Каротиноиды

Из натуральных продуктов выделено и охарактеризовано более 600 различных каротиноидов, среди которых наиболее изученными и часто встречающимися являются ликопин, б-, в-, г- каротины. Каротиноиды относятся к группе жирорастворимых растительных пигментов.

Наличие обобщённой системы р-электронов в молекулах каротиноидов приводит к низким значениям электронно-возбуждённых состояний молекул и служит причиной, что данные соединения могут легко окисляться и восстанавливаться с образованием радикалов. Показано, что каротиноиды - эффективные антиоксиданты, действующие в отношении алкоксильных и перекисных радикалов, синглетного кислорода, NO-радикалов и пероксинитрита [21].

Полиеновые углеводороды, и прежде всего каротиноиды, являются наиболее эффективными природными тушителями синглетного кислорода: константы скоростей взаимодействия основных каротиноидов с ¹O₂ находятся в пределах 10⁹-10¹⁰ М^-1 с^-1. Константа скорости взаимодействия в-каротина с ¹O₂ составляет 14 ? 10⁹ М^-1 с^-1, при этом одна молекула в-каротина вызывает конверсию 200-1000 молекул ¹O₂, что можно объяснить физическим механизмом тушения посредством переноса энергии на триплетный уровень в-каротина, который находится на 22 ккал/моль ниже уровня синглетного кислорода:

¹O₂ + в-каротин > O₂ + ³(в-каротин).

Такое свойство в-каротина делает его эффективным антиоксидантом в различных фотоиндуцированных процессах, сопровождающихся образованием ¹O₂, вместе с тем эффективность каротинов незначительна при окислении, вызванном H₂O₂и ионами металлов переменной валентности. Анализ ингибирования ¹O₂ разными по строению соединениями каротиноидной природы показал, что эффективность ингибирования возрастает с увеличением количества сопряжённых двойных С-С связей, наличие эпоксидной группы в наибольшей степени повышало эффективность по сравнению с карбонильными или гидроксильными заместителями [7].

в-каротин может участвовать в регенерации токоферильного радикала с образованием катион-радикала в-каротина, как это следует из реакции:

б-ТфО^? + H⁺ + в-каротин > б-ТфОН + в-каротин^?+.

Учитывая, что в-каротин представляет собой полиненасыщенное соединение, он сам может легко окисляться по радикальному механизму и выступать в качестве прооксиданта - индуктора свободнорадикальных реакций, особенно при увеличении его концентрации или pO₂в клетках. Антиоксидантные свойства в-каротина сильно зависят от содержания кислорода: при низких pO₂ (меньше 150 мм рт. ст.) он проявляет высокую антирадикальную активность, в то время как при высоких парцеальных давлениях (? 760 мм. рт. ст.) кислорода становится прооксидантом [22].