صبغات الكاروتينويدات Carotenoid  pigments

تعتبر الكاروتينويدات مركبات دهنية واسعة الانتشار في الحيوانات والنباتات ويتدرج لونها من الأصفر إلى الارجواني e(Purpl) وتنتشر الكارتينويدات Carotenoids بتركيزات مختلفة في جميع النباتات الراقية تقريباً، وكذلك في العديد من الكائنات الحية الدقيقة بما فيها الطحالب والقطريات.

والكاروتين Carotene هو احد مركبات الكارتينويدات عزل من جذور نبات الجزر Carrot roots ومنه أشتق الأسم، وتعتبر الكارتينويدات الموجودة  طبيعياً مشتقات لمركب الليكوبين Lycopene وهي صبغة حمراء توجد في ثمار الطماطم والعديد من النباتات الأخرى، وتتكون من سلسلة مستقيمة من الهدروكربونات الغير مشبعة، وهذه السلسلة تتكون من وحدتين الهيدروكربونات الغير مشبعة، وهذه السلسلة تتكون من وحدتين متماثلتين طبق الأصل ومتصلتين مع بعض برابطة زوجية بين ذرتي الكربون 15 ، 15. والرمز الكيميائي العام لليكوبين هو (C₄₀H₅₁) ويتكون من ثماني وحدات من الأيزوبرين Isoprene units (راجع فصل اللبيدات ــ الأيزوبرينات)) وهكذا فأننا نجد أن الكاروتينويدات Carotenoids تتكون من ثماني وحدات أيزوبرين أي أربع تربينات ومن أمثلتها الليكوبين Lycopene و  ألفاً كاروتين a- Carotene وكذلك بيتا كاروتين B – Carotene وتراكيبهم الكيميائية موضحة في الشكل 3-7.

شكل 3-7: التراكيب الكيميائية لليكوبين وألفاكاروتين والبيتاكروتين

ويعتبر البيتا كاروتين β – Carotene من اكثر الكاروتينويدات وأهمها وجوداً وانتشاراً في أنسجة النباتات ولونه أصفر برتقالي ويختلط به ألفا كاروتين α-Carotene عادة بنسب تتراوح بين 35-0% والفرق الكيميائي بين ألفا كاروتين α-Carotene وبيتا كاروتين β – Carotene يتلخص في أن البيتا كاروتين β – Carotene يحتوي على حلقتين من حلقات بيتا أيونون β – Ionone ring وحلقة من بيتا أيونون β – Ionone ring والتراكيب الكيميائية لهذه الحلقات هي:

حيث أن R: هي بقية السلسلة غير المشبعة Unsaturated side chain سواء أكانت في a أو  B كاروتين، والكاروتينويدات Carotenoids التي تتكون من الكربون والهيدروجين تسمى بالكروتينات Carotenes ( a - Carotene    ، B – Carotene ) اما التي تحتوي على الكربون والهيدروجين والأوكسجين فتسمى بالكزانتوفيلات Xanthophylls مثل (Lytein ، Zeaxantin ،  Violaxantin) وعلى هذا الاساس فإن مجموعة الكاروتينك Carotenes ينتهي أسمها بالمقطع     (-ene) اما مجموعة الزانتوفيلات Xanthophyll's ينتهي أسمها بالمقطع (- in) والكزانتوفيلات Xanthophyll's أوسع إنتشاراً ووجوداً في الطبيعة من الكاروتينك وتركيبزها في الأوراق الخضراء النامية مقارنة بالكاروتينات هي 2 : 1 والكاروتينويدات مثل الكلوروفيلات توجد في البلاستيك الخضراء Chloroplasts وفي حاملات اللون Chromatophores كمعقدات او مركبات بروتينية غير ذاتية في الماء Water insoluble protein complexes  ويعتبر التوجه الخاص Specific Orientation للكاروتينويدات بالنسبة للكلوروفيل داخل النظام الغشائي للبلاستيدات الخضراء ذو أهمية في عملية البناء الضوئي Photosynthesis. وللكاروتينويدات أهمية حيوية وفسيولوجية بالنسبة للنبات يمكن تلخيصها بما يلي:

1ـ تعتبر الطليعة الاولية لتصنيع الفيتامين A.

2- وقاية الكلوروفيل من الأكسدة الضوئية  Photooxidation .

3- امتصاص ونقل الطاقة إلى الكلوروفيل A.

كما أن للصبغات الأخرى مثل الفيكوبلينات دوراً هاماً في امتصاص ونقل الطاقة إلى الكلوروفيل لاستغلالها في عملية البناء الضوئي Photosynthesis.