కెరోటినాయిడ్

From LTRC

కెరోటినాయిడ్లు (IPA: /kəˈrɒtɪnɔɪd/) అనేవి పసుపు, నారింజ మరియు ఎరుపు రంగులలో ఉండే సేంద్రీయ వర్ణద్రవ్యాలు. ఇవి మొక్కలు మరియు శైవలాల ద్వారా, అలాగే కొన్ని బ్యాక్టీరియా, ఆర్కియా మరియు శిలీంధ్రాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[1] కెరోటినాయిడ్లు గుమ్మడికాయలు, క్యారెట్లు, పార్స్నిప్‌లు, మొక్కజొన్న, టమోటాలు, కానరీ పక్షులు, ఫ్లెమింగోలు, సాల్మన్ చేపలు, లాబ్‌స్టర్లు, రొయ్యలు, డాఫోడిల్స్ మరియు కోడిగుడ్డు సొనలకు వాటి ప్రత్యేక రంగును ఇస్తాయి. గుర్తించబడిన 1,100 కంటే ఎక్కువ కెరోటినాయిడ్లను రెండు తరగతులుగా వర్గీకరించవచ్చు శాంతోఫిల్స్ (ఇవి ఆక్సిజన్‌ను కలిగి ఉంటాయి) మరియు కెరోటిన్లు (ఇవి పూర్తిగా హైడ్రోకార్బన్లు మరియు ఆక్సిజన్‌ను కలిగి ఉండవు).[2] పండ్లు మరియు కూరగాయలలో కనిపించే సుమారు 40 నుండి 50 కెరోటినాయిడ్లు మానవ ఆహారంలో భాగంగా తీసుకుంటారు.[1]

ఇవన్నీ టెట్రాటెర్పెన్ల యొక్క ఉత్పన్నాలు, అంటే ఇవి 8 ఐసోప్రేన్ యూనిట్ల నుండి ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు 40 కార్బన్ అణువులను కలిగి ఉంటాయి. సాధారణంగా, కెరోటినాయిడ్లు 400 నుండి 550 నానోమీటర్ల (వైలెట్ నుండి ఆకుపచ్చ కాంతి వరకు) తరంగదైర్ఘ్యాలను గ్రహిస్తాయి. దీనివల్ల ఈ సమ్మేళనాలు ముదురు పసుపు, నారింజ లేదా ఎరుపు రంగులో కనిపిస్తాయి.[1] సుమారు 15-30% వృక్ష జాతుల శరదృతువు ఆకుల రంగు మారడంలో కెరోటినాయిడ్లు ప్రధాన వర్ణద్రవ్యాలుగా ఉంటాయి, అయితే అనేక మొక్కల రంగులు, ముఖ్యంగా ఎరుపు మరియు ఊదా రంగులు, పాలిఫెనాల్స్ వల్ల కలుగుతాయి.[1]

మొక్కలు మరియు శైవలాలలో కెరోటినాయిడ్లు రెండు కీలక పాత్రలను పోషిస్తాయి: అవి కిరణజన్య సంయోగక్రియ కోసం కాంతి శక్తిని గ్రహిస్తాయి మరియు నాన్-ఫోటోకెమికల్ క్వెంచింగ్ ద్వారా కాంతి రక్షణను అందిస్తాయి.[3] ప్రతిక్షేపించబడని బీటా-అయోనోన్ రింగులను కలిగి ఉన్న కెరోటినాయిడ్లు (β-కెరోటిన్, α-కెరోటిన్, β-క్రిప్టోక్సాంతిన్ మరియు γ-కెరోటిన్ వంటివి) విటమిన్ A చర్యను కలిగి ఉంటాయి (అంటే వీటిని రెటినోల్గా మార్చవచ్చు). కంటిలో, లూటిన్, మెసో-జియాక్సాంతిన్, మరియు జియాక్సాంతిన్ అనేవి మాక్యులర్ పిగ్మెంట్స్గా ఉంటాయి, వీటి ప్రాముఖ్యత దృశ్య పనితీరులో 2026 నాటికి ఇంకా క్లినికల్ పరిశోధనలో ఉంది.[1][4]

నిర్మాణం మరియు పనితీరు

ప్రధాన వ్యాసం: carotenes, xanthophylls

కెరోటినాయిడ్లు అన్ని కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిపే జీవులచే ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు ప్రధానంగా కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క కాంతి-సేకరణ భాగంలో క్లోరోఫిల్కు అనుబంధ వర్ణద్రవ్యాలుగా ఉపయోగించబడతాయి.

ఇవి సంయుగ్మ ద్విబంధాలతో అత్యంత అసంతృప్త స్థితిలో ఉంటాయి, ఇది కెరోటినాయిడ్లు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల కాంతిని గ్రహించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. అదే సమయంలో, టెర్మినల్ సమూహాలు లిపిడ్ పొరలలో ధ్రువణతను మరియు లక్షణాలను నియంత్రిస్తాయి.

చాలా కెరోటినాయిడ్లు టెట్రాటెర్పెనాయిడ్లు, సాధారణ C40 ఐసోప్రెనాయిడ్లు. ఈ నిర్మాణాలకు అనేక మార్పులు ఉన్నాయి: చక్రీయీకరణ, వివిధ స్థాయిల సంతృప్తత లేదా అసంతృప్తత, మరియు ఇతర ఫంక్షనల్ గ్రూపులు.[5] కెరోటిన్లు సాధారణంగా కార్బన్ మరియు హైడ్రోజన్‌ను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి, అంటే అవి హైడ్రోకార్బన్లు. ప్రముఖ సభ్యులలో α-కెరోటిన్, β-కెరోటిన్, మరియు లైకోపీన్ ఉన్నాయి, వీటిని కెరోటిన్లు అని పిలుస్తారు. ఆక్సిజన్‌ను కలిగి ఉన్న కెరోటినాయిడ్లలో లూటిన్ మరియు జియాక్సాంతిన్ ఉన్నాయి. వీటిని శాంతోఫిల్స్ అని పిలుస్తారు.[1] వీటి రంగు, లేత పసుపు నుండి ప్రకాశవంతమైన నారింజ మరియు ముదురు ఎరుపు వరకు, వాటి నిర్మాణంతో, ముఖ్యంగా సంయుగ్మ పొడవుతో నేరుగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.[1] శాంతోఫిల్స్ తరచుగా పసుపు రంగులో ఉంటాయి, అందుకే ఆ తరగతికి ఆ పేరు వచ్చింది.

కెరోటినాయిడ్లు వివిధ రకాల కణ సంకేతాలలో కూడా పాల్గొంటాయి.[6] ఇవి అబ్సిసిక్ యాసిడ్ ఉత్పత్తిని సూచించగలవు, ఇది మొక్కల పెరుగుదల, విత్తన సుప్తత, పిండం పరిపక్వత మరియు మొలకెత్తడం, కణ విభజన మరియు పొడిగింపు, పుష్ప పెరుగుదల మరియు ఒత్తిడి ప్రతిస్పందనలను నియంత్రిస్తుంది.[7]

ఫోటోఫిజిక్స్

కెరోటినాయిడ్లు తమ ఫోటోఫిజికల్ లక్షణాలలో మెజారిటీని పాలీన్ల నుండి పొందుతాయి. ఫోటాన్‌ను గ్రహించిన తర్వాత, అవి రెండవ ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రానిక్ స్థితికి (S2) ప్రమోట్ చేయబడతాయి.[8] ఈ స్థితి మొదటి ఉత్తేజిత స్థితికి (S1) అతివేగవంతమైన రిలాక్సేషన్ (వందల ఫెమ్టోసెకన్లు లేదా అంతకంటే వేగంగా) చెందుతుంది, ఇది కొన్ని మధ్యంతర ఎలక్ట్రానిక్ స్థితుల ద్వారా మధ్యవర్తిత్వం వహించవచ్చు.[9] బెంజీన్‌లో కరిగిన β-కెరోటిన్ 8 ps S1 స్థితి రిలాక్సేషన్ సమయాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[10] బహుళ సంయుగ్మ ద్విబంధాల పొడవు వాటి రంగు మరియు ఫోటోఫిజిక్స్‌ను నిర్ణయిస్తుంది, UV-vis శోషణ బ్యాండ్ పొడవైన కెరోటినాయిడ్ల కోసం ఎరుపు రంగులోకి మారుతుంది.[11][12] కెరోటినాయిడ్లలో S1 స్థితి జీవితకాలం సుమారుగా రెండు రెట్లు తగ్గుతుందని ఒక నియమం ఉంది, ఎప్పుడు అంటే కేంద్ర సంయుగ్మ బంధ వ్యవస్థ అదనపు C=C బంధంతో పొడిగించబడినప్పుడు.[13][14] టెర్మినల్ రింగులపై అదనపు సమూహాల ఉనికి S1 స్థితిని ప్రభావితం చేయదు, కెరోటినాయిడ్ ధ్రువ వాతావరణంతో చుట్టుముట్టబడితే తప్ప.[13]

కాంతి సేకరణ మరియు కాంతి రక్షణ

ఫోటాన్‌ను గ్రహించిన తర్వాత, కెరోటినాయిడ్ తన ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రాన్‌ను కిరణజన్య సంయోగక్రియలో ఉపయోగించడానికి క్లోరోఫిల్కు బదిలీ చేస్తుంది.[11] కాంతిని గ్రహించినప్పుడు, కెరోటినాయిడ్లు ఉత్తేజిత శక్తిని క్లోరోఫిల్కు మరియు దాని నుండి బదిలీ చేస్తాయి. సింగిల్-సింగిల్ ఎనర్జీ బదిలీ అనేది తక్కువ శక్తి స్థితి బదిలీ మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో ఉపయోగించబడుతుంది.[6] ట్రిపుల్-ట్రిపుల్ బదిలీ అనేది అధిక శక్తి స్థితి మరియు కాంతి రక్షణలో అవసరం.[6] కాంతి కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో హానికరమైన జాతులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అత్యంత హానికరమైనది రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ స్పీసీస్ (ROS).[15] ఈ అధిక శక్తి ROS క్లోరోఫిల్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడినందున, శక్తి కెరోటినాయిడ్ యొక్క పాలీన్ తోకకు బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు కెరోటినాయిడ్ కోసం అత్యంత సమతుల్య (అత్యల్ప శక్తి) స్థితిని కనుగొనడానికి కెరోటినాయిడ్ బంధాల మధ్య ఎలక్ట్రాన్లు కదిలే ప్రతిచర్యల శ్రేణికి లోనవుతుంది.[11]

కెరోటినాయిడ్లు శక్తి బదిలీ మరియు రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా సింగిల్ ఆక్సిజన్ నుండి మొక్కలను రక్షిస్తాయి. అవి ట్రిపుల్ క్లోరోఫిల్‌ను క్వెంచింగ్ చేయడం ద్వారా కూడా మొక్కలను రక్షిస్తాయి.[16] లిపిడ్లను ఫ్రీ-రాడికల్ నష్టం నుండి రక్షించడం ద్వారా, ఇవి చార్జ్డ్ లిపిడ్ పెరాక్సైడ్లు మరియు ఇతర ఆక్సిడైజ్డ్ ఉత్పన్నాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, కెరోటినాయిడ్లు లిపోప్రోటీన్లు మరియు సెల్యులార్ లిపిడ్ నిర్మాణాల యొక్క స్ఫటికాకార నిర్మాణం మరియు హైడ్రోఫోబిసిటీకి మద్దతు ఇస్తాయి, అందువల్ల ఆక్సిజన్ ద్రావణీయత మరియు దాని వ్యాప్తి అందులో జరుగుతుంది.[17]

నిర్మాణ-ఆస్తి సంబంధాలు

కొన్ని ఫ్యాటీ యాసిడ్ల వలె, కెరోటినాయిడ్లు పొడవైన అసంతృప్త అలిఫాటిక్ గొలుసుల ఉనికి కారణంగా లిపోఫిలిక్గా ఉంటాయి.[1] ఫలితంగా, కెరోటినాయిడ్లు సాధారణంగా ప్లాస్మా లిపోప్రోటీన్లు మరియు సెల్యులార్ లిపిడ్ నిర్మాణాలలో ఉంటాయి.[18]

నియంత్రణ

కెరోటినాయిడ్ బయోసింథసిస్ నియంత్రణ వివిధ కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది, వాటిలో:

  • జన్యు వ్యక్తీకరణ: అనేక కెరోటినాయిడ్ బయోసింథటిక్ జన్యువులు కాంతి ద్వారా అప్‌గ్రేడ్ చేయబడతాయి, PSY యొక్క వ్యక్తీకరణను పెంచుతాయి మరియు తదనంతరం కెరోటినాయిడ్ ఉత్పత్తిని పెంచుతాయి.[19]
  • హార్మోన్ల నియంత్రణ: మొక్కల హార్మోన్లు, ఆక్సిన్లు మరియు అబ్సిసిక్ యాసిడ్ వంటివి, కెరోటినాయిడ్ బయోసింథసిస్‌ను మాడ్యులేట్ చేస్తాయి. ముఖ్యంగా, అబ్సిసిక్ యాసిడ్ ఒత్తిడి పరిస్థితులలో కెరోటినాయిడ్ చేరికను పెంచుతుంది.[20]
  • పర్యావరణ కారకాలు: కరువు లేదా పాథోజెన్లు వంటి ఒత్తిడి కారకాలు రక్షణ ప్రతిస్పందనగా కెరోటినాయిడ్ చేరికను ప్రేరేపించగలవు, తద్వారా మొక్కల స్థితిస్థాపకతను పెంచుతాయి.[21]

స్వరూపం

కెరోటినాయిడ్లు ప్రధానంగా కణ కేంద్రకం వెలుపల వివిధ సైటోప్లాజమ్ అవయవాలు, లిపిడ్ డ్రాప్‌లెట్లు, సైటోసోమ్‌లు మరియు గ్రాన్యూల్స్‌లో ఉంటాయి. ఇవి ఒక శైవల కణంలో రామన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా దృశ్యమానం చేయబడ్డాయి మరియు లెక్కించబడ్డాయి.[22]

trans-లైకోపీన్కు మోనోక్లోనల్ యాంటీబాడీల అభివృద్ధి ద్వారా ఈ కెరోటినాయిడ్‌ను వివిధ జంతు మరియు మానవ కణాలలో స్థానికీకరించడం సాధ్యమైంది.[23]

ఆహారాలు

బీటా-కెరోటిన్, గుమ్మడికాయలు, చిలగడదుంప, క్యారెట్లు మరియు వింటర్ స్క్వాష్లలో కనిపిస్తుంది, ఇది వాటి నారింజ-పసుపు రంగులకు కారణం.[1] ఎండిన క్యారెట్లు 100-గ్రాముల సర్వింగ్‌కు ఏదైనా ఆహారం కంటే ఎక్కువ కెరోటిన్ మొత్తాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది రెటినోల్ యాక్టివిటీ ఈక్వివలెంట్స్ (ప్రోవిటమిన్ A ఈక్వివలెంట్స్)లో కొలుస్తారు.[1][24] వియత్నామీస్ గక్ పండులో కెరోటినాయిడ్ లైకోపీన్ అత్యధిక సాంద్రత ఉంటుంది.[25] ఆకుపచ్చగా ఉన్నప్పటికీ, కాలే, పాలకూర, కొల్లార్డ్ గ్రీన్స్, మరియు టర్నిప్ గ్రీన్స్ గణనీయమైన మొత్తంలో బీటా-కెరోటిన్‌ను కలిగి ఉంటాయి.[1] ఫ్లెమింగోల ఆహారం కెరోటినాయిడ్లతో సమృద్ధిగా ఉంటుంది, ఇది ఈ పక్షుల నారింజ రంగు ఈకలకు కారణమవుతుంది.[26]

కెరోటినాయిడ్లు, ముఖ్యంగా β-కెరోటిన్ వంటి ప్రోవిటమిన్ A కెరోటినాయిడ్లు, మానవ ఆరోగ్యానికి చాలా అవసరం, ఇవి దృష్టికి, ముఖ్యంగా తక్కువ కాంతి పరిస్థితులలో,[1][27] రోగనిరోధక విధుల్లో పాల్గొనడానికి,[1][28] మరియు చర్మ ఆరోగ్యానికి దోహదపడతాయి.[29] గుండె సంబంధిత వ్యాధులు మరియు కొన్ని క్యాన్సర్లపై కెరోటినాయిడ్ల ప్రభావం అనిశ్చితంగా ఉంది.[1]

కెరోటినాయిడ్లు అధికంగా ఉండే ఆహారాలు తల మరియు మెడ క్యాన్సర్ల[30] మరియు ప్రోస్టేట్ క్యాన్సర్ ప్రమాదాన్ని తగ్గించవచ్చని కొన్ని ప్రాథమిక పరిశోధనలు సూచించాయి.[31]

కెరోటినాయిడ్లు మరియు విటమిన్ A అధికంగా ఉండే ఆహారాల వినియోగానికి మరియు పార్కిన్సన్స్ వ్యాధి ప్రమాదానికి మధ్య ఎటువంటి సంబంధం లేదు.[32]

మానవులు మరియు ఇతర జంతువులు కెరోటినాయిడ్లను సంశ్లేషణ చేయలేవు, మరియు వాటిని తమ ఆహారం ద్వారా పొందాలి. కెరోటినాయిడ్లు జంతువులలో ఒక సాధారణ మరియు తరచుగా అలంకార లక్షణం. అలంకార లక్షణాలలో (ఉదాహరణకు పఫిన్ పక్షులు) కెరోటినాయిడ్లు ఉపయోగించబడతాయని ప్రతిపాదించబడింది, ఎందుకంటే వాటి శారీరక మరియు రసాయన లక్షణాల దృష్ట్యా, వాటిని వ్యక్తిగత ఆరోగ్యానికి కనిపించే సూచికలుగా ఉపయోగించవచ్చు, అందువల్ల జంతువులు సంభావ్య భాగస్వాములను ఎంచుకునేటప్పుడు వీటిని ఉపయోగిస్తాయి.[33] కోళ్లు కెరోటినాయిడ్లను తమ గుడ్డు సొనలలో నిల్వ చేస్తాయి, ఇది వాటికి పసుపు-నారింజ రంగును ఇస్తుంది. ఆ రంగు యొక్క తీవ్రత కోడి ఆహారంలోని కెరోటినాయిడ్ స్థాయిలతో నేరుగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.[34]

ఆహారం నుండి కెరోటినాయిడ్లు జంతువుల కొవ్వు కణజాలాలలో నిల్వ చేయబడతాయి,[1] మరియు ప్రత్యేకంగా మాంసాహార జంతువులు జంతువుల కొవ్వు నుండి ఈ సమ్మేళనాలను పొందుతాయి. మానవ ఆహారంలో, భోజనంలో కొవ్వుతో కలిపి తీసుకున్నప్పుడు కెరోటినాయిడ్ల శోషణ మెరుగుపడుతుంది.[1][35] కెరోటినాయిడ్ కలిగిన కూరగాయలను నూనెలో వండటం మరియు కూరగాయలను ముక్కలు చేయడం రెండూ కెరోటినాయిడ్ జీవ లభ్యతను పెంచుతాయి.[1][35][36]

మొక్కల రంగులు

అత్యంత సాధారణ కెరోటినాయిడ్లలో లైకోపీన్ మరియు విటమిన్ A పూర్వగామి β-కెరోటిన్ ఉన్నాయి. మొక్కలలో, శాంతోఫిల్ లూటిన్ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే కెరోటినాయిడ్ మరియు వయస్సు సంబంధిత కంటి వ్యాధిని నివారించడంలో దాని పాత్ర ప్రస్తుతం పరిశోధనలో ఉంది.[4] పరిపక్వ ఆకులలో కనిపించే లూటిన్ మరియు ఇతర కెరోటినాయిడ్ వర్ణద్రవ్యాలు తరచుగా క్లోరోఫిల్ యొక్క మాస్కింగ్ ఉనికి కారణంగా స్పష్టంగా కనిపించవు. శరదృతువు ఆకులలో వలె క్లోరోఫిల్ లేనప్పుడు, కెరోటినాయిడ్ల పసుపు మరియు నారింజ రంగులు ప్రధానంగా ఉంటాయి.[1] అదే కారణంతో, క్లోరోఫిల్ అదృశ్యం కావడంతో అన్‌మాస్క్ చేయబడిన తర్వాత పండిన పండ్లలో కెరోటినాయిడ్ రంగులు తరచుగా ప్రధానంగా ఉంటాయి.[1]

ఆకురాల్చే చెట్ల (చనిపోతున్న శరదృతువు ఆకులు వంటివి) ప్రకాశవంతమైన పసుపు మరియు నారింజ రంగులకు కెరోటినాయిడ్లు కారణం, ఉదాహరణకు హిక్కరీ, యాష్, మేపుల్, మరియు ఆల్డర్. సుమారు 15-30% వృక్ష జాతుల శరదృతువు ఆకుల రంగులో కెరోటినాయిడ్లు ప్రధాన వర్ణద్రవ్యంగా ఉంటాయి.[37] అయితే, శరదృతువు ఆకులను అలంకరించే ఎరుపు, ఊదా మరియు వాటి మిశ్రమ కలయికలు సాధారణంగా ఆంథోసైనిన్ అని పిలువబడే కణాలలోని మరొక వర్ణద్రవ్యాల సమూహం నుండి వస్తాయి. కెరోటినాయిడ్ల వలె కాకుండా, ఈ వర్ణద్రవ్యాలు పెరుగుతున్న కాలమంతా ఆకులో ఉండవు, కానీ వేసవి చివరిలో చురుకుగా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[38]

పక్షుల రంగులు మరియు లైంగిక ఎంపిక

ఆహార కెరోటినాయిడ్లు మరియు వాటి జీవక్రియ ఉత్పన్నాలు పక్షులలో ప్రకాశవంతమైన పసుపు నుండి ఎరుపు రంగుకు కారణం.[39] సుమారు 2956 ఆధునిక పక్షి జాతులు కెరోటినాయిడ్ రంగును ప్రదర్శిస్తాయని మరియు బాహ్య రంగు కోసం ఈ వర్ణద్రవ్యాలను ఉపయోగించే సామర్థ్యం పక్షి పరిణామ చరిత్రలో అనేకసార్లు స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చెందిందని అధ్యయనాలు అంచనా వేస్తున్నాయి.[40] కెరోటినాయిడ్ రంగు అధిక స్థాయి లైంగిక ద్విరూపతను ప్రదర్శిస్తుంది, వయోజన మగ పక్షులు సాధారణంగా అదే జాతికి చెందిన ఆడ పక్షుల కంటే ఎక్కువ శక్తివంతమైన రంగును ప్రదర్శిస్తాయి.[41]

ఈ వ్యత్యాసాలు ఆడ పక్షుల ప్రాధాన్యత ద్వారా మగ పక్షులలో పసుపు మరియు ఎరుపు రంగుల ఎంపిక వల్ల ఏర్పడతాయి.[42][41] అనేక పక్షి జాతులలో, ఆడ పక్షులు తమ మగ భాగస్వాముల కంటే సంతానాన్ని పెంచడానికి ఎక్కువ సమయం మరియు వనరులను వెచ్చిస్తాయి. అందువల్ల, ఆడ పక్షులు అధిక నాణ్యత గల భాగస్వాములను జాగ్రత్తగా ఎంచుకోవడం చాలా అవసరం. శక్తివంతమైన కెరోటినాయిడ్ రంగులు మగ పక్షుల నాణ్యతతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయని ప్రస్తుత సాహిత్యం సమర్థిస్తుంది—ఇది రోగనిరోధక పనితీరు మరియు ఆక్సీకరణ ఒత్తిడిపై ప్రత్యక్ష ప్రభావాల ద్వారా,[43][44][45] లేదా కెరోటినాయిడ్ జీవక్రియ మార్గాలకు మరియు కణ శ్వాసక్రియ మార్గాలకు మధ్య ఉన్న అనుసంధానం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది.[46][47]

కెరోటినాయిడ్ ఆధారిత రంగు వంటి లైంగికంగా ఎంపిక చేయబడిన లక్షణాలు, అవి ఫినోటైపిక్ మరియు జన్యుపరమైన నాణ్యతకు నిజాయితీ గల సంకేతాలు కాబట్టి పరిణామం చెందుతాయని సాధారణంగా పరిగణించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, Parus major అనే పక్షి జాతి మగ పక్షులలో, మరింత రంగుల అలంకరణ కలిగిన మగ పక్షులు కెరోటినాయిడ్ antioxidantల ఉనికి పెరగడం వల్ల oxidative stress నుండి మెరుగ్గా రక్షించబడిన వీర్యాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.[48] అయితే, ఆకర్షణీయమైన మగ రంగు మగ పక్షుల నాణ్యతకు తప్పుడు సంకేతం కావచ్చునని కూడా ఆధారాలు ఉన్నాయి. stickleback చేపలలో, కెరోటినాయిడ్ రంగుల కారణంగా ఆడ చేపలకు మరింత ఆకర్షణీయంగా ఉండే మగ చేపలు, తమ జెర్మ్‌లైన్ కణాలకు కెరోటినాయిడ్లను తక్కువగా కేటాయిస్తున్నట్లు కనిపిస్తుంది.[49] కెరోటినాయిడ్లు ప్రయోజనకరమైన యాంటీఆక్సిడెంట్లు కాబట్టి, వాటిని germline కణాలకు తక్కువగా కేటాయించడం వల్ల ఈ కణాలకు ఆక్సీకరణ DNA నష్టం పెరగవచ్చు.[49] అందువల్ల, ఆడ స్టిక్‌బ్యాక్ చేపలు మరింత ఎర్రగా ఉండి, కానీ తక్కువ వీర్య నాణ్యతతో క్షీణించిన భాగస్వాములను ఎంచుకోవడం ద్వారా తమ fertility మరియు సంతానం యొక్క జీవసామర్థ్యాన్ని ప్రమాదంలో పడేయవచ్చు.

సుగంధ రసాయనాలు

కెరోటినాయిడ్ క్షీణత ఉత్పత్తులైన iononeలు, damasconeలు మరియు damascenoneలు కూడా ముఖ్యమైన సుగంధ రసాయనాలు, వీటిని perfumeలు మరియు సుగంధ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. rose డిస్టిలేట్లలో తక్కువ సాంద్రతలో ఉన్నప్పటికీ, β-డమాసెనోన్ మరియు β-అయోనోన్ రెండూ పువ్వులలోని ప్రధాన వాసన కలిగించే సమ్మేళనాలు. వాస్తవానికి, black tea, పాతబడిన tobacco, grape, మరియు అనేక fruitలలో ఉండే తీపి పూల వాసనలు కెరోటినాయిడ్ విచ్ఛిన్నం వల్ల ఏర్పడే సుగంధ సమ్మేళనాల వల్ల కలుగుతాయి.

వ్యాధి

కొన్ని కెరోటినాయిడ్లు బ్యాక్టీరియా ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, ఇవి ఆక్సీకరణ రోగనిరోధక దాడి నుండి తమను తాము రక్షించుకోవడానికి ఉపయోగపడతాయి. కొన్ని Staphylococcus aureus జాతులకు వాటి పేరును ఇచ్చే 'ఆరియస్' (బంగారు) వర్ణద్రవ్యం staphyloxanthin అనే కెరోటినాయిడ్. ఈ కెరోటినాయిడ్ ఒక యాంటీఆక్సిడెంట్ చర్య కలిగిన విరులెన్స్ కారకం, ఇది హోస్ట్ రోగనిరోధక వ్యవస్థ ఉపయోగించే reactive oxygen species ద్వారా మరణం నుండి సూక్ష్మజీవిని తప్పించుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.[50]

బయోసింథసిస్

కెరోటినాయిడ్ల యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణ యూనిట్లు ఐసోపెంటెనైల్ డిఫాస్ఫేట్ (IPP) మరియు డైమిథైల్ ఎలైల్ డిఫాస్ఫేట్ (DMAPP).[51] ఈ రెండు ఐసోప్రేన్ ఐసోమర్‌లను ఐసోమర్‌లను సంశ్లేషణ చేయడానికి ఉపయోగించే జీవసంబంధ మార్గాన్ని బట్టి వివిధ సమ్మేళనాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు.[52] మొక్కలు IPP ఉత్పత్తి కోసం రెండు వేర్వేరు మార్గాలను ఉపయోగిస్తాయని తెలుసు: సైటోసోలిక్ mevalonic acid మార్గం (MVA) మరియు ప్లాస్టిడిక్ మిథైల్ ఎరిథ్రిటాల్ 4-ఫాస్ఫేట్ (MEP).[51] జంతువులలో, cholesterol ఉత్పత్తి MVAని ఉపయోగించి IPP మరియు DMAPPని సృష్టించడం ద్వారా ప్రారంభమవుతుంది.[52] కెరోటినాయిడ్ ఉత్పత్తి కోసం మొక్కలు IPP మరియు DMAPPని రూపొందించడానికి MEPని ఉపయోగిస్తాయి.[51] MEP మార్గం 5:1 నిష్పత్తిలో IPP:DMAPP మిశ్రమాన్ని ఇస్తుంది.[52] IPP మరియు DMAPP అనేక ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి, దీని ఫలితంగా ప్రధాన కెరోటినాయిడ్ పూర్వగామి, geranylgeranyl diphosphate (GGPP) ఏర్పడుతుంది. కెరోటినాయిడ్ బయోసింథటిక్ మార్గంలో అనేక విభిన్న దశలకు లోనవ్వడం ద్వారా GGPPని కెరోటిన్లు లేదా శాంతోఫిల్లుగా మార్చవచ్చు.[51]

కెరోటినాయిడ్లు vitamin Aకి పూర్వగాములుగా పనిచేస్తాయి.[53]

MEP మార్గం

photosynthesis యొక్క మధ్యంతర పదార్థాలైన Glyceraldehyde 3-phosphate మరియు పైరువేట్, DXP synthase (DXS) ద్వారా ఉత్ప్రేరకపరచబడి డియోక్సీ-D-జైలులోజ్ 5-ఫాస్ఫేట్ (DXP)గా మార్చబడతాయి. DXP reductoisomerase అనేది NADPH ద్వారా తగ్గింపును మరియు తదుపరి పునర్వ్యవస్థీకరణను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.[51][52] ఫలితంగా ఏర్పడిన MEP, MEP సైటిడైలైల్ ట్రాన్స్‌ఫరేస్ ఎంజైమ్‌ను ఉపయోగించి CTP సమక్షంలో 4-(సైటిడిన్ 5'-డిఫాస్ఫో)-2-C-మిథైల్-D-ఎరిథ్రిటాల్ (CDP-ME)గా మార్చబడుతుంది. ఆపై CDP-ME, ATP సమక్షంలో, 2-ఫాస్ఫో-4-(సైటిడిన్ 5'-డిఫాస్ఫో)-2-C-మిథైల్-D-ఎరిథ్రిటాల్ (CDP-ME2P)గా మార్చబడుతుంది. CDP-ME2Pకి మార్పిడి CDP-ME కినేస్ ద్వారా ఉత్ప్రేరకపరచబడుతుంది. తర్వాత, CDP-ME2P 2-C-మిథైల్-D-ఎరిథ్రిటాల్ 2,4-సైక్లోడిఫాస్ఫేట్ (MECDP)గా మార్చబడుతుంది. MECDP సింథేస్ ప్రతిచర్యను ఉత్ప్రేరకపరిచినప్పుడు మరియు CDP-ME2P అణువు నుండి CMP తొలగించబడినప్పుడు ఈ ప్రతిచర్య జరుగుతుంది. MECDP అప్పుడు flavodoxin మరియు NADPH సమక్షంలో HMBDP సింథేస్ ద్వారా (e)-4-హైడ్రాక్సీ-3-మిథైల్బట్-2-ఎన్-1-yl డిఫాస్ఫేట్ (HMBDP)గా మార్చబడుతుంది. HMBDP, ferredoxin మరియు NADPH సమక్షంలో HMBDP రిడక్టేస్ ఎంజైమ్ ద్వారా IPPకి తగ్గించబడుతుంది. HMBPD సింథేస్ మరియు రిడక్టేస్‌తో కూడిన చివరి రెండు దశలు పూర్తిగా వాయురహిత వాతావరణంలో మాత్రమే జరగగలవు. IPP అప్పుడు IPP ఐసోమెరేస్ ద్వారా DMAPPకి ఐసోమెరైజ్ చేయగలదు.[52]

కెరోటినాయిడ్ బయోసింథటిక్ మార్గం

కెరోటినాయిడ్ బయోసింథసిస్ ప్రధానంగా మొక్కల కణాల plastidsలో, ముఖ్యంగా chloroplasts మరియు chromoplastsలో జరుగుతుంది. బయోసింథటిక్ మార్గం 20-కార్బన్ ఐసోప్రెనాయిడ్ పూర్వగామి అయిన geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP) యొక్క రెండు అణువుల సంక్షేపణతో ప్రారంభమవుతుంది. ఈ మార్గంలోని కీలక దశలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

  1. ఫైటోన్ నిర్మాణం: phytoene synthase (PSY) ఎంజైమ్ రెండు GGPP అణువుల సంక్షేపణను ఉత్ప్రేరకపరిచి, రంగులేని కెరోటినాయిడ్ అయిన phytoeneని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[54]
  2. లైకోపీన్‌కు డీశాచురేషన్: ఫైటోన్ phytoene desaturase (PDS) మరియు ζ-కెరోటిన్ ఐసోమెరేస్ (Z-ISO) వంటి ఎంజైమ్‌ల ద్వారా సులభతరం చేయబడిన వరుస డీశాచురేషన్ ప్రతిచర్యలకు లోనవుతుంది, దీని ఫలితంగా ఎరుపు రంగు కెరోటినాయిడ్ అయిన lycopene ఏర్పడుతుంది.
  3. కెరోటినాయిడ్లకు సైక్లైజేషన్: లైకోపీన్ సైక్లేస్ (LCY) చర్య ద్వారా లైకోపీన్ వివిధ కెరోటినాయిడ్లుగా, α-carotene మరియు β-caroteneతో సహా, సైక్లైజ్ చేయబడుతుంది, ఇది లైకోపీన్ అణువు చివరల వద్ద సైక్లైజేషన్‌ను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.[55]
  4. తదుపరి మార్పులు: హైడ్రాక్సిలేషన్ మరియు ఆక్సీకరణ వంటి తదుపరి మార్పులు xanthophylls (ఉదా., lutein మరియు zeaxanthin) మరియు ఇతర ఉత్పన్నాల ఏర్పాటుకు దారితీస్తాయి.

రెండు GGPP అణువులు phytoene synthase (PSY) ద్వారా సంక్షేపణం చెంది, phytoene యొక్క 15-cis isomerను ఏర్పరుస్తాయి. PSY squalene/phytoene synthase familyకి చెందినది మరియు steroid బయోసింథసిస్‌లో పాల్గొనే squalene synthaseకి హోమోలోగస్‌గా ఉంటుంది. ఫైటోన్ నుండి ఆల్-ట్రాన్స్-lycopeneకి తదుపరి మార్పిడి జీవిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. బ్యాక్టీరియా మరియు శిలీంధ్రాలు ఉత్ప్రేరక ప్రక్రియ కోసం ఒకే ఎంజైమ్‌ను, bacterial phytoene desaturase (CRTI)ని ఉపయోగిస్తాయి. అయితే మొక్కలు మరియు సైనోబాక్టీరియా ఈ ప్రక్రియ కోసం నాలుగు ఎంజైమ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.[56] ఈ ఎంజైమ్‌లలో మొదటిది plant-type phytoene desaturase, ఇది dehydrogenation ద్వారా 15-cis-phytoeneలోకి రెండు అదనపు డబుల్ బాండ్‌లను ప్రవేశపెడుతుంది మరియు దాని ఇప్పటికే ఉన్న రెండు డబుల్ బాండ్‌లను trans నుండి cisకి ఐసోమెరైజ్ చేసి 9,15,9'-tri-cis-ζ-caroteneను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ tri-cis-ζ-carotene యొక్క కేంద్ర డబుల్ బాండ్ zeta-carotene isomerase Z-ISO ద్వారా ఐసోమెరైజ్ చేయబడుతుంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే 9,9'-di-cis-ζ-carotene మళ్ళీ ζ-carotene desaturase (ZDS) ద్వారా డీహైడ్రోజనేట్ చేయబడుతుంది. ఇది మళ్ళీ రెండు డబుల్ బాండ్‌లను ప్రవేశపెడుతుంది, దీని ఫలితంగా 7,9,7',9'-tetra-cis-lycopene ఏర్పడుతుంది. తగ్గిన FAD సమక్షంలో cis-లైకోపీన్‌ను all-trans లైకోపీన్‌గా మార్చడానికి CRTISO, ఒక కెరోటినాయిడ్ ఐసోమెరేస్ అవసరం.

ఈ ఆల్-ట్రాన్స్ లైకోపీన్ సైక్లైజ్ చేయబడుతుంది; సైక్లైజేషన్ కెరోటినాయిడ్ వైవిధ్యానికి దారితీస్తుంది, వీటిని ఎండ్ గ్రూపుల ఆధారంగా వేరు చేయవచ్చు. ప్రతిదీ వేర్వేరు ఎంజైమ్ (lycopene beta-cyclase [beta-LCY] లేదా lycopene epsilon-cyclase [epsilon-LCY]) ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన beta ring లేదా epsilon ring ఉండవచ్చు. ఆల్-ట్రాన్స్ లైకోపీన్ మొదట epsilon-LCYతో ప్రతిచర్యకు లోనై, ఆపై beta-LCYతో రెండవ ప్రతిచర్యకు లోనైనప్పుడు α-Carotene ఉత్పత్తి అవుతుంది; అయితే β-carotene beta-LCYతో రెండు ప్రతిచర్యల ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. α- మరియు β-కెరోటిన్లు మొక్కల photosystemలలో అత్యంత సాధారణ కెరోటినాయిడ్లు, కానీ వాటిని ఇంకా బీటా-హైడ్రోలేస్ మరియు ఎప్సిలాన్-హైడ్రోలేస్ ఉపయోగించి శాంతోఫిల్లుగా మార్చవచ్చు, ఇది వివిధ రకాల శాంతోఫిల్లకు దారితీస్తుంది.[51]

కీలక ఎంజైమ్‌లు

కెరోటినాయిడ్ బయోసింథటిక్ మార్గంలో అనేక ఎంజైమ్‌లు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి:

  1. Phytoene synthase (PSY): కెరోటినాయిడ్ బయోసింథసిస్‌లో మొదటి నిబద్ధత కలిగిన దశను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది, GGPPని ఫైటోన్‌గా మారుస్తుంది.[57]
  2. Phytoene desaturase (PDS): ఫైటోన్‌లోకి డబుల్ బాండ్‌లను ప్రవేశపెడుతుంది, లైకోపీన్‌గా దాని మార్పిడిని సులభతరం చేస్తుంది.[58]
  3. Lycopene cyclase (LCY): లైకోపీన్‌ను α-కెరోటిన్ లేదా β-కెరోటిన్‌గా సైక్లైజ్ చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది.[59]
  4. Carotenoid hydroxylases: లూటిన్ ఎపోక్సైడ్ సైక్లేస్ (LUT) వంటి ఎంజైమ్‌లు కెరోటినాయిడ్లలో హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలను ప్రవేశపెడతాయి, ఇది శాంతోఫిల్స్ ఏర్పాటుకు దారితీస్తుంది.[60]

నియంత్రణ

DXS మరియు DXR రెండూ రేటు-నిర్ణయించే ఎంజైమ్‌లని నమ్ముతారు, ఇది కెరోటినాయిడ్ స్థాయిలను నియంత్రించడానికి వాటిని అనుమతిస్తుంది.[51] DXS మరియు DXR జన్యుపరంగా అతిగా వ్యక్తీకరించబడిన ప్రయోగంలో ఇది కనుగొనబడింది, దీని ఫలితంగా మొక్కలలో కెరోటినాయిడ్ వ్యక్తీకరణ పెరిగింది.[51] అలాగే, J-ప్రోటీన్ (J20) మరియు హీట్ షాక్ ప్రోటీన్ 70 (Hsp70) చాపెరోన్లు DXS కార్యాచరణ యొక్క పోస్ట్-ట్రాన్స్‌క్రిప్షనల్ నియంత్రణలో పాల్గొంటాయని భావిస్తారు, తద్వారా లోపభూయిష్ట J20 కార్యాచరణ కలిగిన మ్యుటెంట్లు తగ్గిన DXS ఎంజైమ్ కార్యాచరణను ప్రదర్శిస్తాయి, అయితే నిష్క్రియ DXS ప్రోటీన్‌ను పేరుకుపోతాయి.[61] సంశ్లేషణకు అవసరమైన ఎంజైమ్‌లు మరియు ప్రోటీన్‌లను ప్రభావితం చేసే బాహ్య toxinల వల్ల కూడా నియంత్రణ సంభవించవచ్చు. కెటోక్లోమాజోన్ నేలకు వర్తించే herbicideల నుండి ఉద్భవించింది మరియు DXP సింథేస్‌కు బంధిస్తుంది.[52] ఇది DXP సింథేస్‌ను నిరోధిస్తుంది, DXP సంశ్లేషణను నిరోధిస్తుంది మరియు MEP మార్గాన్ని ఆపుతుంది.[52] ఈ టాక్సిన్ వాడకం కలుషితమైన నేలలో పెరిగే మొక్కలలో కెరోటినాయిడ్ల స్థాయిలు తగ్గడానికి దారితీస్తుంది.[52] Fosmidomycin, ఒక యాంటీబయాటిక్, DXP రిడక్టో ఐసోమెరేస్ యొక్క పోటీ నిరోధకం, ఎందుకంటే ఇది ఎంజైమ్‌తో సమానమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[52] సదరు యాంటీబయాటిక్ వాడకం DXP తగ్గింపును నిరోధిస్తుంది, మళ్ళీ MEP మార్గాన్ని ఆపుతుంది.[52]

సహజంగా లభించే కెరోటినాయిడ్లు

  • హైడ్రోకార్బన్లు
  • ఆల్కహాల్‌లు
  • గ్లైకోసైడ్లు
    • Oscillaxanthin 2,2'-Bis(β-L-rhamnopyranosyloxy)-3,4,3',4'-tetradehydro-1,2,1',2'-tetrahydro-γ,γ-carotene-1,1'-diol
    • Phleixanthophyll 1'-(β-D-Glucopyranosyloxy)-3',4'-didehydro-1',2'-dihydro-β,γ-caroten-2'-ol
  • ఈథర్లు
    • Rhodovibrin 1'-Methoxy-3',4'-didehydro-1,2,1',2'-tetrahydro-γ,γ-caroten-1-ol
    • Spheroidene 1-Methoxy-3,4-didehydro-1,2,7',8'-tetrahydro-γ,γ-carotene
  • ఎపోక్సైడ్లు
  • ఆల్డిహైడ్లు
  • ఆమ్లాలు మరియు ఆమ్ల ఎస్టర్లు
  • కీటోన్లుKetocarotenoids
  • ఆల్కహాల్‌ల ఎస్టర్లు
    • Astacein 3,3'-Bispalmitoyloxy-2,3,2',3'-tetradehydro-β,β-carotene-4,4'-dione or 3,3'-dihydroxy-2,3,2',3'-tetradehydro-β,β-carotene-4,4'-dione dipalmitate
    • Fucoxanthin 3'-Acetoxy-5,6-epoxy-3,5'-dihydroxy-6',7'-didehydro-5,6,7,8,5',6'-hexahydro-β,β-caroten-8-one
    • Isofucoxanthin 3'-Acetoxy-3,5,5'-trihydroxy-6',7'-didehydro-5,8,5',6'-tetrahydro-β,β-caroten-8-one
    • Physalien
    • Siphonein 3,3'-Dihydroxy-19-lauroyloxy-7,8-dihydro-β,ε-caroten-8-one or 3,19,3'-trihydroxy-7,8-dihydro-β,ε-caroten-8-one 19-laurate
  • Apocarotenoidలు
    • β-Apo-2'-carotenal 3',4'-Didehydro-2'-apo-b-caroten-2'-al
    • Apo-2-lycopenal
    • Apo-6'-lycopenal 6'-Apo-y-caroten-6'-al
    • Azafrinaldehyde 5,6-Dihydroxy-5,6-dihydro-10'-apo-β-caroten-10'-al
    • Bixin 6'-Methyl hydrogen 9'-cis-6,6'-diapocarotene-6,6'-dioate
    • Citranaxanthin 5',6'-Dihydro-5'-apo-β-caroten-6'-one or 5',6'-dihydro-5'-apo-18'-nor-β-caroten-6'-one or 6'-methyl-6'-apo-β-caroten-6'-one
    • Crocetin 8,8'-Diapo-8,8'-carotenedioic acid
    • Crocetinsemialdehyde 8'-Oxo-8,8'-diapo-8-carotenoic acid
    • Crocin Digentiobiosyl 8,8'-diapo-8,8'-carotenedioate
    • Hopkinsiaxanthin 3-Hydroxy-7,8-didehydro-7',8'-dihydro-7'-apo-b-carotene-4,8'-dione or 3-hydroxy-8'-methyl-7,8-didehydro-8'-apo-b-carotene-4,8'-dione
    • Methyl apo-6'-lycopenoate Methyl 6'-apo-y-caroten-6'-oate
    • Paracentrone 3,5-Dihydroxy-6,7-didehydro-5,6,7',8'-tetrahydro-7'-apo-b-caroten-8'-one or 3,5-dihydroxy-8'-methyl-6,7-didehydro-5,6-dihydro-8'-apo-b-caroten-8'-one
    • Sintaxanthin 7',8'-Dihydro-7'-apo-b-caroten-8'-one or 8'-methyl-8'-apo-b-caroten-8'-one
  • నార్- మరియు సెకో-కెరోటినాయిడ్లు
    • Actinioerythrin 3,3'-Bisacyloxy-2,2'-dinor-b,b-carotene-4,4'-dione
    • β-Carotenone 5,6:5',6'-Diseco-b,b-carotene-5,6,5',6'-tetrone
    • Peridinin 3'-Acetoxy-5,6-epoxy-3,5'-dihydroxy-6',7'-didehydro-5,6,5',6'-tetrahydro-12',13',20'-trinor-b,b-caroten-19,11-olide
    • Pyrrhoxanthininol 5,6-epoxy-3,3'-dihydroxy-7',8'-didehydro-5,6-dihydro-12',13',20'-trinor-b,b-caroten-19,11-olide
    • Semi-α-carotenone 5,6-Seco-b,e-carotene-5,6-dione
    • Semi-β-carotenone 5,6-seco-b,b-carotene-5,6-dione or 5',6'-seco-b,b-carotene-5',6'-dione
    • Triphasiaxanthin 3-Hydroxysemi-b-carotenone 3'-Hydroxy-5,6-seco-b,b-carotene-5,6-dione or 3-hydroxy-5',6'-seco-b,b-carotene-5',6'-dione
  • రెట్రో-కెరోటినాయిడ్లు మరియు రెట్రో-అపో-కెరోటినాయిడ్లు
    • Eschscholtzxanthin 4',5'-Didehydro-4,5'-retro-b,b-carotene-3,3'-diol
    • Eschscholtzxanthone 3'-Hydroxy-4',5'-didehydro-4,5'-retro-b,b-caroten-3-one
    • Rhodoxanthin 4',5'-Didehydro-4,5'-retro-b,b-carotene-3,3'-dione
    • Tangeraxanthin 3-Hydroxy-5'-methyl-4,5'-retro-5'-apo-b-caroten-5'-one or 3-hydroxy-4,5'-retro-5'-apo-b-caroten-5'-one
  • ఉన్నత కెరోటినాయిడ్లు
    • Nonaprenoxanthin 2-(4-Hydroxy-3-methyl-2-butenyl)-7',8',11',12'-tetrahydro-e,y-carotene
    • Decaprenoxanthin 2,2'-Bis(4-hydroxy-3-methyl-2-butenyl)-e,e-carotene
    • C.p. 450 2-[4-Hydroxy-3-(hydroxymethyl)-2-butenyl]-2'-(3-methyl-2-butenyl)-b,b-carotene
    • C.p. 473 2'-(4-Hydroxy-3-methyl-2-butenyl)-2-(3-methyl-2-butenyl)-3',4'-didehydro-l',2'-dihydro-β,γ-caroten-1'-ol
    • Bacterioruberin 2,2'-Bis(3-hydroxy-3-methylbutyl)-3,4,3',4'-tetradehydro-1,2,1',2'-tetrahydro-γ,γ-carotene-1,1'-diol

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 (2026). Carotenoids. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University.
  2. ↑ Yabuzaki, Junko. (2017-01-01). "Carotenoids Database: structures, chemical fingerprints and distribution among organisms". Database. 2017 (1). doi:10.1093/database/bax004.
  3. ↑ (1996). Carotenoids 2: Genetics and molecular biology of carotenoid pigment biosynthesis. FASEB J.. 10 (2) 228–37. doi:10.1096/fasebj.10.2.8641556.
  4. ↑ 4.0 4.1 (2015). "Lutein, Zeaxanthin, and meso-Zeaxanthin: The Basic and Clinical Science Underlying Carotenoid-based Nutritional Interventions against Ocular Disease". Progress in Retinal and Eye Research. 50 34–66. doi:10.1016/j.preteyeres.2015.10.003.
  5. ↑ (2008-05-28). "Isorenieratene Biosynthesis in Green Sulfur Bacteria Requires the Cooperative Actions of Two Carotenoid Cyclases". Journal of Bacteriology. 190 (19) 6384–6391. doi:10.1128/JB.00758-08.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 Cogdell, R. J.. (1978-11-30). "Carotenoids in photosynthesis". Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 284 (1002) 569–579. doi:10.1098/rstb.1978.0090.
  7. ↑ Finkelstein, Ruth. (2013-11-01). "Abscisic Acid Synthesis and Response". The Arabidopsis Book. 11. doi:10.1199/tab.0166.
  8. ↑ (2016-05-19). Effects of Molecular Symmetry on the Electronic Transitions in Carotenoids. The Journal of Physical Chemistry Letters. 7 (10) 1821–1829. doi:10.1021/acs.jpclett.6b00637.
  9. ↑ (2002-12-20). Photosynthetic Light Harvesting by Carotenoids: Detection of an Intermediate Excited State. Science. 298 (5602) 2395–2398. doi:10.1126/science.1074685.
  10. ↑ (1986-07-25). Direct measurement of the lowest excited singlet state lifetime of all-trans-β-carotene and related carotenoids. Chemical Physics Letters. 128 (3) 238–243. doi:10.1016/0009-2614(86)80332-3.
  11. ↑ 11.0 11.1 11.2 Vershinin, Alexander. (1999-01-01). "Biological functions of carotenoids - diversity and evolution". BioFactors. 10 (2–3) 99–104. doi:10.1002/biof.5520100203.
  12. ↑ (2004). "Ultrafast Dynamics of Carotenoid Excited States−From Solution to Natural and Artificial Systems". Chemical Reviews. 104 (4) 2021–2072. doi:10.1021/cr020674n.
  13. ↑ 13.0 13.1 (2000-07-01). Effect of Terminal Groups, Polyene Chain Length, and Solvent on the First Excited Singlet States of Carotenoids. The Journal of Physical Chemistry B. 104 (28) 6668–6673. doi:10.1021/jp0008344.
  14. ↑ (1995-11-01). Solvent and Temperature Effects on Dual Fluorescence in a Series of Carotenes. Energy Gap Dependence of the Internal Conversion Rate. The Journal of Physical Chemistry. 99 (44) 16199–16209. doi:10.1021/j100044a002.
  15. ↑ (2024-07-20). "Traditional and new trend strategies to enhance pigment contents in microalgae". World Journal of Microbiology and Biotechnology. 40 (9) 272. doi:10.1007/s11274-024-04070-3.
  16. ↑ (2012). "Chemical Quenching of Singlet Oxygen by Carotenoids in Plants". Plant Physiology. 158 (3) 1267–1278. doi:10.1104/pp.111.182394.
  17. ↑ John Thomas Landrum. (2010). "Carotenoids: physical, chemical, and biological functions and properties". CRC Press. ISBN 978-1-4200-5230-5.
  18. ↑ Gruszecki, Wieslaw I.. (2004). The Photochemistry of Carotenoids. 8 363–379. Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-0-7923-5942-5. doi:10.1007/0-306-48209-6_20.
  19. ↑ (2010-06-22). "Direct regulation of phytoene synthase gene expression and carotenoid biosynthesis by phytochrome-interacting factors". Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (25) 11626–11631. doi:10.1073/pnas.0914428107.
  20. ↑ Jiang, Y., Liang, G., & Yu, D. (2012). Activated expression of WRKY57 confers drought tolerance in Arabidopsis. Molecular Plant, 5(6), 1375-1388. https://doi.org/10.1093/mp/sss080
  21. ↑ Havaux, Michel. (2014). Carotenoid oxidation products as stress signals in plants. The Plant Journal. 79 (4) 597–606. doi:10.1111/tpj.12386.
  22. ↑ (2017-06-14). "Carotenoids". InTech. ISBN 978-953-51-3211-0. doi:10.5772/68101.
  23. ↑ (2018). Non-Invasive Immunofluorescence Assessment of Lycopene Supplementation Status in Skin Smears. Monoclonal Antibodies in Immunodiagnosis and Immunotherapy. 37 (3) 139–146. doi:10.1089/mab.2018.0012.
  24. ↑ Foods Highest in Retinol Activity Equivalent. nutritiondata.self.com.
  25. ↑ (2015). "Effects of maturity on physicochemical properties of Gac fruit (Momordica cochinchinensis Spreng.)". Food Science & Nutrition. 4 (2) 305–314. doi:10.1002/fsn3.291.
  26. ↑ (2015). "Occurrence of viable, red-pigmented haloarchaea in the plumage of captive flamingoes". Scientific Reports. 5. doi:10.1038/srep16425.
  27. ↑ (November 2012). A global clinical view on vitamin A and carotenoids. The American Journal of Clinical Nutrition. 96 (5) 1204S–6S. doi:10.3945/ajcn.112.034868.
  28. ↑ Chew, B. P., & Park, J. S. (2004). Carotenoid action on the immune response. The Journal of Nutrition, 134(1), 257S-261S. https://doi.org/10.1093/jn/134.1.257S
  29. ↑ Stahl, W., & Sies, H. (2012). β-Carotene and other carotenoids in protection from sunlight. The American Journal of Clinical Nutrition, 96(5), 1179S-1184S. https://doi.org/10.3945/ajcn.112.034819
  30. ↑ (July 2015). "A Systematic Review and Meta-analysis of Epidemiological Studies". Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 24 (7) 1003–11. doi:10.1158/1055-9965.EPI-15-0053.
  31. ↑ (October 2015). Anticancer properties of carotenoids in prostate cancer. A review. Histol Histopathol. 30 (10) 1143–54. doi:10.14670/HH-11-635.
  32. ↑ (2014). "Vitamin A and carotenoids and the risk of Parkinson's disease: a systematic review and meta-analysis". Neuroepidemiology. 42 (1) 25–38. doi:10.1159/000355849.
  33. ↑ (2012). "Attractive skin coloration: harnessing sexual selection to improve diet and health". Evol Psychol. 10 (5) 842–54. doi:10.1177/147470491201000507.
  34. ↑ Nys, Y.; Guyot, N.. (2011). Egg formation and chemistry. Improving the Safety and Quality of Eggs and Egg Products. 83–132. ISBN 978-1-84569-754-9. doi:10.1533/9780857093912.2.83.
  35. ↑ 35.0 35.1 (3 January 2017). "Dietary fat composition, food matrix and relative polarity modulate the micellarization and intestinal uptake of carotenoids from vegetables and fruits". Journal of Food Science and Technology. 54 (2) 333–341. doi:10.1007/s13197-016-2466-7.
  36. ↑ (2015). "Carotenoid bioaccessibility in pulp and fresh juice from carotenoid-rich sweet oranges and mandarins". Food & Function. 6 (6) 1950–1959. doi:10.1039/c5fo00258c.
  37. ↑ (2011). "Unravelling the evolution of autumn colours: an interdisciplinary approach". Trends in Ecology & Evolution. 24 (3) 166–73. doi:10.1016/j.tree.2008.10.006.
  38. ↑ (2004). Plant pigments and their manipulation. 14 6. Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-1737-1.
  39. ↑ (2016-11-16). "The effect of colour-producing mechanisms on plumage sexual dichromatism in passerines and parrots". Functional Ecology. 31 (4) 903–914. doi:10.1111/1365-2435.12796.
  40. ↑ (2014-08-07). "Ancient origins and multiple appearances of carotenoid-pigmented feathers in birds". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 281 (1788). doi:10.1098/rspb.2014.0806.
  41. ↑ 41.0 41.1 (2019-04-16). "Sexual selection predicts the rate and direction of colour divergence in a large avian radiation". Nature Communications. 10 (1) 1773. doi:10.1038/s41467-019-09859-7.
  42. ↑ Hill, Geoffrey E.. (September 1990). "Female house finches prefer colourful males: sexual selection for a condition-dependent trait". Animal Behaviour. 40 (3) 563–572. doi:10.1016/s0003-3472(05)80537-8.
  43. ↑ (2018-01-08). "Carotenoid metabolism strengthens the link between feather coloration and individual quality". Nature Communications. 9 (1) 73. doi:10.1038/s41467-017-02649-z.
  44. ↑ (2012-08-14). "What Does Carotenoid-Dependent Coloration Tell? Plasma Carotenoid Level Signals Immunocompetence and Oxidative Stress State in Birds–A Meta-Analysis". PLOS ONE. 7 (8). doi:10.1371/journal.pone.0043088.
  45. ↑ (2018-05-14). "Do carotenoid-based ornaments entail resource trade-offs? An evaluation of theory and data". Functional Ecology. 32 (8) 1908–1920. doi:10.1111/1365-2435.13122.
  46. ↑ (November 2012). "The Vitamin A–Redox Hypothesis: A Biochemical Basis for Honest Signaling via Carotenoid Pigmentation". The American Naturalist. 180 (5) E127–E150. doi:10.1086/667861.
  47. ↑ (2021-05-03). "A Review and Assessment of the Shared-Pathway Hypothesis for the Maintenance of Signal Honesty in Red Ketocarotenoid-Based Coloration". Integrative and Comparative Biology. 61 (5) 1811–1826. doi:10.1093/icb/icab056.
  48. ↑ (February 2010). "Sperm of colourful males are better protected against oxidative stress". Ecology Letters. 13 (2) 213–222. doi:10.1111/j.1461-0248.2009.01419.x.
  49. ↑ 49.0 49.1 (January 2020). "Attractive male sticklebacks carry more oxidative DNA damage in the soma and germline". Journal of Evolutionary Biology. 33 (1) 121–126. doi:10.1111/jeb.13552.
  50. ↑ (2005). "Staphylococcus aureus golden pigment impairs neutrophil killing and promotes virulence through its antioxidant activity". J. Exp. Med.. 202 (2) 209–15. doi:10.1084/jem.20050846.
  51. ↑ 51.0 51.1 51.2 51.3 51.4 51.5 51.6 51.7 (2015-01-05). "Carotenoid Metabolism in Plants". Molecular Plant. 8 (1) 68–82. doi:10.1016/j.molp.2014.12.007.
  52. ↑ 52.00 52.01 52.02 52.03 52.04 52.05 52.06 52.07 52.08 52.09 (2012-03-09). "Two distinct pathways for essential metabolic precursors for isoprenoid biosynthesis". Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences. 88 (3) 41–52. doi:10.2183/pjab.88.41.
  53. ↑ Carotenoid | Definition, Description, Functions, Examples, & Facts | Britannica. www.britannica.com.
  54. ↑ (December 2012). "The use of imagery in phase 1 treatment of clients with complex dissociative disorders". European Journal of Psychotraumatology. 3 (1). doi:10.3402/ejpt.v3i0.8458.
  55. ↑ (2004-05-01). The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids. Progress in Lipid Research. 43 (3) 228–265. doi:10.1016/j.plipres.2003.10.002.
  56. ↑ (31 October 2013). "Mechanistic aspects of carotenoid biosynthesis.". Chemical Reviews. 114 (1) 164–93. doi:10.1021/cr400106y.
  57. ↑ National Center for Biotechnology Information. www.ncbi.nlm.nih.gov.
  58. ↑ Cunningham, F. X., & Gantt, E. (1998). Genes and enzymes of carotenoid biosynthesis in plants. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49(1), 557-583. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.49.1.557
  59. ↑ Cunningham, F. X., & Gantt, E. (2001). One ring or two? Determination of ring number in carotenoids by lycopene ε-cyclases. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(5), 2905-2910. https://doi.org/10.1073/pnas.051618398
  60. ↑ Kim, J., Smith, J. J., Tian, L., & DellaPenna, D. (2009). The evolution and function of carotenoid hydroxylases in Arabidopsis. The Plant Cell, 21(11), 3850-3863. https://doi.org/10.1105/tpc.109.069757
  61. ↑ (5 January 2015). "Carotenoid Metabolism in Plants". Molecular Plant. 8 (1) 68–82. doi:10.1016/j.molp.2014.12.007.
  62. ↑ (2005). "Efficient Syntheses of the Keto-carotenoids Canthaxanthin, Astaxanthin, and Astacene". J. Org. Chem.. 70 (8) 3328–3331. doi:10.1021/jo050101l.

బాహ్య లింకులు

  • Carotenoids

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Carotenoid” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Carotenoid ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=కెరోటినాయిడ్&oldid=4007"