カロテノイドの構造は何ですか？

カロテノイドは、有機化合物のテルペノイド類、特にテトラテルペノイドに属します。 それらは植物化学物質であり、ほとんど植物でのみ発生し、2つのカテゴリーに分類されます：無酸素カロチンと酸素含有キサントフィル。 テルペノイドは、少なくとも理論的には、イソプレンの分子を結合または「重合」させることにより誘導できます。CH2 = C（CH ₃ ）CH = CH ₂です。 テトラテルペノイド骨格には、合計40の炭素原子に対して4つの10炭素テルペン単位が含まれています。 定義を狭めて、国際純粋応用化学連合は、非環式親リコピンに正式に由来するテトラテルペノイドとしてのカロテノイドの構造を指します。

カロテノイドの構造には、正確には40の骨格炭素があり、理論上はイソプレン単位を結合することで導き出され、炭素、水素、および場合によっては酸素のみで構成されます。 カロテノイドの構造には、分子の色の原因となる発色団と呼ばれる成分も含まれています。 これらの有機化合物は生物学的および栄養的に重要であり、光合成の生命維持プロセスと密接に関連しています。

イソプレンは2つの二重結合を持っているため、重合が可能です。 各イソプレン分子は5つの炭素原子を持っているので、2つの分子を結合すると、10個の炭素原子の単一の鎖ができます。 各参加分子の2番目の二重結合は未使用のままであるため、成長はこの長さを超えて継続できます。 イソプレン分子は対称ではないため、形成できるテルペノイド構造は多種多様です。 接合は、頭と頭、頭と尾、または尾と尾で行うことができます。 チェーンが長いほど、組み合わせの数が多くなります。

カロテノイドは、果物や野菜に含まれる栄養的に有益な食品です。 栄養素の中には、ルテイン、ゼアキサンチン、リコピンがあります。 ほとんどのカロテノイドは抗酸化特性を持っています。 アルファ-およびベータ-カロチンおよびベータ-クリプトキサンチンを含む一部は、体によって構造的に類似したレチノール、ビタミンAに変換されます。野菜の明るい色、特にトウモロコシの黄色、ニンジンのオレンジ、トマトの赤、カロテノイドのために存在します。

カロテノイドの構造に見られる色を生成する分子の部分は発色団であり、これは「カラーベアリング」を意味します。これは、分子に見られる交互二重結合の途切れない収集によって大部分が決定されます。 このパイ電子の集まりは、可視スペクトルの一部と一致するエネルギーを吸収します。 吸収されない色として残っているものが、果物や野菜の色を決定します。 したがって、黄色の野菜は、特にスペクトルの青い部分の光を吸収します。

カロテノイドは植物の葉緑体および色素体に見られます。 これらは2つの特定の機能を提供します。 これらの化合物は、エネルギー伝達による光合成のプロセスで使用できる光を吸収し、デリケートなクロロフィル分子を有害な紫外線への暴露から保護する働きをします。 世界のいくつかの地域の秋には、葉緑素の量が減少するにつれて、カロテノイドは多くの場合、季節によって変化する多くの植物の美しい色で現れます。 多くのカロテノイドの分解生成物は、心地よい香りを与えます。 そのような化合物のいくつかは、エッセンス、香水、香料産業で使用されています。