β -karotén je najvýznamnejším členom skupiny karotenoidov, prírodných farbív, ktoré sa vyskytujú v ľudskej strave. Pozostáva zo 40 atómov uhlíka (vid obr.) v jadrovej štruktúre konjugovaných dvojitých väzieb substituovaných 2 β- ionónovými kruhmi. Vďaka svojmu rozsiahlemu systému 9 plne konjugovaných dvojitých väzieb vykazuje β -karotén hlavný absorpčný potenciál vo viditeľnom spektre s maximom pri ~450 nm, čo je zodpovedné za oranžovú až červenú farbu molekuly.
Beta karotén je obranná látka v rastlinách proti singletovému kyslíku, v ľudskom tele funguje ako antioxidant. Pri jeho nedostatku sa zvyšuje riziko rakoviny a klesá celková obranyschopnosť organizmu. Ak nie je telu dodávaný ani vitamín A, nie je z čoho tento vitamín vyrábať, a to so sebou nesie významné zdravotné riziká. Pri predávkovaní betakaroténom (na rozdiel od vitamínu A) nehrozia žiadne vážnejšie zdravotné problémy. Vedľa prírodného betakaroténu, obsiahnutého prevažne v zelenine, sa vyrába syntetický betakarotén, ktorý sa používa do komerčných potravinových doplnkov a kozmetických výrobkov. Syntetický betakarotén má inú štruktúru molekuly -konjugovaný systém dvojných väzieb) než prírodný. Preukázalo sa, že syntetický betakarotén pôsobí inak na ľudský organizmus než prírodný, a to skôr negatívne. V jednej rozsiahlej štúdii o vplyve betakaroténu na incidenciu nádorov u fajčiarov syntetický betakarotén výskyt nádorov pľúc zvyšoval, zatiaľ čo veľa štúdií sledujúcich vplyv prírodného betakaroténu na incidenciu nádorov rôznych orgánov preukazovalo zníženie incidencie nádorov. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) syntetický betakarotén patrí tiež k látkam, ktoré zvyšujú riziko srdcovo-cievnych ochorení.
V systéme rastlín zachytávajúcich svetlo karotenoidy zabraňujú fotooxidačnému poškodeniu inhibíciou tvorby singletového kyslíka. Kľúčovou otázkou je, či sú takéto antioxidačné procesy, ktoré možno pripísať β -karoténu, dôležité u ľudí. Štúdie s pacientmi trpiacimi erytropoetickou protoporfýriou podporujú myšlienku, že β -karotén zháša excitované molekuly ( 25 , 26 ). V dôsledku genetickej poruchy cirkulujú v organizme nefyziologicky vysoké hladiny fotosenzibilizátora protoporfyrínu IX, ktorý v tkanivách vystavených svetlu vytvára singletový kyslík. Príznaky sa zmierňujú suplementáciou vysokými dávkami β -karoténu. Nie je známe, či je tento mechanizmus tvorby singletového kyslíka relevantný u zdravých ľudí.
Vďaka svojej jedinečnej štruktúre a účinnosti štiepenia je β -karotén najúčinnejším karotenoidom provitamínu A. Ako antioxidant táto zlúčenina tlmí singletový molekulárny kyslík a zachytáva reaktívne formy kyslíka, najmä peroxylové radikály. Tlmenie singletového kyslíka je pravdepodobne obmedzené na pokožku ako jediné tkanivo vystavené svetlu, ktoré obsahuje vyššie hladiny β -karoténu; iné karotenoidy vykazujú podobnú aktivitu. Po zachytení radikálov sa β -karotén rozkladá a nemôže sa regenerovať. Preto sa predpokladá, že hlavnou funkciou β -karoténu v ľudskej výžive je funkcia provitamínu A.
Obsah β -karoténu v strave
mrkva – 8332 μg na 100 g
špenát – 6288 μg na 100 g
rímsky šalát – 5226 μg na 100 g
sladké zemiaky – 5219 μg na 100 g
tekvica – 4570 μg na 100 g
melón – 2020 μg na 100 g
červená paprika – 1525 μg na 100 g
marhule – 1094 μg na 100 g
brokolica – 929 μg na 100 g
hrachové struky – 760 μg na 100 g