereka harus dimasukkan dalam makanan sehari-hari untuk mendapatkan ketersediaan senyawa tersebut.

Berbagai penelitian melaporkan bahwa manfaat senyawa ini banyak, yang paling terkenal adalah:

Efek antioksidan

Ini adalah salah satu efek karotenoid yang paling terkenal, meskipun bagaimana hal itu terjadi belum dipahami dengan baik.

Untuk memahami efek antioksidan karotenoid, penting untuk mempertimbangkan pengetahuan tertentu tentang biologi molekuler organisme. Ini memiliki beberapa mekanisme untuk memurnikan apa yang disebut radikal bebas, yang menyebabkan kerusakan signifikan padanya.

Di dalam tubuh terdapat molekul tertentu yang sangat berbahaya baginya. Ini termasuk: O ^-2 , HO dan NO (spesies oksigen dan nitrogen reaktif), serta H ₂ O ₂ dan HONO. Karena kerusakan jaringan yang ditimbulkannya, tubuh perlu menyingkirkannya. Dan itu dilakukan melalui berbagai proses.

Salah satu mekanisme ini menggunakan senyawa kimia tertentu yang mampu mengubah atau menghilangkannya. Diantara senyawa tersebut adalah: tokoferol, flavonoid, dan karotenoid, antara lain.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa karotenoid adalah penekan O2, serta agen yang membantu mencegah kerusakan jaringan dari apa yang disebut spesies oksigen dan nitrogen reaktif yang disebutkan di atas.

Karotenoid telah terbukti menjadi agen yang sangat efektif dalam inaktivasi O-2, sebagian besar menghindari kerusakan fotoxidatif molekul ini pada jaringan.

Kerusakan ini akan diberikan oleh aksi cahaya, yang bekerja pada molekul tertentu, menyebabkan pembentukan senyawa yang berpotensi berbahaya bagi sel.

Sistem kardiovaskular

Ini adalah keyakinan bersama di antara para ahli yang berbeda di bidang bahwa memasukkan makanan yang kaya karotenoid ke dalam diet makanan kaya karotenoid berkontribusi pada pengurangan risiko penyakit yang mengganggu sistem kardiovaskular, seperti hipertensi dan patologi yang berkaitan dengan arteri koroner.

Mekanisme pasti di mana karotenoid berkontribusi pada kesehatan sistem kardiovaskular yang baik masih menjadi misteri. Namun, dokter setuju bahwa diet seimbang harus mencakup makanan yang mengandung karotenoid, baik itu karoten atau xantofil.

Efek anti kanker

Beberapa karotenoid, seperti likopen, mengurangi kejadian beberapa jenis kanker, seperti kanker prostat, paru-paru, dan saluran pencernaan.

Dalam nada yang sama, karotenoid memiliki senyawa yang dikenal sebagai asetilenik, yang dikenal karena membantu mencegah perkembangan tumor.

Namun, ini adalah bidang yang masih banyak yang harus dipelajari. Organisasi Kesehatan Dunia menyatakan bahwa klaim bahwa karotenoid melindungi dari kanker adalah "mungkin, tetapi tidak cukup", jadi kita masih harus menunggu hasil dari banyak penelitian yang masih dalam proses.

Meskipun demikian, semuanya tampaknya menunjukkan bahwa hasilnya akan menguntungkan dan karotenoid memainkan peran penting dalam pencegahan penyakit mengerikan ini.

Mereka bermanfaat bagi kesehatan mata

Mengingat bahwa beberapa karotenoid adalah prekursor retinol (Vitamin A), mereka merupakan sumber yang sangat baik bagi tubuh untuk mendapatkan jumlah yang dibutuhkannya.

Retinol adalah senyawa kimia yang bekerja pada tingkat retina untuk mengoptimalkan fungsi reseptor mata, dan sangat meningkatkan ketajaman penglihatan, terutama yang berkaitan dengan penglihatan pada malam hari.

Mereka memperkuat sistem kekebalan

Sampai saat ini, ada beberapa penelitian yang menunjukkan bahwa karotenoid memiliki, di antara banyak manfaatnya, memperkuat sistem kekebalan. Ini penting, karena ini yang bertugas menangani patogen yang dapat merusak tubuh, seperti bakteri dan virus, antara lain.

Referensi

Emodi A. Karotenoid: Properti dan aplikasi. Technol Makanan. 1978; (32): 38-42, 78.
Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Radikal bebas dan antioksidan dalam makanan dan in vivo: apa yang mereka lakukan dan cara kerjanya. Crit Rev Food Sci dan Nutr.; 35 (1/2): 7-20.
Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: tinjauan kimia dan aplikasinya. Crit Rev Makanan Sci Nutr. ; 46: 185-196.
. Kong KW, Khoo HE, dkk, (2010). Mengungkap Kekuatan Lycopene Pigmen Merah Alami, Molekul, 15, 959-987
Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Pigmen karotenoid: pertimbangan struktural dan fisikokimia, Arsip Nutrisi Amerika Latin, 57 (2)
Sánchez A, Flores –Cotera L, dkk (1999) Karotenoid: struktur, fungsi, biosintesis, regulasi dan aplikasi, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,

KAROTENOID: STRUKTUR, FUNGSI, KLASIFIKASI, MAKANAN - BIOLOGI - 2025