Каротиноиды: пищевые источники, уровень потребления и клинически эффективные дозы

Естественным пищевым источником каротиноидов являются окрашенные овощи и фрукты, яйца, молоко. Общее потребление каротиноидов варьирует от 1 до 22 мг/сут в европейских странах и от 5 до 16 мг/сут – в США. Среднесуточное потребление ликопина в Европе колеблется от 5 до 7 мг/сут, в США – от 5,7 до 10,5 мг/сут. Каротиноиды используются при производстве обогащенных пищевых продуктов, биологически активных добавок к пище, специализированных пищевых продуктов для различных групп населения, а также в качестве натуральных пищевых красителей, добавляемых непосредственно при производстве пищевого продукта или в корм сельскохозяйственных животных. Эпидемиологическими исследованиями установлено, что потребление каротиноидов с пищей обратно пропорционально ассоциируется с ожирением, ретинопатией, катарактой, сердечно-сосудистыми заболеваниями  (ССЗ), диабетом и  некоторыми онкологическими заболеваниями. Согласно отечественной нормативной базе адекватный уровень суточного потребления каротиноидов составляет 15 мг, по 5 мг β-каротина, ликопина и лютеина, верхний допустимый уровень потребления каротиноидов в составе БАД к пище и специализированных пищевых продуктах – 30 мг (по 10 мг каждого). Для зеаксантина эти величины равны 1 и 3 мг/сут. Использованные в интервенционных исследованиях суточные дозы ликопина составили 15–90 мг, β-каротина – 15–50 мг, лютеина – 4–20 мг; зеаксантина – 1–20 мг; мезоксантина – 12 мг, астаксантина – 12–16 мг. Продолжительность приема составляла 4–12 мес. (до 48 мес.). Прием в течение нескольких месяцев ликопина в дозе 10–15 мг приводил к уменьшению показателей окислительного стресса, маркеров резорбции кости, прием лютеина в  дозе  ≥  10  мг улучшал зрительные и  когнитивные функции. Указанные дозы каротиноидов соответствуют или превышают разрешенный допустимый уровень их потребления в составе БАД и специализированных пищевых продуктов. 

1. Borel P., Desmarchelier C. Genetic variations associated with vitamin a status and vitamin a bioavailability. Nutrients. 2017;9(3):246. https://doi.org/10.3390/nu9030246.

2. Tang G. Bioconversion of dietary provitamin A carotenoids to vitamin A in humans. Am J Clin Nutr. 2010;91(5):1468S–1473S. https://doi.org/10.3945/ajcn.2010.28674G.

3. Widomska J., SanGiovanni J.P., Subczynski W.K. Why is zeaxanthin the most concentrated xanthophyll in the central fovea? Nutrients. 2020;12(5):1333. https://doi.org/10.3390/nu12051333.

4. Mrowicka M., Mrowicki J., Kucharska E., Majsterek I. Lutein and Zeaxanthin and Their Roles in Age-Related Macular Degeneration-Neurodegenerative Disease. Nutrients. 2022;14(4):827. https://doi.org/10.3390/nu14040827.

5. Ma L., Hao Z.X., Liu R.R., Yu R.B., Shi Q., Pan J.P. A dose-response meta-analysis of dietary lutein andzeaxanthin intake in relation to risk of age-related cataract. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2014;252(1):63–70. https://doi.org/10.1007/s00417-013-2492-3.

6. Maoka T. Carotenoids as natural functional pigments. J Nat Med. 2020;74(1):1–16. https://doi.org/10.1007/s11418-019-01364-x.

7. Coronel J., Pinos I., Amengual J. β-carotene in obesity research: technical considerations and current status of the field. Nutrients. 2019;11(4):842. https://doi.org/10.3390/nu11040842.

8. Przybylska S., Tokarczyk G. Lycopene in the prevention of cardiovascular diseases. Int J Mol Sci. 2022;23(4):1957. https://doi.org/10.3390/ijms23041957.

9. Martini D., Negrin L., Marino M., Riso P., Del Bo C., Porrini M. What Is the Current Direction of the Research on Carotenoids and Human Health? An Overview of Registered Clinical Trials. Nutrients. 2022;14(6):1191. https://doi.org/10.3390/nu14061191.

10. Коденцова В.М., Бекетова Н.А., Никитюк Д.Б., Тутельян В.А. Характеристика обеспеченности витаминами взрослого населения Российской Федерации. Профилактическая медицина. 2018;(4):32–37. https://doi.org/10.17116/profmed201821432.

11. Мойсеенок Е.А., Альфтанг Г.В., Мойсеенок А.Г. Каротиноиды и токоферолы плазмы крови как биомаркеры адекватной обеспеченности организма эссенциальными микронутриентами. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2009;(3):98–102. Режим доступа: http://journal-grsmu.by/index.php/ojs/article/view/704.

12. Ames B.N. Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018;115(43):10836–10844. https://doi.org/10.1073/pnas.1809045115.

13. Donaldson M.S. A Carotenoid health index based on plasma carotenoids and health outcomes. Nutrients. 2011;3(12):1003–1022. https://doi.org/10.3390/nu3121003.

14. Yen C.H., Chang P.S., Chiu C.J., Huang Y.Y., Lin P.T. β-Carotene Status Is Associated with Inflammation and Two Components of Metabolic Syndrome in Patients with and without Osteoarthritis. Nutrients. 2021;13(7):2280. https://doi.org/10.3390/nu13072280.

15. Péter S., Friedel A., Roos F.F., Wyss A., Eggersdorfer M., Hoffmann K., Weber P. Systematic Review of Global Alpha-Tocopherol Status as Assessed by Nutritional Intake Levels and Blood Serum Concentrations. Int J Vitam Nutr Res. 2016;1(1):1–21. https://doi.org/10.1024/0300-9831/a000281.

16. Moran N.E., Mohn E.S., Hason N., Erdman J.W. Jr., Johnson E.J. Intrinsic and extrinsic factors impacting absorption, metabolism, and health effects of dietary carotenoids. Adv Nutr. 2018;9(4):465–492. https://doi.org/10.1093/advances/nmy025.

17. Milani A., Basirnejad M., Shahbazi S., Bolhassani A. Carotenoids: biochemistry, pharmacology and treatment. Br J Pharmacol. 2017;174(11):1290–1324. https://doi.org/10.1111/bph.13625.

18. Imran M., Ghorat F., Ul-Haq I., Ur-Rehman H., Aslam F., Heydari M. et al. Lycopene as a natural antioxidant used to prevent human health disorders. Antioxidants (Basel). 2020;9(8):706. https://doi.org/10.3390/antiox9080706.

19. Ших Е.В., Елизарова Е.В., Махова А.А., Брагина Т.В. Роль томатов и продуктов из них в здоровом питании человека. Вопросы питания. 2021;(4):129–137. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-4-129-137.

20. Иванова Н.Н., Хомич Л.М., Бекетова Н.А. Нутриентный профиль томатного сока. Вопросы питания. 2018;(2):53–64. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10019.

21. Yang J., Zhang Y., Na X., Zhao A. β-Carotene Supplementation and Risk of Cardiovascular Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2022;14(6):1284. https://doi.org/10.3390/nu14061284.

22. Toti E., Chen C.Y.O., Palmery M., Villaño Valencia D., Peluso I. Non-provitamin A and provitamin A carotenoids as immunomodulators: recommended dietary allowance, therapeutic index, or personalized nutrition? Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:4637861. https://doi.org/10.1155/2018/4637861.

23. Eisenhauer B., Natoli S., Liew G., Flood V.M. Lutein and zeaxanthin – Food sources, bioavailability and dietary variety in age-related macular degeneration protection. Nutrients. 2017;9(2):120. https://doi.org/10.3390/nu9020120.

24. Хомич Л.М., Перова И.Б., Эллер К.И. Нутриентный профиль морковного сока. Вопросы питания. 2020;(1):86–95. Режим доступа: https://www.voprosy-pitaniya.ru/ru/jarticles_diet/767.html?SSr=580134b0b023ffffffff27c__07e70314173a09-7ee.

25. Lima G.P.P., Gómez H.A.G., Junior S.S., Maraschin M., Tecchio M.A., Borges C.V. Functional and Nutraceutical compounds of tomatoes as affected by agronomic practices, postharvest management, and processing methods: A mini review. Front Nutr. 2022;9:868492. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.868492.

26. Walallawita U.S., Wolber F.M., Ziv-Gal A., Kruger M.C., Heyes J.A. Potential role of lycopene in the prevention of postmenopausal bone loss: Evidence from molecular to clinical studies. Int J Mol Sci. 2020;21(19):7119. https://doi.org/10.3390/ijms21197119.

27. Kelly E.R., Plat J., Haenen G.R., Kijlstra A., Berendschot T.T. The effect of modified eggs and an egg-yolk based beverage on serum lutein and zeaxanthin concentrations and macular pigment optical density: results from a randomized trial. PLoS ONE. 2014;9(3):e92659. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0092659.

28. Colasuonno P., Marcotuli I., Blanco A., Maccaferri M., Condorelli G.E., Tuberosa R. et al. Carotenoid Pigment Content in Durum Wheat (Triticum turgidum L. var durum): An Overview of Quantitative Trait Loci and Candidate Genes. Front Plant Sci. 2019;10:1347. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01347.

29. Жиганова Е.С., Садыгова М.К., Соловова Н.С. Сравнительный анализ содержания каротиноидов в зерне твердой пшеницы саратовской селекции. В: Состояние и пути развития производства и переработки продукции животноводства, охотничьего и рыбного хозяйства: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию технологического факультета ФГБОУ ВО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова». Улан-Удэ, 24–26 июня 2022 г. Улан-Удэ: БГСХА им. В.Р. Филиппова; 2022. С. 22–28. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48723309&ysclid=lftlvwfyn5221415952.

30. Diretto G., Al-Babili S., Tavazza R., Papacchioli V., Beyer P., Giuliano G. Metabolic engineering of potato carotenoid content through tuberspecific overexpression of a bacterial mini-pathway. PLoS ONE. 2007;2(4):e350. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000350.

31. Кавтарашвили А.Ш., Стефанова И.Л., Свиткин В.С. Производство функциональных яиц. Сообщение III. Роль каротиноидов. Сельскохозяйственная биология. 2019;(4):681–692. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2019.4.681rus.

32. Panaite T.D., Nour V., Vlaicu P.A., Ropota M., Corbu A.R., Saracila M. Flaxseed and dried tomato waste used together in laying hens diet. Arch Anim Nutr. 2019;73(3):222–238. https://doi.org/10.1080/1745039X.2019.1586500.

33. Tan B.L., Norhaizan M.E. Carotenoids: How effective are they to prevent age-related diseases? Molecules. 2019;24(9):1801. https://doi.org/10.3390/molecules24091801.

34. Кавтарашвили А.Ш., Новоторов Е.Н., Коденцова В.М. Рисник Д.В. Роль каротиноидов при биофортификации пищевых яиц кур (Gallus gallus L.) ω-3 полиненасыщенными жирными кислотами, витамином Е и селеном. Сельскохозяйственная биология. 2020;(4):738–749. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2020.4.738rus.

35. Кавтарашвили А.Ш., Мазо В.К., Коденцова В.М., Рисник Д.В., Стефанова И.Л. Биофортификация куриного яйца. Витамины и каротиноиды. Сельскохозяйственная биология. 2017;(6):1094–1104. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.6.1094rus.

36. Phelan D., Prado-Cabrero A., Nolan J.M. Analysis of lutein, zeaxanthin, and meso-zeaxanthin in the organs of carotenoid-supplemented chickens. Foods. 2018;7(2):20. https://doi.org/10.3390/foods7020020.

37. Stephenson R.C., Ross R.P., Stanton C. Carotenoids in milk and the potential for dairy based functional foods. Foods. 2021;10(6):1263. https://doi.org/10.3390/foods10061263.

38. Hayhoe R.P., Lentjes M.A., Mulligan A.A., Luben R.N., Khaw K.T., Welch A.A. Carotenoid dietary intakes and plasma concentrations are associated with heel bone ultrasound attenuation and osteoporotic fracture risk in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Norfolk cohort. Br J Nutr. 2017;117(10):1439–1453. https://doi.org/10.1017/S0007114517001180.

39. Thie F., Mills L.M., Moir S., Masson L.F. Cardiovascular benefits of lycopene: fantasy or reality? Proc Nutr Soc. 201;76(2):122–129. https://doi.org/10.1017/S0029665116000744.

40. Böhm V., Lietz G., Olmedilla-Alonso B., Phelan D., Reboul E., Bánati D. et al. From carotenoid intake to carotenoid blood and tissue concentrations–implications for dietary intake recommendations. Nutr Rev. 2021;79(5):544–573. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuaa008.

41. Никитенко Е.И., Королев А.А., Кирпиченкова Е.В. Невитаминные каротиноиды: методика изучения частоты употребления. Вопросы питания. 2016;(2):208. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=27427683.

42. Buscemi S., Corleo D., Di Pace F., Petroni M.L., Satriano A., Marchesini G. The Effect of Lutein on Eye and Extra-Eye Health. Nutrients. 2018;10(9):E1321. https://doi.org/10.3390/nu10091321.

43. Кирпиченкова Е.В., Королев А.А., Онищенко Г.Г., Никитенко Е.И., Липатов Д.В., Кузьмин А.Г. и др. Изучение содержания лютеина и зеаксантина в рационе с оценкой взаимосвязи уровня алиментарного поступления невитаминных каротиноидов и плотности макулярной области сетчатки в молодом возрасте. Вопросы питания. 2018;(5):20–26. Режим доступа: https://www.voprosy-pitaniya.ru/ru/jarticles_diet/657.html?SSr=180134b0b100ffffffff27c__07e70315001223-26e3.

44. Schweiggert R.M., Kopec R.E., Villalobos-Gutierrez M.G., Högel J., Quesada S., Esquivel P. et al. Carotenoids are more bioavailable from papaya than from tomato and carrot in humans: a randomised crossover study. Br J Nutr. 2014;111(3):490–498. https://doi.org/10.1017/S0007114513002596.

45. Wawrzyniak A., Hamułka J., Friberg E., Wolk A. Dietary, anthropometric, and lifestyle correlates of serum carotenoids in postmenopausal women. Eur J Nutr. 2013;52(8):1919–1926. https://doi.org/10.1007/s00394-013-0493-y.

46. Green A.S., Fascetti A.J. Meeting the Vitamin A Requirement: The Efficacy and Importance of β-Carotene in Animal. Scientific World Journal. 2016;2016:7393620. https://doi.org/10.1155/2016/7393620.

47. Riso P., Brusamolino A., Ciappellano S., Porrini M. Comparison of lutein bioavailability from vegetables and supplement. Int J Vitam Nutr Res. 2003;73(3):201–205.

48. Kim J.E., Gordon S.L., Ferruzzi M.G., Campbell W.W. Effects of egg consumption on carotenoid absorption from co-consumed, raw vegetables. Am J Clin Nutr. 2015;102(1):75–83. https://doi.org/10.3945/ajcn.115.111062.

49. Chung H.Y., Rasmussen H.M., Johnson E.J. Lutein bioavailability is higher from lutein-enriched eggs than from supplements and spinach in men. J Nutr. 2004;134(8):1887–1893. https://doi.org/10.1093/jn/134.8.1887.

50. Zielińska M.A., Wesołowska A., Pawlus B., Hamułka J. Health effects of carotenoids during pregnancy and lactation. Nutrients. 2017;9(8):838. https://doi.org/10.3390/nu9080838.

51. Скрипченко Н.В., Федорова Л.А., Скрипченко Е.Ю., Макарова Е.Г., Клепикова Т.В., Украинцев С.Е. Питание и развитие мозга: вклад в будущее или упущенные возможности? Педиатрия. Журнал имени Г.Н. Сперанского. 2020;(3):134–142. https://doi.org/10.24110/0031-403X-2020-99-3-134-142.

52. Lorenzetti S., Plösch T., Teller I.C. Antioxidative molecules in human milk and environmental contaminants. Antioxidants (Basel). 2021;10(4):550. https://doi.org/10.3390/antiox10040550.

53. Ranard K.M., Jeon S., Mohn E.S., Griffiths J.C., Johnson E.J., Erdman J.W. Dietary guidance for lutein: Consideration for intake recommendations is scientifically supported. Eur J Nutr. 2017;56(3):37–42. https://doi.org/10.1007/s00394-017-1580-2.

54. Nomura S.J., Robien K., Zota A.R. Serum Folate, Vitamin B-12, Vitamin A, γ-Tocopherol, α-Tocopherol, and Carotenoids Do Not Modify Associations between Cadmium Exposure and Leukocyte Telomere Length in the General US Adult Population-3. J Nutr. 2017;147(4):538–548. https://doi.org/10.3945/jn.116.243162.

55. Eliassen A.H., Hendrickson S.J., Brinton L.A., Buring J.E., Campos H., Dai Q., Hankinson S.E. Circulating carotenoids and risk of breast cancer: pooled analysis of eight prospective studies. J Natl Cancer Inst. 2012;104(24):1905–1916. https://doi.org/10.1093/jnci/djs461.

56. Machida N., Kosehira M., Kitaichi N. Clinical Effects of Dietary Supplementation of Lutein with High Bio-Accessibility on Macular Pigment Optical Density and Contrast Sensitivity: A Randomized DoubleBlind Placebo-Controlled Parallel-Group Comparison Trial. Nutrients. 2020;12(10):2966. https://doi.org/10.3390/nu12102966.

57. Timoneda J., Rodríguez-Fernández L., Zaragozá R., Marín M.P., Cabezuelo M.T., Torres L. et al. Vitamin A Deficiency and the Lung. Nutrients. 2018;10(9):1132. https://doi.org/10.3390/nu10091132.

58. Ahn Y.J., Kim H. Lutein as a modulator of oxidative stress-mediated inflammatory diseases. Antioxidants (Basel). 2021;10(9):1448. https://doi.org/10.3390/antiox10091448.

59. Corridan B., O’Donohue M., Morrissey P. Carotenoids and immune response in elderly people. Cambridge, UK; 1998.

60. van Steenwi H.P., Bast A., de Boer A. The role of circulating lycopene in low-grade chronic inflammation: A systematic review of the literature. Molecules. 2020;25(19):4378. https://doi.org/10.3390/molecules25194378.

61. Casas R., Estruch R., Sacanella E. Influence of bioactive nutrients on the atherosclerotic process: A review. Nutrients. 2018;10(11):1630. https://doi.org/10.3390/nu10111630.

62. Wilson L.M., Tharmarajah S., Jia Y., Semba R.D., Schaumberg D.A., Robinson K.A. The Effect of Lutein/Zeaxanthin Intake on Human Macular Pigment Optical Density: A Systematic Review and Meta-Analysis. Adv Nutr. 2021;12(6):2244–2254. https://doi.org/10.1093/advances/nmab071.

63. Obana A., Tanito M., Gohto Y., Okazaki S., Gellermann W., Bernstein P.S. Changes in macular pigment optical density and serum lutein concentration in Japanese subjects taking two different lutein supplements. PLoS ONE. 2015;10(10):e0139257. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139257.

64. Stringham J.M., Stringham N.T. Serum and retinal responses to three different doses of macular carotenoids over 12 weeks of supplementation. Exp Eye Res. 2016;151:1–8. https://doi.org/10.3390/antiox9111046.

65. Zhang P.C., Wu C.R., Wang Z.L., Wang L.Y., Han Y., Sun S.L. et al. Effect of lutein supplementation on visual function in nonproliferative diabetic retinopathy. Asia Pac J Clin Nutr. 2017;26(3):406–411. https://doi.org/10.6133/apjcn.032016.13.

66. Sawa M., Shunto T., Nishiyama I., Yokoyama A., Shigeta R., Miura S., Kawasaki R. Effects of Lutein Supplementation in Japanese Patients with Unilateral Age-Related Macular Degeneration: The Sakai Lutein Study. Sci Rep. 2020;10:5958. https://doi.org/10.1038/s41598-020-62483-0.

67. Loprest A.L., Smith S.J., Drummond P.D. The effects of lutein and zeaxanthin supplementation on cognitive function in adults with self-reported mild cognitive complaints: a randomized, double-blind, placebocontrolled study. Front Nutr. 2022;9:843512. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.843512.

68. Stringham N.T., Holmes P.V., Stringham J.M. Effects of macular xanthophyll supplementation on brain-derived neurotrophic factor, pro-inflammatory cytokines, and cognitive performance. Physiol Behav. 2019;211:112650. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2019.112650.

69. Power R., Coen R.F., Beatty S., Mulcahy R., Moran R., Stack J. et al. Supplemental retinal carotenoids enhance memory in healthy individuals with low levels of macular pigment in a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. J Alzheimers Dis. 2018;61(3):947–961. https://doi.org/10.3233/JAD-170713.

70. Tierney A.C., Rumble C.E., Billings L.M., George E.S. Effect of dietary and supplemental lycopene on cardiovascular risk factors: A systematic review and meta-analysis. Adv Nutr. 2020;11(6):1453–1488. https://doi.org/10.1093/advances/nmaa069.

71. Burton-Freeman B.M., Sesso H.D. Whole food versus supplement: comparing the clinical evidence of tomato intake and lycopene supplementation on cardiovascular risk factors. Adv Nutr. 2014;5(5):457–485. https://doi.org/10.3945/an.114.005231.

72. Giovannucci E., Ascherio A., Rimm E.B., Stampfer M.J., Colditz G.A., Willett W.C. Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cancer. J Natl Cancer Inst. 1995;87:1767–1776. https://doi.org/10.1093/jnci/87.23.1767.

73. Choi S., Kim H. The Remedial Potential of Lycopene in Pancreatitis through Regulation of Autophagy. Int J Mol Sci. 2020;21(16):5775. https://doi.org/10.3390/ijms21165775.

74. Senkus K.E., Tan L., Crowe-White K.M. Lycopene and metabolic syndrome: a systematic review of the literature. Adv Nutr. 2019;10(1):19–29. https://doi.org/10.1093/advances/nmy069.

75. Li J., Abdel-Aal E.S.M. Dietary Lutein and Cognitive Function in Adults: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Molecules. 2021;26(19):5794. https://doi.org/10.3390/molecules26195794.

76. Schwingshackl L., Boeing H., Stelmach-Mardas M., Gottschald M., Dietrich S., Hoffmann G., Chaimani A. Dietary supplements and risk of causespecific death, cardiovascular disease, and cancer: a systematic review and meta-analysis of primary prevention trials. Adv Nutr. 2017;8(1):27–39. https://doi.org/10.3945/an.116.013516.