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Carotinoide

Carotinoide sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, die zu den Isoprenoiden gehören und vielen Früchten und Gemüsen ihre gelbe, orange und rote Farbe verleihen. Sie haben antioxidative Eigenschaften und können Krankheiten vorbeugen. Im menschlichen Körper nehmen sie beispielsweise als Antioxidanzien, Vorläufer von Vitamin A und im gelben Fleck der Netzhaut physiologische Funktionen wahr. Bekannte Vertreter sind Betacarotin, Astaxanthin, Lycopin, Lutein und Zeaxanthin.

synonym: Carotenoids, Karotinoide, Carotine, Xanthophylle

Produkte

Carotinoide kommen hauptsächlich in Lebensmitteln vor und sind auch in Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln enthalten, zum Beispiel in Form von Tabletten, Brausetabletten, Granulaten und Kapseln.

Struktur und Eigenschaften

Carotinoide sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, die zu den Isoprenoiden gehören und sich durch ihre bunten Farben auszeichnen (rot, orange, gelb). Sie werden von Pflanzen und Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen und Algen gebildet, nicht aber von Tieren. Carotinoide zeichnen sich durch ihre Lipophilie aus und es sind langgestreckte, kohlenstoff- und wasserstoffreiche Moleküle mit konjugierten Doppelbindungen. Aufgrund der Doppelbindungen kommen verschiedene cis-trans-Isomere vor. Die lange Polyenstruktur ist für die Farbe und für die antioxidativen Eigenschaften verantwortlich.

Beispiel Betacarotin:

Carotinoide sind oft formal aus 8 Isopreneinheiten aufgebaut und haben einen C40-Grundkörper. Sie gehören zu den Pigmenten, weil sie in Wasser unlöslich sind.

Astaxanthin, Lutein, Zeaxanthin und β-Cryptoxanthin gehören innerhalb der Carotinoide zur Gruppe der Xanthophylle. Sie werden nicht wie Betacarotin zu Vitamin A metabolisiert und unterscheiden sich durch die Sauerstoffatome im Molekül. Die zweite Gruppe, die sogenannten Carotine, sind reine Kohlenwasserstoffe und viele sind als Provitamin A wirksam.

Astaxanthin gehört zu den Xanthophyllen:

Carotinoide kommen zum Beispiel in den folgenden Lebensmitteln und Pflanzen vor:

Carotinoide finden sich auch in Tieren, zum Beispiel in Flamingos, im Krill, im Lachs und Krustentieren. Sie nehmen sie über die Nahrung auf und lagern sie im Organismus ein. Die gelbe Farbe der Butter stammt ebenfalls von Carotinoiden, welche die Kühe mit der pflanzlichen Nahrung zu sich nehmen und in die Milch abgeben.

Auch grüne Früchte, Gemüse und Blätter enthalten häufig Carotinoide (z.B. Brokkoli, Laubblätter). Aufgrund des Chlorophylls sind sie allerdings maskiert und die Pflanzenteile haben nicht die typische Farbe. Erst beim Blattfall oder bei der Alterung können sie hervortreten.

Carotinoide sind empfindliche Substanzen, deren Stabilität von Licht, Wärme, einer hohen Temperatur, Säuren, Metallen und freien Radikalen beeinträchtigt wird.

Wirkungen

Carotinoide haben antioxidative, antitumorale, immunmodulierende, photoprotektive und entzündungshemmende Eigenschaften. Betacarotin ist ein Vorläufer von Vitamin A und Lutein und Zeaxanthin werden in der Netzhaut und speziell im gelben Fleck angereichert. Carotinoide tragen zu den gesundheitsfördernden Wirkungen der pflanzlichen Lebensmittel bei und beugen Krankheiten vor.

Anwendungsgebiete

Als Nahrungsergänzungsmittel, z.B. Betacarotin, Lutein, Zeaxanthin und Lycopin
In der Lebensmittelindustrie, als Antioxidanzien und Farbstoffe (E 160, E 161, E 164)
Für die Augengesundheit
Zur Vorbeugung von Krankheiten

Wirkstoffe

In der Natur wurden über 700 verschiedene Carotinoide identifiziert. Wichtige Vertreter sind zum Beispiel:

Astaxanthin (rot)
Betacarotin (rot, orange)
β-Cryptoxanthin (gelb, orange)
Lutein (gelb, orange)
Lycopin (rot)
Zeaxanthin (gelb, orange)

Unerwünschte Wirkungen

Bei der Verabreichung von Carotinoiden, welche zu Vitamin A metabolisiert werden, müssen die entsprechenden Vorsichtsmassnehmen beachtet werden, siehe im Artikel Betacarotin.

siehe auch

Isoprenoide, Astaxanthin, Betacarotin, Lutein, Lycopin

Literatur

Arzneimittel-Fachinformation (CH)
Crupi P. et al. Overview of the Potential Beneficial Effects of Carotenoids on Consumer Health and Well-Being. Antioxidants (Basel), 2023, 12(5), 1069 Pubmed
Europäisches Arzneibuch PhEur
González-Peña M.A. et al. Chemistry, Occurrence, Properties, Applications, and Encapsulation of Carotenoids-A Review. Plants (Basel), 2023, 12(2), 313 Pubmed
Lehrbücher der Phytotherapie
Rocha H.R., Coelho M.C., Gomes A.M., Pintado M.E. Carotenoids Diet: Digestion, Gut Microbiota Modulation, and Inflammatory Diseases. Nutrients, 2023, 15(10), 2265 Pubmed
Terao J. Revisiting carotenoids as dietary antioxidants for human health and disease prevention. Food Funct, 2023, 14(17), 7799-7824 Pubmed

Autor

Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.

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