Antioxidáns hatás
A antioxidáns hatása béta-karotin a reaktív inaktiválásán (kioltásán) alapul oxigén vegyületek. Ide tartoznak például a peroxilcsoportok, a szuperoxid gyökök ionjai, a szingulett oxigén, hidrogén peroxid, valamint hidroxil- és nitrozilgyökök, amelyek aerob anyagcsere-folyamatok, fotobiológiai hatások, endogén védekezési folyamatok és exogén káros anyagok hatására keletkeznek. Szabad gyökökként reagálhatnak velük lipidek, különösen többszörösen telítetlen zsírsavak és a koleszterin, fehérjék, nukleinsavakés szénhidrátok, módosítja vagy megsemmisíti őket. A lipidperoxidáció során egy láncreakció lép fel, amelynek során egy radikális támadás következtében membrán alakul ki lipidek lipid gyökökké válnak azáltal, hogy elszakadnak a hidrogén atom. Utóbbiak azzal reagálnak oxigén és átalakulnak peroxicsoportokká. Ezt követően a peroxilcsoportok eltávolítják a hidrogén atom a távolabbi zsírsavak, amelyek viszont radikalizálják őket. A lipidperoxidáció végtermékei közé tartozik a malondialdehid vagy a 4-hidroxinonénal, amelyek erős citotoxikus hatást mutatnak és megváltoztathatják a DNS-t. Az oxidatív DNS károsodás képes vezet szál törésekhez, bázis módosításokhoz vagy dezoxiribóz fragmentációhoz. Amikor a szabad gyökök reagálnak fehérjék, az elsődleges, a szekunder és a tercier szerkezet és az aminosav oldalláncok változásai következhetnek be. Ezek a szerkezeti módosítások gyakran a megfelelő fehérje funkcióvesztésével járnak molekulák.
Kölcsönhatás peroxilcsoportokkal
Béta-karotin hatásait a lipid fázisban fejti ki. Elektron-akceptorként képes megkötni a peroxilcsoportokat, és ezáltal megszakítani a láncreakciót a lipidperoxidáció során. Ily módon a karotinoid gátolja a szabad gyökök képződését a „szabad gyökök eltávolítója” funkciójában. Ezenkívül a lipidperoxidáció megszakításával béta-karotin megakadályozza a többszörösen telítetlenek pusztulását zsírsavak - omega-3 zsírsavak (például alfa-linolénsav, EPA és DHA) és omega-6 zsírsavak (például linolsav, gamma-linolénsav és arachidonsav) - szövetekben, sejtekben, sejtorganellekben és mesterséges rendszerekben, védve a membránt lipidek, lipoproteinek és depó lipidek. Az esszenciális zsírok megőrzésével savak a peroxidációtól, mint láncbontástól antioxidáns, a béta-karotin kiegészíti más endogén - például a szuperoxid-diszmutázok (cink-, mangán- és réz-függő enzimek), katalázok (vasaló-függő enzimek) és glutation-peroxidázok (szelén-függő enzimek) - vagy exogén - például vitaminok A, C, E (tokoferol), koenzim Q10, glutation, liponsav és polifenolok mint például flavonoidok - antioxidáns rendszerek. A peroxilcsoportok inaktiválása az oxigén parciális nyomásától függ. Alacsony oxigénkoncentráció mellett a béta-karotin hatékonyan képes kifejteni hatását antioxidáns tulajdonságait. Ezzel szemben magas oxigénkoncentráció esetén prooxidáns hatása van. A kioltási folyamat során a béta-karotin automatikus oxidáción megy keresztül, ami azt jelenti, hogy elpusztul. Szemben E-vitamin, a béta-karotin esetében még nem ismertek a regeneráció mechanizmusai.
Kölcsönhatás szingulett oxigénnel
A szingulett oxigén az egyik legagresszívebb gyök, amelynek képződése fényfüggő reakcióban következik be. Fénynek kitett szövetek, mint pl bőr és a szem, ezért különösen érzékenyek az oxidatív károsodásokra. A szingulett oxigén deaktiválásakor a béta-karotin közbenső energiahordozóként működik. Amikor a fénynek való kitettség szingulett oxigén képződését eredményezi, a karotinoid elfogja ezt a rendkívül reaktív formát. Azt kivonatok a gyökből származó energia a reakciósorban, és gerjesztett karotinoiddá válik, amely a környezetével kölcsönhatásban hő formájában felszabadítja az energiát - „fizikai kioltás”. Így a béta-karotin ártalmatlanná teszi az oxigén szabad gyökeit, és megvédi a sejtszerkezeteket az oxidatív károsodásoktól. A karotinoidok kioltó képessége a kettős kötések számától függ. Ennek megfelelően a béta-karotin 11 konjugált kettős kötésével rendelkezik a legerősebb kioltó aktivitással együtt likopin. Az antioxidáns anyagok hiánya elmozduláshoz vezet egyensúly antioxidánsok és prooxidánsok (reaktív oxigénvegyületek) a prooxidánsok oldalára. Ezt az egyensúlyhiányt oxidatívnak nevezzük feszültség, ami vagy a szabad gyökök fokozott előfordulásának, vagy az antioxidáns védelmi rendszer gyengülésének tudható be. Mind a szabad gyökök nagy száma, mind az antioxidánsok hiánya növeli az érzékenységet feszültség és így a betegségre.
Hatás az immunrendszerre
A béta-karotin hozzájárul a immunrendszer. A karotinoid növeli a T és B sejtek szaporodását, a T segítő sejtek számát és a természetes gyilkos sejtek aktivitását. Az intervenciós vizsgálatok azt mutatták, hogy a béta-karotin a adag akár 25 mg / nap fokozta a természetes gyilkos sejtek aktivitását 65 év feletti férfiaknál. 51-64 éves férfiaknál a tapadási molekula expressziója és a tumor exvivo szekréciója elhalás az alfa faktor (TNF-α) növekedett.
Intercelluláris kommunikáció
A béta-karotin réscsomópontokon keresztül stimulálhatja a sejtek közötti kommunikációt. A réspontok a szomszédos sejtek közötti csatornaszerű kapcsolatok, amelyek egy konnexin nevű fehérjéből állnak. Elengedhetetlenek a kis molekulatömegű jelátviteli anyagok, a tápanyagok és a létfontosságú anyagok cseréjéhez. Ezenkívül a réspontok elengedhetetlenek a növekedési és fejlesztési folyamatok szabályozásához. A normál sejtekkel ellentétben, amelyek rés-csomópontok révén állandó kapcsolatban vannak a szomszédos sejtekkel, a tumorsejtek általában kevés sejtek közötti kommunikációt mutatnak. Ennek oka a daganatpromóterek, amelyek réscsomópontokon keresztül károsítják a sejtek közötti kommunikációt. Ellentétben, karotinoidok elősegíti a sejtek közötti érintkezést azáltal, hogy növeli a konnexin mRNS-expresszióját. A réscsomópontokon keresztüli intercelluláris kommunikáció javításával a degenerált sejtek kontrollálatlan növekedése gátolható. Ennek megfelelően a béta-karotin hozzájárul a tumor megelőzéséhez. A béta-karotin hiánya rontja a jelátvitelt a rés kereszteződésein keresztül. Ennek eredményeként csökken a réscsomópontok fontos funkciója a növekedési és fejlesztési folyamatok szabályozásában. Végül ez a degenerált sejtek kontrollálatlan fejlődéséhez vezet, ami növeli a daganatos megbetegedések kockázatát.
Bőrvédelem
A béta-karotin bevitel a növekedéshez vezet bőr karotinoid szint, a provitamin elsősorban az epidermiszben, valamint a bőr subcutisában halmozódik fel. Antioxidáns tulajdonságainak köszönhetően a béta-karotin aktívan védelmet nyújt az UVA és UVB sugarak negatív hatásai ellen. A karotinoid megköti a szabad gyököket, amelyek egyre inkább a bőr az agresszív ultraibolya sugárzás miatt. Ezt követően a béta-karotin a gyökös láncreakciók megszakításával megakadályozza azok felhalmozódását. A szabad gyökök semlegesítésének eredményeként a béta-karotin tehát segíthet megelőzni a sejtkárosodást és jelentősen csökkentheti a bőrpír - erythema képződést. Tanulmányok, amelyekben béta-karotint használtak szájon át fényvédő azt mutatta, hogy az UV fény által kiváltott erythema képződés egyértelmű csökkenése érhető el, ha 20 héten keresztül napi 12 mg béta-karotint adtak be a kontroll csoporthoz képest. Összességében a béta-karotin növelheti a bőr alapvető védelmét. A provitamin szintén ellensúlyozza pigment rendellenességek - foltos világosodás (hipopigmentáció, például acral vitiligo) vagy a bőr sötétedése (hiperpigmentáció, például chloasma (melasma)) a pigmentáció helyi elmozdulásai miatt. Ez pigmentegyensúlyozást eredményez, mivel a béta-karotin színegyensúlyozáshoz vezet a gyengén pigmentált területeken - különösen napfény után -, és hatékonyan védi a hiperpigmentált területeket a napfénytől.
Szemvédelem
Az UVA és UVB sugarak károsíthatják a a szem lencséje oxidációs folyamatokon keresztül, amelyek képesek vezet a lencse elhomályosodásáig és végül vízesés. A béta-karotin más antioxidáns védőanyagokkal kombinálva megakadályozhatja az oxidációs folyamatokat, és ezáltal jelentősen csökkentheti az vízesés. A nagy multicentrikus intervenciós vizsgálatok szerint Kína, karotinoidok Együtt E-vitamin és a szelén csökkentheti vízesés előfordulása akár 40% -kal.
