W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Antioxidants, naukowcy dokonują przeglądu istniejących badań na temat korzyści płynących z karotenoidów, aby zrozumieć potencjalne zastosowanie karotenoidów jako nutraceutyków i funkcjonalnej żywności zdrowotnej. Rośliny zawierają biologicznie aktywne związki zwane fitochemikaliami lub fitoskładnikami o potencjalnych korzyściach zdrowotnych i zastosowaniach w medycynie, żywności i kosmetyce. Ze względu na ich zdolność do zmniejszania stresu oksydacyjnego, rośliny zostały również wykorzystane w leczeniu różnych chorób. Karotenoidy są grupą fitoskładników o potencjalnych korzyściach sercowo-naczyniowych i antyrakowych. Te jasno zabarwione związki występują w organizmach fotosyntetyzujących, takich jak rośliny, sinice i algi, i są związane z chlorofilem w celu pochłaniania określonych długości fal światła. Ponadto karotenoidy chronią komórki roślinne przed uszkodzeniem przez światło i rodniki ponadtlenkowe oraz zmniejszają reaktywność gatunków tlenu. Karotenoidy występują w warzywach o jasnej barwie, owocach, żółtkach jaj, maśle, serach i owocach morza. Oprócz selekcji i uprawy podstawowych produktów spożywczych, które są znanymi źródłami karotenoidów, rośnie również zainteresowanie badaniem niewykorzystanych dzikich warzyw i owoców w celu odkrycia nowych źródeł karotenoidów. Istnieje ponad 600 naturalnie występujących karotenoidów, syntetyzowanych głównie przez rośliny, grzyby i bakterie. Wszystkie zawierają system sprzężonych wiązań podwójnych, który pozwala im absorbować światło w zakresie długości fali 400-550 nanometrów (nm). Na podstawie składu, związki te są klasyfikowane jako karoteny, które mają tylko atomy węgla i wodoru, jak również ksantofile, które zawierają również inne tlenowe grupy funkcyjne. Karoteny, z których najbogatszy jest β-karoten, występują w mango, morelach, winogronach i marchwi. Likopen jest acyklicznym karotenem występującym w warzywach i owocach o czerwonym miąższu, takich jak pomidory i arbuzy. Luteina jest najbardziej obfitym ksantofilem, podczas gdy mniejsze ilości innych ksantofili, takich jak zeaksantyna, można znaleźć w zielonych warzywach i zbożach. Marchew, pomidory, czerwona papryka, zielone warzywa, mango, brzoskwinie, morele, papaja i owoce cytrusowe są głównym źródłem karotenoidów. Beta-karoten znajduje się również w zielonych warzywach liściastych, takich jak szpinak, jarmuż i sałata. Likopen znajduje się głównie w owocach i warzywach o czerwonym miąższu, takich jak pomidor, arbuz, różowa guawa i papaja, a także w zielonych warzywach, takich jak szparagi i pietruszka. Zielone warzywa liściaste, takie jak jarmuż, szpinak, portulaka, rukiew wodna, pietruszka, brukselka, sałata i brokuły, są znaczącym źródłem luteiny, podczas gdy czerwona i pomarańczowa papryka jest dobrym źródłem zeaksantyny. Oprócz warzyw i owoców, karotenoidy znajdują się również w zbożach, zwłaszcza kukurydzy, produktach mlecznych, rybach i ssakach, które gromadzą żółty tłuszcz, takich jak bydło i ptaki. Ponieważ karotenoidy są rozpuszczalne w tłuszczach, bioprzyswajalność karotenoidów zależy również od zawartości lipidów w diecie. Likopen ma najwyższą aktywność wolnorodnikową spośród 600 naturalnie występujących karotenoidów i wykazuje zdolność do ochrony kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) przed stresem oksydacyjnym i zapobiegania mutacjom, które mogą być przyczyną chorób przewlekłych. Różne badania na modelach zwierzęcych, jak również badania ex vivo i in vitro z wykorzystaniem hodowanych komórek, wykazały, że karotenoidy mają właściwości przeciwzapalne i wykazują korzystne działanie w zaburzeniach lipidowych i glikemii, jak również apoptozie i proliferacji komórek nowotworowych. Likopen jest stosowany jako suplement diety w leczeniu różnych chorób układu sercowo-naczyniowego i wydaje się, że zmniejsza utlenianie cholesterolu, zwiększa właściwości antyoksydacyjne i zmniejsza stres oksydacyjny. Likopen wykazał również właściwości ochronne podczas transplantacji tętnic poprzez modulowanie produkcji białek zaangażowanych w miażdżycę. Karotenoidy, takie jak β-karoten, są związane z niższym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 2, natomiast likopen obniża poziom glukozy we krwi na czczo. Chociaż dane dotyczące właściwości przeciwnowotworowych karotenoidów są niewystarczające, spożycie karotenoidów wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem wystąpienia raka piersi z receptorem estrogenowym oraz raka prostaty. Wcześniejsze badania donosiły również, że przeciwzapalne właściwości likopenu były związane z niższym ryzykiem wystąpienia różnych nowotworów, takich jak rak płuc, piersi, prostaty, jajnika i żołądka. Właściwości ochronne karotenoidów przed promieniowaniem ultrafioletowym zostały również zbadane w leczeniu różnych chorób oczu i skóry, a karotenoidy zostały wykorzystane w szerokiej gamie kosmeceutyków. Ten kompleksowy przegląd omówił właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne karotenoidów, liczne źródła pokarmowe karotenoidów oraz zastosowanie różnych karotenoidów, zwłaszcza likopenu, jako suplementów diety w leczeniu różnych chorób. Wyniki badań podkreślają zakres stosowania karotenoidów jako nutraceutyków i żywności funkcjonalnej w leczeniu różnych chorób i zabiegów kosmetycznych.