Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Χημείας Καθηγητής Ιωάννης Ρούσσης ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΒΙΟΔΡΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 1.

Παρουσίαση με θέμα: "Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Χημείας Καθηγητής Ιωάννης Ρούσσης ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΒΙΟΔΡΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 1."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τμήμα Χημείας Καθηγητής Ιωάννης Ρούσσης ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΒΙΟΔΡΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 1

2 ΤΡΟΦΗ ΚΑΙ ΑΝΘΡΩΠΟΣ Η τροφή παρέχει στον οργανισμό ενέργεια που είναι απαραίτητη τόσο για παραγωγή έργου και για τις λειτουργίες του. Επίσης, η τροφή παρέχει συστατικά χρήσιμα για τη βιοσύνθεση των δικών του δομικών και λειτουργικών συστατικών. Εμπειρικά ο άνθρωπος κατανοούσε από τα αρχαία χρόνια τη συσχέτιση της παραγωγής έργου με την πρόσληψη τροφής. Αργότερα, με την ανάπτυξη των επιστημών κατανοήθηκε ότι συστατικά της τροφής χρησιμεύουν και για τη βιοσύνθεση συστατικών του σώματος. Από τις ενώσεις της τροφής άλλες χρησιμοποιούνται ως έχουν και άλλες για να χρησιμοποιηθούν αποικοδομούνται σε μικρότερες. Αντικείμενό της διατροφής είναι η μελέτη της επίδραση των θρεπτικών υλών στον άνθρωπο. Οι έρευνες στα πλαίσια της διατροφής είναι επιδημιολογικές μελέτες, μελέτες με πειραματόζωα, κλινικές μελέτες, όπως και εργαστηριακές μελέτες. Στόχος της επιστήμης της Διατροφής είναι η άριστη διατροφή του ανθρώπου. Βέβαια η άριστη διατροφή δεν είναι ίδια για όλους τους ανθρώπους.

3 Θρεπτικές ύλες (Nutrients) Για να θεωρηθεί μία ύλη θρεπτική πρέπει α) να μπορεί εύκολα να ληφθεί από τον άνθρωπο, και β) να μην είναι τοξική ούτε η ίδια ούτε τα προϊόντα μεταβολισμού της. Υπάρχουν έξι τάξεις θρεπτικών υλών που πρέπει να υπάρχουν στην τροφή του ανθρώπου. Όταν στην τροφή του ανθρώπου υπάρχει έλλειψη ή υπερβολικές ποσότητες κάποιων από τις έξι τάξεις θρεπτικών υλών, εμφανίζονται συμπτώματα της κακής διατροφής. Οι έξι τάξεις θρεπτικών υλών είναι οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες, τα λίπη, τα ανόργανα συστατικά, οι βιταμίνες και το νερό. Επίσης, απαραίτητο είναι και το οξυγόνο. Όμως, θρεπτικές ύλες θεωρούνται μόνο αυτές που παρέχεται στον οργανισμό μέσω του πεπτικού συστήματος. Τρόφιμα είναι τα φυσικά ή τεχνητά μίγματα των διάφορων θρεπτικών υλών. Κάθε τρόφιμο περιέχει τουλάχιστον μία τάξη θρεπτικών υλών.

4 Όλες οι τάξεις θρεπτικών υλών απαιτούνται για την ανάπτυξη, την αντικατάσταση των αποικοδομούμενων συστατικών του οργανισμού, και για τις λειτουργίες του. Από αυτές μόνο οι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες παρέχουν στον οργανισμό και ενέργεια. Η ελλιπής κατανάλωση ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα τον υποσιτισμό, που εμφανίζεται με απώλεια βάρους και αύξηση της συχνότητας λοιμώξεων. Η υπερβολική κατανάλωση ενέργειας έχει ως αποτέλεσμα τον υπερσιτισμό, που εμφανίζεται με παχυσαρκία αλλά και με ασθένειες που έχουν άμεση σχέση με αυτήν, όπως σακχαρώδη διαβήτη ή καρδιοπάθειες. Στη διεθνή βιβλιογραφία συχνά χρησιμοποιούνται οι όροι nutrients και energy. Στην περίπτωση αυτή με τον όρο nutrients νοούνται ουσίες που δεν παρέχουν θερμίδες αλλά είναι απαραίτητες στη διατροφή, όπως οι βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, τα απαραίτητα αμινοξέα. Όλοι οι άνθρωποι έχουν ανάγκη από τις έξι τάξεις θρεπτικών υλών.

5 Για τη σχέση ανθρώπου και τροφής στις ημέρες μας υπάρχουν δύο παράλληλες διαφορετικές αλήθειες. Η μία είναι το φάσμα της πείνας. Στο λεγόμενο τρίτο κόσμο, στις λεγόμενες αναπτυσσόμενες χώρες εκατομμύρια άνθρωποι ζουν στα όρια της πείνας. Χιλιάδες άνθρωποι, από τους οποίους λίγο λιγότεροι από τους μισούς παιδιά, κινδυνεύουν να πεθάνουν από έλλειψη θρεπτικών υλών. Επίσης, σε χώρες με υψηλό βιοτικό επίπεδο εκατομμύρια άνθρωποι, και μεταξύ τους εκατομμύρια παιδιά, κοιμούνται νηστικοί. Η άλλη αλήθεια είναι ότι υπάρχουν σοβαρές ενδείξεις ότι η ποιότητα και ποσότητα της τροφής σχετίζεται με παθήσεις όπως διαβήτης, καρδιαγγειακές παθήσεις και καρκίνος. Έτσι, στις δυτικές κοινωνίες ο καταναλωτής δέχεται μηνύματα όπως, μην τρώτε πολύ, μην τρώτε τρόφιμα πλούσια σε κορεσμένα λιπαρά, χοληστερόλη, ζάχαρη, αλάτι, καταναλώνετε πολλά τρόφιμα πλούσια σε άμυλο και διαιτητικές ίνες, καταναλώνετε λιγότερα χημικά πρόσθετα και περισσότερα φυσικά συστατικά.

6 Οι σύγχρονες προσπάθειες, κινούνται σε δύο κατευθύνσεις
Οι σύγχρονες προσπάθειες, κινούνται σε δύο κατευθύνσεις. Πρώτο στην αναζήτηση νέων πηγών θρεπτικών υλών. Δηλαδή σε νέα γενεά τροφίμων από μη συμβατικές πηγές είτε με νέες τεχνολογίες συμπεριλαμβανομένης της βιοτεχνολογίας. Δεύτερο η παρασκευή τροφίμων με λιγότερους κινδύνους για την υγεία είτε με οφέλη για την υγεία του ανθρώπου. Στα πλαίσια αυτά υπάρχει η τάση για αντικατάσταση των χημικών προσθέτων από φυσικά . Μεταξύ αυτών τα αντιοξειδωτικά σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με την υγεία του ανθρώπου. Επίσης, υπάρχει η τάση για κατανάλωση τροφίμων με ευεργετικές επιδράσεις στην υγεία του ανθρώπου. Έτσι, η επιστήμη μελετά και την επίδραση στον άνθρωπο συστατικών της τροφής που δεν ανήκουν στις θρεπτικές ύλες. Στα πλαίσια αυτά αναπτύχθηκαν τα λειτουργικά τρόφιμα.

7 ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΤΡΟΦΙΜΑ Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότεροι άνθρωποι αντιλαμβάνονται πλέον ότι δεν τρώμε για να ικανοποιήσουμε την πείνα και τις γευστικές μας αναζητήσεις μόνο, αλλά και για να είμαστε και να παραμείνουμε υγιείς. Αυτό συνάδει με τη ρήση του Ιπποκράτη ‘η διατροφή σου είναι το φάρμακό σου’, που αναφέρεται στα συστατικά της τροφής που βοηθούν στην πρόληψη και θεραπεία νόσων όπως και στη βελτίωση της σωματικής και πνευματικής κατάστασης. Έτσι, υπάρχει ενδιαφέρον για τα λεγόμενα λειτουργικά τρόφιμα. Με τον όρο λειτουργικά τρόφιμα εννοούμε τα τρόφιμα που περιέχουν συστατικά, φυσικά η επιπρόσθετα, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν ένα συγκεκριμένο όφελος για την υγεία.

8 FUNCTIONAL FOODS Foods that provide benefits beyond basic nutrition Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή όρισε ως λειτουργικά τρόφιμα «τα τρόφιμα που αποδεικνύεται επιτυχώς ότι εκτός από την επαρκή κάλυψη των διατροφικών αναγκών, επιδρούν θετικά σε έναν ή περισσότερους λειτουργικούς στόχους του οργανισμού, για τη βελτίωση της υγείας είτε τη μείωση του κινδύνου εμφάνισης ασθενειών». Δηλαδή τα λειτουργικά τρόφιμα πρέπει να έχουν τη μορφή συνήθους ή τυπικού τροφίμου και να καταναλώνονται στα πλαίσια της καθημερινής διατροφής.

9 Τα λειτουργικά τρόφιμα διακρίνονται α) Στα φυσικά (συμβατικά) λειτουργικά τρόφιμα, β) Στα τροποποιημένα (ενισχυμένα ή εμπλουτισμένα) λειτουργικά τρόφιμα, και γ) Στα τρόφιμα για ειδικές διατροφικές/διαιτητικές χρήσεις. Τα Φυσικά Λειτουργικά Τρόφιμα έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε βιοδραστικά συστατικά, είτε από τη φύση τους, όπως φρούτα και λαχανικά, είτε επειδή προέρχονται από πρώτες ύλες που είναι φυσικές πηγές βιοδραστικών συστατικών, όπως το γιαούρτι. Παράδειγμα κάποια φρούτα και λαχανικά περιέχουν αντιοξειδωτικές ουσίες που προστατεύουν τον οργανισμό από τις ελεύθερες ρίζες, μειώνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης διαφόρων ασθενειών. Το λυκοπένιο της τομάτας, οι ανθοκυάνες του κόκκινου κρασιού και οι κατεχίνες του τσαγιού είναι μερικές περιπτώσεις βιοδραστικών ουσιών σε φυσικά τρόφιμα.

10 Τα Τροποποιημένα Λειτουργικά Τρόφιμα είναι αυτά που έχουν υποστεί κάποιου είδους επεξεργασία και εμπλουτίσθηκαν με κάποιο βιοδραστικό συστατικό που είτε υπάρχει είτε όχι φυσικά στο τρόφιμο, με στόχο την πρόληψη ή την αντιμετώπιση διαγνωσμένης ανεπάρκειας στον πληθυσμό ή σε μια πληθυσμιακή ομάδα. Διακρίνονται. α) Στα τρόφιμα που έχουν εμπλουτιστεί με βιοδραστικό συστατικό που υπάρχει φυσικά στο τρόφιμα, όπως δημητριακά πρωινού, β) Στα τρόφιμα στα οποία έχει προστεθεί βιοδραστικό συστατικό που δεν υπάρχει φυσικά στο τρόφιμο, και γ) Στα τρόφιμα από τα οποία έχει μειωθεί κάποια πιθανώς επιβλαβής ένωση, όπως τυρί χαμηλότερα επίπεδα χοληστερόλης. Παραδείγματα είναι χυμοί εμπλουτισμένοι με ασβέστιο, μαργαρίνες εμπλουτισμένες με στερόλες, και πολλά άλλα.  

11 Λειτουργικά τρόφιμα για ειδικές διατροφικές/διαιτητικές χρήσεις είναι αυτά που έχουν υποστεί βιομηχανική επεξεργασία και υποστηρίζουν ειδική διατροφική/διαιτητική ανάγκη. Παραδείγματα είναι τρόφιμα για βρέφη, παιδιά, ηλικιωμένους, υποαλλεργικά τρόφιμα, όπως τρόφιμα ελεύθερα γλουτένης και λακτόζης, και τρόφιμα για απώλεια βάρους. Παραπλήσιες κατηγορίες προϊόντων α) τα ιατρικά τρόφιμα (medical foods), τα οποία απευθύνονται μόνο σε ασθενείς και χορηγούνται κατόπιν ιατρικής συνταγής, και στοχεύουν στη διατροφική διαχείριση και αντιμετώπιση κάποιας ασθένειας, και β) τα νεοφανή τρόφιμα (novel foods), που προκύπτουν κυρίως με βιοτεχνολογικές μεθόδους, όπως φρούτα με αυξημένη περιεκτικότητα σε βιταμίνες. Τα τροφοφάρμακα (neutraceuticals) είναι, επίσης, μια νέα κατηγορία, στην οποία πολλές φορές συγκαταλέγονται και τα λειτουργικά τρόφιμα. Πρόκειται για έναν γενικότερο όρο που σύμφωνα με διεθνείς επιστημονικούς οργανισμούς περιλαμβάνει οτιδήποτε μπορεί να έχει όφελος για την υγεία, όπως τα συμπληρώματα διατροφής, τα αρωματικά φυτά και βότανα, τα λειτουργικά τρόφιμα, τα νεοφανή τρόφιμα.

12 Η έννοια των λειτουργικών τροφίμων πρωτοεμφανίστηκε στην Ιαπωνία στα μέσα της δεκαετίας του 1980, και το 1991 το υπουργείο υγείας της Ιαπωνίας εισήγαγε κανόνες για την έγκριση τροφίμων που θα αναγράφονται στην ετικέτα τους συγκεκριμένοι ισχυρισμοί υγείας. Νωρίτερα πληθώρα γεγονότων και επιστημονικών μελετών ενδυνάμωναν τη συσχέτιση ανάμεσα στα διατροφικά συστατικά και την προώθηση της υγείας. Κατά τη διάρκεια του πρώτου και του δεύτερου παγκοσμίου πολέμου πολλοί άνθρωποι υπέφεραν από ανεπάρκειες θρεπτικών συστατικών, λόγω μη κατανάλωσης συγκεκριμένων τροφίμων. Το 1960, οι επιστήμονες άρχισαν να συσχετίζουν την υπερκατανάλωση θρεπτικών συστατικών (λίπος, χοληστερόλη, αλάτι) και την έλλειψη άλλων (ασβέστιο, σίδηρος, βιταμίνες, διαιτητικές ίνες) με την εμφάνιση χρόνιων ασθενειών. Επίσης, η επιστημονική κοινότητα άρχισε να αναγνωρίζει τη σημασία του εμπλουτισμού των τροφίμων για την υγεία του πληθυσμού, και πολλά κράτη άρχισαν να εφαρμόζουν οργανωμένα προγράμματα εμπλουτισμού διαφόρων τροφίμων, όπως εμπλουτισμός των αλεύρων με σίδηρο και του αλατιού με ιώδιο. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου προγράμματος είναι ο υποχρεωτικός εμπλουτισμός αλεύρων με σίδηρο εκείνο που εφαρμόστηκε στη Δανία και στη Σουηδία από το 1954 έως το 1987 για αντιμετώπιση της αναιμίας.

13 Τα τελευταία χρόνια, οι διάφοροι επιστημονικοί και κρατικοί οργανισμοί των χωρών παγκοσμίως άρχισαν να καθορίζουν το νομοθετικό πλαίσιο εισόδου των λειτουργικών τροφίμων στην αγορά, ενώ οι βιομηχανίες τροφίμων άρχισαν να αναπτύσσουν λειτουργικά τρόφιμα. Για την αποτίμηση της ασφάλειας των λειτουργικών τροφίμων πρέπει να συνεκτιμηθούν πολλοί παράγοντες. Κάθε περίπτωση εξετάζεται ξεχωριστά και το πλαίσιο αδειοδότησης είναι αυστηρό. Για να κυκλοφορήσει στην ευρωπαϊκή αγορά ένα νέο λειτουργικό τρόφιμο πρέπει να κατατεθεί στην Ευρωπαική Αρχή Ασφάλειας Τροφίμων (EFSA, European Food Safety Authority) πλήρης φάκελος με την επιστημονική τεκμηρίωση για τους δηλούμενους ισχυρισμούς υγείας (health claims), οι οποίοι και ελέγχονται εργαστηριακά. Υπάρχει ήδη ένα αυστηρό νομοθετικό πλαίσιο και ένας αυστηρός κανονισμός από την ΕΕ σχετικά με την επισήμανση των τροφίμων και τον τρόπο διαφήμισης των θετικών ισχυρισμών αυτών των προϊόντων.

14 Ιδανικά πρέπει να αποδεικνύεται επιστημονικά ότι η κάθε δραστική ουσία απορροφάται από τον οργανισμό ή φτάνει στο σημείο όπου μπορεί να δράσει. Επίσης, πρέπει να αποδεικνύεται ότι η κατανάλωση του τροφίμου στις συνήθεις ποσότητες έχει ωφέλιμη δράση για τον οργανισμό. Με βάση τους ισχύοντες κανόνες, συστατικά λειτουργικών τροφίμων μπορούν να είναι μόνο φυσικά προϊόντα, αποκλειομένων έτσι και των γενετικά τροποποιημένων. Εξάλλου γίνεται χρήση «πράσινων» τεχνικών απομόνωσης δραστικών συστατικών ή / και εφαρμόζονται ήπιες βιοτεχνολογικές μέθοδοι και βιοσυμβατά υλικά. Διάφοροι Ισχυρισμοί   Για το ίδιο το τρόφιμο: Χωρίς, Χαμηλό, Πηγή, Περιέχει, Υψηλή περιεκτικότητα, Μειωμένων θερμίδων. Συγκριτικά με άλλα τρόφιμα:   Αυξημένη περιεκτικότητα, Μειωμένη περιεκτικότητα

15 Τα λειτουργικά τρόφιμα μπορεί να αποτελούν μια εναλλακτική διατροφική λύση, αλλά θα πρέπει να καταναλώνονται με πολλή προσοχή είτε καλύτερα μετά από συμβουλή από ειδικούς. Επίσης, είναι γνωστή η θετική επίδραση στην υγεία του ανθρώπου της Μεσογειακής Διατροφής.

16

17 Ορισμένα Φυσικά Τρόφιμα με θετικές επιδράσεις στη υγεία Το ελαιόλαδο είναι πλούσιο σε μονοακόρεστα λιπαρά οξέα, κυρίως το ελαϊκό οξύ. Το ελαιόλαδο έχει επίσης υψηλή περιεκτικότητα σε φαινολικά συστατικά. Ως βασική πηγή μονοακόρεστων λιπαρών οξέων, το ελαιόλαδο θεωρείται ότι βοηθά στην πρόληψη καρδιαγγειακών παθήσεων αλλά και καρκίνου, και σε άλλα. Το κόκκινο κρασί περιέχει σε μεγάλες συγκεντρώσεις φαινολικά συστατικά, όπως φαινολικά οξέα, κατεχίνες, ανθοκυάνες αλλά και ρεσβερατρόλη, που έχουν σημαντική αντιοξειδωτική δράση και γενικά ιδιότητες ευγεργετικές για τη υγεία του ανθρώπου. Το λεγόμενο Γαλλικό παράδοξο, έχει συσχετιστεί με την κατανάλωση κόκκινου κρασιού, ενώ επίσης υπάρχουν αναφορές για αντικαρκινική δράση. Το λευκό κρασί περιέχει πολύ χαμηλότερα επίπεδα φαινολικών συστατικών, που όμως έχουν σημαντική αντιοξειδωτική και άλλες δράσεις θετικές για την υγεία.

18 Η ντομάτα αποτελεί ένα από τα βασικά στοιχεία της μεσογειακής διατροφής και είναι πλούσια σε λυκοπένιο. Στο λυκοπένιο αποδίδονται προστατευτική δράση έναντι καρδειαγγειακών αλλά και καρκίνου. απέναντι στην στεφανιαία καρδιακή νόσο. Το τσάι είναι μια πλούσια πηγή πολυφαινολών (κατεχίνες και γενικά φλαβονοειδή). Έχει αναφερθεί ότι η κατανάλωση >1 φλυτζάνι τσαγιού/ημέρα συνδυάστηκε με μία 50% μείωση στον κίνδυνο καρδιακής προσβολής. Επιπλέον, παρατηρήθηκε μείωση του κινδύνου για ανάπτυξη καρκίνου.   Το κακάο και η σοκολάτα είναι πλούσιες πηγές πολυφαινολικών συστατικών, όπως κερκετίνη, επικατεχίνη, προκυανιδίνη, και έχουν αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Η κατανάλωση σοκολάτας έχει σχετιστεί με τη μείωση της οξείδωσης της οξείδωσης της LDL, ενώ έχει αναφερθεί και ρόλος της στην πρόληψη του καρκίνου.

19 Παραδείγματα συστατικών που είτε υπάρχουν σε φυσικά τρόφιμα είτε προστίθενται ή αφαιρούνται σε τροποποιημένα λειτουργικά τρόφιμα Βιταμίνες: βιταμίνες του συμπλέγματος Β, βιταμίνη Α, βιταμίνη C, βιταμίνη D, βιταμίνη Ε Ανόργανα συστατικά: ασβέστιο, μαγνήσιο, σίδηρος, κάλιο Λιπαρά οξέα: ω-3 και ω-6 λιπαρά οξέα, αφαίρεση χοληστερόλης και trans λιπαρών οξέων ή και αντικατάστασή τους με μονοακόρεστα Καροτενοειδή: β-καροτένιο, α-καροτένιο, λυκοπένιο, κρυπτοξανθίνη, ζεαξανθίνη, λουτείνη Φυτικές στερόλες και στανόλες: β-σιτοστερόλη Διαιτητικές ίνες: πηκτίνες, κυτταρίνη, ημικυτταρίνες, λιγνίνη Πρεβιοτικά: ολιγοσακχαρίτες της γλυκόζης και της φρουκτόζης Προβιοτικά: Lactobacillus, Bifidobacterium Πεπτίδια: πεπτίδια πρωτεϊνών γάλακτος, πεπτίδια πρωτεινών αυγού, κρέατος, σόγιας και άλλων φυτικών Φαινολικά συστατικά: φαινολικά οξέα, φλαβονοειδή, ρεσβερατρόλη

20 ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΡΙΖΕΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ Ελεύθερες ρίζες (Free radicals) Ελεύθερη ρίζα είναι άτομο ή ομάδα ατόμων που φέρει ασύζευκτο ηλεκτρόνιο. Οι ελεύθερες ρίζες είναι εξαιρετικά ασταθείς ενώσεις με χρόνο ημιζωής μικρότερο από 10-3 sec. Ελεύθερες ρίζες προκύπτουν με οξειδοαναγωγή ή ομόλυση. Οι ελεύθερες ρίζες προκαλούν, υπεροξείδωση λιπιδίων, μετουσίωση και διάσπαση πρωτεϊνών, μεταλάξεις και διάσπαση DNA, τροποποιήσεις και διάσπαση υδατανθράκων. Συμβαίνουν αλυσιδωτές αντιδράσεις. Ο τερματισμός συμβαίνει είτε με αντίδραση ελευθέρων ριζών μεταξύ τους είτε με ένωση (αντιοξειδωτικό) που σχηματίζει σταθερή ρίζα. Είδη ελευθέρων ριζών Δραστικές μορφές οξυγόνου (Reactive Oxygen Species, ROS) Δραστικές μορφές αζώτου (Reactive Nitrogen Species, RNS – NO) Δραστικοί μεταβολίτες ή ενδιάμεσα (Reactive Metabolites or Intermediates

21 Δραστικές μορφές οξυγόνου, ROS Ανιόν σουπεροξειδίου, Superoxide (O2
Δραστικές μορφές οξυγόνου, ROS Ανιόν σουπεροξειδίου, Superoxide (O2.-) Υπεροξείδιο του υδρογόνου , Hydrogen Peroxide (H2O2) Ρίζα υδροξυλίου, Hydroxyl Radical (OH.) – προϊόν της αντίδρασης Fenton Μονήρες οξυγόνο, Singlet Oxygen (1O2) – οξυγόνο σε διεγερμένη κατάσταση Οι δραστικές μορφές οξυγόνου είναι εξαιρετικά δραστικές. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, το 98 % του λαμβανόμενου οξυγόνου μετασχηματίζεται σε νερό. Συγκεκριμένα, το μοριακό οξυγόνο ανάγεται προς νερό, με τη κυτοχρωμική οξειδάση, που είναι το τελευταίο ένζυμο της αναπνευστικής αλυσίδας. Όμως, ακόμη και υπό φυσιολογικές συνθήκες, ένα μικρό ποσοστό οξυγόνου, περίπου 2 %, ανάγεται προς ανιόν σουπεροξειδίου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, ρίζα υδροξυλίου. Αυξημένη παραγωγή ενδιάμεσων μορφών της αναγωγής του οξυγόνου (δραστικές μορφές οξυγόνου), θεωρείται υπεύθυνη για μια πλειάδα παθολογικών καταστάσεων. Μεταξύ αυτών είναι καρκίνοι, καρδιαγγειακά, αρθρίτιδα, διαβήτης, καταράκτες, Alzheimer, και επίσης με τη γήρανση. Γενικά, η μόλυνση του περιβάλλοντος, όπως και δίαιτα πλούσια σε λιπαρά είτε φτωχή σε αντιοξειδωτικά συντελούν στην αύξηση των επιπέδων παραγωγής των ROS. Επίσης, η υπεριώδης ακτινοβολία και οι ιονίζουσες ακτινοβολίες.

22 Αναγωγή του μοριακού οξυγόνου προς νερό
Αναγωγή του μοριακού οξυγόνου προς νερό. Αναγωγή του μοριακού οξυγόνου σε ανιόν σουπεροξειδίου, υπεροξείδιο του υδρογόνου, ρίζα υδροξυλίου Δραστικές μορφές οξυγόνου.

23 Συστήματα άμυνας έναντι των ελευθέρων ριζών (Free Radical Defense System) Ο οργανισμός διαθέτει συστήματα άμυνας έναντι των ελευθέρων ριζών, που είναι: Αντιοξειδωτικά ένζυμα. Άλλοι αμυντικοί μηχανισμούς. Επίσης, αντιοξειδωτικά που λαμβάνονται με τα τρόφιμα.

24 Αντιοξειδωτικά ένζυμα Τα αντιοξειδωτικά ένζυμα δισμουτάση του σουπεροξειδίου, καταλάση και υπεροξειδάση της γλουταθειόνης είναι τα κύρια αντιοξειδωτικά ένζυμα.   Η δισμουτάση του σουπεροξειδίου καταλύει την αναγωγή του ανιόντος του σουπεροξειδίου σε υπεροξείδιο του υδρογόνου. Δισμουτάσες του σουπεροξειδίου υπάρχουν στο διαλυτό κυτταρόπλασμα και στα μιτοχόνδρια. Το ένζυμο βρίσκεται σε τρόφιμα, όπως λαχανικά και δημητριακά.

25 Η καταλάση ανάγει το υπεροξείδιο του υδρογόνου σε νερό
Η καταλάση ανάγει το υπεροξείδιο του υδρογόνου σε νερό.        Καταλάση υπάρχει σε διάφορους ιστούς. Η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης ανάγει (υδρο) υπεροξείδια των λιπιδίων στις αντίστοιχες αλκοόλες τους και του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό. Υπεροξειδάση της γλουταθειόνης υπάρχει σε διάφορους ιστούς. Το ένζυμο βρίσκεται σε τρόφιμα, όπως διάφορα είδη κρέατος και γάλα.

26 Δράση των αντιοξειδωτικών αμυντικών ενζύμων, δισμουτάση του σουπεροξειδίου, καταλάση και υπεροξειδάση της γλουταθειόνης.

27 ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ (antioxidants) ΤΡΟΦΙΜΩΝ Πολλές ενώσεις που υπάρχουν στα τρόφιμα είναι αντιοξειδωτικά. Δεσμεύουν ελεύθερες ρίζες και παρέχουν προστασία από δραστικές μορφές οξυγόνου. Τα αντιοξειδωτικά των τροφίμων μπορούν να παίζουν ρόλο αντιοξειδωτικών στο σώμα του ανθρώπου. Η επιτυχής λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από το επίπεδο πρόσληψης φυσικών αντιοξειδωτικών μέσω διατροφής. Πρόσληψη δηλαδή ουσιών που εύκολα ‘εκκαθαρίζουν’ τις δραστικές ελεύθερες ρίζες, με παγίδευσή τους και μετατροπή τους σε ανενεργά συστατικά. Με περιορισμό της οξείδωσης της LDL, περιορίζουν ένα από τα κρίσιμα πρώτα στάδια της αθηροσκλήρωσης και βοηθούν στην πρόληψη καρδιαγγειακών νοσημάτων. Οι διατροφικοί παράγοντες συνεισφέρουν περίπου στο ένα τρίτο της πρόληψης των αποτρέψιμων. Η φυτική δίαιτα θεωρείται ότι συμβάλλει σημαντικά στην πρόληψη καρκινογένεσης.

28 Τα αντιοξειδωτικά αποτρέπουν τη μεταφορά ηλεκτρονίου από το μοριακό οξυγόνο σε οργανικά μόρια. Σταθεροποιούν ελεύθερες ρίζες, και τις τερματίζουν αλυσιδωτές αντιδράσεις ελευθέρων ριζών, καθόσον σχηματίζουν τα ίδια ελεύθερες ρίζες. Η ρίζα του αντιοξειδωτικού σταθεροποιείται με συντονισμό. Έτσι, δεν είναι δραστική για τη συνέχιση των αλυσιδωτών αντιδράσεων της οξείδωσης.       Το αντιοξειδωτικό είναι συχνά ο εύκολος δότης υδρογόνου. Επίσης, μπορεί να δεσμεύουν μέταλλα, και δρουν και με αυτό τον τρόπο ως αντιοξειδωτικά. Ακόμη μπορεί να μετατρέπουν το μονήρες οξυγόνο (διεγερμένης κατάστασης) και το μετατρέπουν σε μοριακό οξυγόνο (βασικής κατάστασης). Σε κύτταρα του σώματος μπορεί να επιβραδύνουν ή να αποτρέπουν τη φθορά. Επίσης, μπορεί να βελτιώνουν την ανοσολογική λειτουργία και να μειώνουν τον κίνδυνο από μόλυνση και καρκίνο. Αύξηση της πρόσληψης αντιοξειδωτικών με την τροφή θεωρείται ότι αυξάνει τη διάρκεια ζωής. Επίσης, ο περιορισμός των θερμίδων (με μείωση σχηματισμού ROS) οδηγεί σε αύξηση της διάρκειας ζωής.

29

30 Τα πιο σημαντικά αντιοξειδωτικά τροφίμων είναι η βιταμίνη Ε, η βιταμίνη C, β-καροτένιο, και φυτοχημικά όπως φαινολικά συστατικά και καροτενοειδή. Η σπουδαιότητα των αντιοξειδωτικών στη διατροφή μας έχει αναγνωριστεί. Η πρόσληψή τους σε καθημερινή βάση (σε ποσό­τητες μερικών χιλιοστών του γραμμαρίου) μπορεί να μην είναι τόσο απαραίτητη όσο οι βιταμίνες και τα ιχνοστοιχεία, όμως συντελεί στην εύρυθμη λειτουργία του οργανισμού μας. Ωστόσο, η επίδραση των αντιοξειδωτικών ενδεχομένως έχει υπερτιμηθεί. Τελευταία υπάρχει μία αμφισβήτηση της αποτελεσματικότητάς τους. Επίσης, δεν έχουν μελετηθεί όλες οι πιθανές παρενέργειες.

31 ΦΑΙΝΟΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Οι φαινολικές ενώσεις αποτελούν μία από τις κύριες ομάδες δευτερογενών μεταβολιτών. Αποτελούνται από ενώσεις με μεγάλη ποικιλία όσον αφορά τη δομή και λειτουργικότητά τους. Ο γενικός ορισμός περιλαμβάνει τις ενώσεις που περιέχουν μία ή περισσότερες υδροξυλομάδες σε ένα βενζολικό δακτύλιο. Όμως, με τον ορισμό αυτό περιλαμβάνονται και άλλες ενώσεις. Έτσι, προτιμάται ένας ορισμός με βάση τη βιοσύνθεση αυτών των ενώσεων. Κάποια συστατικά όπως το κιναμμωμικό οξύ αναφέρονται ως φαινολικά συστατικά, αν και δεν περιέχουν υδροξυλομάδα σε βενζολικό δακτύλιο. Οι φαινολικές ενώσεις είναι πολύ δραστικές, λόγω του όξινου χαρακτήρα των υδροξυλικών ομάδων και των πυρηνόφιλων ιδιοτήτων των φαινολικών δακτυλίων. Οι φαινολικές ενώσεις κατατάσσονται σε διάφορες ομάδες. Γενικώς, πολλές πολυφαινόλες έχει δειχθεί ότι έχουν σημαντικές βιολογικές ιδιότητες. Μεταξύ αυτών είναι η εκκαθάριση ελευθέρων ριζών (free radical scavengers). Δρούν ως δότες υδρογόνου, ενώ επίσης μπορεί να δεσμεύουν μέταλλα.

32 Ομάδες φαινολικών ενώσεων
Ομάδα φαινολικών Σκελετός Απλές φαινόλες C6 Βενζοικά οξέα C6-C1 Φαυνυλοξικά οξέα C6-C2 Υδροξυκιναμμωμικά οξέα, Φαιλυλοπροπένια, Κουμαρίνες, Χρωμόνες C6-C3 Ναφθοκινόνες C6-C4 Ξανθόνες C6-C1-C6 Στιλβένια, Ανθρακινόνες C6-C2-C6 Φλαβονοειδή: φλαβόνες, φλαβονόλες, φλαβανονόλες, φλαβανόνες, ανθοκυάνες, φλαβανόλες, χαλκόνες C6-C3-C6 Λιγνάνες (C6-C3)2 Διφλαβονοειδή (C6-C3-C6)2 Λιγνίνες (C6-C3)n Πολυμερή φλαβονοειδή (C6-C3-C6)n

33 Οι φαινολικές ενώσεις διακρίνονται σε μη φλαβονοειδή και φλαβονοειδή
Οι φαινολικές ενώσεις διακρίνονται σε μη φλαβονοειδή και φλαβονοειδή. Τα μη φλαβονοειδή περιλαμβάνουν Α. Φαινολικά οξέα και τις παράγωγες αλδεύδες Βενζοικά οξέα, C6-C1: π-υδροξυβενζοικό οξύ, βανιλλικό οξύ, γαλλικό οξύ, συριγγικό οξύ, πρωτοκατεχικό οξύ. Βενζαλδεύδες, C6-C1, με αλδευδομάδα στη θέση της καρβοξυλομάδας: βανιλλίνη, συριγγική αλδεύδη. Κιναμμωμικά οξέα, C6-C3:κιναμμωμικό οξύ, p-κουμαρικό οξύ, καφεικό οξύ, φερουλικό οξύ. Κιναμμωμικές αλδεύδες, C6-C3, με αλδευδομάδα στη θέση της καρβοξυλομάδας : σιναπαλδεύδη.

34 Β. Τα στιλβένια trans-ρεσβερατρόλη, cis-ρεσβαρατρόλη

35 Γαλλικό οξύ Καφεικό οξύ Βανιλλίνη Σιναπαλδεύδη
Γαλλικό οξύ Καφεικό οξύ Βανιλλίνη Σιναπαλδεύδη trans-ρεσβερατρόλη Τυροσόλη Υδροξυτυροσόλη Υδρολυόμενη ταννίνη

36 Φλαβονοειδή, C6-C3-C6 Φλαβόνες: απιγενίνη, λουτεολίνη Φλαβονόλες: κερκετίνη, καμφερόλη Φλαβανόνες: ναρινγκενίνη, εσπεριτίνη Φλαβανονόλες: ταξιφολίνη Φλαβανόλες-3 (Κατεχίνες): κατεχίνη, γαλλοκατεχίνη Φλαβανοδιόλες-3,4: προκυανιδίνη, προδελφιδίνη, προμαλβιδίνη Ανθοκυάνες: γλυκοζίτης  άγλυκο + σάκχαρο Ανθοκυανιδίνες: κυανιδίνη, δελφινιδίνη, παιονιδίνη, πετουνιδίνη, μαλβιδίνη Ανθοκυάνες: μονογλυκοζίτης-3-μαλβιδίνη, διγλυκοζίτης-3,5 μαλβιδίνη Συμπυκνωμένες ταννίνες: από πολυμερισμό φλαβονολών-3, φλαβανοδιολών-3,4

37 Σύστημα δακτυλίων φλαβονοειδών Φλαβόνη Ισοφλαβόνη Φλαβανονόλη Φλαβονόλη (Κερκετίνη)

38 Επικατεχίνη και γαλλοκατεχίνη, Φλαβανόλες-3 Προκυανιδίνη B1 Φλαβανοδιόλη-3,4

39 Δομή ανθοκυανιδίνης-ανθοκυάνης Ανθοκυάνη
Δομή ανθοκυανιδίνης-ανθοκυάνης Ανθοκυάνη

40 Συμπυκνωμένη ταννίνη

41 ΒΙΟΦΑΙΝΟΛΕΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Εάν στο μόριο του βενζολίου προστεθεί με έμμεση οξείδωση ένα άτομο οξυγόνου, προκύπτει φαινόλη. Γενικά καλούνται βιοφαινόλες, ενώ πολυφαινόλες καλούνται συνήθως οι φαινόλες με δύο ή περισσότερα υδροξύλια. Κάποιες φαινολικές ουσίες που παράγει ο οργανισμός συνιστούν ορμόνες και νευροδιαβιβαστές. Οι βιοφαινόλες κυριαρχούν στον φυτικό κόσμο σε μεγάλη ποικιλία δομικών παραλλαγών, με εξίσου ποικίλες φυσιολογικές ιδιότητες, συνήθως ωφέλιμες για την υγεία. Στα φυτά, ο ρόλος τους έγκειται στο ότι χρησιμεύουν πρωταρχικά ως αντιοξειδωτικά, αλλά και ως αμυντικές ή προσελκυστικές ουσίες. Οι βιοφαινόλες ως συστατικά των τροφίμων θεωρούνται ευεργετικές για την υγεία, επειδή παρέχουν προστασία από ανεπιθύμητες οξειδώσεις. Είναι ευοξείδωτες, και κατά την επίδραση διαφόρων οξειδωτικών μέσων μετατρέπονται σε οξειδωμένα προϊόντα.

42 Φαινολικά συστατικά σε διάφορα τρόφιμα Η περιεκτικότητα διαφόρων τροφίμων σε φαινολικά κυμαίνεται από < 1 mg/Kg μέχρι 3000 mg/Kg. Τρόφιμα πλούσια σε φαινολικά συστατικά και με θετικές επιδράσεις στην υγεία είναι το κόκκινο κρασί, το τσάι, ο καφές, το ελαιόλαδο, η σόγια, διάφορα φρούτα και λαχανικά, μπαχαρικά και βότανα. Θετικές επιδράσεις τους στην υγεία είναι η αντιοξειδωτική, η αντιφλεγμονώδης, η αντικαρκινική, η αντιμικροβιακή. Η μεσογειακή διατροφή χαρακτηρίζεται από σημαντική πρόληψη φαινολικών συστατικών.

43 Η κατανάλωση φρούτων και λαχανικών σχετίζεται με διάφορες θετικές επιδράσεις στην υγεία, όπως με τη μείωση της συχνότητας εμφάνισης καρκίνου και καρδιαγγειακών νοσημάτων. Αυτό, που είναι γενικά αποδεκτό, σχετίζεται με την περιεκτικότητά τους σε ‘αντιοξειδωτικές’ βιταμίνες (C, E, και την προβιταμίνη β-καροτένιο). Τα φρούτα, τα λαχανικά και οι χυμοί τους, μαζί με τις ‘αντιοξειδωτικές’ βιταμίνες, περιέχουν και πολυφαινόλες. Πολλές πολυφαινόλες έχει δειχθεί ότι έχουν αντιοξειδωτική δράση , συχνά μεγαλύτερη από τις ‘αντιοξειδωτικές’ βιταμίνες. Γενικώς, πολλές πολυφαινόλες έχει δειχθεί ότι έχουν σημαντικές βιολογικές ιδιότητες. Μεταξύ αυτών είναι η εκκαθάριση ελευθέρων ριζών (free radical scavengers). Δρούν ως δότες υδρογόνου, ενώ επίσης μπορεί να δεσμεύουν μέταλλα.

44 Φαινολικά οξέα Το καφεικό οξύ είναι ένα υδροξυ-κιναμμωμικό οξύ, και έχει δύο φαινολικά υδροξύλια. Είναι ισχυρό αντιοξειδωτικό. Επίσης, έχει αντιφλεγμονώδη, αντιμικροβιακή και αντικαρκινική δράση. Βρίσκεται στον καφέ, και σε πολλά φυτικά τρόφιμα όπως σταφύλια και ελιές. Στη ρίγανη υπάρχει παράγωγό του (είδος διμερούς εστερικού χαρακτήρα) το ροσμαρινικό οξύ. Το χλωρογενικό οξύ είναι εστέρας του καφεικού οξέος, και έχει βιοδραστικότητες. Στο φερουλικό οξύ το φαινολικό Η του καφεικού οξέος έχει αντικατασταθεί από τη –CH3. Βρίσκεται σε πολλά φυτικά προιόντα, όπως το καλαμπόκι. Έχει ιδιότητες ανάλογες με το καφεικό, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό. Η αντιοξειδωτική του δράση του αυξάνεται με την ηλιακή ακτινοβολία.

45 Το σαλικυλικό οξύ είναι ένα μονουδροξυβενζοικό οξύ, ένα φαινολικό οξύ και β-υδροξυοξύ. Η ασπιρίνη είναι ακετυλοσαλικυλικό οξύ, και στον οργανισμό μετατρέπεται σε σαλικυλικό οξύ. Το σαλικυλικό οξύ απαντά στα περισσότερα φυτικά τρόφιμα, και διάφορα λαχανικά και φρούτα είναι πλούσια σε σαλικυλικό οξύ. Με κατανάλωση τέτοιων τροφίμων όπως και τσαγιού, μπορεί να λαμβάνεται η συνιστώμενη ποσότητα (30-75 mg την ημέρα) για πρόληψη καρδιαγγειακών. Το σλικυλικό οξύ είναι αρκετά τοξικό, επειδή αυξάνει την οξύτητα του αίματος.

46 Γαλλικό οξύ, ελλαγικό οξύ Το κύριο συστατικό των υδρολυόμενων ταννινών είναι το γαλλικό οξύ. Βρίσκεται σε διάφορα φυτικά τρόφιμα. Έχει σημαντική αντιοξειδωτική δράση. Τα πολλά φαινολικά υδροξύλια των ταννινών, τις καθιστούν ευοξείδωτες, με αποτέλεσμα να διαθέτουν ισχυρές αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Σε μικρές ποσότητες οι ταννίνες, θεωρούνται επιθυμητά συστατικά ευεργετικά για την υγεία. Όμως, πέρα από κάποια όρια, οι ταννίνες γίνονται βλα­βερές και έχουν θεωρηθεί υπεύθυνες για την πρόκληση πονοκεφάλων και άλλων δυσμενών καταστάσεων. Το ελλαγικό οξύ προέρχεται από δύο μόρια γαλλικού οξέος με απόσπαση δύο μορίων νερού (τετρακυκλικό εστερικό παράγωγο, διλακτόνη. Ελεύθερο ή με μορφή γλυκοζιτών βρίσκεται σε διάφορα φρούτα και ξηρούς καρπούς. Το ρόδι είναι πλούσιο σε παράγωγα του ελλαγικού οξέος, τις πουνικαλαγίνες. Οι ταννίνες αυτές έχουν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση, όπως και αντικαρκινική δράση.

47 Η βανιλίνη είναι ταυτόχρονα φαινόλη και αλδεΰδη, βενζαλδεύδη
Η βανιλίνη είναι ταυτόχρονα φαινόλη και αλδεΰδη, βενζαλδεύδη.   Υπάρχει η φυσική βανιλίνη από ορχιδέες, και η συνθετική από λιγνίνη ξύλου είτε από ευγενόλη γαρυφαλέλαιου. Έχει αντιοξειδωτική δράση, και σε πειράματα δείχτηκε ότι έχει αντικαρκινικές ιδιότητες.

48 Ρεσβερατρόλη Είναι 3,5,4 τριυδροξυ στιλβένιο, φαινολικό παράγωγο του αιθυλενίου. Βρίσκεται στη φλούδα αρκετών φρούτων όπως τα σταφύλια. Δρα ευεργετικά για την καρδιά και τον εγκέφαλο, και έχει αντικαρκινική δράση. Είναι ισχυρό αντιοξειδωτικό και φαίνεται να έχει αντιγηραντικές ιδιότητες. Σε διάφορα φρούτα έχουν βρεθεί ανάλογες ενώσεις οι σαλβεστρόλες, που έχουν σημαντική αντικαρκινική δράση. Παράδειγμα η σαλβεστρόλη Q40 που βρίσκεται σε μπρόκολα, λαχανάκια Βρυξελλών και μανιτάρια trans-ρεσβερατρόλη Σαλβεστρόλη

49 Φλαβονόλες Η κερκετίνη, με 5 φαινολικά υδρξύλια, βρίσκεται σε πολλά φυτικά τρόφιμα ελέυθερη είτε με τη μορφή γλυκοζίτη. Πλούσια σε κερκετίνη είναι τα κρεμμύδια, τα μήλα και άλλα φρούτα, το τσάι. Η κερκετίνη έχει σημαντική αντιφλεγμονώδη, αντιοξειδωτική, αντιμικροβιακή και αντικαρκινική δράση. Η κερκετίνη σχηματίζει τον γλυκοζίτη ρουτίνη, με το σπάνιο σάκχαρο ρουτινόζη. Η ρουτίνη βρίσκεται σε επεριδοειδή και άλλα φρούτα. Έχει σημαντική αντιοξειδωτική δράση.

50 Κατεχίνες Γενικά τα φλαβονοειδή διακρίνονται για την πολύ χαμηλή τοξικότητά τους στον άνθρωπο, παρά το γεγονός ότι προορίζονται για την αντιμετώπιση εχθρών των φυτών. Οι κατεχίνες βρίσκονται σε σημαντικές συγκεντρώσεις στο τσάι, κυρίως το πράσινο, και στο κακάο (και σοκολάτα). Το τσάι συνιστά πλούσια πηγή πολυφαινολών, των κατεχινών που είναι ισχυρότατα αντιοξειδωτικά. Επιδημιολογικές έρευνες έδειξαν ότι η κατανάλωσή του παρέχει προστασία από ποικίλες μορ­φές καρκίνου. Η κυριότερη κατεχίνη στο πράσινο τσάι είναι η επικατεχίνη. Τα σπέρματα του κακάο είναι πλουσιότατη πηγή αντιοξειδωτικών, κυρίως χάρη στις προκυανιδίνες τους. Οι προκυανιδίνες απαντούν επίσης σε αρκετά φρούτα. Έχουν σημαντική αντιοξειδωτική δράση.

51 Ανθοκυάνες Είναι γλυκοσυλιωμένα παράγωγα των ανθοκυανιδινών
Ανθοκυάνες Είναι γλυκοσυλιωμένα παράγωγα των ανθοκυανιδινών. Πολλές ανθοκυάνες (περίπου 200) βρίσκονται σε πολλά φρούτα, και σε λαχανικά όπως η μελιτζάνα, και προσδίνουν το ερυθρό και κυανό χρώμα. Οι ανθοκυάνες είναι γλυκοζίτες, και αποτελούνται από τις ανθοκυανιδίνες (φλαβονοειδή, άγλυκο) και το σάκχαρο, όπως γλυκόζη, ραμνόζη, γαλακτόζη, ξυλόζη, αραβινόζη. Έχουν σημαντική αντιοξειδωτική δράση, και επίσης αντφλεγμονώδη δράση.

52 Βιοφαινόλες του οίνου Ο οίνος περιέχει πολυάριθμες φαινόλες που προέρχονται από το σταφύλι, από το βαρέλι, ενώ λαμβάνουν μέρος σε πολλές αντιδράσεις κατά την παρασκευή και διατήρηση του οίνου. Οι βιοφαινόλες είναι τα πολυπληθέστερα συστατικά του οίνου. Οι ερυθροί οίνοι περιέχουν πολύ υψηλότερα επίπεδα φαινολικών από τα λευκά (συχνά 10 φορές υψηλότερα). Τα κύρια φαινολικά συστατικά των ερυθρών οίνων είναι οι ανθοκυάνες, οι κατεχίνες, οι ταννίνες, τα φαινολικά οξές. Επίσης, υπάρχει η ρεσβερατρόλη, και από τις φλαβονόλες κυρίως η κερκετίνη και ο γλυκοζίτης της ρουτίνη. Τα κύρια φαινολικά συστατικά των λευκών οίνων είναι τα φαινολικά οξέα. Η ρεσβερατρόλη έχει ισχυρή αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, αντικαρκινική και άλλες δράσεις. Ανθοκυάνες, κατεχίνες, ταννίνες, φαινολικά οξές, φλαβονόλες έχουν αντιοξειδωτική, αντιφλεγμονώδη, αντιμικροβιακή, αντικαρκινική και άλλες δράσεις.

53 Βιοφαινόλες εσπεριδοειδών Φλαβανόνες, με κετονική ομάδα στον οξυγονούχο δακτύλιο. H ναριγκίνη, γλυκοζίτης του γκρειπφρούτ. Στον οργανισμό υδρολύεται προς ναρινγκενίνη, που απαντά ελεύθερη και στα πορτοκάλια. Έχει αντιφλεγμονώδη και αντιοξειδωτική δράση. Στo γκρειπφρούτ υπάρχουν και τα λιμονίνια (φουρανολακτόνες), που δεν είναι φαινολικά ούτε υδρογονάνθρακες (λιμονένιο), αλλά έχουν σημαντική αντικαρκινική δράση.   Η εσπεριτίνη διαφέρει από τη ναριγκενίνη μόνο κατά μία μεθυλική ομάδα στη θέση φαινολικού υδρογόνου. Απαντά ως γλυκοζίτης σε πορτοκάλια. Έχει αντιφλεγμονώδη δράση. Η εσπεριτίνη και η ναριγκενίνη, όπως και η ρουτίνη, δρουν σε συνδυασμό με τη βιταμίνη C ως αντιοξειδωτικά.

54 Φλαβόνες Συγγενείς με τις παραπάνω φλαβανόνες είναι η απιγενίνη και η λουτεολίνη (φλαβόνες)που έχουν ένα διπλό δεσμό δίπλα στην κετονική ομάδα. Απαντούν σε διάφορα φυτικά προιόντα όπως μαιντανός, σέλινο, αγκινάρα, χαμομήλι. Έχουν αντικαρκινική και αντιγηραντική δράση Απιγενίνη Λουτεολίνη

55 Βιοφαινόλες ελιάς Η ελιά πλούσια σε βιοφαινόλες
Βιοφαινόλες ελιάς Η ελιά πλούσια σε βιοφαινόλες. Κύρια είναι η υδροξυτυροσόλη (4-υδροξυαιθυλοκατεχόλη). Επίσης, απαντά η τυροσόλη (4-υδροξυφαινυλοαιθανόλη). Με την ονομασία ελευρωπαίνη είναι γνωστό ένα παράγωγο (γλυκοζίτης) της υδροξυτυροσόλης. Οι παραπάνω φαινόλες έχουν ισχυρές αντιοξειδωτικές δράσεις και μελετούνται για πιθανές φαρμακολογικές εφαρμογές. Στα απόνερα της κατεργασίας της ελιάς οι πολυφαινόλες αυτές απαντούν σε πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις (500 φορές). Στο έξτρα παρθένο ελαιόλαδο υπάρχει και ένας εστέρας της τυροσόλης με καρβοξυλικό οξύ (έχει και δύο αλδευδικές ομάδες), η ελαιοκανθάλη. Υπάρχει και στις νωπές ελιές. Έχει παυσίπονη και αντιφλεγμονώδη δράση.

56 Βιοφαινόλες δημητριακών Στο φλοιό του σιταριού και της σίκαλης, τα πίτουρα, διαπιστώθηκε πρόσφατα ότι απαντά μια ιδιότυπη κατηγορία φαινολών (με δύο υδροξύλια, σε μετα-θέση), οι αλκυλορεσορκινόλες. Οι ουσίες αυτές κατατάσσονται στα λιπίδια επειδή περιέ­χουν ένα λιπόφιλο τμήμα, το αλκύλιο, παράλληλα όμως διαθέτουν και υδρόφι­λο χαρακτήρα λόγω των υδροξυλίων. Οι βιολογικές ιδιότητες των αλκυλορεσορκινολών είναι αξιόλογες, καθώς παρουσιάζουν, μεταξύ άλλων, αντιμικροβιακή και αντικαρκινική δράση.

57 Λιγνάνες και λιγνίνη Οι λιγνάνες προέρχονται από φαινόλες
Λιγνάνες και λιγνίνη Οι λιγνάνες προέρχονται από φαινόλες. Ενδιαφέρουν στα τρόφιμα λόγω της αντιοξειδωτικής δράσης τους. Οι σπόροι των δημητριακών που περιέχουν μεγάλες ποσότητες λιγνανών αλλά είναι φτωχοί σε ελεύθερες φαινόλες. Όμως, οι λιγνάνες τους κατά την πέψη μετατρέπονται εν μέρει σε φαινόλες. Επίσης, σε υδροξυλιωμένα φαινολικά παράγωγα βιολογικώς ενεργά. Τα σπουδαιότερα είναι η εντεροδιόλη και η εντερολακτόνη, ουσίες με ασθενείς οιστρογόνες ιδιότητες. Οι πιο γνωστή λιγνάνη είναι η σησαμίνη του σουσαμιού. Η σησαμί­νη, μαζί με συναφείς λιγνάνες, απαντά κυρίως στο περίβλημα των σπόρων του σουσαμιού και λιγότερο στο σησαμέλαιο. Έχει αποδειχθεί ότι συνολικά οι ουσίες αυτές συνεισφέρουν σημαντικά στη βελτίωση της υγείας, αποτρέποντας οξειδώ­σεις. Εκτός από τη σησαμίνη, το σουσάμι περιέχει και τη σησαμολίνη, ουσία με δύο οξυγονούχους πενταμελείς δακτυλίους (τετραϋδροφουρανικούς), χωρίς ελεύθερα φαινολικά υδροξύλια, που έχει αντιοξειδωτική δράση.

58 Η λιγνίνη είναι ένα από τα κύρια συστατικά του ξύλου, και βρίσκεται σε όλα τα χερσαία φυτά περισσότερο στα ξυλώδη. Η λιγνίνη, εκτός από προϊόν πολυμερισμού των αρχικών φαινολών, είναι και οξειδωμένο προϊόν. Αν και δεν πέπτεται στον οργανισμό, συμβάλλει στην υγεία του εντέρου καθώς εντάσσεται στις φυτικές ίνες, μαζί με την κυτταρίνη και άλλα πολυμερή σάκχαρα της γλυκόζης και της φρουκτόζης. Τροφές με αξιόλογες ποσότητες λιγνίνης είναι οι ρίζες (όπως τα παντζάρια) και οι σπόροι (όπως το σιτάρι).  Η λιγνίνη διαφέρει από φυτό σε φυτό και προκύπτει ως πολυμερές μικρού σχετικά ΜΒ (1.000 έως 5.000).

59 Συστατικά μπαχαρικών και ευφραντικών Ορισμένες φαινολικές ουσίες των μπαχαρικών κρίνονται άκρως απαραίτητες για τη διατήρηση της υγείας μας σε άριστη κατάσταση. Βιοφαινόλες πιπεριού Η πιπερίνη είναι συστατικό του πιπεριού έχει φαινολική δομή κάπως μεταμφιεσμένη. Είναι αλκαλοειδές. Στον άνθρωπο η πιπερίνη εμποδίζει τη δράση ενζύμων που εμπλέκονται στο μεταβολισμό και τη μεταφορά ξένων ουσιών. Ενισχύει τη δράση φαρμάκων. Η καψαικίνη είναι συστατικό του κόκκινου πιπεριού. Έχει αντιμικροβιακή δράση, και δρά κατά της αρθρίτιδας και των μυικών πόνων. Επίσης, φαίνεται να έχει αντικαρκινική δράση Καψαικίνη (πάνω), πιπερίνη (κάτω).

60 Βιοφαινόλες κουρκουμά Η κουρκουμίνη αποτελεί παραδοσιακό φάρμακο της ινδικής ιατρικής. Πράγματι, αποδείχθηκε ότι διαθέτει πλούσιο ρεπερτόριο ευεργετικών για την υγεία ιδιο­τήτων. Συγκεκριμένα, χαρακτηρίζεται από αντιοξειδωτική, αντικαρκινική και αντιφλεγμονώδη δράση. Πολύ πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι το δραστικότερο συστατικό του κουρ- κουμά είναι μια συγγενής προς την κουρκουμίνη ουσία που απαντά σε ελάχιστες ποσότητες, η δισ-δεμεθοξυκουρκουμίνη (παράγωγο της κουρκουμίνης χωρίς τις μεθυλομάδες, με τέσσερα συνολικά φαινολικά υδροξύλια).

61 Οι βιοφαινόλες της κανέλλας Ο φλοιός της κανέλας ήταν γνωστό ότι περιέχει ένα μη φαινολικά παρά­γωγο, την κινναμωμική αλδεύδη, με αντιμικροβιακές ιδιότητες. Πρόσφατα αποδείχθηκε η παρουσία μιας άλλης, ενδιαφέρουσας ένωσης, φαινολικού τύπου και συγγενούς δομής με τη ρεσβερατρόλη, που απαντά με τη μορφή πολυμερούς. Πρόκειται για τη μεθυλο-υδροξυχαλκόνη (MHCP) η οποία, έκτος από αντιοξειδωτικές, διαθέτει επίσης ισχυρές αντιδιαβητικές ιδιότητες.

62 Οι βιοφαινόλες της πιπερόριζας Μια ομάδα συστατικών φαινολικού τύπου απαντούν στην πιπερόριζα (τζίντζερ). Το φρέσκο ρίζωμα του φυτού και η σκόνη του σε αποξηραμένη μορφή χρησιμοποιούνται ως καρύκευμα. Από την πιπερόριζα συνολικά απομονώθηκαν είκοσι φαινολικές ουσίες με αξιόλογη αντιοξειδωτικά δράση. Μεταξύ αυτών η τζιντζερόλη και η σοαγκόλη, που δομικά μοιάζουν με την καψαϊκίνη, αλλά είναι κετόνες και δεν περιέχουν άζωτο. Η πιπερόριζα έχει αντιφλεγμονώδη και αντιοξειδωτική δράση. Η τζιντζερόλη φαίνεται να έχει αντικαρκινική δράση Τζιντζερόλη (επάνω), σογκαόλη (κάτω).

63 Οι ουβικινόλες και το συνένζυμο Q Από δομική άποψη, οι ουβικινόλες αποτελούνται από έναν οξυγονούχο φαινολικό δακτύλιο με δύο υδροξύλια με τον οποίο συνδέονται πολύ μακριές ανθρακικές αλυσίδες (ισοπρενικής μορφής) με έως και πενήντα άτομα άνθρακα σε ευθεία (εξήντα συνολικά, με δώδεκα ισοπρενικές ομάδες). Η φαινολική κεφαλή τους, που φέρει δύο επιπλέον μεθοξυλικές ομάδες (μεθύλιο με οξυγόνο), ασκεί την κύρια οξειδοαναγωγική δράση, ενώ η ουρά προσδίδει στα μόρια λιπόφιλο χαρακτήρα. Η πιο γνωστή ουβικινόλη είναι το συνένζυμο Q10 (CoQ10).   Τρόφιμα με μεγάλη περιεκτικότητα σε ουβικινόλες είναι όλα τα ζωικά, ιδιαίτερα η σαρδέλα, το σκουμπρί και το μοσχαρίσιο κρέας, ενώ υπάρχουν και σε φυτικά όπως το σπανάκι. Ο οργανισμός μας συνθέτει αυτοδύναμα το CoQ10, αλλά σε ανεπαρκείς ποσότητες, οπότε είναι απαραίτητη η πρόσληψή του με τις τροφές. Οι ουβικινόλες γενικά και το συνένζυμο Q10 ειδικότερα θεωρούνται σημαντικά αντιοξειδωτικά. To CoQ10 φαίνεται ότι αποτελεί την πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού εναντίον των ελεύθερων ριζών.  Ενδιαφέρον παρουσιάζει η θετική συσχέτιση της ουβικινόλης με τον καρκίνο. Ουβικινόλες και ουβικινόνες βρίσκονται σε ισσοροπία.

64 Ισοφλαβόνες - Φυτοοιστρογόνα Οι ισοφλαβόνες διαφέρουν από τις φλαβόνες ως προς τη θέση του προσαρτημένου φαινολικού δακτυλίου. Είναι τα κύρια οιστρογόνα. Οιστρογόνα επίσης είναι φλαβόνες, λιγνάνες, στιλβόνες. Οιστρογόνα είναι φυτικές ενώσεις με βιολογική δράση παρόμοια με αυτή των οιστρογόνων. Δεν είναι ορμόνες, αλλά μπορούν να λειτουργούν σαν αδύναμα οιστρογόνα στον οργανισμό. Απαντώνται σε πάνω από 300 φυτά και έχουν την ισχύ 1/100 έως 1/1000 της οιστραδιόλης, του ισχυρότερου οιστρογόνου που παράγει ο οργανισμός. Δρουν προληπτικά εναντίον πολλών ασθενειών, ενώ από την άλλη επηρεάζουν την ορμονική ισορροπία. Έχουν ισχυρή αντιοξειδωτική δράση. Επίσης, αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική, και καταπολεμούν την οστεοπόρωση (κυρίως στις γυναίκες μετά την εμμηνόπαυση). Διατροφικές πηγές φυτοοιστρογόνων είναι τα όσπρια, τα φρούτα, τα λαχανικά, και κυρίως η σόγια και το σησάμι. Οι ποσότητες όμως που προσλαμβάνουμε είναι μικρές (εκτός από υπερβολική κατανάλωση) , ώστε η ενδεχόμενη στειρότητα αποτελεί αμελητέο πρόβλημα. Αντίθετα, κυριαρχούν οι ευεργετικές ιδιότητές τους που εκδηλώνονται σε μικρές ποσότη­τες Φλαβόνη Ισοφλαβόνη

65 Βιοδιαθεσιμότητα Η βιοδιαθεσιμότητα των φαινολικών συστατικών είναι σημαντική για τον βαθμό της ευεργετικής τους δράσης στον οργανισμό. Είναι μέτρο του ποσοστού των φαινολικών συστατικών που απορροφάται και αποθηκεύεται στους διάφορους ιστούς. Η απορρόφηση των πολυφαινολών λαμβάνει χώρα στο λεπτό έντερο ή στο κόλον και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως η χημική δομή, ο βαθμός γλυκοσυλίωσης, το μοριακό βάρος και η διαλυτότητά τους. Οι κατεχίνες του τσαγιού και οι ισοφλαβόνες της σόγιας απορροφούνται εύκολα, ενώ οι ανθοκυανίδες του κρασιού πιο δύσκολα. Στο λεπτό έντερο οι πολυφαινόλες μεταφέρονται με παθητική διάχυση, ενώ στο παχύ έντερο η απορρόφηση πραγματοποιείται μετά από την αποδόμηση των πολυφαινολών από την εντερική μικροχλωρίδα σε μικρότερες ενώσεις.

66 ΚΑΡΟΤΕΝΟΕΙΔΗ  Μια βασική κατηγορία ενώσεων των λειτουργικών τροφίμων είναι τα καροτενοειδή, μία μεγάλη ομάδα χρωστικών. Βρίσκονται κυρίως σε φρούτα και λαχανικά. Είναι σημαντικά αντιοξειδωτικά. Οι έρευνες μάλιστα δείχνουν ότι η κατάλληλη λήψη τους μπορεί να συμβάλλει στην καθυστέρηση ή την αποτροπή της εκδήλωσης καρκίνου, καρδιακών παθήσεων, καταρράκτη και άλλων ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία. Τα καροτενοειδή διακρίνονται στα καροτένια και στις ξανθοφύλλες: τα καροτένια είναι υδρογονάνθρακες, όπως το λυκοπένιο ενώ οι ξανθοφύλλες είναι οξυγονούχες ενώσεις, όπως η λουτεΐνη Τρόφιμα πλούσια σε καροτενοειδή

67 Κοινό δομικό χαρακτηριστικό των καροτενοειδών, εκτός από τους συσσωρευμένους διπλούς δεσμούς, είναι ότι αποτελούνται από είκοσι ή σαράντα άτομα άνθρακα, δεδομένου ότι προέρχονται εμμέσως από το ισοπρένιο, έναν υδρογονάνθρακα με πέντε άτομα άνθρακα και δύο διπλούς δεσμούς. Λόγω της ακόρεστης φύσης τους, τα καροτενοειδή υφίστανται οξειδωτικές μεταβολές Ισοπρένιο Κεντρικό τμήμα των καροτενοειδών

68 Καροτενοειδή. Αριστερά: Καροτένια. Δεξιά: Ξανθοφύλλες.

69 Τα καροτενοειδή ανέρχονται σε 700 τουλάχιστον και είναι απαραίτητα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, ιδίως στα φυτά που βρίσκονται εκτεθειμένα περισσότερο σε οξειδωτικές συνθήκες. Περίπου 40 απαντώνται στην ανθρώπινη διατροφή. Τα πιο συνήθη και αυτά που θεωρούνται πιο σημαντικά για την ανθρώπινη υγεία είναι το β-καροτένιο, το α-καροτένιο, το λυκοπένιο, η κρυπτοξανθίνη, η ζεαξανθίνη, και η λουτεΐνη. Το β-καροτένιο είναι η πιο δραστική πρόδρομος ουσία της βιταμίνης Α. Άλλα καροτενοειδή, επίσης, μετατρέπονται σε βιταμίνη Α, με τη μισή όμως περίπου αποτελεσματικότητα συγκριτικά με το β-καροτένιο. Τα καροτενοειδή υπάρχουν σε πολλά τρόφιμα, στα φρούτα, στους χυμούς και στα λαχανικά, και αποτελούν σημαντικές διαιτητικές πηγές α-καροτενίου και β-καροτενίου, με τα κίτρινο-πορτοκαλί λαχανικά και φρούτα, κρυπτοξανθίνη με τα πορτοκαλί φρούτα, λουτεΐνη με τα σκούρα πράσινα λαχανικά, καθώς και λυκοπένιο με τις τομάτες και τα προϊόντα της.

70 Μεταβολισμός και βιοδιαθεσιμότητα Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν την απορρόφηση των καροτενοειδών. Η επεξεργασία και το μαγείρεμα των τροφίμων προκαλούν σπάσιμο των ιστών, απελευθερώνονται τα καροτενοειδή και έτσι διευκολύνεται η απορρόφησή τους. Τα καροτενοειδή απορροφώνται διαφορετικά από τους διαφόρους ιστούς, ενώ δεν είναι επαρκώς γνωστός ο μηχανισμός απορρόφησης. Ο κύριος χώρος αποθήκευσης των καροτενοειδών είναι ο λιπώδης ιστός.

71 Βιοδραστικότητα και πρόληψη ασθενειών Με βάση διάφορες επιδημιολογικές μελέτες, φαίνεται να υπάρχει θετική σχέση μεταξύ της διατροφικής πρόσληψης καροτενοειδών και της συγκέντρωσής τους στους ιστούς, με τη μείωση των κινδύνων από χρόνιες παθήσεις. Το καροτένιο και το λυκοπένιο έχει αποδειχθεί ότι μειώνουν των κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακών ασθενειών καθώς και ορισμένων μορφών καρκίνου, ενώ η λουτεΐνη και η ζεαξανθίνη μειώνουν διαταραχές που σχετίζονται με τα μάτια. Οι αντιοξειδωτικές ιδιότητες των καροτενοειδών θεωρούνται οι πιο σημαντικές για τις ευεργετικές τους ιδιότητες. Επίσης, καροτενοειδή, όπως το α- και β- καροτένιο και η κρυπτοξανθίνη, έχουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε βιταμίνη Α, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην πρόληψη διαφόρων ασθενειών. Για μεγάλο χρονικό διάστημα το β-καροτένιο έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της σχέσης μεταξύ του οξειδωτικού στρες και των χρόνιων παθήσεων. Τα τελευταία όμως χρόνια το επίκεντρο της έρευνας έχει μετατοπιστεί σ’ένα άλλο καροτενοειδές, λυκοπένιο.

72 Κύρια Καροτενοειδή Λυκοπένιο Το λυκοπένιο είναι καροτένιο εξαιρετικά λιπόφιλο. Συντίθεται από από πολλά φυτά και μικροοργανισμούς, αλλά όχι από τα ζώα και τον άνθρωπο. Αποτελείται από μια πολυακόρεστη ευθύγραμμη υδρογονανθρακική αλυσίδα, με 11 συζυγιακούς και 2 απομονωμένους διπλούς δεσμούς. Το λυκοπένιο έχει σημαντική αντιοξειδωτική δράση. Μειώνει σημαντικά την οξείδωση της κακής χοληστερόλης (LDL). Επίσης, συμβάλλει στην ελάττωση του κινδύνου εμφάνισης ορισμένων μορφών καρκίνου, ιδιαίτερα του προστάτη. Η θετική συμβολή του λυκοπένιου στην πρόληψη των χρόνιων ασθενειών έχει αποδειχθεί από διάφορες μελέτες. καθώς και μελέτες με ανθρώπινες καρκινικές σειρές, μελέτες σε ζώα και κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους. Η καθημερινή πρόσληψη λυκοπένιου σε ποσότητες 5-7 mg από τους υγιείς ανθρώπους θεωρείται επαρκής για την καταπολέμηση του οξειδωτικού στρες και την πρόληψη των χρόνιων ασθενειών.

73 Καροτένια Ο όρος καροτένια αναφέρεται σε τρεις υδρογονάνθρακες με σαράντα άτομα άνθρακα, τα α-, β-, γ- καροτένια. Προέρχονται από μερική κυκλοποίηση των ακραίων τμημάτων του λυκοπενίου. Πιο συχνά απαντά το β-καροτένιο, ενώ πιο σπάνιο είναι το γ-καροτένιο. Το β-καροτένιο βρίσκεται κυρίως στα φρούτα, στα λαχανικά, στα δημητριακά ολικής άλεσης. Στα λαχανικά, τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε β-καροτένιο έχει η γλυκοπατάτα, και επίσης τα καρότα. Από τα φρού­τα, τα βερίκοκα περιέχουν αξιόλογες ποσότητες. Στον άνθρωπο, και τα τρία καροτένια έχουν τη δυνατότητα να μετατραπούν in vivo στη βιταμίνη Α (ρετινάλη). Όμως μόνο το β-καροτένιο (λόγω της συμμετρίας του) σχάζεται δίνοντας δύο μόρια της βιταμίνης. Υπενθυμίζεται ότι η βιταμίνη Α με τη μορφή της ρετινάλης συμμετέχει στη διαδικασία της όρασης. Ο ρόλος του β-καροτενίου σε μοριακό επίπεδο έγκειται στο να δεσμεύει την πιο δραστική μορφή του οξυγόνου, γνωστή ως οξυγόνο απλής κατάστασης. Το β-καροτένιο θεωρείται ότι παρέχει προστασία από καρδιαγγειακά, μορφές καρκίνων, καταράκτη και άλλες παθήσεις. Πάντως, υπό ορισμένες συνθήκες, in vivo, έχει παρατηρηθεί ότι τα καροτενοειδή και άλλα αντιοξειδωτικά μπορεί να μετατραπούν σε προοξειδωτικά, δηλαδή να ενισχύουν τις οξειδωτικές διαδικασίες. Επίσης, συμβάλει στην προστασία του δέρματος από την υπεριώδη ακτινοβολία. Το α-καροτένιο είναι πρόδρομη ένωση της βταμίνης Α, και σχετίζεται θετικά με καρκίνο των πνευμόνων. Καλές πηγές του είναι τα καρότα και οι νεροκολοκύθες.

74 Λουτείνη και Ζεαξανθίνη Υπάρχουν κυρίως στην εστεροποιημένη μορφή τους με κορεσμένα λιπαρά οξέα. Μελέτες δείχνουν συσχέτιση δίαιτας πλούσιας σε λουτεΐνη και ζεαξανθίνη και χαμηλότερου κινδύνου εμφάνισης της εξαρτώμενης από την ηλικία εκφύλισης της ωχράς κηλίδας, η οποία είναι μια σοβαρή πάθηση των ματιών που μπορεί να προκαλέσει μόνιμη τύφλωση. Τρόφιμα πλούσια σε λουτείνη είναι το σπανάκι, το καλαμπόκι, τα πράσα, τα μπιζέλια, το αβοκάντο, τα πορτοκάλια και ο κρόκος του αβγού. Η ζεαξανθίνη είναι ισομερής με τη λουτεΐνη (διαφέρουν στη θέση ενός διπλού δεσμού) και απαντά σε όλα τα φυτά, αν και σε μικρότερες ποσότητες. Τα αβγά έχουν επίσης αξιόλογη περιεκτικότητα σε ζεαξανθίνη.

75 Παραδείγματα καροτενοειδών σε κοινά τρόφιμα Καρότο: β-καροτένιο
Παραδείγματα καροτενοειδών σε κοινά τρόφιμα   Καρότο: β-καροτένιο. Καλαμπόκι: ζεαξανθίνη και κρυπτοξανθίνη. Πιπεριές: καψανθίνη Tομάτα: λυκοπένιο και άλλα. Σολομός και γαρίδες: ασταξανθίνη, κανθαξίνη.

76 Σκουαλένιο   Το σκουαλένιο είναι ακόρεστος υδρογονάνθρακας, με τρι­άντα άτομα άνθρακα και έξι διπλούς δεσμούς. Τυπικά δεν ανήκει στα καροτένια αλλά έχει κοινή βιογενετική προέλευση, από το ισοπρένιο. Το σκουαλένιο απαντά στο λάδι ορισμένων φυτών, όπως στο ελαιόλαδο.   Ο βιοχημικός ρόλος του σκουαλενίου στον άνθρωπο είναι ότι είναι πρόδρομη ένωση της χοληστερόλης, ένα μέρος της οποίας παράγει αυτοδύναμα ο οργανισμός μας. Έχει αντιοξειδωτική δράση, και πιθανόν αντικαρκινική.