Karotin

Strukturen der Carotine
α-Carotin (CAS 7488-99-5, PubChem 4369188)
β-Carotin (CAS 7235-40-7, PubChem 5280489)
γ-Carotin (CAS 472-93-5, PubChem 5280791)
δ-Carotin (CAS 472-92-4, PubChem 6384254)
Lycopin (CAS 502-65-8, PubChem 446925)

Carotine (von lateinisch carota: „Karotte“) sind zu den Carotinoiden gehörige Naturfarbstoffe mit der Summenformel C₄₀H₅₆, die in vielen Pflanzen vorkommen, besonders in den farbigen Früchten, Wurzeln und Blättern. Sie zählen zu den sekundären Pflanzenstoffen. Chemisch handelt es sich dabei um Tetraterpene, bei denen ein bis zwei Ionon-Ringe durch eine Kohlenstoffkette mit neun Doppelbindungen verbunden sind. Deutlich abgegrenzt werden sie von den Xanthophyllen, die neben Kohlenstoff und Wasserstoff auch Sauerstoff enthalten.

Die Carotine sind unpolar und deswegen fettlöslich, d. h. weiterführend auch, sie können nur im menschlichen Organismus zusammen mit zumindest einer geringen Menge Fett verwertet werden. Carotinoide treten in vielen Varianten auf – über 600 sind bis heute bekannt. Allen gemeinsam ist eine ähnliche Grundstruktur bei unterschiedlichen Endgruppen. Das bekannteste Carotin ist β-Carotin. Von ihm leitet sich der Name der gesamten Gruppe der Carotine ab. Es ist die wichtigste Vorstufe von Vitamin A in Lebensmitteln und wird deswegen auch als Provitamin A bezeichnet. Neben β-Carotin können auch α-Carotin und α-Cryptoxanthin in Vitamin A umgewandelt werden. Aber die einzelnen Ausprägungen, wie etwa β-Carotin, haben auch von Vitamin A unabhängige Wirkungen. In Pflanzen haben Carotinoide eine Funktion bei der Photosynthese und schützen sie vor schädlichen Auswirkungen der Licht-, genauer gesagt, der UV-Strahlen. In den Wurzeln von Pflanzen gebildet, übernehmen sie dort den Schutz vor Infektionen.

Der Mensch nimmt mit seiner Nahrung in größeren Mengen α- und β-Carotin, α- und β-Cryptoxanthin und Lycopin auf. Die Funktionen und Wirkungen im menschlichen Körper der Carotine werden mehr und mehr bekannt, sind aber auch nicht unumstritten. So lassen etwa neuere Studien Zweifel an der krebshemmenden Wirkung aufkommen. Eine generell zellschützende Wirkung als Antioxidantien kann ihnen aber mit Sicherheit zugeschrieben werden.

Natürliches Vorkommen

Tomate, Epidermis

α-Carotin (Alpha-Carotin) ist mit β-Carotin der Farbstoff der Mohrrübe oder Karotte und Lycopin das Rot der Tomate. Auch die gelben bis roten Farbstoffe in Spinat, Salat, Orangen, Bohnen, Broccoli und Paprika sind Carotine.
β-Carotin (Beta-Carotin, INN: Betacaroten) ist die Vorstufe von Retinol (Vitamin A) und wird deshalb auch als Provitamin A bezeichnet. Die besten Quellen von Beta-Carotin sind tiefgelbe bis orange Früchte und Gemüse, aber auch dunkelgrüne Gemüsesorten. Beispiele:

• gelbe bis orange Gemüse: Karotten, Süßkartoffeln, Kürbisse,...
• gelbe bis orange Früchte: Aprikosen, Papayas, Mangos, Nektarinen, Pfirsiche,...
• dunkelgrünes Gemüse: Spinat, Brokkoli, Endivien, Chicorée, Kresse, Blätter von Roten Beeten oder Löwenzahn,...
• auch mögliche Quellen von β-Carotin sind: Tomaten, Spargel, Erbsen, Kohl, Mais, Sauerkirschen, Pflaumen,...

Verwendung als Lebensmittelfarbstoff

Aus Pflanzen extrahiertes oder synthetisch hergestelltes Beta-Carotin wird als Lebensmittelfarbe (E 160 beziehungsweise E 160 a, siehe Lebensmittelzusatzstoff) sowie als Beigabe zu Vitaminpräparaten verwendet.^[1] Beta-Carotin wird vielen Lebensmitteln, wie zum Beispiel Butter, Margarinen, Süßwaren, Molkereiprodukten und Limonaden, in teilweise sehr hohen Mengen zugesetzt, um dem Verbraucher das von ihm erwartete Bild der Ware (Farbe) zu bieten.^[2] Ansonsten wären beispielsweise Margarinen mehr oder weniger weiß bis hellgrau.

Unerwünschte Nebenwirkungen

Anders als bei Vitamin C, kann es bei einer Überdosierung von Carotinen durchaus zu schädigenden Wirkungen kommen. Dies liegt an der Wasserlöslichkeit des Vitamin C im Gegensatz zur Fettlöslichkeit des Vitamin A. Überschüssiges Vitamin C wird über den Harn ausgeschieden. Vitamin A hingegen wird im Körper - vorwiegend im Fettgewebe und der Leber - gespeichert. Einzelne hohe Dosen gelten als unbedenklich. Langfristige zu hohe Aufnahme - meist verursacht durch Nahrungsergänzungspräparate - führt zur Anreicherung von Vitamin A im Körper. Zu möglichen Folgen siehe Vitamin A-Hypervitaminose.

Karzinogenität

β-Carotin steht unter dem Verdacht, insbesondere bei Rauchern in hohen Dosen krebserregend zu sein.^[3] So wurden in einer australischen Studie (Journal of the National Cancer Institute, 21. Mai 2003), die den Effekt als Sonnenschutzmittel untersuchen wollte, bei Rauchern und Personen, die regelmäßig mehr als ein alkoholisches Getränk pro Tag zu sich nahmen, eine doppelte Anzahl von Adenomen des Dickdarms – den Vorstufen von Darmkrebs – gefunden. Bei Nichtrauchern und Nichttrinkern reduzierte sich deren Auftreten allerdings um 44 %. Die American Cancer Society verlangt Warnschilder auf β-Carotin-haltigen Waren, um Raucher auf ein evtl. gesteigertes Lungenkrebsrisiko hinzuweisen.^[4]

Da bei den Studien ein isoliertes, im Labor hergestelltes Beta-Carotin verwendet wurde, wie es in der Natur nicht vorkommt, sind die Ergebnisse ausschließlich für künstliche Vitaminpräparate aussagekräftig. Seine antioxidativen, immunstärkenden und krebshemmenden Eigenschaften entfaltet β-Carotin erst dann, wenn es mit den anderen Antioxidantien (vor allem Vitamin C, E und Selen) zusammenwirken kann.

Neueste Verordnungen des Bundesinstituts für Arzneimittel, die ab Mai 2006 in Kraft getreten sind, berücksichtigen nur zum Teil diese Ergebnisse und naheliegenden Schlussfolgerungen aus eben dieser Studie. Ab diesem Zeitpunkt müssen alle Medikamente, die β-Carotin enthalten, eine Warnung aufweisen, dass diese Medikamente ein erhöhtes Risiko für Raucher beinhalten, an Lungenkrebs zu erkranken. Auch dürfen Medikamente mit mehr als 20 mg β-Carotin nicht mehr an Raucher verschrieben werden. Durch die Studien kann keine Aussage darüber getroffen werden, ob durch den Konsum von naturbelassenen Lebensmitteln mit natürlichem statt künstlich extrahiertem Carotin eine Gefahr bestehen könnte.

Einzelnachweise

1. ↑ M.J. Scotter, L. Castle, J.M. Croucher, L. Olivier: Method development and analysis of retail foods and beverages for carotenoid food colouring materials E160a(ii) and E160e.
2. ↑ P. Hahn: Lexikon Lebensmittelrecht, 1998, Behr's Verlag, ISBN 3-86022334-8.
3. ↑ www.wissenschaft.de: β-Carotin erhöht bei Rauchern und Trinkern das Darmkrebsrisiko, 21. Mai 2003.
4. ↑ British Cancer Organization Calls for Warning Labels on Beta-Carotene. 31. Juli 2000. Abgerufen am 15. März 2007. (englisch)