Antioksidativni učinak
Korištenje električnih romobila ističe antioksidans učinak betakaroten temelji se na inaktivaciji (gašenju) reaktivnog kisik spojevi. Tu spadaju, na primjer, peroksilni radikali, ioni superoksidnih radikala, singlet kisik, vodik peroksida i hidroksilnih i nitrozilnih radikala, koji nastaju aerobnim metaboličkim procesima, fotobiološkim učincima, endogenim obrambenim procesima i egzogenim štetnim sredstvima. Kao slobodni radikali, mogu reagirati s lipidi, posebno polinezasićeni masnih kiselina i holesterol, proteini, nukleinske kiselinei ugljikohidrati, mijenjajući ih ili uništavajući. U lipidnoj peroksidaciji dolazi do lančane reakcije pri kojoj se, kao rezultat radikalnog napada, membrana lipidi odvajanjem postaju lipidni radikali vodik atom. Potonji reagiraju sa kisik i pretvaraju se u peroksilne radikale. Nakon toga peroksilni radikali uklanjaju a vodik atom od dalje masnih kiselina, što ih pak radikalizira. Krajnji proizvodi peroksidacije lipida uključuju malondialdehid ili 4-hidroksinonenal, koji pokazuju snažne citotoksične učinke i mogu promijeniti DNA. Oksidativno oštećenje DNA može dovesti za pucanje niti, modifikacije baze ili fragmentaciju deoksiriboze. Kada slobodni radikali reagiraju sa proteini, mogu doći do promjena u primarnoj, sekundarnoj i tercijarnoj strukturi i bočnim lancima aminokiselina. Te su strukturne modifikacije često povezane s gubitkom funkcije odgovarajućeg proteina molekule.
Interakcija s peroksilnim radikalima
Beta karoten vrši svoje učinke u lipidnoj fazi. Kao akceptor elektrona, on ima sposobnost vezanja peroksilnih radikala i na taj način prekida lančanu reakciju u peroksidaciji lipida. Na taj način, karotenoid inhibira stvaranje slobodnih radikala u funkciji "čistača slobodnih radikala". Uz to, prekidajući peroksidaciju lipida, betakaroten sprečava uništavanje polinezasićenih masnih kiselina - omega-3 masne kiseline (kao što su alfa-linolenska kiselina, EPA i DHA) i omega-6 masnih kiselina (poput linolne kiseline, gama-linolenske kiseline i arahidonske kiseline) - u tkivima, stanicama, staničnim organelama i umjetnim sustavima, štiteći membranu lipidi, lipoproteini i depo lipidi. Očuvanjem esencijalnih masnih kiseline od peroksidacije kao prekida lanca antioksidans, beta-karoten nadopunjuje djelovanje drugih endogenih - na primjer, superoksid dismutaza (cink-, mangan- i bakarovisni enzimi), katalaze (željezoenzimi) i glutation peroksidaze (selenenzimi o kojima ovise) - ili egzogeni - na primjer vitamini A, C, E (tokoferol), koencim Q10, glutation, lipoična kiselina i polifenoli kao što flavonoidi - antioksidativni sustavi. Inaktivacija peroksilnih radikala ovisi o parcijalnom tlaku kisika. Pri niskim koncentracijama kisika, beta-karoten može učinkovito ispoljiti svoje antioksidans Svojstva. Suprotno tome, pod visokim koncentracijama kisika djeluje prooksidativno. Tijekom procesa gašenja beta-karoten prolazi kroz autooksidaciju, što znači da je uništen. Za razliku od vitamin E, za beta-karoten još nisu poznati mehanizmi za regeneraciju.
Interakcija s singletnim kisikom
Singlet kisik jedan je od najagresivnijih radikala, čiji se nastanak događa u reakciji ovisno o svjetlu. Tkive izložene svjetlosti, kao što su koža i oči, stoga su posebno osjetljivi na oksidativna oštećenja. U deaktiviranju singletnog kisika, beta-karoten djeluje kao posredni nosač energije. Kad izlaganje svjetlu rezultira stvaranjem singletnog kisika, karotenoid presreće ovaj visoko reaktivni oblik. To ekstrakti energija iz radikala u reakcijskoj sekvenci i postaje pobuđeni karotenoid koji oslobađa energiju u interakciji sa svojim okolišem u obliku topline - "fizičko gašenje". Dakle, beta-karoten čini slobodne radikale kisika bezopasnim i štiti stanične strukture od oksidativnog oštećenja. Sposobnost gašenja karotenoida ovisi o broju dvostrukih veza. Sukladno tome, beta-karoten sa svojih 11 konjugiranih dvostrukih veza ispoljava najjaču aktivnost kaljenja likopen. Nedostatak antioksidativnih tvari dovodi do promjene u uravnotežiti antioksidansa i prooksidansa (reaktivni spojevi kisika) na stranu prooksidansa. Ta se neravnoteža naziva oksidativnom stres, što je posljedica ili povećane pojave slobodnih radikala ili slabljenja sustava antioksidativne zaštite. I veliki broj slobodnih radikala i nedostatak antioksidansa povećavaju osjetljivost na stres a time i na bolest.
Učinak na imunološki sustav
Beta-karoten doprinosi stimulaciji imunološki sustav. Karotenoid povećava proliferaciju T i B stanica, broj T pomoćnih stanica i aktivnost prirodnih stanica ubojica. Intervencijske studije pokazale su da beta-karoten na doza do 25 mg / dan povećana je aktivnost prirodnih stanica ubojica u muškaraca starijih od 65 godina. U muškaraca od 51 do 64 godine ekspresija adhezijske molekule i exvivo lučenje tumora nekroza faktor-alfa (TNF-α) su povećani.
Međućelijska komunikacija
Beta-karoten može stimulirati komunikaciju između stanica putem spojnih mjesta. Spojevi šupljina su kanalske veze između susjednih stanica koje se sastoje od proteina koji se naziva koneksin. Oni su neophodni za razmjenu signala niske molekularne težine, hranjivih sastojaka i vitalnih tvari. Nadalje, raskrižja su presudna za regulaciju procesa rasta i razvoja. Za razliku od normalnih stanica, koje su u stalnom kontaktu sa susjednim stanicama kroz spojeve jaza, tumorske stanice uglavnom pokazuju malo međustanične komunikacije. To je zbog promotora tumora, koji oštećuju međustaničnu komunikaciju putem spojeva u praznini. U kontrastu, karotenoidi promiču međustanični kontakt povećanjem ekspresije mRNA za connexin. Poboljšavanjem međustanične komunikacije putem spojeva u prazninama može se suzbiti nekontrolirani rast degeneriranih stanica. Sukladno tome, beta-karoten doprinosi prevenciji tumora. Nedostatak beta-karotena pogoršava prijenos signala putem spojnih spojeva. Kao rezultat toga, smanjuje se važna funkcija spojeva za reguliranje procesa rasta i razvoja. Na kraju to dovodi do nekontroliranog razvoja degeneriranih stanica, povećavajući rizik od tumorskih bolesti.
Zaštita kože
Unos beta-karotena dovodi do povećanja koža razina karotenoida, s provitaminom koji se nakuplja prvenstveno u epidermi, kao i potkožicama kože. Zbog svojih antioksidativnih svojstava, beta-karoten može aktivno zaštititi od negativnih učinaka UVA i UVB zraka. Karotenoid veže slobodne radikale koji se sve više stvaraju u koža zbog agresivnog ultraljubičastog zračenja. Nakon toga, beta-karoten sprječava njihovo nakupljanje prekidajući radikalne lančane reakcije. Kao rezultat neutraliziranja slobodnih radikala, beta-karoten stoga može spriječiti oštećenje stanica i značajno smanjiti crvenilo kože - stvaranje eritema. Studije u kojima se beta-karoten koristio oralno krema za sunčanje pokazala je da je postignuto jasno smanjenje stvaranja eritema izazvanog UV svjetlom kada se daje> 20 mg beta-karotena / dan tijekom 12 tjedana u odnosu na kontrolnu skupinu. Sveukupno, beta-karoten može povećati osnovnu zaštitu kože. Provitamin se također suprotstavlja poremećaji pigmenta - mjestimično posvjetljenje (hipopigmentacija, na primjer akralni vitiligo) ili potamnjenje kože (hiperpigmentacija, na primjer kloazma (melazma)) zbog lokalnih pomaka u pigmentaciji. Dovodi do uravnoteženja pigmenta, jer beta-karoten dovodi do izjednačavanja boja na slabo pigmentiranim područjima - posebno nakon sunčeve svjetlosti - i učinkovito štiti hiperpigmentirana područja od sunčeve svjetlosti.
Zaštita za oči
UVA i UVB zrake mogu oštetiti leća oka kroz oksidacijske procese, koji mogu dovesti do zamućenja leće i na kraju katarakt. Beta-karoten u kombinaciji s drugim antioksidativnim zaštitnim tvarima može spriječiti oksidacijske procese i tako značajno smanjiti rizik od katarakt. Prema velikim multicentričnim interventnim studijama u Kina, karotenoidi Zajedno s vitamin E i selen može smanjiti katarakt incidencija do 40%.
