Beta-karoten, likopen, astaksantyna, fukoksantyna, luteina, zeaksantyna, retinol… Czy coś Wam to mówi :-)? To pierwsze w kolejności z pewnością tak. Chodzi bowiem o najczęściej przywoływanego w mediach przedstawiciela grupy tzw. karotenoidów, fascynujących, naturalnych substancji, których dotychczas zidentyfikowano ponad 850. Właśnie nimi zajmiemy się w dzisiejszej rubryce „Okiem eksperta”. A ponieważ chodzi o grupę równie ważną co liczną i wciąż niedocenianą, poświęcimy jej więcej miejsca – nie tylko dzisiaj, ale też w kolejnej części tej miniserii.

Dziś przyjrzymy się tym w większości kolorowym pigmentom z punktu widzenia ich miejsca w historii nauki oraz ich definicji chemicznej. W następnej części przeanalizujemy to, co karotenoidy mogą nam zaoferować i to nie tylko na talerzu, a wszystko podsumujemy w odpowiedzi na pytanie, gdzie ich szukać i czy znajdziemy je w kolorowych, a także zielonych produktach GW. Z góry zdradzę, że w obu rodzajach produktów – tak. I wbrew temu, że karotenoidy są dominującymi pigmentami¹ spektrum żółto-czerwonego, spokojnie znajdziecie je także w wysokiej jakości zielonych produktach żywnościowych, i to w znacznej ilości.

Pod względem chemicznym karotenoidy są definiowane jako tetraterpeny, przy czym większość z nich składa się z ośmiu jednostek izoprenowych i 40 atomów węgla. Można je dalej dzielić na karoteny i zawierające tlen żółte ksantofile. Najważniejszy jest – karoten, który działa jako prowitamina witaminy A. Jest ona produkowana także na wielką skalę w postaci syntetycznej, a następnie stosowana jako barwnik, dodatek do żywności lub składnik preparatów farmaceutycznych i kosmetycznych. Za badania nad karotenoidami i witaminą A – Paul Karrer (w 1937 roku) i Richard Kuhn (w 1938 roku) zdobyli Nagrodę Nobla.

Karotenoidy już stosunkowo długo są przedmiotem badań naukowych. Dla ilustracji – w naukowej bazie danych Web of Science po wprowadzeniu słowa „carotenoids” znajdziemy obecnie ponad 49 000 wpisów. Zwykle za każdym z tych wpisów kryje się wielostronicowa publikacja, nad którą pracował zespół naukowców przez miesiące, a często nawet lata.²

Pierwsze odnalezione prace na temat karotenoidów były stosunkowo proste. Przedstawiały badania na przykład na ich zawartość w marchwi (powiązanie nazwy karotenoidów z karotką nie jest przypadkowe), w mleku krowim lub w ludzkim colostrum (młodziwie). Automatycznie przy tym z góry zakładano, że karotenoidy mają duże znaczenie nie tylko dla żywienia i zdrowia ludzi. Dlatego uważano, że ich ilość w pierwotnych i wtórnych źródłach żywności (odmiany marchwi, mleko lub mięso) jest ważna.

Do przełomu w badaniach i przejścia do ich kolejnego etapu doszło w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku, gdy zaczęły pojawiać się prace o przeciwutleniających właściwościach karotenoidów w odniesieniu do chorób nowotworowych, immunokompetencji komórek ludzkiego organizmu czy spowolnienia starzenia. W ten sposób nastąpiła co najmniej w wielu owych badaniach nobilitacja marchwi do akademickiego „stanu szlacheckiego”, skupiającego leki i substancje lecznicze...

A jest to już na pierwszy rzut oka zgodne z myślą Hipokratesa: niech żywność będzie Twoim lekarstwem, a lekarstwo Twoją żywnością. W związku z tym, jakby się wydawało, powinniśmy w skali całego globu oczekiwać spektakularnego wzrostu spożycia marchwi i innych naturalnych źródeł karotenoidów. Nic takiego się jednak nie stało, między innymi także dzięki pracom naukowym. Bowiem w latach dziewięćdziesiątych doszło jednocześnie do komunikacyjnego zdegradowania karotenoidów jako całości oraz zawężenia analizy tylko do wybranych substancji i ich działań.

Mówiąc dokładniej, do JEDNEJ SUBSTANCJI: BETA-KAROTENU. To wprawdzie jedna z najważniejszych substancji z grupy karotenoidów (albo jest tylko po prostu najbardziej znana – tak, chodzi o prowitaminę A), ale zdecydowanie nie jedyna. Wysiłki większości naukowców zaczęły się w pewien sposób staczać po równi pochyłej w stronę nadmiernego izolowania beta-karotenu od pozostałych karotenoidów.

Zakładano, mówiąc obrazowo, że dzięki dokładnemu zbadaniu funkcji jednego palca (na przykład serdecznego) będziemy potrafili dokładnie opisać funkcję całej dłoni. Nie, nie będziemy potrafili, a już na pewno nie zrobimy tego dokładnie. Brakuje nam do tego czterech pozostałych palców, z których jeden – kciuk – jest dodatkowo przeciwstawny… Ręka działa jako całość, nie jako grupa izolowanych palców.

To nadmierne skoncentrowanie się na jednym obiekcie badań spowodowało przy okazji także ciekawe naukowe karambole i komunikacyjne faule. Przykładem może być między innymi badanie, znane jako CARET study, w którym analizowano wpływ beta-karotenu na przebieg raka płuc u palaczy i wyciągnięto zaskakujące wnioski. Jednym z nich było na przykład stwierdzenie, że spożycie izolowanego beta-karotenu zwiększa ryzyko raka płuc. A chociaż właściwie nie chodziło o żadne „wnioski”, ponieważ badanie zostało przed końcem wstrzymane przez komisję etyki, „szkody komunikacyjne” już nastąpiły. Największego uszczerbku doznał oczywiście właśnie sam beta-karoten, ponieważ ówczesny mainstreamowy przekaz wyglądał następująco: „beta-karoten nie działa, a jeśli już palicie papierosy, to przede wszystkim nie jedzcie wtedy marchwi...“³

Z dzisiejszego punku widzenia i z perspektywy ponad ćwierćwiecza dalszych badań nad karotenoidami, wiemy już, że beta-karoten oczywiście działa, ale zdecydowanie nie działa sam. Współczesne naukowe spojrzenie na karotenoidy i ukierunkowanie większości badań jest dużo bardziej kompleksowe i bardziej holistyczne. Powszechnie doceniane jest zarówno odżywcze znaczenie poszczególnych substancji, w tym beta-karotenu, jak również ich stosunki i powiązania metaboliczne. Ale o tym, co karotenoidy rzeczywiście potrafią i gdzie ich szukać, opowiem następnym razem.

1. Istnieją także niewidoczni dla naszych oczu (bezbarwni) przedstawiciele tej grupy substancji.

2. Warto o tym wspomnieć, ponieważ wpisu w naukowej bazie danych nie można porównywać z tym, co znajdziecie na przykład w Wikipedii… Chodzi o informacje zupełnie innej rangi.
3. Zdecydowanie nie odpowiada to także powszechnych oczekiwaniom (tzw. zdrowemu rozsądkowi, cokolwiek to jest), ani nie wynika z późniejszych rewizji tego niedokończonego badania.

Źródła:

1. Booth V. H. (1945): Simplified procedure for estimation of total carotenoids in carrots. Journal of the Society of Chemical Industry 64: 194–196.
2. Britton G., Liaaen-Jensen S, Pfander H (2004): Carotenoids Hand Book. Birkhäuser, Basel.
3. Britton G., Liaaen-Jensen S., Pfander, H. (2009): Carotenoids volume 5: nutrition and health. Birkhäuser: Basel, Switzerland.
4. Britton G., Liaaen-Jensen S., Pfander H. (2017): Carotenoids: a colorful history. Carote Nature.
5. Chandra S., Khan S., Avula B., Lata H., Yang M. H., ElSohly M. A., Khan, I. A. (2014). Assessment of total phenolic and flavonoid content, antioxidant properties and yield of aeroponically and conventionally grown leafy vegetables and fruit crops: A comparative study. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2014, 1–9.
6. Kratchanova M., Denev P., Ciz M., Lojek A., Mihailov A. (2010). Evaluation of the antioxidant activity of medicinal plants containing polyphenol compounds. Comparison of two extraction systems. Acta Biochimica Polonica. 57(2), 229–234.
7. Maoka T., Etoh, H. (2010): Some biological functions of carotenoids in Japanese food, in Functional Foods of the East. CRC Press Boca Raton, 85–97.
8. Maoka T. (2020): Carotenoids as natural functional pigments. Journal of Natural Medicines 74: 1–16.
9. Omenn G. S., Goodman G. E., Thomquist M. D., Rosenstock L., Bamhart S., Gylys-Colwell I., et al. The Carotene and Retinol Efficacy Trial (CARET) to prevent lung cancer in high-risk populations: a pilot study with asbestos-exposed workers. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 1993; 2: 381–7.
10. Peto R., Doll R., Buckley J. D., Sporn M. B. (1981): Can dietary beta-carotene materially reduce human cancer rate? Nature 290: 201–208.