DSC54 (12)

44 f. Retinol I karotenoidy — witamina A I jaj prowitaminy

Nie stwierdzono występowania w cząsteczkach karotenoidów innych (po* węglem i wodorem, a także niekiedy — tlenem), pierwiastków, a w szczególny ści azotu i siarki.

Nazwy poszczególnych karotenoidów, a zwłaszcza węglowodorów karote. noidowych, tj. karotenów, tworzy się w ten sposób, że słowo „karoten" poprzedzone jest dwiema literami greckiego alfabetu, które określają struktur obydwu końcowych układów pierścieniowych.

Rys. 1.25. Wzory strukturalne najważniejszych karotenów i likopenu a) fi-karoten; a,/J-karoten (dwa układy /ł-jononowe); b) a-karoten; /^-karoten (jeden układ fi-jon on o wy, a drugi a-jononowy); c) y-karoten; fi, ^-karoten (jeden układ /7-jononowy, a drugi pseudojononowy); d) likopen (dwa układy pseudojononowe — tp-jononowe) 1.11.2. Biokonwersja karotenów w witaminę A

Karoteny i karotenoidy, będące prowitaminami A, ulegają w błonie śluzowej przewodu pokarmowego, a w szczególności jelita cienkiego, biologicznej konwersji do retinalu, który następnie, w wyniku redukcji, przekształca się w retinol. Jest to proces enzymatyczny, zachodzący łatwiej i szybciej w obecności tłuszczów i białek zawartych w pokarmie, jak też kwasów żółciowych wytwarzanych w wątrobie.

Enzym 15,15'-dioksygenaza /(-karotenowa (EC 1.13.11.21), katalizuje nie tylko oksydatywny rozpad /(-karotenu, lecz najprawdopodobniej również

innych prekursorów witaminy A. Zgodnie z zakładanym mechanizmem tego procesu 1 mol /^-karotenu rozpada się na dwie cząsteczki retinalu, a len z kolei po redukcji przekształca się w dwie cząsteczki retinolu.

Biokonwersja prowitamin A może się również odbywać na innej drodze, a mianowicie stopniowego utleniania np. ^-karotenu, tj. poprzez zachodzące w kilku etapach skracanie cząsteczki prekursora, począwszy od jej końca. W ten sposób powstają tzw. //-apokarotenale, będące aldehydami o odpowiednio mniejszej od wyjściowego substratu liczbie atomów węgla (przedrostek apo- wskazuje na skrócony łańcuch). Znane są więc np. 8',10^,,12'-^-apokarote-nale i inne podobne związki, a wśród nich również 15'-/J-apokarotenal, będący po prostu retinalem, który pod działaniem odpowiedniej (NADPH-zależnej) dehydrogenazy ulega redukcji do retinolu.

retinal retinal

C20H28® C20H28®

retinol retinol

C20H30O C20H30O

Rys. 1.26. Schemat rozpadu ^-karotenu pod działaniem 15,15'-dioksygenazy--/ł-karotenowej lub stopniowego utleniania do odpowiednich jł-apo-karotenali (miejsca zaznaczone strzałkami)

Na rysunku 1.26 przedstawiono schemat oksydatywnego rozpadu ^-karotenu poprzez jego symetryczne rozszczepienie, a także zaznaczono miejsca (strzałki) możliwego asymetrycznego rozszczepienia.

Niezależnie od mechanizmu biokonwersji karotenów w retinol zawsze prawdopodobieństwo powstania witaminy A z ^-karotenu jest dwukrotnie większe niż z innych karotenów, lub karotenoidów, zawierających w swojej cząsteczce tylko jeden układ /J-jononowy. W badaniach na zwierzętach potwierdzono, że ^-karoten jest dwukrotnie aktywniejszy od a- czy y-karotenu, jako prowitamina A. Znajduje to wyraz we współczynnikach przeliczeniowych jednostki wagowej ^-karotenu (0,167) i pozostałych karotenów (0,084) na równoważnik retinolu.