Sonbaharda yaprak döken bitkiler kışa hazırlanmak için, yapraklarına yeşil rengi veren klorofil üretimi durdurur ve yapraklar ölmeden ve toprağa düşmeden önce, yapraklardaki, turuncu, sarı ve kırmızı karotenoidlerin rengi ortaya çıkar. Bitkilerin, saplarını ve yapraklarını güneş enerjisinden korumak için karotenoid ürettiği görülmektedir. Ultraviyole (UV) dalga boyları yaşayan hücrelere zarar verebilen serbest radikaller adı verilen molekülleri üretebilir. Serbest radikaller, kararsız veya yüksek oranda reaktif olan moleküller veya molekül parçalarıdır. Serbest radikaller, normal bir molekülün elektron kaybetmesi veya kazanması sonucunda üretilir. Normal, kararlı moleküllerde, elektronlar çift halindedir. Ancak güneşten gelen radyasyon, bir molekülden bir elektron eksilmesi ve serbest radikal oluşumu ile sonuçlanabilir. Bir antioksidan olarak karotenoidler, oksidan radikallere elektron ekleyerek veya onları nötralize ederek serbest radikal hasarını sınırlar.
İnsan beslenmesinde antioksidan olarak karotenoidler, metabolizma sürecinde ya da sigara dumanı, güneş ışığı, radyasyon, kirlilik, hatta stres yüzünden vücut tarafından üretilen serbest radikallerin tehlikesinden hücreleri korumakta görev alır. Vücutta her saniye on binlerce serbest radikal oluşur. Bir serbest radikal bir başka molekülden bir elektron yakaladığında, ikinci molekülün yalnızca bir tane eşleşmemiş elektronu kalınca, yeni bir serbest radikal ortaya çıkar. Bu yeni serbest radikal de yeni bir elektron yakalayarak tekrar normal haline dönmeye çalışır. Serbest radikallerin bu devamlı oluşma süreci bir zincirleme reaksiyon oluşturur. Baskılanmadıkça, bu serbest radikaller DNA, yağlara ve proteinlere zarar verebilir. Ancak, vücudun da serbest radikallere karşı bir savunması vardır. Uygun beslenme ile vücut yeterli miktarda antioksidan enzimleri ve serbest radikal reaksiyonlarının baskılanmasını antioksidanlar sayesinde kolaylaştırabilen bu enzimler için substratlar üretebilir. Bu enzimler arasında süperoksit dismutaz, katalaz ve glutatyon peroksidaz yer alır. Vücut tarafından üretilen bu enzimlere ilave olarak, yiyecekler veya diyet takviyeleri yoluyla vücuda alınan antioksidan besinler de, reaksiyon zincirine katkıda bulunmaksızın serbest radikallere elektron verebilir; böylelikle serbest radikal reaksiyonunu sonlandırır. Antioksidan besinler arasında A, C ve E vitaminleri, bioflavonoidler, lipoik asit ve karotenoidler yer alır.
Önemli sağlık yararları sağlayan birçok küçük diyetsel karotenoid bulunmaktadır. Birçok meyve ve sebze türü içeren diyet, bu besinleri ve bunlarla ilişkili sağlık yararları sağlaması bakımından önemlidir. Doğada çok sayıda karotenoid olsa da, Batılı diyetlerde tüketilen yiyeceklerde yaklaşık sadece 50 karotenoid bulunur ve bunların yalnızca 14’ü insan kanında saptanabilmiştir; bu insan vücudu tarafından hangi karotenoidlerin emilebildiğini gösterir. Tüm karotenoidler yağda çözünebilir, yani suda çözünmeyen bileşiklerdir. Karotenoid ailesi karotenler ve ksantofiller (xanthophyll) olarak adlandırılan küçük pigment ailelerinden oluşur. Karotenler hidrokarbonlardır yani sadece karbon ve hidrojen atomu içerirler, ksantofiller ise oksijen de içerir. Karotenler, diğer karotenoidlere nazaran daha fazla araştırılmıştır. İnsan beslenmesiyle en çok ilgili olanlar betakaroten, alfa-karoten ve likopendir. Önemli ksantofiller arasında lutein, astaksantin, zeaksantin ve kriptoksantin yer alır. Beş karotenoidin (beta-karoten, alfa-karoten, likopen, lutein ve beta-kriptoksantin), sağlık yararlarının giderek daha fazla kabul görmesi sonucunda ABD Ulusal Kanser Enstitüsü Diyet Geçmişi Anketi’ne eklenmişlerdir. Karotenoidlerin kanser, kalp-damar hastalıkları ve göz dejenerasyonu risklerini azalttığı görülmektedir. Hâlâ devam etmekte olan araştırmaların, karotenoidlerin sağlık etkilerinin pek çoğunu onaylayacak ve ilave faydalarını da saptayacak bilimsel kanıtlar sunması öngörülmektedir.
Beta karoten
En yaygın karotenoidlerden biri olan betakaroten en iyi bilinen ve en çok araştırılmış olan karotenoiddir. Bu özellikle havuç, balkabağı, şeftali ve tatlı patateste bulunur. Beta-karoten A vitamininin birincil öncüsüdür. Provitamin A olarak adlandırılır. Dioksigenaz enzimlerin yardımı ile insan vücudu beta karotenin bir molekülünü bölerek iki A vitamini molekülüne dönüştürebilir. A vitamininin insan vücudunda birçok hayati fonksiyonu vardır; (1) vücut dokularının büyümesi ve onarılmasında, (2) kemik ve dişlerin oluşumunda, (3) vücudun enfeksiyona karşı direncinde ve (4) sağlıklı göz dokularının gelişiminde rol oynar. A vitamini eksikliği belirtileri arasında gece körlüğü, göz kuruluğu, kuru ve pürüzlü cilt, kemik gelişiminde bozulma ve solunum enfeksiyonlarına yatkınlık yer alır. A vitamini yağda çözünen bir vitamindir ve vücutta uzun süreli saklanabilir. Ancak önerilen seviyelerin üzerinde alındığında (yetişkinler için 10.000 IU ve hamile kadınlar için sadece 6,000 IU) zaman içinde toksik seviyelere ulaşabilir. Çok fazla A vitamini baş ağrısı, görme bozuklukları, bulantı, kusma, karaciğer veya dalak büyümesi, doğum defektleri ve hatta ölüme neden olabilir. Beta-karoten, A vitamini takviyelerinden daha iyi bir A vitamini kaynağıdır; çünkü sadece ihtiyaç durumunda A vitaminine dönüştürülür, ayrıca vücudun ihtiyacından fazla miktarlarda alındığında betakaroten vücutta depolanır ancak A vitamininin aksine toksik değildir. Beta-karoten aynı zamanda, bağışıklık fonksiyonunu iyileştirir, akciğer kapasitesini artırır, DNA hasarını azaltır, güneşten koruma sağlayabilir ve bazı kanser türlerinin riskini azaltabilir. Ancak, içki ve aşırı sigara içen kişiler için, beta-karoten akciğer kanseri riskini artırabilir.
Alfa karoten
Başka bir yaygın karotenoid olan alfa-karoten, tipik olarak beta-karoten ile aynı besinlerde bulunur. Halka yapılarından birinin beta- iyonon olması ile yapısı bakımından beta-karotene benzer. Ancak diğer halka farklıdır, yani alfa-karotenin sadece bir molekülü A vitaminine dönüşebilir. Hücre kültürü çalışmalarında alfa-karotenin güçlü anti-kanser özelliklere sahip olduğu bulunmuştur.
Likopen
Pizza ve makarna sosları gibi domates ürünlerinde bulunan likopen, Batılı diyette en yaygın bulunan karotenoiddir. Ayrıca karpuz, pembe greyfurt, guava ve kayısıda da az miktarda bulunur. Likopen A vitamini üretmez. Ancak domates suyu, spagetti sosu ve pizza soslarındaki likopen, erkeklerde prostat kanseri riskinde azalmayla ilişkilendirilmiştir. Çeşitli klinik denemeler likopen takviyesinin prostat kanseri riskini azaltmanın yanı sıra ilerlemesini de yavaşlattığını göstermiştir. Ayrıca, osteoporoz riskini azalttığı görülmüştür. Pişmiş domatesteki likopen daha kolay emildiğinden, pişmiş domates soslarının çiğ domatese göre daha fazla sağlık faydası vardır. Likopen yağda-çözündüğünden soslarda yağ ile karıştırıldığı zaman, emilimi de artırılmış olur. Her ne kadar daha az düzeyde olsa da, özellikle yağ bazlı bir sos ile salatada veya içeriğinde yağlı et olan bir sandviçte kullanıldığı zaman, pişirilmemiş domatesin de sağlık yararları vardır. Likopen aynı zamanda diğer kanserlerin önlenmesine ve kalp krizinden korunmaya da yardımcı olabilir. Likopenin potansiyel sağlık yararları üzerine araştırmalar devam etmektedir.
Lutein
Batı tarzı diyette neredeyse beta-karoten kadar bulunan lutein ve zeaksantin; lahana, ıspanak, brokoli, mısır, yonca ve yumurta sarısında bulunan ksantofillerdir. Her ikisi de, detaylı görmeden sorumlu olan retinanın merkezindeki küçük bir alan olan makulanın bileşenleridir. Bu karotenoidler, yaşlılarda körlüğün en önde gelen nedeni olan makula dejenerasyonu önleyebilir ya da yavaşlatabilir. Antioksidanlar olarak serbest radikallerin makulaya verdiği hasar miktarını azaltırlar. Lutein, aynı zamanda kalp hastalığı riskini azaltmaya, meme kanserinden korunmaya ve katarakt oluşumunu engellemeye yardımcı olabilir. Astaksantin som balığı, alabalık ve Antarktika krili (yosun yiyerek beslenen, balinalar gibi diğer deniz hayvanları için bir besin kaynağı olan, küçük karides benzeri kabuklu hayvan) gibi suda yaşayan hayvanlardaki bir pigment olan küçük bir karotenoiddir. Astaksantin, bağışıklık sistemini güçlendirici ve kansere karşı koruyucu etkisi olduğu sanılan güçlü bir antioksidandır. Ayrıca güneş yanığına ve cilt kanserine neden olabilen ultraviyole dalga boyu UVA ışınlarına karşı koruyabilir.
Beta-kriptoksantin
Kriptoksantin şeftali, papaya, mandalina ve portakalda bulunan küçük bir karotenoiddir. Kriptoksantin diyette, beta karotenden sonra A vitaminine dönüştürülen ikinci maddedir. Diğer karotenoidlerle birlikle insan cildinde antioksidan bir bariyer oluşturur. Ayrıca kadınları servikal (rahim ağzı) kanser riskinden koruduğu görülmektedir.
Karotenoidler Hakkında Genel Bilgiler
Her ne kadar esansiyel besinler olarak sınıflandırılmasalar da, karotenoidler birçok sağlık yararları sağlayan ve özellikle meyve, sebze, bitki ve yeşillikler gibi insan gıda kaynaklarında bulunan önemli maddelerdir. Ayrıca bazıları A vitaminin öncüleridir. Çok çeşitli türde meyve ve sebze içeren bir diyet, esansiyel karotenoidlerin alınması ve bunlarla ilişkili sağlık yararlarından faydalanmak için önemlidir. Yaygın karotenoidler aynı zamanda besin takviyesi olarak da satılır.
Karotenoid Preparatlar
Beta-karoten, lutein ve likopen olarak karotenoid takviyeleri olarak satılır. Beta-karotenin, doğal ve sentetik olmak üzere iki türü mevcuttur. Doğal türü daha çok tercih edilir çünkü sentetik türünden daha güçlü bir antioksidan gibi görünmektedir. Yosunlar iyi bir beta-karoten kaynağıdır ve takviyelerin üretilmesinde kullanılırlar. Etiketinde Dunaliella salina ibaresi olması takviyenin içeriğinde yosun olduğunun da göstergesidir. D. salina havuçtan 10 ila 100 kat daha fazla beta-karoten üretir. Serbest radikallerden korunmak için antioksidanların çok gerekli olduğu yoğun güneş ışığı alan, sıcak ve tuzlu sularda yetişir. Beta-karoten için yetişkinlerde günlük doz 10 ila 15 mg, ya da 25.000 IU kadardır.
Lutein preparatları marigold taç yapraklarından serbest lutein ya da lutein ester olarak hazırlanır. Ön araştırmalar lutein esterin asimilasyonunun biraz daha iyi olabildiğini ve serbest luteinden biraz daha uzun süre vücutta tutulduğunu göstermiş olsa da, her iki türü de vücut tarafından iyi emilir. Genel sağlık için 4-6 mg lutein yeterlidir. Maküler dejenerasyon riski olan kişilerde için 30-40 mg lutein yararlı olabilir.
Likopen takviyeleri domatesten elde edilir. Tipik günlük doz, bir büyük olgun domateste de bulunan miktar olan 4 mg’dır. Zeaksantin takviye olarak satılmaz. Ancak vücut bazı luteinleri zeaksantine dönüştürebilir. Ayrıca lutein takviyeleri genellikle zeaksantin de içerir. Farklı formüllerde, karışık karotenoid takviyeleri mevcuttur. Örneğin, tipik bir lutein formülü, az miktarlarda zeaksantin ve kriptoksantin içerirken, çoğunlukla, beta-karoten içerir. Bir başka tür ise daha az beta-karoten, daha fazla alfa-karoten içerir. Bazı multivitaminler ve multioksidan takviyelerine karışık karotenler de dahil edilebilir. Takviyelerde hangi tür karotenoidlerin mevcut olduğunu ve kullanım dozunu öğrenmek için etiketler dikkatle okunmalıdır. Tipik olarak Batılı diyetle beslenen kişi günde yalnızca 1,5 mg karotenoid alır.
Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Araştırma Konseyi tarafından A vitamini için Günlük Önerilen Kullanım Miktarı (RDA) 1,000 RE (retinol eşdeğerleri) ya da 6 mg beta-karotendir. Etiketleme amaçları için tüketiciye kolaylık bakımından Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından saptanan A vitamini için USRDA (ABD Önerilen Kullanım Miktarı) 5000 IU veya 3 mg beta-karotendir. ABD Tarım Bakanlığı ve Ulusal Kanser Enstitüsü diyetsel hedefin 5-6 mg karotenoid olması gerektiğini söyler. Diyetsel sağlık faydalarını artırmak için, meyve ve sebzeler bakımından zengin bir diyeti, günlük 10 ila 15 mg karotenoid takviyeleri ile desteklemek yararlı olabilir. Kötü beslenen kişiler günlük 25 mg takviye almayı düşünebilir. Bütün yararlı karotenoidleri takviyelere eklemek mümkün olmadığından, çeşitli karotenoidleri elde etmenin en iyi yolu karotenoid içeren çok çeşitli gıdalardan oluşan bir diyetle beslenmektir.
Araştırmalar, beta-karoten takviyesi alan kişilerin ilave A vitaminine ihtiyacı olup olmadığına henüz yanıt bulamamıştır. A vitamini sadece hayvansal kaynaklı gıdalarda bulunur, bu nedenle vejetaryenler A vitamini takviyeleri kullanmayı düşünmelidir. Diyabet gibi hastalıkları olan kişilerde beta-karoten verimli olarak A vitaminine dönüştürülemeyebilir, bu nedenle diyetlerinden ya da takviyelerden bir miktar A vitamini almaları gerekebilir.
Dikkat Edilmesi Gerekenler
E vitamini ve beta-karotenin, sigara içen erkeklerde akciğer kanseri ve diğer kanserlerin görülme sıklığı üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla yürütülen bir çalışmada, ağır sigara içicisi olan ve aynı zamanda yoğun alkol kullanan deneklerde beta-karoten takviyelerinin kanserde hafif bir artış da dahil olmak üzere, sağlık üzerinde karşıt etkiler yaratabildiği görülmüştür. Sigara içenler üzerinde yapılan bir diğer çalışmada, yüksek dozda beta-karoten ve A vitamini takviyesi alınmasının akciğer kanseri riskini artırdığı görülmüştür, ancak eski içicilerde, beta-karoten ve A vitamini akciğer kanseri gelişme riskini azaltmıştır. Bu nedenlerle, sigara içenler ve yoğun alkol kullananlar için beta-karoten ve A vitamini takviyeleri kullanımı tavsiye edilmez. Beta karoten takviyesinin etkileri üzerine çalışmalar sürmektedir.
Yan Etkiler
Yüksek dozda beta-karoten tüketmek, özellikle ayak avuç içlerinde ve ayak tabanlarındaki cilt renginin iyi huylu bir değişim ile turuncu renge dönmesine neden olabilir. Bu renk değişimi takip eden bir ay süresince dozun azaltılması ya da kesilmesi ile tersine çevrilebilir.
Karotenoidlerin, tamamlayıcı ve sinerjik bir şekilde birlikte çalıştıklarında, antioksidan ve sağlık faydalarının arttığı görülmüştür; aynı zamanda diğer antioksidanlarla birlikte daha olumlu etkiler gösterebilirler. Bu nedenle, çok çeşitli meyve ve sebzelerin alındığı bir diyete ilave olarak karışık karotenoid takviyesi kullanımı önerilmektedir. Karotenoid takviyelerinin vücut tarafından asimilasyonları kolaydır, ancak emilimi optimize etmek için, günün en yüksek yağ içeriği olan öğünü ile birlikte alınmalıdır. Tek bir karotenoid türünü takviye olarak almanın diğer karotenoidlerin emilimini nasıl etkileyebileceği henüz tespit edilmemiştir. Bir çalışma beta-karotenin kantaksantin emilimini azalttığını, başka bir çalışma ise beta karotenin vücuttaki lutein seviyelerini azalttığını göstermiş olsa da diğer çalışmalar beta karotenin vücuttaki diğer karotenoid seviyelerini gerçekten de artırdığını göstermiştir. Potansiyel etkileşimleri saptamak için araştırmalar devam etmektedir.