Bitki türlerinde yaklaşık 600 karotenoid bulunur. Ayrıca karotenoidler bazı alg ve mantarlarda da bulunur. Karotenoidler, doğada mevcut olan çeşitli ve canlı renklerden sorumlu olan pigmentler olarak görev yapar. Sadece doğadaki renk dizisinden sorumlu değil, daha da önemlisi, biyolojide önemli fonksiyonel rolleri vardır. Yüksek lipofilik moleküller olarak karotenoidler hücre zarlarının içine lokalize olurlar. Membran sertliğini, mekanik dayanımı, membran kalınlığını, akışkanlık veya geçirgenliğini belirgin şekilde etkileyebilirler.
Memeliler karotenoidleri sentezleyemez bu yüzden diyetle alınması gerekir. Karotenoidlerin hiçbiri temel besin olarak kabul edilmez. Hiçbir karotenoid, hayati bir metabolik yolağa doğrudan dahil olmaz veya bir karotenoidin yokluğu yalnızca belirli bir eksiklik veya kronik hastalığın oluşmasıyla bağlantılı değildir. En çok yeşil yapraklı sebzelerde ve sarı-turuncu-kırmızı renkli meyvelerde bulunurlar.
Genetik faktörler ve beslenme durumu, cinsiyet, yaşlanma veya enfeksiyon gibi faktörler karotenoidlerin biyoyararlanımını belirler. Lipofilik olmalarından dolayı emilimleri için diyetle yağ alımı önemlidir. Genellikle ısıya dayanıklıdırlar. Oksijen ve ışık varlığında yapıları bozulabilir. Bu yüzden konservelerde korunabilirler.
Karotenoidler çoğunlukla karaciğerde ve yağ dokularında toplanır. Bununla birlikte, böbrek ve yumurtalığın aksine adrenal bez, korpus luteum, testis, cilt ve retina (makula) için nispeten yüksek miktarları rapor edilmiştir. Bunların konsantrasyonları beyin sap dokusundaki konsantrasyon sınırlarının altında kalmıştır.
Karotenoidler iki ana gruba ayrılır. Yapısında hidrokarbon bulunduranlar karoten, hidrojen ve karbona ek olarak oksijen içerenler ise ksantofiller olarak sınıflandırılır.
Renklerine Göre Karotenoidler
Likopen: Karoten ailesine ait kırmızı renk pigmentinden sorumlu olan karotenoiddir. Domates, salça, ketçap, karpuz, kuşburnu, kayısı, greyfurt, ahududu, çilek, böğürtlen ve bal kabağında bulunur.
İşlenmiş domateste çiğ domatese göre daha çok likopen bulunur. İnsanlarda gıdalarla alınan likopenin %10–30’u emilir ve plazmada en çok bulunan karotenoid likopendir.
β karoten: Karoten ailesine aittir. A vitaminin öncü maddesidir. Karaciğerde depolanır ve ihtiyaç halinde A vitaminine dönüşür. Sebzelerde sarı, turuncu, koyu yeşil; meyvelerde ise sarı ve turuncu renklerde daha çok bulunur. Ispanak, kırmızı biber, elma, kuşkonmaz, marul, kereviz, yeşil fasulye, mango, kayısı, bal kabağı, patates, mısır, domates, havuç, mandalina ve portakalda bulunur.
Karotenin biyoyararlanımı, rende havuçta, çiğ havuçtan daha fazladır. Yine hafif pişirilmiş ıspanakta çiğ ıspanağa göre ve domates salçasında işlenmemiş domatese göre daha fazla olmaktadır.
Zeaksantin: Ksantofiller ailesine ait turuncu renk pigmentinden sorumlu olan karotenoiddir. Portakal ,mısır, yumurta sarısı, armut ve şeftalide bulunur.
Lutein: Ksantofiller ailesine aittir. Yumurta sarısı, ıspanak ve lahana gibi koyu yeşil yapraklı sebzelerde bulunur.
Luteinin biyoyararlanımının, taze ve konserve edilmiş domateste %1’den az, hafif pişirilmiş ıspanakta %21 olduğu rapor edilmektedir.
Karotenoidler İle İlgili Bazı Araştırmalar
Hayvansal gıdalardan yumurtanın içerdiği karotenoid (lutein, zeaksantin) miktarı tavuğun tükettiği yem ile süt ürünlerindeki karotenoid miktarı ineğin mevsimsel olarak tükettiği yemle belirgin oranda değişebilmektedir.
Pişirme ve hazırlama işlemi gıdalardaki karotenoid miktarını ve stabilitesini etkilemekteyse de evde mikrodalga pişirme, fırınlama ya da az suda kaynatma sebzelerin karotenoid miktarını azaltmamaktadır.
Gıdaların hazırlanması ya da pişirilmesi sırasında bütünlüğün bozulması oranında karotenoidlerin emilim miktarları artmaktadır.
Mikroorganizmalardan sentezlenen karotenoidlerden β-karoten, ksantofiller, astaksantin, zeaksantin, gıdalara renk vermek amacıyla kullanılır.
Karotenoidler antioksidan olarak oldukça etkilidir.
Karotenoidlerin karışımları veya diğer antioksidanlarla (örneğin E vitamini, selenyum) birleşmesi serbest radikallere karşı etkinliklerini artırabilir.
Raporlanan verilere dayanarak, yazarlar, karotenoid bakımından zengin meyve ve sebzelerin yüksek alımı ile kardiyovasküler hastalıklarla ilişkili olarak morbidite ve mortalitenin önlenmesi arasında pozitif bir korelasyon olduğunu belirtmişlerdir.
Araştırmalar, çeşitli tiplerdeki karotenoidlerin, meme kanseri riskinde yaklaşık% 20’lik bir azalma ile bağlantılı olduğunu göstermiştir.
Çok sayıda epidemiyolojik çalışma genel olarak, karotenoid bakımından zengin yiyeceklerin prostat kanseri riskinin azaltılmasında rol oynayabileceği fikrini desteklemektedir.
Çalışmalar, yalnızca sebze tüketiminin plazma karotenoid düzeylerinde azalmaya ve buna bağlı kronik dejeneratif hastalık riskinde artış görüleceğini göstermektedir.
Çalışmalarda, karotenoidlerin sigara içen kişiler tarafından yüksek dozda alınmasıyla olumsuz etkileri olabileceği görülmektedir. Bu kişilerde fazla alınan karotenoidlerin, akciğer kanserini tetikleyici ve kalp damar hastalıklarını arttırıcı etkisi olduğu bilinmektedir. Finlandiya’da, 5-8 yıl süren bir çalışmada sigara içen erkeklerde 20 mg/gün β-karoten ilaveli diyetle akciğer kanseri vakalarında %18’lik artış gözlenmiştir.
Düşük plazma β-karoten düzeyi ile anjina pektoris, diyabet ve karotis arterinde kalınlaşma ve makulopati arasında ilişki saptanmıştır.
Çalışmalar ; oral, farenks ve larenks kanserlerinin önlenmesinde β-karotenin önemli bir faktör olduğunu göstermektedir . Bu veriler, meyve ve sebze tüketiminin yüksek olmasının, ağız ve boğaz kanseri riskinin yaklaşık% 50 oranında azalmasına neden olduğuna dair gözlemlerle uyumludur.
β-karotenin fotooksidatif zararı önlediği ve güneş yanıklarına karşı koruduğu yönünde araştırmalar mevcuttur.
β-karotenin aşırı alımı, cildin geri dönüşümlü sararması olan karotenemiye de neden olabilir.
Karotenoidlerin gözle ilgili rahatsızlıklarda serbest radikallere karşı koruyucu ajan olarak hareket etme kabiliyeti de gözlenmiştir. Göz merceğinde ve retinanın maküler bölgesinde (sarı nokta), lutein ve zeaksantin, yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Her ikisi de göz sağlığı için çok önemli bir bileşen olarak kabul edilir.
Çalışmalar, bu karotenoidlerin yaşlılarda bozulmuş görme ve körlüğün ana nedenlerinden biri olan yaşa bağlı maküler dejenerasyon ve katarakt riskini azaltmada etkili ajanlar olduğunu göstermektedir.
Erken doğmuş bebeklerde lutein takviyesinin, retinal işlevi önemli ölçüde iyileştirdiği gösterilmiştir.
Lutein ve zeaksantin lenste birikir. Takviyeleri, göz hastalığı riskini azaltmak ve görsel işlevi (örneğin parlama bozukluğu, ışığa karşı gelişen rahatsızlık) geliştirmek amacıyla göz doktorları tarafından önerilmektedir. Gözde, lutein ve zeaksantinin görünür ışığın yüksek enerjili dalga boylarını filtrelediği ve reaktif oksijen türlerinin ve ardından serbest radikallerin oluşumuna karşı koruma sağlamak için antioksidanlar olarak işlev gördüğü gösterilmiştir. İnsan çalışmaları, lutein ve zeaksantinin ciltte de mevcut olduğunu ve hayvan çalışmaları ise bu karotenoidlerin ışığa bağlı cilt hasarını engellediğini göstermiştir,
Likopen, tümörlere karşı en etkili ajan kabul edilir. Prostat kanserinin önlenmesinde domates ürünlerinin ve likopenin rolü üzerine yapılan gözlemsel çalışmaların son zamanlarda meta-analizi ile bu veriler sağlanmıştır . Düzenli domates tüketiminin kanserlerin görülme sıklığını azalttığı yönünde birçok çalışma mevcuttur. Düzenli domates tüketiminin özellikle çocuklarda solunum yolu enfeksiyonları ve ishalden ölüm olaylarında %48’lik bir azalmaya neden olduğu bilinmektedir.
Likopenin kan-beyin engelini geçtiği ve düşük yoğunluklarda da olsa merkezi sinir sisteminde bulunabildiği keşfedilmiş, yine serum likopen düzeyleri ile Alzheimer, Parkinson gibi nörodejeneratif hastalıklar arasında bir bağlantı olduğu ortaya konmuştur.
Kaynakça:
Hammond, Billy R and Lisa M Renzi. “Carotenoids” Advances in nutrition (Bethesda, Md.) vol. 4,4 474-6. 8 Jul. 2013, doi:10.3945/an.113.004028
Young, A. J., & Lowe, G. L. (2018). Carotenoids-Antioxidant Properties. Antioxidants (Basel, Switzerland), 7(2), 28. doi:10.3390/antiox7020028
Fiedor, J., & Burda, K. (2014). Potential role of carotenoids as antioxidants in human health and disease. Nutrients, 6(2), 466-88. doi:10.3390/nu6020466
Paiva SA, Russell RM. Beta-carotene and other carotenoids as antioxidants. J Am Coll Nutr. 1999 Oct;18(5):426-33.
Blum A, Monir M, Wirsansky I, et al. The beneficial effects of tomatoes. Eur J Intern Med 2005; 16: 402–04.
Y.İsmet,Karotenoidler,İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi,2010.
TürKomp, Ulusal Gıda Kompozisyon Veri Tabanı, versiyon 1.0
Richard L. Roberts, Justin Green, Brandon Lewis,Lutein and zeaxanthin in eye and skin health,Clinics in Dermatology,Volume 27, Issue 2,2009,Pages 195-201.