Tác dụng chống oxy hóa
Sản phẩm chất chống oxy hóa ảnh hưởng của beta-caroten dựa trên sự ngừng hoạt động (dập tắt) của phản ứng ôxy Các hợp chất. Chúng bao gồm, ví dụ, gốc peroxyl, ion gốc superoxide, singlet ôxy, khinh khí peroxide, và các gốc hydroxyl và nitrosyl, được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất hiếu khí, hiệu ứng quang sinh học, quá trình bảo vệ nội sinh và các tác nhân độc hại ngoại sinh. Là các gốc tự do, chúng có thể phản ứng với chất béo, đặc biệt là không bão hòa đa axit béo và cholesterol, protein, axit nucleicvà carbohydrates, sửa đổi hoặc phá hủy chúng. Trong quá trình peroxy hóa lipid, một phản ứng dây chuyền xảy ra, do đó, do một cuộc tấn công triệt để, màng chất béo trở thành các gốc lipid bằng cách tách ra một khinh khí nguyên tử. Sau này phản ứng với ôxy và được chuyển đổi thành các gốc peroxyl. Sau đó, các gốc peroxyl loại bỏ khinh khí nguyên tử từ xa hơn axit béo, do đó cực đoan hóa chúng. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình peroxy hóa lipid bao gồm malondialdehyde hoặc 4-hydroxynonenal, có tác dụng gây độc tế bào mạnh và có thể làm thay đổi DNA. Tổn thương DNA oxy hóa có thể dẫn để đứt sợi, sửa đổi cơ sở hoặc phân mảnh deoxyribose. Khi các gốc tự do phản ứng với protein, những thay đổi trong cấu trúc sơ cấp, thứ cấp và bậc ba và chuỗi bên axit amin có thể dẫn đến. Những thay đổi cấu trúc này thường liên quan đến sự mất chức năng của protein tương ứng phân tử.
Tương tác với các gốc peroxyl
Beta-carotene phát huy tác dụng của nó trong giai đoạn lipid. Là chất nhận điện tử, nó có khả năng liên kết các gốc peroxyl và do đó làm gián đoạn chuỗi phản ứng trong quá trình peroxy hóa lipid. Bằng cách này, carotenoid ức chế sự hình thành của các gốc tự do trong chức năng của một “người nhặt rác gốc tự do”. Ngoài ra, bằng cách loại bỏ quá trình peroxy hóa lipid, beta-caroten ngăn chặn sự phá hủy của chất không bão hòa đa axit béo - axit béo omega-3 (như axit alpha-linolenic, EPA và DHA) và axit béo omega-6 (chẳng hạn như axit linoleic, axit gamma-linolenic và axit arachidonic) - trong mô, tế bào, bào quan tế bào và hệ thống nhân tạo, bảo vệ màng chất béo, lipoprotein và lipit kho. Bằng cách bảo quản chất béo thiết yếu axit từ quá trình peroxy hóa như một sự phá vỡ chuỗi chất chống oxy hóa, beta-carotene bổ sung cho các hoạt động của nội sinh khác - ví dụ, superoxide dismutases (kẽm-, mangan- và đồng-phụ thuộc enzyme), catalaza (ủi-enzym phụ thuộc) và glutathione peroxidase (selen-enzim phụ thuộc) - hoặc ngoại sinh - ví dụ vitamin A, C, E (tocopherol), coenzim Q10, glutathione, axit lipoic và polyphenol như là flavonoids - hệ thống chống oxy hóa. Sự bất hoạt của các gốc peroxyl phụ thuộc vào áp suất riêng phần của oxy. Ở nồng độ oxy thấp, beta-carotene có thể phát huy hiệu quả chất chống oxy hóa tính chất. Ngược lại, dưới nồng độ oxy cao, nó có tác dụng prooxidant. Trong quá trình làm nguội, beta-carotene trải qua quá trình tự động oxy hóa, có nghĩa là nó bị phá hủy. Trái ngược với vitamin E, chưa có cơ chế tái tạo nào được biết đến đối với beta-carotene.
Tương tác với oxy đơn
Oxy Singlet là một trong những gốc tích cực nhất, sự hình thành của chúng xảy ra trong một phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng. Các mô tiếp xúc với ánh sáng, chẳng hạn như da và mắt, do đó đặc biệt dễ bị tổn thương do oxy hóa. Trong quá trình khử hoạt tính của oxy đơn, beta-caroten hoạt động như một chất mang năng lượng trung gian. Khi tiếp xúc với ánh sáng dẫn đến sự hình thành oxy đơn, carotenoid ngăn chặn dạng phản ứng cao này. Nó chiết xuất năng lượng từ gốc trong chuỗi phản ứng và trở thành một carotenoid kích thích giải phóng năng lượng tương tác với môi trường của nó dưới dạng nhiệt - "sự dập tắt vật lý". Do đó, beta-carotene làm cho các gốc tự do oxy trở nên vô hại và bảo vệ cấu trúc tế bào khỏi bị oxy hóa. Khả năng dập tắt của một carotenoid phụ thuộc vào số lượng liên kết đôi. Theo đó, beta-carotene với 11 liên kết đôi liên hợp của nó thể hiện hoạt động dập tắt mạnh nhất cùng với lycopene. Sự thiếu hụt các chất chống oxy hóa dẫn đến sự thay đổi cân bằng chất chống oxy hóa và chất prooxid (hợp chất oxy phản ứng) bên cạnh chất prooxid. Sự mất cân bằng này được gọi là oxy hóa căng thẳng, đó là do sự gia tăng sự xuất hiện của các gốc tự do hoặc do sự suy yếu của hệ thống bảo vệ chống oxy hóa. căng thẳng và do đó dẫn đến bệnh tật.
Ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch
Beta-carotene góp phần vào việc kích thích hệ thống miễn dịch. Carotenoid làm tăng sự phát triển của tế bào T và B, số lượng tế bào T trợ giúp và hoạt động của các tế bào tiêu diệt tự nhiên. Các nghiên cứu can thiệp chỉ ra rằng beta-carotene ở một liều lên đến 25 mg / ngày làm tăng hoạt động tế bào tiêu diệt tự nhiên ở nam giới trên 65 tuổi. Ở nam giới từ 51 đến 64 tuổi, sự biểu hiện của phân tử kết dính và sự bài tiết exvivo của khối u hoại tử yếu tố alpha (TNF-α) được tăng lên.
Giao tiếp giữa các tế bào
Beta-carotene có thể kích thích sự giao tiếp giữa các tế bào thông qua các điểm nối khoảng cách. Các điểm nối khoảng trống là các kết nối giống như kênh giữa các tế bào lân cận được cấu tạo từ một loại protein gọi là liên kết. Chúng cần thiết cho việc trao đổi tín hiệu trọng lượng phân tử thấp, chất dinh dưỡng và các chất quan trọng. Hơn nữa, các mối nối khoảng cách rất cần thiết cho việc điều chỉnh các quá trình tăng trưởng và phát triển. Trái ngược với các tế bào bình thường, chúng thường xuyên tiếp xúc với các tế bào lân cận thông qua các khe hở, các tế bào khối u thường biểu hiện rất ít sự giao tiếp giữa các tế bào. Điều này là do các chất thúc đẩy khối u, làm giảm sự liên lạc giữa các tế bào thông qua các điểm nối khoảng cách. Ngược lại, caroten thúc đẩy sự tiếp xúc giữa các tế bào bằng cách tăng sự biểu hiện của mRNA đối với chất kết nối. Bằng cách cải thiện giao tiếp giữa các tế bào thông qua các điểm nối khoảng cách, sự phát triển không kiểm soát của các tế bào thoái hóa có thể bị ngăn chặn. Theo đó, beta-carotene góp phần ngăn ngừa khối u. Sự thiếu hụt beta-carotene sẽ làm trầm trọng thêm việc truyền tín hiệu qua các điểm nối khoảng cách. Kết quả là, chức năng quan trọng của các điểm nối khoảng cách để điều chỉnh các quá trình tăng trưởng và phát triển bị giảm sút. Cuối cùng, điều này dẫn đến sự phát triển không kiểm soát của các tế bào thoái hóa, làm tăng nguy cơ mắc bệnh khối u.
Bảo vệ da
Lượng beta-carotene dẫn đến tăng da mức độ carotenoid, với provitamin tích tụ chủ yếu trong lớp biểu bì cũng như lớp dưới da. Do đặc tính chống oxy hóa của nó, beta-carotene có thể tích cực bảo vệ chống lại các tác động tiêu cực của tia UVA và UVB. Carotenoid liên kết với các gốc tự do, chúng ngày càng được hình thành trong da do bức xạ cực tím mạnh. Sau đó, beta-carotene ngăn chặn sự tích tụ của chúng bằng cách làm gián đoạn các chuỗi phản ứng gốc. Do đó, là kết quả của việc trung hòa các gốc tự do, beta-carotene do đó có thể giúp ngăn ngừa tổn thương tế bào và giảm đáng kể sự hình thành ban đỏ trên da. Các nghiên cứu trong đó beta-carotene được sử dụng dưới dạng uống kem chống nắng cho thấy giảm rõ rệt sự hình thành ban đỏ do ánh sáng UV khi dùng> 20 mg beta-carotene / ngày trong 12 tuần so với nhóm chứng. Nhìn chung, beta-carotene có thể làm tăng khả năng bảo vệ cơ bản của da. Các provitamin cũng chống lại rối loạn sắc tố - sáng da loang lổ (giảm sắc tố da, ví dụ bạch biến da trắng) hoặc sạm da (tăng sắc tố da, ví dụ nám da)) do sự thay đổi cục bộ của sắc tố da. Nó mang lại sự cân bằng sắc tố, vì beta-carotene dẫn đến sự cân bằng màu sắc ở các vùng sắc tố yếu - đặc biệt là sau ánh sáng mặt trời - và bảo vệ hiệu quả các vùng tăng sắc tố khỏi ánh sáng mặt trời.
Bảo vệ mắt
Tia UVA và UVB có thể làm hỏng thấu kính của mắt thông qua quá trình oxy hóa, có thể dẫn đến lớp phủ của ống kính và cuối cùng đục thủy tinh thể. Beta-carotene kết hợp với các chất bảo vệ chống oxy hóa khác có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa và do đó làm giảm đáng kể nguy cơ đục thủy tinh thể. Theo các nghiên cứu can thiệp đa trung tâm lớn ở Trung Quốc, caroten Cùng với vitamin E và selen có thể giảm đục thủy tinh thể tỷ lệ mắc bệnh lên đến 40%.
