เบต้าแคโรทีน: ความหมายการสังเคราะห์การดูดซึมการขนส่งและการแพร่กระจาย

เบต้าแคโรที อยู่ในกลุ่มใหญ่ของ นอยด์ - เม็ดสีไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) สีย้อม ต้นกำเนิดของพืช - ซึ่งจัดเป็น สารประกอบพืชทุติยภูมิ (สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพด้วย สุขภาพ- ผลการส่งเสริม -“ ส่วนผสมที่ปราศจากคุณค่า”) เบต้าแคโรที เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดและในแง่ของปริมาณตัวแทนธรรมชาติที่สำคัญที่สุดของชั้นสสาร นอยด์ซึ่งเป็นที่มาของชื่อรวมของสารประกอบด้วย คุณสมบัติโครงสร้างของ เบต้าแคโรที คือโครงสร้างโพลีอีนที่สมมาตรไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (สารประกอบอินทรีย์ที่มีหลาย ๆ คาร์บอน- พันธะคู่คาร์บอน (CC)) ประกอบด้วยหน่วยไอโซพรีนอยด์แปดหน่วยและพันธะคู่คอนจูเกต 11 พันธะ (→เตตระเทอร์พีนที่มีอะตอม 40 C) วงแหวน beta-ionone (วงแหวนไตรเมธิลไซโคลเฮกซีนที่ไม่ได้รับการทดแทน) ติดอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของห่วงโซ่ไอโซพรีนอยด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่เกิดขึ้นในเรตินอลด้วย (วิตามิน) และเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับกิจกรรมวิตามินเอ ระบบพันธะคู่คอนจูเกตให้เบต้าแคโรทีนมีสีแดงอมส้มเป็นสีแดงและรับผิดชอบคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์บางประการของแคโรทีนอยด์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับผลกระทบทางชีววิทยา ความเด่นชัดของ lipophilicity (ความสามารถในการละลายไขมัน) ของเบต้าแคโรทีนมีผลต่อลำไส้ทั้งสอง (เกี่ยวกับลำไส้) การดูดซึม และ การกระจาย ในสิ่งมีชีวิตเบต้าแคโรทีนสามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบทางเรขาคณิตที่แตกต่างกัน (cis / trans isomers) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ซึ่งกันและกัน ในพืชเบต้าแคโรทีนมีอยู่เป็นส่วนใหญ่ (~ 98%) เป็นไอโซเมอร์ออลทรานส์ที่เสถียร ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์บางครั้งรูปแบบไอโซเมอร์ที่แตกต่างกันสามารถเกิดขึ้นได้ในทางตรงกันข้ามกับแซนโธฟิลล์เช่นลูทีนซีแซนทีนและเบต้าคริปโตแซนธินเบต้าแคโรทีนเช่นอัลฟาแคโรทีนและ ไลโคปีนไม่มีไฟล์ ออกซิเจน กลุ่มการทำงาน จากทั้งหมดประมาณ 700 นอยด์ ระบุได้ประมาณ 60 แปลงเป็น วิตามิน (retinol) โดยการเผาผลาญของมนุษย์จึงจัดแสดงกิจกรรมของโปรวิตามินเอ เบต้าแคโรทีน (ไอโซเมอร์ all-trans และ 13-cis) เป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดด้วยคุณสมบัตินี้และมีสูงสุด วิตามิน ตามด้วยอัลฟา - แคโรทีนแบบ all-trans, all-trans beta-cryptoxanthin และ 8′-beta-apocarotenal ดังนั้นเบต้าแคโรทีนจึงมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งในการจัดหาวิตามินเอโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ที่รับประทานวิตามินเอต่ำเช่นมังสวิรัติ ความต้องการระดับโมเลกุลของแคโรทีนอยด์เพื่อประสิทธิภาพของวิตามินเอ ได้แก่ :

• วงแหวนเบต้า - ไอออน (วงแหวนไตรเมธิลไซโคลเฮกซีนคอนจูเกตที่ไม่ได้ทดแทน)
  • การเปลี่ยนแปลงแหวนนำไปสู่การลดกิจกรรม
  • แคโรทีนอยด์ที่มีวงแหวนออกซิเจน (O) เช่นลูทีนและซีแซนทีนหรือไม่มีโครงสร้างวงแหวนเช่นไลโคปีนไม่มีกิจกรรมของวิตามินเอ
• โซ่ไอโซพรีนอยด์
  • อย่างน้อย 15 C อะตอมบวก 2 หมู่เมธิล
  • ไอโซเมอร์ของ Cis มีฤทธิ์ทางชีวภาพต่ำกว่าไอโซเมอร์ทรานส์

แสงและความร้อนหรือการปรากฏตัวของ ออกซิเจน สามารถลดการทำงานของวิตามินเอของเบต้าแคโรทีนผ่านทางไอโซเมอไรเซชัน (คอนฟิกูเรชันการแปลง→ cis) และการดัดแปลงโครงสร้างโมเลกุลโดยออกซิเดชั่น

การสังเคราะห์

เบต้าแคโรทีนถูกสังเคราะห์โดยพืชสาหร่ายและ แบคทีเรีย มีความสามารถในการสังเคราะห์แสงและถูกเก็บไว้ในสิ่งมีชีวิตของพืชในโครโมพลาสต์ (พลาสปิดสีส้มเหลืองและแดงโดยแคโรทีนอยด์ในกลีบดอกผลไม้หรืออวัยวะเก็บ (แครอท) ของพืช) และคลอโรพลาสต์ (ออร์แกเนลล์ของเซลล์สาหร่ายสีเขียวและพืชชั้นสูง ที่ทำการสังเคราะห์ด้วยแสง) - รวมอยู่ในเมทริกซ์ที่ซับซ้อนของ โปรตีน, ไขมันและ คาร์โบไฮเดรต. ที่นั่นเบต้าแคโรทีนร่วมกับแคโรทีนอยด์อื่น ๆ ช่วยป้องกันความเสียหายจากการเกิดโฟโตซิเดทีฟโดยทำหน้าที่เป็น "quencher" ("detoxifier," "inactivator") ของปฏิกิริยา ออกซิเจน สารประกอบ (1O2, ออกซิเจนสายเดี่ยว) กล่าวคือดูดซับพลังงานที่เปล่งปลั่งโดยตรงผ่านสถานะสามเท่าและปิดการใช้งานโดยการปล่อยความร้อน เนื่องจากความสามารถในการดับเพิ่มขึ้นตามจำนวนพันธะคู่เบต้าแคโรทีนที่มีพันธะคู่ 11 พันธะจึงมีฤทธิ์ในการดับที่แข็งแกร่งที่สุดเมื่อเทียบกับแคโรทีนอยด์อื่น ๆ เบต้าแคโรทีนแสดงถึงแคโรทีนอยด์ที่มีอยู่มากที่สุดในธรรมชาติพบได้ในผลไม้หลากหลายชนิด (2-10 มก. / กก.) และผัก (20-60 มก. / กก.) แม้ว่าเนื้อหาจะแตกต่างกันไปมากขึ้นอยู่กับความหลากหลาย ฤดูกาลระดับความสุกการเจริญเติบโตการเก็บเกี่ยวและสภาพการเก็บรักษาและในส่วนต่างๆของพืช ตัวอย่างเช่นใบด้านนอกของ กะหล่ำปลี มีเบต้าแคโรทีนมากกว่าใบด้านใน 200 เท่า ผักผลไม้สีเหลือง / ส้มและผักใบเขียวเข้มเช่นแครอทสควอชคะน้าผักโขมซาวอย กะหล่ำปลีผักกาดหอมของเนื้อแกะพริกหวานชิโครีมันเทศและแตงโมอุดมไปด้วยเบต้าแคโรทีนเป็นพิเศษ เนื่องจากคุณสมบัติในการเป็นสีจึงมีการใช้เบต้าแคโรทีนที่สกัดจากพืชหรือสังเคราะห์เป็นสี (E 160 และ E 160a ตามลำดับ) ประมาณ 5% ของอาหารทั้งหมดในเยอรมนีรวมถึงสี เนย, เนยเทียม, ผลิตภัณฑ์จากนม, สเปรด, ขนมหรือโซดาโดยมีค่าเฉลี่ยระหว่าง 1-5 มก. / กก. และมก. / ล. ที่เติมลงในอาหารและเครื่องดื่มที่เป็นของแข็งตามลำดับ

การดูดซึม

เนื่องจากลักษณะไลโปฟิลิก (ละลายในไขมัน) เบต้าแคโรทีนจึงถูกดูดซึม (ถ่ายขึ้น) ที่ส่วนบน ลำไส้เล็ก ระหว่างการย่อยไขมัน สิ่งนี้จำเป็นต้องมีไขมันในอาหาร (3-5 กรัม / มื้อ) เป็นตัวขนส่ง กรดน้ำดี เพื่อละลาย (เพิ่มความสามารถในการละลาย) และสร้าง micelles และ esterases (ย่อยอาหาร เอนไซม์) เพื่อแยกเบต้าแคโรทีนเอสเทอร์ หลังจากปล่อยออกจากเมทริกซ์อาหารแล้วเบต้าแคโรทีนจะรวมอยู่ในลูเมนของลำไส้เล็กกับสารไลโปฟิลิกอื่น ๆ และ กรดน้ำดี เพื่อสร้าง micelles แบบผสม (โครงสร้างทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-10 นาโนเมตรซึ่งไขมัน โมเลกุล จัดเรียงในลักษณะที่ น้ำ- ส่วนของโมเลกุลที่ละลายน้ำจะหันออกด้านนอกและส่วนของโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำจะหันเข้าด้านใน) - ระยะ micellar สำหรับการละลาย (เพิ่มความสามารถในการละลาย) ของ ไขมัน - ซึ่งถูกดูดซึมเข้าสู่ enterocytes (เซลล์ของลำไส้เล็ก เยื่อบุผิว) ของ ลำไส้เล็กส่วนต้น (ลำไส้เล็กส่วนต้น) และเจจูนัม (jejunum) ผ่านกระบวนการแพร่กระจายแบบพาสซีฟ การดูดซึม อัตราของเบต้าแคโรทีนจากอาหารจากพืชแตกต่างกันมากระหว่างและภายในแต่ละบุคคลตั้งแต่ 30 ถึง 60% ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของไขมันที่บริโภคในเวลาเดียวกันโดยเฉลี่ย 50% เมื่อบริโภคเบต้าแคโรทีนประมาณ 1-3 มก. ในแง่ของอิทธิพลที่ส่งเสริมต่อการดูดซึมเบต้าแคโรทีนกรดไขมันอิ่มตัวมีประสิทธิภาพมากกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (กรดไขมันโพลีอีน PFS) ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ดังต่อไปนี้:

• PFS เพิ่มขนาดของ micelles ผสมซึ่งจะลดอัตราการแพร่กระจาย
• PFS เปลี่ยนประจุของพื้นผิว micellar ลดความสัมพันธ์ (ความแข็งแรงในการยึดเกาะ) กับ enterocytes (เซลล์ของเยื่อบุผิวลำไส้เล็ก)
• PFS (กรดไขมันโอเมก้า 3 และ -6) ครอบครองพื้นที่มากกว่ากรดไขมันอิ่มตัวในไลโปโปรตีน (มวลรวมของไขมันและโปรตีน - อนุภาคคล้ายไมเซล - ซึ่งทำหน้าที่ขนส่งสารไลโปฟิลิกในเลือด) จึง จำกัด พื้นที่สำหรับไลโปฟิลิกอื่น ๆ โมเลกุลรวมทั้งเบต้าแคโรทีน
• PFS โดยเฉพาะโอเมก้า 3 กรดไขมัน, ยับยั้งการสังเคราะห์ไลโปโปรตีน.

ความสามารถในการดูดซึมของเบต้าแคโรทีนขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกและภายนอกต่อไปนี้นอกเหนือจากการบริโภคไขมัน [3, 6, 7, 11-13, 16, 23, 24, 26, 30, 31, 33, 34, 37, 41, 42 , 46]:

• ปริมาณเบต้าแคโรทีนทางอาหาร (อาหาร) ที่ให้มา - เมื่อขนาดยาเพิ่มขึ้นความสามารถในการดูดซึมสัมพัทธ์ของแคโรทีนอยด์จะลดลง
• รูปแบบไอโซเมอริก - เบต้าแคโรทีนสามารถดูดซึมได้ดีกว่าในรูปแบบทั้งหมดของทรานส์มากกว่าในรูปแบบ cis
• แหล่งอาหาร - จากอาหารเสริม (เบต้าแคโรทีนที่แยกได้) แคโรทีนอยด์มีมากกว่าจากผักและผลไม้ (เบต้าแคโรทีนดั้งเดิม) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระดับเบต้าแคโรทีนในซีรัมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากรับประทานอาหารเสริมเมื่อเทียบกับการรับประทานแบบเดียวกัน ปริมาณจากอาหารปกติ
• เมทริกซ์อาหารที่มีเบต้าแคโรทีนรวมอยู่ด้วย - จากผักแปรรูป (เชิงกลการบำบัดความร้อน) เบต้าแคโรทีนจะดูดซึมได้ดีกว่าอาหารดิบ (> 15%) อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากมีแคโรทีนอยด์ในผักดิบ ในเซลล์ผลึกและล้อมรอบด้วยเมทริกซ์เซลลูโลสที่ย่อยไม่ได้ที่เป็นของแข็ง
• ปฏิกิริยากับส่วนผสมของอาหารอื่น ๆ :
  • ใยอาหารเช่นเพคตินจากผลไม้ลดการดูดซึมของเบต้าแคโรทีนโดยการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายน้ำได้ไม่ดีกับแคโรทีนอยด์
  • Olestra (สารทดแทนไขมันสังเคราะห์ที่ประกอบด้วยเอสเทอร์ของกรดไขมันและซูโครส (→ซูโครสโพลีเอสเตอร์) ซึ่งไม่สามารถแยกออกได้โดยไลเปสของร่างกาย (เอนไซม์สลายไขมัน) และไม่ถูกขับออกมาโดยไม่เปลี่ยนแปลง) ลดการดูดซึมเบต้าแคโรทีน
  • ไฟโตสเตอรอลและสตานอล (สารประกอบทางเคมีจากคลาสสเตอรอลที่พบในส่วนของพืชที่มีไขมันเช่นเมล็ดถั่วงอกและเมล็ดพืชซึ่งมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างของคอเลสเตอรอลมากและขัดขวางการดูดซึมของมัน) ทำให้การดูดซึมเบต้าแคโรทีนในลำไส้ลดลง
  • การรับประทานสารผสมแคโรทีนอยด์เช่นเบต้าแคโรทีนลูทีนและไลโคปีนสามารถยับยั้งและส่งเสริมการดูดซึมเบต้าแคโรทีนในลำไส้
  • โปรตีน และ วิตามินอี เพิ่มเบต้าแคโรทีน การดูดซึม.
• ประสิทธิภาพในการย่อยอาหารของแต่ละบุคคลเช่นการแลกเปลี่ยนทางกลในระบบทางเดินอาหารส่วนบน pH ในกระเพาะอาหารการไหลของน้ำดี - การเคี้ยวอย่างละเอียดและ pH ของน้ำในกระเพาะอาหารต่ำจะส่งเสริมการหยุดชะงักของเซลล์และการปล่อยเบต้าแคโรทีนที่ถูกผูกไว้และเอสเทอร์ทีนตามลำดับซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการดูดซึมของแคโรทีนอยด์ การไหลเวียนของน้ำดีลดลงลดการดูดซึมเนื่องจากการสร้างไมเซลล์บกพร่อง
• สถานะอุปทานของสิ่งมีชีวิต
• ระดับการจัดหาวิตามินเอ - ด้วยสถานะวิตามินเอที่ดีการดูดซึมเบต้าแคโรทีนจะลดลง
• ปัจจัยทางพันธุกรรม

เปลี่ยนรูปทางชีวภาพ

ใน cytosol ของเซลล์ของ jejunum (ลำไส้ว่าง) ส่วนหนึ่งของเบต้าแคโรทีนจะถูกเปลี่ยนเป็นเรตินอล (วิตามินเอ) เพื่อจุดประสงค์นี้แคโรทีนอยด์จะถูกแยกออกที่พันธะคู่กลางหรือนอกรีต (กระจายอำนาจ) โดยเอนไซม์ไซโตโซลิกที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ 15,15′-dioxygenase - carotenase โดยมีความแตกแยกกลางเป็นกลไกเด่น ในขณะที่ความแตกแยกกลาง (สมมาตร) ของเบต้าแคโรทีนก่อให้เกิดสอง โมเลกุล ของความแตกแยกของม่านตาที่กระจายอำนาจ (ไม่สมมาตร) ของแคโรทีนอยด์ทำให้เกิด 8′-, 10′- และ 12′-beta-apocarotene ตามลำดับขึ้นอยู่กับบริเวณที่เกิดการย่อยสลาย (การสลายตัว) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นหนึ่งโมเลกุลของจอประสาทตา โดยการย่อยสลายเพิ่มเติมหรือการทำให้โซ่สั้นลงตามลำดับ ตามมาด้วยการลดลงของเรตินอลเป็นเรตินอลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพโดย แอลกอฮอล์ dehydrogenase - กระบวนการย้อนกลับ - ซึ่งจับกับ cellular retinol-binding protein II (CRBPII) และ - ที่ความเข้มข้นทางสรีรวิทยา - ถูกเอสเทอร์โดย เลซิติน-retinol acyltransferase (LRAT) หรือ - ที่ความเข้มข้นสูงกว่า - โดย acyl-CoA-retinol acyltransferase (ARAT) กับ กรดไขมันส่วนใหญ่เป็นกรดปาล์มิติก (→ retinyl เอสเตอร์). นอกจากนี้เรตินายังสามารถถูกออกซิไดซ์เป็นกรดเรติโนอิกซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น [1, 3-5, 13, 31, 36, 37] การแปลง (การเปลี่ยนแปลง) ของเบต้าแคโรทีนเป็นเรตินอลในไซโตซอลของเอนเทอโรไซต์ (เซลล์ของลำไส้เล็ก เยื่อบุผิว) คาดว่าจะอยู่ที่ 17% นอกจากเอนเทอโรไซต์แล้วการเผาผลาญ (การเผาผลาญ) ยังสามารถเกิดขึ้นได้ในไซโตซอลของ ตับ, ปอด, ไตและเซลล์กล้ามเนื้อ ทั้งออกซิเจนและไอออนของโลหะ - น่าจะเป็น เหล็ก - จำเป็นต้องรักษากิจกรรมของ 15,15′-dioxygenase การเปลี่ยนเบต้าแคโรทีนเป็นเรตินอลขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

• ปัจจัยทางพันธุกรรม
• ลักษณะอาหารที่มีผลต่อการดูดซึมของลำไส้เช่นเมทริกซ์อาหารและปริมาณไขมัน
• ปริมาณเบต้าแคโรทีนที่ให้มา
• สถานะโปรตีน
• สถานการณ์อุปทานของสิ่งมีชีวิต
• ปริมาณวิตามินเอและวิตามินอี
• บริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

เมื่อรับประทานเบต้าแคโรทีนและเรตินอล (วิตามินเอ) พร้อมกันหรือเมื่อสถานะวิตามินเอดีการทำงานของ 15,15′-dioxygenase ในเซลล์ลำไส้เล็กจะลดลงลดอัตราการเปลี่ยนและเพิ่มปริมาณเบต้าแคโรทีนที่เป็น ไม่แยก ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีความเสี่ยง ภาวะวิตามินเกิน แม้จะมีเบต้าแคโรทีนในปริมาณที่สูงมาก อิทธิพลของชนิดของอาหารเมทริกซ์อาหารที่มีเบต้าแคโรทีนรวมอยู่ด้วยและปริมาณของไขมันที่เพิ่มในเวลาเดียวกันต่อการเปลี่ยนเบต้าแคโรทีนไปเป็นเรตินอลแสดงในตารางต่อไปนี้

มีผลเทียบเท่ากับ 1 ไมโครกรัมของ all-trans-retinol	เบต้าแคโรทีน 2 µg ในนม	อัตราส่วนการแปลง 2: 1
	เบต้าแคโรทีน 4 µg ในไขมัน	อัตราส่วนการแปลง 4: 1
	เบต้าแคโรทีน 8 µg ในแครอทที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันที่ปรุงด้วยไขมันหรือผักใบเขียวปรุงสุกตามลำดับ	อัตราส่วนการแปลง 8: 1
	เบต้าแคโรทีน 12 µg ในแครอทต้มสุก	อัตราส่วนการแปลง 12: 1
	เบต้าแคโรทีน 26 µg ในผักใบเขียวปรุงสุก	อัตราส่วนการแปลง 26: 1

เพื่อให้ได้กิจกรรมของวิตามินเอที่สอดคล้องกับการรับประทานออล - ทรานส์ - เรตินอล 1 ไมโครกรัมให้ได้รับเบต้าแคโรทีนเช่น 2 ไมโครกรัมจาก นมต้องใช้ผักใบเขียวที่ปรุงสุกแล้ว 12 fromg หรือ 26 µg จากผักใบเขียวที่ปรุงสุก สิ่งนี้ทำให้ชัดเจนว่าผ่านการเลือกอาหารตามเป้าหมายการมีไขมันในอาหารและกระบวนการแปรรูปอาหารเช่น การปรุงอาหาร หรือการบดเชิงกลตามลำดับจำเป็นต้องให้เบต้าแคโรทีนในอาหารน้อยลงเพื่อเปลี่ยนเป็นเรตินอลซึ่งเกิดจากการดูดซึมในลำไส้ที่ดีขึ้น ด้วยการเพิ่มการดูดซึมเบต้าแคโรทีนการเปลี่ยนแคโรทีนอยด์เป็นเรตินอลในเอนเทอโรไซต์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ขนส่งและจำหน่ายในร่างกาย

ส่วนของเบต้าแคโรทีนที่ไม่ได้รับการเผาผลาญไปเป็นเรตินอลในเซลล์เยื่อเมือกของ ลำไส้เล็ก ถูกรวมเข้าด้วยกันพร้อมกับเรตินิลเอสเทอร์และสารไลโปฟิลิกอื่น ๆ เข้าไปในไคโลมิตรอน (CM, ไลโปโปรตีนที่อุดมด้วยไขมัน) ซึ่งจะถูกหลั่งออกมา (หลั่ง) เข้าไปในช่องว่างคั่นระหว่างหน้าของเอนเทอโรไซต์โดย exocytosis (การขนส่งสารออกจากเซลล์) และขนส่งออกไปทาง ที่ น้ำเหลือง. ผ่านทางช่องท้อง truncus (น้ำเหลืองที่ไม่มีการจับคู่ลำตัวของช่องท้อง) และ ductus thoracicus (ลำตัวเก็บน้ำเหลืองของช่องทรวงอก) chylomicrons จะเข้าสู่ subclavian หลอดเลือดดำ (subclavian vein) และ jugular vein (jugular vein) ตามลำดับซึ่งมาบรรจบกันเพื่อสร้างหลอดเลือดดำ brachiocephalic (ด้านซ้าย) - angulus venosus (มุมหลอดเลือดดำ) venae brachiocephalicae ของทั้งสองฝ่ายรวมกันเป็นผู้ที่เหนือกว่า Vena Cava (superior vena cava) ซึ่งเปิดในไฟล์ เอเทรียมด้านขวา ของ หัวใจ. Chylomicrons ถูกนำเข้าสู่อุปกรณ์ต่อพ่วง การไหลเวียน โดยแรงสูบของ หัวใจ. Chylomicrons มีครึ่งชีวิต (เวลาที่ค่าที่ลดลงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลตามเวลาจะลดลงครึ่งหนึ่ง) ประมาณ 30 นาทีและถูกย่อยสลายเป็นเศษของ chylomicron (CM-R อนุภาคที่เหลือของ chylomicron ไขมันต่ำ) ในระหว่างการขนส่งไปยัง ตับ. ในบริบทนี้ไลโปโปรตีน เอนไซม์ไลเปส (LPL) มีบทบาทสำคัญซึ่งตั้งอยู่บนพื้นผิวของเซลล์บุผนังหลอดเลือดของ เลือด เส้นเลือดฝอยและนำไปสู่การดูดซึมฟรี กรดไขมัน และเบต้าแคโรทีนและเรตินิลเอสเทอร์จำนวนเล็กน้อยเข้าไปในเนื้อเยื่อต่างๆเช่นกล้ามเนื้อเนื้อเยื่อไขมันและต่อมน้ำนมโดยการแตกของไขมัน อย่างไรก็ตามเบต้าแคโรทีนและเรตินเอสเทอร์ไรด์ส่วนใหญ่ โมเลกุล ยังคงอยู่ใน CM-Rs ซึ่งผูกกับตัวรับเฉพาะในไฟล์ ตับ และถูกนำเข้าไปในเซลล์เนื้อเยื่อของตับโดยใช้ endocytosis ที่เป็นสื่อกลางรับ (การรุกราน ของ เยื่อหุ้มเซลล์ →การบีบรัดของถุงที่มี CM-R (ออร์แกเนลล์ของเซลล์) เข้าสู่ภายในเซลล์) ในขณะที่เรตินิลเอสเทอร์เป็นไปตามวิถีการเผาผลาญของวิตามินเอเบต้าแคโรทีนจะถูกเผาผลาญบางส่วน (เมตาบอไลซ์) ไปยังเรตินอลและ / หรือเก็บไว้ในเซลล์ตับ ส่วนอื่น ๆ จะถูกเก็บไว้ใน VLDL (ต่ำมาก ไลโปโปรตีน; ไลโปโปรตีนที่ประกอบด้วยไขมันที่มีความหนาแน่นต่ำมาก) ซึ่งแคโรทีนอยด์จะเดินทางผ่านกระแสเลือดไปยังเนื้อเยื่อนอกตับ (“ นอกตับ”) เมื่อ VLDL หมุนเวียนใน เลือด ผูกกับเซลล์รอบข้าง ไขมัน ถูกแยกออกโดยการกระทำของ LPL และสารไลโปฟิลิกที่ปล่อยออกมารวมทั้งเบต้าแคโรทีนจะถูกทำให้เป็นภายใน (นำขึ้นภายใน) โดยการแพร่แบบพาสซีฟ ส่งผลให้ catabolism ของ VLDL เป็น IDL (intermediate ไลโปโปรตีน). อนุภาค IDL สามารถรับได้โดยตับในลักษณะที่เป็นสื่อกลางตัวรับและย่อยสลายที่นั่นหรือถูกเผาผลาญใน เลือด พลาสมาโดยไตรกลีเซอไรด์ เอนไซม์ไลเปส (เอนไซม์แยกไขมัน) ถึง คอเลสเตอรอล- อุดม LDL (ต่ำ lipoproteins) เบต้าแคโรทีนถูกผูกไว้กับ LDL ในทางกลับกันนำเข้าไปในตับและเนื้อเยื่อภายนอกร่างกายผ่าน endocytosis ที่เป็นสื่อกลางรับและในทางกลับกันจะถูกถ่ายโอนไปยัง HDL (ไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูงไลโปโปรตีนที่อุดมด้วยโปรตีนที่มีความหนาแน่นสูง) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งเบต้าแคโรทีนและโมเลกุลไลโปฟิลิกอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอเลสเตอรอลจากเซลล์รอบข้างกลับไปที่ตับ ปริมาณเบต้าแคโรทีนในร่างกายทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 100-150 มก. Provitamin-A พบได้ในทุกอวัยวะของมนุษย์โดยมีความเข้มข้นสูงสุดในตับต่อมหมวกไตอัณฑะ (กะหำ), และ รังไข่ (รังไข่) โดยเฉพาะ Corpus luteum (corpus luteum) การจัดเก็บ carotenoid คือ 80-85% ในเนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง (ไขมันใต้ผิวหนัง) และ 8-12% ในตับ นอกจากนี้เบต้าแคโรทีนยังถูกเก็บไว้เล็กน้อยในปอด สมอง, หัวใจ, กล้ามเนื้อลาย, ผิวและอวัยวะอื่น ๆ มีความสัมพันธ์โดยตรง แต่ไม่ใช่ความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างการจัดเก็บเนื้อเยื่อและการรับประทานแคโรทีนอยด์ในช่องปาก ดังนั้นเบต้าแคโรทีนจะถูกปล่อยออกจากคลังเนื้อเยื่อเพียงอย่างช้า ๆ ในช่วงหลายสัปดาห์หลังจากหยุดรับประทาน ในเลือดเบต้าแคโรทีนจะถูกขนส่งโดยไลโปโปรตีนซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของไลโปฟิลิกและ อะ (โปรตีนโมอิติหน้าที่เป็นโครงร่างโครงสร้างและ / หรือการรับรู้และโมเลกุลเชื่อมต่อตัวอย่างเช่นสำหรับตัวรับเมมเบรน) เช่น Apo AI, B-48, C-II, D และ E นอกจากนี้แคโรทีนอยด์ยังถูกขนส่งโดยไลโปโปรตีน carotenoid อยู่ที่ 58-73% LDL, 17-26% ผูกพันกับ HDLและ 10-16% ผูกพันกับ VLDL [13, 23, 33, 36-38, 45] ในการผสมแบบธรรมดา อาหารความเข้มข้นของเบต้าแคโรทีนในซีรั่มอยู่ระหว่าง 20-40 µg / dl (0.4-0.75 µmol / l) โดยผู้หญิงมีค่าเฉลี่ยสูงกว่าผู้ชาย 40% นอกจากเพศอายุทางชีววิทยาแล้ว สุขภาพ สถานะไขมันในร่างกายทั้งหมด มวลและ แอลกอฮอล์ และการบริโภคบุหรี่ยังมีผลต่อความเข้มข้นของเบต้าแคโรทีนในซีรัม ในขณะที่ carotenoid มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ระดับซีรั่ม≥ 0.4 µmol / l - ในแง่ของ สุขภาพ การป้องกัน - ความเข้มข้นของซีรั่ม <0.3 µmol / l สามารถระบุได้ว่าเป็นข้อบกพร่องของเบต้าแคโรทีนเบต้าแคโรทีนคือ รก- ซึมผ่านได้และผ่านเข้าไป เต้านม. ในซีรั่มของมนุษย์และ เต้านมปัจจุบันมีการระบุแคโรทีนอยด์ 34 จากประมาณ 700 ชนิดซึ่งรวมถึงไอโซเมอร์ออลทรานส์ทางเรขาคณิต 13 รายการ ในจำนวนนี้มีการตรวจพบเบต้าแคโรทีนบ่อยที่สุดพร้อมกับลูทีนคริปโตแซนธินซีแซนทีนและอัลฟาแคโรทีน เบต้าแคโรทีนคิดเป็นประมาณ 15-30% ของแคโรทีนอยด์ทั้งหมดในซีรั่ม ในขณะที่โปรวิทามิน - เอส่วนใหญ่เกิดขึ้นในรูปแบบ all-trans ในซีรั่มการกำหนดค่า cis (9-cis beta-carotene) จะมีอยู่อย่างต่อเนื่องในร้านขายเนื้อเยื่อ

การขับถ่ายออก

เบต้าแคโรทีนที่ไม่ถูกดูดซึมจะออกจากร่างกายในอุจจาระ (อุจจาระ) ในขณะที่สารพิษและสารอื่น ๆ ของเบต้าแคโรทีนจะถูกกำจัดออกทางปัสสาวะ ในการเปลี่ยนสารเมตาบอไลต์ให้อยู่ในรูปที่ขับถ่ายได้พวกมันจะต้องผ่านการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเช่นเดียวกับสารไลโปฟิลิก (ที่ละลายในไขมัน) ทั้งหมด การเปลี่ยนรูปทางชีวภาพเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อหลายชนิดโดยเฉพาะในตับและสามารถแบ่งออกเป็นสองระยะ:

• ในระยะที่ 450 เมตาโบไลต์ของเบต้าแคโรทีนจะถูกไฮดรอกซิเลต (การแทรกกลุ่ม OH) เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายโดยระบบไซโตโครม P-XNUMX
• ในระยะที่ XNUMX การผันคำกริยาเกิดขึ้นกับสารที่ชอบน้ำสูง (ที่ละลายน้ำได้) - เพื่อจุดประสงค์นี้กรดกลูคูโรนิกจะถูกถ่ายโอนไปยังกลุ่ม OH ของสารเมตาบอไลต์ที่ใส่ไว้ก่อนหน้านี้ด้วยความช่วยเหลือของกลูคูโรนีลทรานสเฟอเรส

สารเบต้าแคโรทีนส่วนใหญ่ยังไม่ได้รับการอธิบาย อย่างไรก็ตามสามารถสันนิษฐานได้ว่าผลิตภัณฑ์ในการขับถ่ายเป็นสารที่มีกลูคูโรไนด์เป็นส่วนใหญ่ หลังจากโสด การบริหารเวลาที่อยู่อาศัยของแคโรทีนอยด์ในร่างกายอยู่ระหว่าง 5-10 วัน