Каротиноиды в растительных пищевых системах

Каротиноиды - группа биологически активных соединений, которая всегда привлекала внимание как диетологов за счет их пользы для здоровья и безопасного источника природного витамина А, который образуется при ферментативном метаболизме, так и работников пищевой промышленности - для формирования оптимальных цветовых характеристик и пищевой ценности пищевых продуктов.

Химическая природа каротиноидов определяет их множественные свойства: так, наличие системы сопряженных двойных связей обуславливает их окраску, количество двойных связей - антиоксидантную активность, наличие ионовых колец - провитаминные свойства [1-3]. В природе обнаружено около 750 каротиноидов, в большей степени они имеют растительную природу, но также содержатся в рыбе и морепродуктах (астаксантин) и водорослях (фукоксантин) [1, 4, 5]. В организм человека вместе с пищевыми про- дуктами поступает только 40 каротиноидов, из них 10 % проявляют А-витаминную активность [1, 6-8].

Знание природы, химических свойств ка-ратиноидов, присутствие и устойчивость в сложных пищевых системах позволит правильно регулировать технологические процессы с целью сохранения биоактивноси.

Целью данного исследования стал аналитический обзор данных, опубликованных международным научным сообществом в последние десятилетия в области исследований каратиноидов как биологически активных соединений в составе пищевых систем.

В качестве основных информационных модулей, наиболее значимых для формирования пищевых систем нового формата, были определены польза для здоровья (биологическая активность, провитаминные и антиоксидантные свойства), природные источники, факторы, влияющие на содержание каротиноидов в пищевых продуктах растительного происхождения.

Химическая природа каротиноидов

Каротиноиды представляют собой соединения, содержащие 40 углеродных атомов, построенных из 8 изопреновых фрагментов и образующих полипреноидную цепь с сопряженной системой двойных связей. Эта цепь может циклизироваться на концах, образуя несколько типов иононовых колец [1, 2, 5]. Длина цепи оказывает влияние на окраску каротиноидов (от желтого и оранжевого до глубокого красного), а наличие иононовых колец - на витаминную активность. При наличии в структуре каротиноидов 9 и более сопряженных связей они проявляют максимальное защитное действие от синглетного кислорода 1 О₂.

Каротиноиды делят на каротины, состоящие из атомов углерода и водорода, и ксантофиллы, имеющие в своем составе дополнительно атомы кислорода в виде гидрокси-, метокси-, эпокси- или кетогрупп.

Представители каротинов обычно оранжевого цвета (а- и в-каротины), ликопин - яркокрасный. Более разнообразны по цвету ксантофиллы: астаксантин - ярко-алый, капсантин - темно-красный, лютеин, зеаксантин и вио-лаксантин - желтые. При включении в цепь сопряжения кето-групп, например, при окислении зеаксантина до капсантина и капсоруби-на в перцах ( Capsicum annuum ) происходит замена оранжевой окраски на красную [7, 9]. Довольно часто оранжевая окраска каротиноидов маскируется другими пигментами, например хлорофиллом или антоцианами. Это наблюдается в листовых овощах, зеленых плодах, сине-окрашенных ягодах и др. [10-13].

Из 40 каротиноидов, поступающих с пищей, основными являются три каротина (а- и в- каротин, ликопин) и три ксантофилла (в-криптоксантин, зеаксантин и лютеин) [1, 2, 5], имеющие типичное строение для соответствующей группы каротиноидов (см. рисунок).

В растительных объектах каротиноиды представлены в транс-, транс-цис- и цисформах, а также этерифицированы жирными кислотами. Более стабильной и энергетически выгодной считается транс-форма, но теоретически цис-транс-изомеризация может происходить по каждой двойной связи, что частично или полностью происходит при приготовлении пищи. Цис-изомеры обладают большей биологической активностью, более легко встраиваясь в биомембраны и липопротеины, чем транс-изомеры [1, 2, 6, 8].

Химическая структура каротиноидов, наиболее часто встречающихся в свежих плодах и овощах и пищевых продуктах с их использованием

А-витаминные свойства . Каротиноиды являются безопасным и единственным источником природного витамина А, который образуется при ферментативном метаболизме каротиноидов в организме человека и животных. Однако не все каротиноиды обладают А-витаминной активностью. Из 40 каротиноидов, регулярно потребляемых человеком вместе с пищевыми продуктами, только некоторые из них (10 %) с в-кольцом без кислородсодержащих функциональных групп и полиеновой цепью не менее 11 атомов углерода, проявляют А-витаминные свойства [14]. К ним относятся транс- и транс-цис-изомеры а-, в-, Y-каротинов и в-криптоксантина (табл. 1) [3, 14]. Среди них в-каротин является наиболее мощным каротиноидом провитамина А, у которого каждая молекула расщепляется на два ретинола витамина А [2, 5].

Биоконверсия в-каротина в витамин А происходит путем окислительного метаболизма молекулы по центральной 15-15 п-связи под влиянием фермента в-каротин-15-15 диоксигеназы. В растениях этого фермента нет, поэтому растительные объекты витамина А не содержат. Из 1 молекулы в-каротина образуется 2 молекулы витамина А, а из а- и у-каротинов - только одна. 6 мкг в-каротина эквивалентны 1 мкг витамина А. Ликопин и δ-каротин витаминной активностью не обладают [2, 3, 5, 14].

Таблица 1 Каротиноиды с активностью провитамина А [3, 14]

Каротиноиды (изомеры)	Активность провитамина А, %
Транс-β-каротин	100
9-цис-β-каротин	38
13-цис-β-каротин	53
Транс-α-каротин	53
9-цис-α-каротин	13
13-цис-α-каротин	16
Транс-β-криптоксантин	57
9-цис-β-криптоксантин	27
15-цис-β-криптоксантин	42
β‐Carotene‐5,6‐эпоксид	21
γ‐каротин	42–50

Каротиноиды сами нетоксичны, а образование из них витамина А энзиматически лимитировано. Поэтому при потреблении пищевых продуктов, содержащих каротиноиды, передозировки витамина А не происходит и верхний допустимый уровень потребления не установлен. Среднее потребление β-каротина в разных странах колеблется в пределах 1,8– 5,0 мг/сутки. Для населения России установлена физиологическая потребность β-каро-тина для взрослых, которая составляет 5 мг/сутки (МР 2.3.1.2432-08).

Антиоксидантные свойства

Количество сопряженных двойных связей полиеновой цепи в структуре каротиноидов за счет обобщения π-электронов обуславливает их роль липофильных антиоксидантов. Каротиноид может взаимодействовать со свободными радикалами, передавая электроны, с образованием аддукта или отдавая водород с образованием относительно стабильных каротиноидных радикалов. С увеличением окислительного потенциала каротиноидов их антиоксидантная активность возрастает [1, 8, 15, 16].

Каротиноиды являются наиболее эффективной «ловушкой» синглетного кислорода 1О2, переводя его в нормальное триплетное состояние, при этом рассеивая избыток энергии возбуждения. Каротиноиды принимают энергию возбуждения «триплетного» хлорофилла или реагируют непосредственно с 1О2. Каждая молекула β-каротина способна разрушить до 300 молекул синглентного кислоро- да. По сравнению с витамином Е каротиноиды улавливают 1О2 более активно: β-каротин в 25 раз, ликопин в 100 раз, астаксантин в 500 раз. Наибольшее защитное действие от УФ-излучения за счет кетогруппы с обоих концов системы сопряженных двойных связей проявляет астаксантин. Его требуется в 100 раз меньше, чем β-каротина и в 1000 раз меньше, чем лютеина. Совместное присутствие ликопина, лютеина и β-каротина способно подавлять 40–50 % индуцированное УФ перекисное окисление липидов, но максимальную активность проявляет ликопин. На моделях in vitro установлен ряд антиоксидантной активности каротиноидов: ликопин > α-токоферол > α-каротин > β-криптоксантин > зеаксантин > β-каротин > лютеин. Цис-изомеры каротиноидов обладают большей антиоксидантной активностью, чем их транс-изомеры [1, 6, 15].

Обнаружен синергизм антиоксидантного действия каротиноидов с другими жирорастворимыми антиоксидантами – α- токоферолом и коэнзимом Q₁₀. Каротиноиды защищают токоферолы от окисления, в первую очередь, синглентным кислородом, а токоферолы улавливают пероксильные радикалы каротиноидов, способные инициировать развитие цепей свободно радикального окисления. Синергизм β-каротина с α-токоферолом проявляется лишь при соотношении 1:4, а для более ненасыщенного астаксантина с α-токоферо-лом в соотношении 1:12. Увеличение концентрации каротиноидов приводит к антогониз-му. Включение в систему фосфолипидов увеличивает эффективность антиоксидантного действия даже при высоких концентрациях каротиноидов [1, 6, 8].

Биодоступность

Каротиноиды обладают многими биологическими свойствами, и их высвобождение из пищевой матрицы наиболее важно для усвоения человеком. Усвояемость каротиноидов зависит от пищевых источников. Из свежего (необработанного) растительного сырья в 3 раза большей биодоступностью обладают фрукты и ягоды, чем овощи. Причем биодоступность β-каротина сырой моркови составляет 17–25 %, а шпината – 5–10 %, так как в последнем он находится в связанном состоянии с хлоропластами [1, 17, 18]. Биодоступность каротиноидов оценивается в в следующем порядке: желтый перец > морковь > сладкий картофель > соцветия брокколи. Повышает биодоступность каротиноидов в растительном сы- рье или пищевом рационе присутствие жиров в среднем в 2 раза, термическая и механическая обработка - в 3 раза [19-22].

Измельчение растительного сырья приводит к разрыву клеточных стенок, и с уменьшением размера частиц, например, моркови скорость высвобождения каротиноидов увеличивается [19]. Добавление липидов значительно улучшает биодоступность каротиноидов как из свежих, так и из сушеных овощей [17]. Так, при использовании наноэмульсий из пасты шпината и кукурузного масла биодоступность каротиноидов шпината увеличивается от 3,1 до 19,2 %, возрастая с увеличением в наноэмульсиях количества масла, что объясняют более высокой эффективностью переноса каротиноидов от шпината к каплям жира и смешанным мицеллам в повышении содержания липидов [21]. Эмульсия, приготовленная из вареных томатов и оливкового масла, повышала биодоступность каротиноидов на 10 % по сравнению с эмульсией без термической обработки томатов, а эмульсия из термически обработанных томатов вместе с оливковым маслом - на 23,4 %. Такой эффект объясняют способностью нагретого оливкового масла образовывать смешанные мицеллы в тонком кишечнике, который растворяет каротиноиды; и способностью природных антиоксидантов (фенолов) оливкового масла защищать каротиноиды от окисления [21].

Использование ферментации для разрушения клеточной структуры томатов и усиленное образование смешанных мицелл повысило биодоступность ликопина в томатном соке, увеличиваясь в следующем порядке: неферментированный (8,5 %) < ферментированный (11,4 %) < неферментированный-эмуль-гированный (13,6 %) < ферментированный-эмульгированный (22,7 %) [20].

С другой стороны, импульсные электрические поля и нагрев не привели к изменению биодоступности в-каротина и ликопина томатов, а при комбинировании импульсных электрических полей и нагревающего и импульсного электрических полей биодоступность в-каротина и ликопина в хромопластах только уменьшалась. Снижение биодоступность каротиноидов связывали с модификацией мембран хромопластов и каротиноид-белковых комплеков. Различия во влиянии импульсных электрических полей на биодоступность разных фракций томатов были связаны со сложностью структуры томата [22].

Природные каротиноиды (каротины и ксантофиллы). Растительные источники

Свежие овощи. Основными источниками природных каротиноидов в питании человека являются свежие овощи. Их количество варьирует в широких пределах в зависимости от вида овощей и ботанических сортов. Важными источниками каротиноидов являются: томаты (ликопин), морковь (в-каротин), тыква (в-каротин и лютеин). В табл. 2 представлено содержание основных шести каротиноидов в некоторых овощах.

Морковь является основным источником провитамина А и накапливает высокие уровни в- и а-каротина. При общем содержании каротиноидов 268,64 мг/100 г СВ, количество в-каротина составляет 156,91; а-каротин -108,53 мг/100 г СВ или 58,4 и 40,4 %, соответственно [32]. В зависимости от окраски моркови содержание каротинов изменяется и может составлять, мг/кг СВ,: желтая - 2-6; оранжевая - 98; темно-оранжевая - 160; красная - 73; фиолетово-желтая - 92; фиолетовооранжевая - 40. Существуют желтые и красные разновидности, которые богаты лютеином и ликопином соответственно [24, 33].

В спелых плодах красных томатов в основном накапливается ликопин (около 85 %), хотя различные коммерческие сорта демонстрируют различную окраску и каротиноидные профили [25, 26, 34, 35]. Сумма каротиноидов может колебаться от 24,07 и 261,86 мкг/г СВ, что было установлено при исследовании 20 сортов томатов. В составе каротиноидов преобладал ликопин (всего транс- и цис-изомеров) в диапазоне от 9,61 до 227,11 мкг/г СВ, а количество в-каротина и лютеина составляло, мкг/100 г СВ: 6,89-110,40 2,85-9,23, соответственно [25]. Влияние степени зрелости и окраски томатов на содержание ликопина демо-стрируют исследования корейских ученых, которые установили в томатах черри (Sugar Cherry, Sugar Red) в оптимальной зрелости содержание ликопина 64,4 и 76,7 мг/100 г. В тоже время в зеленых томатах ликопин отсутствовал [26].

Ликопин неравномерно распределяется в плодах томатов, преобладая в кожице, чем в других тканях томатов, особенно в стадии полного созревания. На стадии спелости содержание ликопина в томатах составляло, мкг/100 г: в кожице 2644-7020; в мякоти -1843 и 3302; в семенах - 597-1695. Содержание ликопина в кожице было выше, чем в мя-

Таблица 2

Содержание основных каротиноидов в некоторых овощах, мг/100 г [1–5, 9, 12, 17, 22–32, 35]

Овощи Каротины Ксантофиллы β-каротин α-каротин ликопин лютеин зеаксантин β-крипто-ксантин Корнеплоды Морковь 5,36–19,20 0,39–12,8 н/о–10,0 0,15–0,51 н/о н/о Плодовые овощи Томаты 0,40–7,03 н/о–1,1 0,9–76,7 0,1–0,62 н/о н/о Тыква 0,05–29,4 0,05–8,2 н/о 0,03–12,9 0,06–2,24 н/о–1,8 Перец 0,9–2,38 0,06–0,60 2,2 н/о–2,8 8,5–15,1 0,003–0,8 Арбуз 2,29–2,37 н/о 3,55–4,86 н/о н/о н/о–1,03 Дыня 1,59 0,03 — 0,04 — Капустные овощи Брюссельская капуста 0,45 0,06 – 1,59 – Кудрявая бразильская капуста 4,12 н/о н/о 5,25 н/о – Брокколи 0,78–1,89 0,01 – 1,1–3,51 – 0,015 Цветная капуста 0,005 – – 0,005 0,016 0,080 Китайская капуста 0,008 – – 0,024 0,003 0,0079 Салатно-шпинатные Шпинат 1,89–5,59 н/о н/о 3,35–7,76 н/о–0,33 н/о Салат Salada crua 1,76 0,18 0,89 2,22 – сл. Рукола 0,19–2,84 н/о н/о 0,52–5,0 н/о–0,0015 н/о–0,0013 Кресс-салат 0,008–2,72 – – 0,52–5,61 0,019 0,011 Мангольд 2,7 0,035 н/о 2,7 н/о н/о коти, и соотношение ликопин в кожу-ре/ликопин в мякоти колебалось от 1,20 до 3,47 [36].

С помощью методов генной инженерии постоянно создаются новые сорта томатов. В некоторых сортах и гибридах томатов, выращенных в Канаде, удалось увеличить содержание ликопина до 227,11 мкг/г СВ с преобладанием транс-ликопинов в количестве 218,64 мкг/г СВ. При этом сумма β-каротинов всех транс- и цис-форм снижалась [25]. Сорт томатов «Xantomato» обогащен зеаксантином, количество которого составляет 39 мкг/г (или 577 мкг/г СВ), что доходит до 50 % от общего количества каротиноидов в плодах [34, 35].

Основным каротиноидом тыквы является β-каротин. При суммарном содержании каротиноидов в пределах 2,5–8,6 мг/100 г, на долю

β-каротина приходится от 50 до 80 %, α-ка-ротина – всего около 10 % [37]. В тыкве, выращенной в тропиках, содержание каротиноидов может доходить до 9,3 мг/100 г, а в тыкве Cucurbita moschata Duch, выращенной в Бразилии, до 40 мг/100 г [38–40]. На суммарное содержание каротиноидов тыквы оказывают влияние вид и ботанический сорт, но содержание β-каротина сильно варьирует в зависимости от ботанического сорта, чем от вида. Так, в тыкве Cucurbita maxima сумма каротиноидов колеблется от 0,47 до 7,09 мг/100 г в зависимости от сорта, а в тыкве C. Pepo и C. Moschata различия несущественны. Все они содержат β-каротин, но α-каротин найден только в тыкве C. Moschata, зеаксантин – только в тыкве Cucurbita maxima [28]. Различия между сортами одного вида в суммарном содержании каротиноидов и β-каротина могут доходить до 2,5 раз и более, оказывая существенное влияние на окраску мякоти [37, 39, 40].

Как источник каротиноидов интерес представляют плоды перца, включая сладкие и острые сорта, состав которых сильно отличается от основных овощей, используемых в питании, а также влияет на окраску плодов. Суммарное содержание каротиноидов колеблется от 23,21–34,94 мг/100 г, но максимальное их количество накапливают оранжевые сорта. В красных сортах их количество в 4–5 раз меньше, а в белых – в 10 раз меньше [9]. Каротиноиды красного перца представлены в основном капсантином (70 %) и капсоруби-ном (10 %). β-каротин и β-криптоксантин составляют не более 20 %. В некоторых сортах обнаружен зеаксантин, а лютеин, антераксантина и виолаксантин не обнаружены. В оранжевых сортах перца преобладает зеаксантин с количеством, доходящим до 85 %, затем лютеин (до 16 %), β-каротин, β-криптоксантин, антероксантин не превышают 1–2 % каждый, а капсантин и капсорубин не обнаружены. В белых сортах перца преобладает лютеин до 70 %, хотя общее содержание каротиноидов в них всего составляет 11,38–29,7 мг/100 г СВ. Остальные каротиноиды, характерные для плодов перца, присутствуют, за исключением капсантина и капсорубина. В белом болгарском перце также преобладает лютеин, но с меньшей долей – 44,6 %, у белого перца сорта Хабанеро – 48,3 % [9, 17, 35].

В капустных и листовых овощах суммарное содержание каротиноидов невелико – от 41 мкг/г СВ в цветной капусте до 215 в брокколи с преобладанием ксантофиллов, из которых идентифицированы не только лютеин, зеаксантин и β-криптоксантин (см. табл. 2), но и виолаксантин, неоксантин и антаксантин [31]. Преобладает лютеин, например, в брокколи его количество может составлять от 25 до 50 % общего количества каротиноидов [17, 31]. Но больше, чем капустные, каротиноидов содержат шпинат, руккола и кресс-салат также с преобладанием лютеина до 50 % и в целом ксантофиллов до 75 % [12, 31, 38, 41, 43]. В руколе содержится неоксантин и виолак-сантин – 1,81 и 1,47 мг/100 г, соответственно, а в кресс-салате – 1,77 и 2,61, соответственно [12]. В шпинате суммарное количество каротиноидов может составлять 7,6–12,5 мг/100 г, из которых на долю ксантофиллов может приходиться 75 %. В составе ксантофиллов идентифицированы: лютеин > виолаксантин ≥ неоксантин [29].

Из клубнеплодов источником каротиноидов могут быть только сорта батата с оранжевой мякотью с суммарным количеством каротиноидов 25,94 мг/100 г СВ [17]. Сорта батата с оранжевой мякотью могут содержать β-ка-ротина от 0,37 до 6,7 мг/100 г, после варки в них остается от 22 до 78 %. Ликопин в них при варке разрушается в большей степени и его может сохраниться от 4 до 62 %. Причем в сыром батате его содержание меньше, чем β-каротина, и составляет от 0,04 до 0,31 мг/100 г. β-криптоксантин обнаружен только в некоторых сорта батата в количестве 0,013–0,037 мг/100 г, который почти полностью разрушается при варке [42]. В картофеле каротиноидов очень мало, найдены в основном ксантофиллы, а β-каротин отсутствует или находится в количестве до 0,65 мкг/г СВ. При термической обработке картофеля (варке или запекании) каротиноиды почти полностью разрушаются. Наиболее термостабилен лютеин [43].

Плоды и ягоды. Суммарное содержание каротиноидов в плодах значительно ниже, чем в овощах, составляя 0,02–6,2 мг/100 г, но зато они обладают лучшей биодоступностью [11, 12, 27, 28, 38] и могут стать в питании источниками прежде всего β-каротина и лютеина (табл. 3).

Часто оранжевая окраска плодов свидетельствует о преобладании β-каротина, например, в абрикосах, манго, мандаринах [12, 28, 38]. Так, в абрикосах содержание β-ка-ротина составляет от 1,44 до 39,07 мкг/г, а лютеина и зеаксантина не превышает 0,5 мкг/100 г, α-каротин и антероксантин не обнаружены [28]. Но окраска плодов с высоким содержанием β-каротина может маскироваться антоцианами, как в плодах вишни, боярышника и рябины [1, 5, 27] или хлорофиллом, как в зеленых яблоках, манго [11]. Так, в яблоках сумма каротиноидов составляет 29,48–49,17 мкг/г СВ, которые преимущественно сосредоточены в кожуре, и практически не зависят от их окраски. В зеленых яблоках содержание β-каротина и лютеина может быть такое же, как в красных или больше до 10 раз. В составе каротиноидов обнаружены лютеин, виолаксантин, неоксантин, β-каротин и этерифицированные каротиноиды (в основном виолаксантин и неоксантин). В желтых и красных яблоках количественно преобладают транс-неоксантин и транс-виолаксантин, в

Таблица 3

Содержание основных каротиноидов в некоторых плодах, мг/100 г [1, 2, 3, 5, 11, 12, 28, 38, 44]

Плоды Каротины Ксантофиллы β-каротин α-каротин ликопин лютеин зеаксантин β-крипто ксантин Семечковые плоды Яблоки красные 0,003–0,04 – – 0,007–0,01 0,0013 – Яблоки желтые 0,003–0,008 — — 0,002– 0,006 н/о–0,0003 — Яблоки зеленые 0,009–0,026 – – до 0,003 н/о–0,0007 – Рябина 3,2–5,1 — — — — — Боярышник 0,3–6,2 — — — — — Косточковые плоды Абрикос 0,14–3,9 н/о – 0,01–0,036 0,011–0,046 – Персик 0,04 н/о н/о н/о н/о 0,64 Вишня 0,4–2,6 – – – – 0,21–0,36 Цитрусовые плоды Грейпфрут розовый 0,96 – 3,4 – – – Мандарин (сатсума) 0,002–0,3 0,01 – 0,04–0,1 0,04–0,14 1,8 Танжерин 0,21 н/о – – – 0,84 Апельсин 0,021– 0,053 0,15–0,16 н/о 0,04–0,07 0,03–0,06 0,12–0,18 Апельсин красный 0,18 0,15 0,3 0,03 0,03 0,13 Тропические плоды Манго 0,45–0,92 0,017 – – 0,067 0,011–0,027 Папайя 0,61 – 4,0 – – 0,97 Гуава красная 0,33 н/о 6,15 н/о н/о н/о Маракуйя 0,76 н/о н/о н/о н/о 0,136 Банан 0,11 0,14 – 0,05 – – зеленых – больше цис-неоксантина, а в сорте Granny Smith количество цис-виолаксантина превышает его транс-формы [3, 11].

Из субтропических плодов состав каротиноидов наиболее изучен в апельсинах. Содержание каротиноидов в мякоти апельсин может колебаться от 0,8 до 2,4 мг/100 г, а в мякоти красных апельсин – 2,8 мг/100 г. У большинства сортов каротиноидный профиль характеризуется преобладанием 5,6-эпоксикаротиноидов (виолаксантин и антераксантин геометрические изомеры), за которыми следуют 5,8-эпоксикаротиноиды (лютеоксантин и мутатоксантин), β-криптоксантин, зеинок- сантин (моногидроксикаротиноиды), зеаксан-тин, лютеин (дигидроксикаротиноиды) и α- и β-каротины). В целом мякоть оранжевых апельсин характеризуется преобладанием ксантофиллов (82,7–93,0 %), за исключением красных апельсин, с более высокой долей каротинов (около 70,0 %). β-криптоксантин был преобладающим каротиноидом в апельсинах рода Лате и Амберсвите [44].

Из тропических фруктов много каротиноидов в манго – 3,8 мг/100 г с преобладанием β-картина, в папайе – с преобладанием ликопина [12, 38].

Из ягод с высоким содержанием суммарных каротиноидов можно выделить облепиху (до 15 мг/100 г), шиповник (до 30 мг/100 г), морошку (до 3 мг/100 г) с преобладанием каротинов (табл. 4) [47, 48, 50, 51].

Общее содержание каротиноидов в облепихе сильно варьирует от ботанического сорта и места произрастания и может находиться в диапазоне от 53 до 97 мг/100 г СВ. Большинство каротиноидов находятся в связанном состоянии в виде диэфиров (около 50 %) и моноэфиров (около 17 %). Свободные каротины представлены: транс-β-каротин > цис-β-каротин [46, 47].

Вариации содержания каротиноидов в шиповнике зависят от экотипа и условий выращивания. Наибольшая общая сумма каротиноидов (1590,4 мкг/ г СВ) были обнаружены в конце сезона сбора урожая в гибриде R. dumalis, а самые низкие количества – у видов R. spinosissima (684,5 мкг/ г СВ) [49]. В составе каротиноидов преобладают каротины, из которых наиболее высокая доля приходится на β-каротин и ликопин, но обнаружены также γ- и ζ-формы каротина. Содержание ксантофиллов порядка 10-ти раз меньше, чем ка- ротинов. Ксантофиллы представлены нексан-тином, зеаксантином, лютеином, виолаксан-тином и рубиксантином с преобладанием последнего (около 70 %) [48, 49].

В дикорастущих северных ягодах содержание каротиноидов незначительно. Среди них выделяется морошка с общим содержанием каротиноидов 2,84 мг/100 г СВ с выраженным преобладанием β-каротина (83 %), количество которого доходит до 2,32 мг/100 г СВ. Зеаксан-тина содержится в 5 раз меньше, а количество остальных идентифицированных каротиноидов (лютеин, неоксантин, виолаксантин, анте-роксантин) не превышает 0,05 мг/100 г. В чернике общее содержание каротиноидов 2,14 мг 100 /г СВ с преобладанием лютеина около 70 %. Клюква болотная и брусника содержат только 0,2 и 0,14 мг/100 г каротиноидов, но в бруснике преобладает лютеин (38 %), в клюкве – β-каротин (40 %) [50, 51].

В остальных ягодах самый высокий уровень каротиноидов был у ежевики, а у клубники самое низкое содержание каротиноидов. По данным [13] ежевика имела самое высокое содержание β-каротина (101,4 мкг/100 г), за ней следовала черная смородина (61,6 мкг/100 г).

Таблица 4

Содержание основных каротиноидов в некоторых ягодах, мг/100 г [1, 2, 13, 38, 45, 48–51]

Плоды	Каротины			Ксантофиллы
	β-каротин	α-каротин	ликопин	лютеин	зеаксантин	β-крипто-ксантин
Н			астоящие ягоды
Облепиха	5,69–9,67	–	3–5	0,8	5	0,2
Красная смородина	0,013	–	–	0,028	0,0038	–
Черная смородина	0,062	–	–	0,21	0,0057	–
Виноград	0,603	0,005	0,012	0,013
Черника	0,049–0,36			0,23–1,5	0,014–0,02	0,005
Брусника	0,027	–	–	0,076	0,009	–
Клюква болотная	0,056	–	–	0,048	0,031	–
Сложные ягоды
Морошка	2,3	–	–	0,05	0,41	–
Ежевика	0,1–1,0	0,009	–	0,27	0,03	0,03–0,3
Малина	0,009	0,024	–	0,32	0,011	0,006
Ложные ягоды
Клубника	0,0049	–	–	0,021	н/о	–
Шиповник	2,0–5,9	–	16,3	0,1–0,7	0,3–2,7	0,06–1,2

Наибольшее количество α-каротина было в малине (23,7 мкг/100 г). Лютеин присутствовал в малине в более высоких количествах (317,0 мкг/100 г), а затем в ежевике (270,1 мкг/100 г). Самый высокий уровень зеаксантина был обнаружен в ежевике (29,0 мкг/100 г), за которой следует черника (14,0 мкг/100 г). Ежевика имела самое высокое значение β-крипто-ксантина (30,1 мкг/100 г).

Заключение

В последние годы международным научным сообществом опубликован ряд исследований о суммарном содержании каротиноидов и их составе в свежих овощах, плодах и ягодах, биологической активности, антиокси- дантных свойствах и факторах, способствующих повышению биодоступности. Методами генной инженерии создаются новые сорта томатов с повышенным содержанием трансликопина и зеаксантина.

Основными источниками картиноидов в питании человека являются свежие овощи: морковь, плодовые (томаты, тыква, перец) и салатно-шпинатные овощи (шпинат, рукола, кресс-салат) не смотря на низкую биодоступность. Плоды и ягоды, уступая овощам в суммарном содержании каротиноидов, обладая более высокой биодоступностью, являются источниками преимущественно каротинов с провитаминной активностью.