עובש אדום עם נוגדי רדיקלים
קרוטנואידים טבעיים עם מבנה יוצא דופן מגן מפני נזק חמצוני
קרוטנואידים לא רק לתת גזר עובש אדום כמו מונסטר, ה"לימבורגר", ו Romadur צבע שלהם טעים, להגן אורגניזמים גם מפני סטרס חמצוני. צוות מחקר בראשות האנס דיטר מרטין ווילהלם שטל של אוניברסיטת דיסלדורף יצרה מחדש אחת קרוטנואידים אלה במעבדה ואופיינו. בעודו מדווח בכתב העת Angewandte Chemie, זה מאופיין על ידי תכונות הגנה נוגדת חימצון ושמש מצטיינים.
קרוטנואידים הם פיגמנטים צהובים עד סגולים הנפוצים בטבע ופועלים בין היתר כנוגדי חמצון. הם מגנים על אורגניזמים מלחץ חמצוני על ידי ניקוי מיני חמצן תגובתיים כגון חמצן בודד ורדיקלים חופשיים. נוגדי חמצון מתווספים גם למזונות, תרופות ופלסטיק כדי למנוע חמצון של מולקולות רגישות.
חיידקים המשמשים לייצור גבינה אדומה (Brevibacterium linens) מכילים 3,3'-דיהידרוקסיאיזורניאטין (DHIR), קרוטנואיד בעל מבנה ייחודי. קרוטנואידים מורכבים משרשרת פחמימנית ארוכה שבה קשרים בודדים מתחלפים בקשרים כפולים. ל-DHIR יש גם קבוצה פנולית, טבעת פחמן ארומטית בעלת שישה איברים עם קבוצת OH, בשני קצוות השרשרת. תרכובות פנוליות ידועות גם כנוגדי חמצון, למשל הטאנינים בתה וביין.
באמצעות מסלול סינתטי חדש, צוות המחקר הגרמני הצליח לראשונה להשיג כמויות מספיקות למחקר מקיף של פרופיל הנכס של DHIR. DHIR הוכיח את עצמו כנוגד חמצון מצוין, שעולה בהרבה על קרוטנואידים אחרים שהתבססו כנוגדי חמצון יעילים ביותר. גם תכונות ההגנה מפני האור שלו עדיפות: DHIR מגן על התאים מפני נזקים הנגרמים מקרינת UV הן על ידי קליטת אור UV והן על ידי יירוט הרדיקלים החופשיים הנגרמים מהקרינה.
נראה כי תכונות נוגדות חמצון ופוטו-פרוטקטיביות מדהימות אלו מבוססות על אינטראקציה סינרגטית של הקרוטנואידים והאלמנטים המבניים הפנוליים של DHIR.
כאשר רדיקלים חופשיים נלכדים, במקרים מסוימים, שתי הקבוצות הפנוליות מתחמצנות לראשונה ליצירת קבוצות קווינואידיות. הקרוטנואיד הקינואידי שנוצר, שהמדענים הצליחו גם לסנתז ולאפיין, הוא עצמו נוגד חמצון חזק מאוד. מעניין שהוא כחול, מרחיב את מגוון הצבעים שניתן להשיג עם קרוטנואידים.
האם ניתן להשתמש ב-DHIR ובמוצר החמצון הקינואידי שלו באופן תעשייתי כחומר צבע למזון ולזון, מרכיב קוסמטי, רכיב הגנה מפני אור ונוגדי חמצון נבדקת כעת. לתרכובות יכולות להיות גם יישומים במניעת מחלות ניווניות הקשורות לנזק של רדיקלים חופשיים, כגון ניוון מקולרי.
מקור: דיסלדורף [GDCh]
