اسانس پرتقال خوراکی

اسانس پرتقال خوراکی از گونه های مختلف مرکبات از خانواده Rutaceae است (به فهرست گیاهان معروف به پرتقال مراجعه کنید). در درجه اول به Citrus × sinensis اشاره دارد،  که به آن پرتقال شیرین نیز می گویند، تا آن را از Citrus × aurantium که به آن پرتقال تلخ گفته می شود متمایز شود پرتقال ترکیبی بین پوملو (Citrus maxima) و ماندارین (Citrus reticulata) است. ژنوم کلروپلاست، و در نتیجه خط مادری، ژنوم پوملو است.

پرتقال شیرین توالی ژنوم کامل آن تعیین شده است پرتقال در منطقه ای شامل جنوب چین، شمال شرقی هند و میانمار سرچشمه گرفت،  و اولین اشاره به پرتقال شیرین در ادبیات چینی در سال 314 قبل از میلاد بود. در سال 1987، درختان پرتقال به عنوان کاشت شده ترین درخت میوه در جهان شناخته شدند.

درختان پرتقال به دلیل داشتن میوه شیرین به طور گسترده در آب و هوای گرمسیری و نیمه گرمسیری رشد می کنند. میوه درخت پرتقال را می توان به صورت تازه مصرف کرد یا برای آب یا پوست معطر آن فرآوری کرد. تا سال 2012، پرتقال شیرین تقریباً 70 درصد از تولید مرکبات را تشکیل می داد.

در سال 2019، 79 میلیون تن پرتقال در سراسر جهان کشت شد که برزیل 22 درصد از کل را تولید کرد و پس از آن چین و هند در رده های بعدی قرار گرفتند. پرتقال شیرین یک میوه وحشی نیست،  که در اهلی شدن از تلاقی بین یک پرتقال ماندارین غیر خالص و یک پوملو ترکیبی که دارای یک جزء قابل توجهی نارنگی بود به وجود آمده است.

از آنجایی که دی‌ان‌ای کلروپلاست آن متعلق به پوملو است، احتمالاً پوملو هیبریدی، شاید یک متقاطع پوملو BC1، والد مادری اولین پرتقال بوده است. بر اساس تجزیه و تحلیل ژنومی، نسبت نسبی گونه های اجدادی در پرتقال شیرین تقریباً 42٪ پوملو و 58٪ نارنگی است.

همه گونه‌های پرتقال شیرین از این صلیب نمونه اولیه منشا می‌گیرند، و تنها با جهش‌هایی که در طی تکثیر کشاورزی انتخاب شده‌اند، متفاوت هستند. پرتقال شیرین منشأ مشخصی از پرتقال تلخ دارد که به طور مستقل، شاید در طبیعت، از تلاقی بین والدین نارنگی خالص و پوملو پدید آمده است.

اولین ذکر پرتقال شیرین در ادبیات چین به 314 قبل از میلاد برمی گردد.در اروپا، مورها پرتقال را به شبه جزیره ایبری، که به نام اندلس شناخته می‌شد، با کشت وسیعی که از قرن دهم شروع شد، معرفی کردند، همانطور که با تکنیک‌های آبیاری پیچیده که به طور خاص برای حمایت از باغ‌های پرتقال اقتباس شده بودند، گواه این موضوع است.

مرکبات – از جمله پرتقال تلخ – در قرن نهم در دوره امارت سیسیل به سیسیل معرفی شدند، اما پرتقال شیرین تا اواخر قرن 15 یا آغاز قرن 16 ناشناخته بود، زمانی که بازرگانان ایتالیایی و پرتغالی درختان پرتقال را به منطقه مدیترانه آورد. کمی بعد، پرتقال شیرین به سرعت به عنوان یک میوه خوراکی پذیرفته شد.

این یک غذای لوکس در نظر گرفته می شد که توسط افراد ثروتمند در باغ های خصوصی به نام پرتقال پرورش می یافت. در سال 1646، پرتقال شیرین در سراسر اروپا شناخته شده بود لویی چهاردهم فرانسه عشق زیادی به درختان پرتقال داشت و بزرگ‌ترین نارنجستان سلطنتی را در کاخ ورسای ساخت. در ورسای، درختان پرتقال گلدانی در وان‌های نقره‌ای جامد در سراسر اتاق‌های کاخ قرار داشتند، در حالی که Orangerie اجازه کشت میوه در تمام طول سال را برای عرضه دربار داد.

هنگامی که لوئیس وزیر دارایی خود، نیکلاس فوکه، را در سال 1664 محکوم کرد، بخشی از گنجینه هایی که وی مصادره کرد بیش از 1000 درخت پرتقال از املاک فوکه در واکس لو ویکامت بود. مسافران اسپانیایی پرتقال شیرین را به قاره آمریکا معرفی کردند. در سفر دوم خود در سال 1493، کریستف کلمب ممکن است میوه را در هیسپانیولا کاشته باشد.

سفرهای بعدی در اواسط دهه 1500 پرتقال های شیرین را به آمریکای جنوبی و مکزیک و فلوریدا در سال 1565، زمانی که پدرو منندز د آویلس سنت آگوستین را تأسیس کرد، آورد. مبلغان اسپانیایی بین سال های 1707 تا 1710 درختان پرتقال را به آریزونا آوردند، در حالی که فرانسیسکن ها در سال 1769 در سن دیگو، کالیفرنیا، همین کار را کردند.

در حدود سال 1804 یک باغ میوه در مأموریت سن گابریل کاشته شد و یک باغ میوه تجاری در سال 1841 در نزدیکی لس آنجلس کنونی تأسیس شد. در لوئیزیانا، پرتقال احتمالا توسط کاشفان فرانسوی معرفی شده است.آرچیبالد منزیس، گیاه شناس و طبیعت شناس در اکسپدیشن ونکوور، دانه های پرتقال را در آفریقای جنوبی جمع آوری کرد، نهال ها را در کشتی پرورش داد و در سال 1792 به چندین رئیس هاوایی داد.

در نهایت، پرتقال شیرین در مناطق وسیعی از جزایر هاوایی کشت شد، اما کشت آن پس از ورود مگس میوه مدیترانه ای در اوایل دهه 1900 متوقف شد.از آنجایی که پرتقال سرشار از ویتامین C است و به راحتی فاسد نمی شود، در دوران اکتشاف، ملوانان پرتغالی، اسپانیایی و هلندی درختان مرکبات را در مسیرهای تجاری برای جلوگیری از اسکوربوت کاشتندکشاورزان فلوریدا در حدود سال 1872 بذرهایی را از نیواورلئان به دست آوردند، پس از آن باغ های پرتقال با پیوند زدن پرتقال شیرین به پایه های پرتقال ترش ایجاد شد.

گوشت پرتقال 87 درصد آب، 12 درصد کربوهیدرات، 1 درصد پروتئین و حاوی چربی ناچیز است (جدول را ببینید). به عنوان یک مقدار مرجع 100 گرمی، گوشت پرتقال 47 کالری دارد و منبعی غنی از ویتامین C است که 64 درصد از ارزش روزانه را تامین می کند.

محتوای ویتامین C به رقم و نحوه تولید بستگی دارد. میوه های تولید شده در کشاورزی ارگانیک دارای سطوح بالاتر ویتامین C نسبت به پرتقال های حاصل از کشاورزی معمولی هستند هیچ ریز مغذی دیگری به مقدار قابل توجهی وجود ندارد . مانند اکثر گیاهان مرکبات، پرتقال در دمای متوسط – بین 15.5 تا 29 درجه سانتیگراد (59.9 تا 84.2 درجه فارنهایت) خوب عمل می کند و به مقدار قابل توجهی آفتاب و آب نیاز دارد.

پیشنهاد شده است که استفاده از منابع آب توسط صنعت مرکبات در خاورمیانه یک عامل موثر در خشک شدن منطقه است، به ویژه در مجموعه مستند H2O: مولکولی که ما را ساخت (2020). یکی دیگر از عناصر مهم در رشد کامل میوه، تغییر دمای بین تابستان و زمستان و بین روز و شب است.

در آب و هوای سردتر، پرتقال را می توان در داخل خانه پرورش داد.از آنجایی که پرتقال به یخ زدگی حساس است، روش‌های مختلفی برای جلوگیری از آسیب سرمازدگی به محصولات و درختان در هنگام دمای زیر یخبندان وجود دارد.

یک فرآیند متداول این است که درختان را با آب اسپری کنید تا آنها را با لایه نازکی از یخ بپوشانید که دقیقاً در نقطه انجماد باقی بماند و حتی اگر دمای هوا به مراتب کمتر شود آنها را عایق می کند. این به این دلیل است که تا زمانی که محیط سردتر از آن است، آب همچنان گرمای خود را از دست می دهد و بنابراین آب تبدیل به یخ در محیط نمی تواند به درختان آسیب برساند.

با این حال، این عمل فقط برای مدت کوتاهی محافظت می کند. روش دیگر شامل سوزاندن نفت کوره در گلدان های لکه دار بین درختان است. این دستگاه ها با انتشار ذرات زیادی می سوزند، بنابراین تراکم بخار آب روی دوده ذرات از تراکم روی گیاهان جلوگیری می کند و دمای هوا را بسیار کمی افزایش می دهد.

گلدان های لکه دار برای اولین بار پس از یخ زدگی فاجعه بار در جنوب کالیفرنیا در ژانویه 1913 که یک محصول کامل را از بین برد، ساخته شد. پرتقال ها که طعم آنها از شیرین تا ترش متفاوت است، معمولاً پوست کنده می شوند و به صورت خام تازه یا به صورت آب گرفته می خورند. آب پرتقال با فشار دادن میوه روی ابزار مخصوص (آب میوه گیری یا آبگیر) و جمع آوری آب آن در سینی زیر آن به دست می آید. این را می توان در خانه یا در مقیاس بسیار بزرگتر به صورت صنعتی ساخت.

برزیل بزرگترین تولید کننده آب پرتقال در جهان است و پس از آن ایالات متحده یکی از کالاهایی است که در هیئت تجارت نیویورک معامله می شود. کنسانتره آب پرتقال منجمد از آب پرتقال تازه فشرده و فیلتر شده تهیه می شود. روغن پرتقال شیرین محصول جانبی صنعت آبمیوه گیری است که با فشار دادن پوست آن تولید می شود.

برای طعم دادن به غذاها و نوشیدنی ها و همچنین در صنعت عطرسازی و رایحه درمانی برای رایحه آن استفاده می شود. روغن پرتقال شیرین تقریباً از 90 درصد دی لیمونن تشکیل شده است، حلالی که در مواد شیمیایی مختلف خانگی استفاده می‌شود، مانند نرم‌کننده‌های چوب برای مبلمان و – همراه با سایر روغن‌های مرکبات – شوینده‌ها و پاک‌کننده‌های دست.

این یک عامل تمیز کننده کارآمد با بوی مطبوع است که به دلیل سازگاری با محیط زیست ترویج می شود و بنابراین به پتروشیمی ها ترجیح داده می شود. با این حال، D-limonene به عنوان تحریک کننده برای پوست و به عنوان بسیار سمی برای آبزیان در کشورهای مختلف طبقه بندی می شود.

در سال 2021، تولید جهانی پرتقال 76 میلیون تن بود که برزیل با 21 درصد از کل تولید و پس از آن هند، چین، مکزیک و ایالات متحده به عنوان سایر تولیدکنندگان عمده قرار دارند (جدول).در ایالات متحده، نخلستان ها عمدتاً در فلوریدا، کالیفرنیا و تگزاس قرار دارند. اکثر محصولات کالیفرنیا به عنوان میوه تازه فروخته می شود، در حالی که پرتقال فلوریدا برای آب میوه به فروش می رسد.

منطقه رودخانه هند در فلوریدا به دلیل کیفیت بالای آب آن، که اغلب به صورت تازه در ایالات متحده فروخته می شود و اغلب با آب میوه های تولید شده در مناطق دیگر مخلوط می شود، شناخته شده است، زیرا درختان رودخانه هند پرتقال های بسیار شیرین می دهند، اما در مقادیر نسبتاً کم.آب پرتقال در سطح بین المللی به عنوان آب پرتقال منجمد و غلیظ معامله می شود تا حجم مصرفی کاهش یابد تا هزینه های نگهداری و حمل و نقل کمتر شود.

فیتوشیمی اسانس پرتقال:

اسانس پرتقال از روغن پوست پرتقال تهیه می شود و طعم مرکبات را به تصویر می کشد. عصاره پرتقال شریک طعمی عالی برای وانیل، شکلات، توت فرنگی، آناناس و بسیاری از شیرینی ها و میوه های دیگر است.

اسانس پرتقال حاوی مواد شیمیایی گیاهی متنوعی از جمله کاروتنوئیدها (بتا کاروتن، لوتئین و بتا کریپتوکسانتین)، فلاونوئیدها (به عنوان مثال نارینژنین)  و ترکیبات آلی فرار متعددی است که عطر پرتقال را تولید می کنند، از جمله آلدئیدها، استرها، ترپن ها، الکل ها و کتون ها. طعم اسانس پرتقال عمدتاً با نسبت نسبی قندها و اسیدها تعیین می شود، در حالی که عطر پرتقال از ترکیبات آلی فرار از جمله الکل ها، آلدئیدها، کتون ها، ترپن ها و استرها ناشی می شود.

ترکیبات لیمونوئید تلخ، مانند لیمونین، به تدریج در طول توسعه کاهش می یابد، در حالی که ترکیبات عطر فرار تمایل دارند در اواسط تا اواخر فصل به اوج خود برسند. هنگامی که نسبت قند/اسید بالاتر و تلخی کمتری وجود دارد، کیفیت طعم دیرتر در برداشت بهبود می یابد.

به عنوان یک میوه مرکبات، پرتقال اسیدی است و سطح pH آن از 2.9 تا 4.0 متغیر است.کیفیت حسی بر اساس زمینه ژنتیکی، شرایط محیطی در طول نمو، رسیده بودن در هنگام برداشت، شرایط پس از برداشت و مدت زمان نگهداری متفاوت است. اجزای طعم دهنده اصلی لینالول، لیمونن، β-فلاندرن، ترپینن-4-اول و اتیل 3-هیدروکسی هگزانوات بودند.

اکتیل استات

Octyl acetate

C₁₀H₂₀O₂

اکتیل استات یا اکتیل اتانوات یک ترکیب آلی با فرمول CH3(CH2)7O2CCH3 است. به عنوان یک استری طبقه بندی می شود که از 1-اکتانول (اکتیل الکل) و اسید استیک تشکیل می شود. در پرتقال، گریپ فروت و سایر محصولات مرکبات یافت می شود.

اکتیل استات را می توان با استریفیکاسیون فیشر 1-اکتانول و اسید استیک سنتز کرد:

CH3(CH2)7OH + CH3CO2H → CH3(CH2)7O2CCH3 + H2O

 اکتیل استات به دلیل بوی میوه ای آن به عنوان پایه ای برای طعم دهنده های مصنوعی و در عطرسازی استفاده می شود. همچنین یک حلال برای نیتروسلولز، موم، روغن و برخی از رزین ها است. اکتیل استات (اکتیل اتانوات، استات C-8 یا کاپریلیل استات)، در بسیاری از میوه های پاییزی از جمله سیب و گلابی وجود دارد.

می توانید آن را در میوه های دیگر، از کامکوات گرفته تا پرتقال، و حتی در نان گندم کامل و آبجو نیز پیدا کنید. شرکت های فرآوری مواد غذایی اکتیل استات را به صورت مصنوعی می سازند و از آن برای ایجاد طعم مرکبات یا در ترکیب با سایر ترکیبات برای تولید طعم های مصنوعی پرتقال، سیب، هلو، گلابی و توت فرنگی استفاده می کنند.  

این ماده دارای بوی میوه ای کمی چرب، مومی مانند گل، بوی سبز مجزا، سیب مانند یا تقریباً علف های هرز است، در حالی که ته رنگ آن چوبی ملایم است. به دلیل بوی میوه ای، اکتیل استات به عنوان پایه ای برای طعم دهنده های مصنوعی و در عطرسازی استفاده می شود. همچنین یک حلال برای نیتروسلولز، موم، روغن و برخی از رزین ها است.

اکتیل استات یک ماده طعم دهنده است اکتیل استات یا اکتیل اتانوات استری است که از اکتانول (اکتیل الکل) و اسید استیک تشکیل می شود. این پایه ای برای طعم دهنده مصنوعی پرتقال است. استات عنصری است که در بسیاری از محصولات مانند لوازم آرایشی، لوازم تمیز کردن و منسوجات استفاده می شود. شرکت ها همچنین از آن در مواد غذایی کنسرو شده، فرآوری شده، پیش بسته بندی، تخمیر شده یا تغلیظ شده استفاده می کنند.

چاشنی هایی مانند خردل نیز از استات استفاده می کنند، زیرا استات سدیم خاصیت ضد انسداد دارد. استرها بوی مطبوعی دارند و مسئول بو و طعم میوه های مختلف مانند پرتقال، موز و آناناس هستند. استری که مسئول طعم و بوی پرتقال است اکتیل استات است. اکتیل استات در آب نامحلول است اما در اتانول، 1-اکتانول و دی اتیل اتر محلول است. بوی میوه ای دارد. اکتیل استات دارای طیف وسیعی از مایع است.

کاروتنوئیدها

Carotenoids

کاروتنوئیدها  رنگدانه‌های آلی زرد، نارنجی و قرمز هستند که توسط گیاهان و جلبک‌ها و همچنین چندین باکتری، آرکیا و قارچ تولید می‌شوند. کاروتنوئیدها رنگ مشخصی را به کدو تنبل، هویج، ازگیل، ذرت، گوجه فرنگی، قناری، فلامینگو، سالمون، خرچنگ، میگو و نرگس می دهند.

بیش از 1100 کاروتنوئید شناسایی شده را می توان به دو دسته تقسیم کرد – زانتوفیل ها (که حاوی اکسیژن هستند) و کاروتن ها (که صرفاً هیدروکربن هستند و اکسیژن ندارند). همه مشتقات تتراترپن ها هستند، به این معنی که از 8 واحد ایزوپرن تولید می شوند و حاوی 40 اتم کربن هستند. به طور کلی، کاروتنوئیدها طول موج هایی از 400 تا 550 نانومتر (نور بنفش تا سبز) را جذب می کنند.

این باعث می شود که ترکیبات عمیقاً زرد، نارنجی یا قرمز رنگ شوند. کاروتنوئیدها رنگدانه غالب در رنگ‌آمیزی برگ‌های پاییزی در حدود 15 تا 30 درصد از گونه‌های درختی هستند، اما بسیاری از رنگ‌های گیاهی، به‌ویژه قرمز و بنفش، به دلیل پلی فنول‌ها هستند.

ساختار شیمیایی β-کاروتن، یک رنگدانه طبیعی رایج.

کاروتنوئیدها دو نقش کلیدی در گیاهان و جلبک ها ایفا می کنند: آنها انرژی نور را برای استفاده در فتوسنتز جذب می کنند و از طریق خاموش کردن غیر فوتوشیمیایی محافظت از نور را فراهم می کنند.

کاروتنوئیدهایی که حاوی حلقه های بتا-یونون جایگزین نشده (شامل β-کاروتن، α-کاروتن، بتا کریپتوکسانتین و γ-کاروتن) هستند، دارای فعالیت ویتامین A هستند (به این معنی که می توانند به رتینول تبدیل شوند). در چشم، لوتئین، مزو زآگزانتین و زآگزانتین به عنوان رنگدانه های ماکولا وجود دارند که اهمیت آنها در عملکرد بینایی، از سال 2016، تحت تحقیقات بالینی باقی مانده است.

کاروتنوئیدها توسط همه موجودات فتوسنتزی تولید می شوند و عمدتاً به عنوان رنگدانه های کمکی برای کلروفیل در بخش برداشت نور از فتوسنتز استفاده می شوند.آنها با پیوندهای دوگانه مزدوج بسیار غیر اشباع هستند که کاروتنوئیدها را قادر می سازد نور با طول موج های مختلف را جذب کنند.

در همان زمان، گروه های انتهایی قطبیت و خواص درون غشاهای لیپیدی را تنظیم می کنند. کاروتن ها معمولاً فقط حاوی کربن و هیدروژن هستند، یعنی هیدروکربن هستند. اعضای برجسته شامل α-کاروتن، بتا-کاروتن و لیکوپن هستند که به عنوان کاروتن شناخته می شوند.

کاروتنوئیدهای حاوی اکسیژن شامل لوتئین و زآگزانتین هستند. آنها به عنوان زانتوفیل شناخته می شوند. رنگ آنها، از زرد کم رنگ تا نارنجی روشن تا قرمز تیره، به طور مستقیم با ساختار آنها، به ویژه طول مزدوج، مرتبط است. گزانتوفیل ها اغلب زرد رنگ هستند که نام کلاس آنها را می دهد. کاروتنوئیدها همچنین در انواع مختلف سیگنال دهی سلولی شرکت می کنند.

آنها قادر به تولید اسید آبسیزیک هستند که رشد گیاه، خواب بذر، بلوغ و جوانه زنی جنین، تقسیم و طویل شدن سلولی، رشد گل ها و پاسخ به استرس را تنظیم می کند. طول پیوندهای دوگانه مزدوج چندگانه رنگ و فتوفیزیک آنها را تعیین می کند. پس از جذب یک فوتون، کاروتنوئید الکترون برانگیخته خود را برای استفاده در فتوسنتز به کلروفیل منتقل می کند. با جذب نور، کاروتنوئیدها انرژی تحریک را به کلروفیل و از آن منتقل می کنند.

انتقال انرژی تک تک یک انتقال انرژی کمتر است و در طول فتوسنتز استفاده می شود. انتقال سه گانه-سه گانه یک حالت انرژی بالاتر است و در محافظت از نور ضروری است. نور در طول فتوسنتز، گونه های مخربی را تولید می کند که مخرب ترین آنها گونه های اکسیژن فعال (ROS) است.

از آنجایی که این ROS های پر انرژی در کلروفیل تولید می شوند، انرژی به دم پلی لن کاروتنوئید منتقل می شود و تحت یک سری واکنش ها قرار می گیرد که در آن الکترون ها بین پیوندهای کاروتنوئیدی حرکت می کنند تا متعادل ترین (کمترین انرژی) حالت برای کاروتنوئید پیدا شود.

کاروتنوئیدها هم با انتقال انرژی و هم با واکنش های شیمیایی از گیاهان در برابر اکسیژن منفرد دفاع می کنند. آنها همچنین با خاموش کردن کلروفیل سه گانه از گیاهان محافظت می کنند. کاروتنوئیدها با محافظت از لیپیدها در برابر آسیب رادیکال‌های آزاد، که پراکسیدهای لیپیدی باردار و سایر مشتقات اکسید شده را تولید می‌کنند، از معماری کریستالی و آبگریزی لیپوپروتئین‌ها و ساختارهای لیپیدی سلولی پشتیبانی می‌کنند، بنابراین از حلالیت اکسیژن و انتشار آن در آن‌ها پشتیبانی می‌کنند.

لوتئین، یک زانتوفیل

مانند برخی از اسیدهای چرب، کاروتنوئیدها به دلیل وجود زنجیره های آلیفاتیک بلند غیراشباع، چربی دوست هستند. در نتیجه، کاروتنوئیدها معمولاً در لیپوپروتئین‌های پلاسما و ساختارهای لیپیدی سلولی وجود دارند.

بتاکاروتن که در کدو تنبل، سیب زمینی شیرین، هویج و کدو حلوایی زمستانی یافت می شود، مسئول رنگ زرد نارنجی آنها است. هویج خشک دارای بالاترین میزان کاروتن در بین هر غذا در هر وعده 100 گرمی است که برحسب معادل فعالیت رتینول (معادل پروویتامین A) اندازه گیری می شود میوه گاک ویتنامی حاوی بالاترین غلظت شناخته شده کاروتنوئید لیکوپن است.

اگرچه سبز، کلم پیچ، اسفناج، سبزی کولارد و شلغم حاوی مقادیر قابل توجهی بتاکاروتن هستند. رژیم غذایی فلامینگوها سرشار از کاروتنوئیدها است که باعث ایجاد پرهای نارنجی رنگ این پرندگان می شود. بررسی‌های تحقیقات اولیه در سال 2015 نشان داد که غذاهای حاوی کاروتنوئید ممکن است خطر ابتلا به سرطان‌های سر و گردن  و سرطان پروستات را کاهش دهند.

هیچ ارتباطی بین مصرف غذاهای سرشار از کاروتنوئید و ویتامین A و خطر ابتلا به بیماری پارکینسون وجود ندارد.انسان و سایر حیوانات عمدتاً قادر به سنتز کاروتنوئیدها نیستند و باید آنها را از طریق رژیم غذایی خود بدست آورند.

کاروتنوئیدها یک ویژگی رایج و اغلب زینتی در حیوانات هستند. به عنوان مثال، رنگ صورتی ماهی قزل آلا، و رنگ قرمز خرچنگ های پخته شده و پوسته های شکل زرد مارمولک های معمولی دیواره به دلیل وجود کاروتنوئیدها است. برای مثال‌های شدید، پرندگان پفین را ببینید) زیرا با توجه به خواص فیزیولوژیکی و شیمیایی آنها، می‌توان از آنها به عنوان شاخص‌های قابل مشاهده سلامت فردی استفاده کرد و از این رو توسط حیوانات هنگام انتخاب جفت بالقوه استفاده می‌شود.کاروتنوئیدهای رژیم غذایی در بافت‌های چربی حیوانات ذخیره می‌شوند و حیوانات منحصراً گوشتخوار این ترکیبات را از چربی حیوانی بدست می‌آورند.

در رژیم غذایی انسان، جذب کاروتنوئیدها با مصرف چربی در یک وعده غذایی بهبود می یابد. پختن سبزیجات حاوی کاروتنوئید در روغن و خرد کردن سبزیجات هر دو باعث افزایش فراهمی زیستی کاروتنوئید می شود. رایج ترین کاروتنوئیدها شامل لیکوپن و پیش ساز ویتامین A بتا کاروتن است.

در گیاهان، زانتوفیل لوتئین فراوان‌ترین کاروتنوئید است و نقش آن در پیشگیری از بیماری‌های چشمی مرتبط با افزایش سن در حال حاضر تحت بررسی است. لوتئین و سایر رنگدانه های کاروتنوئیدی موجود در برگ های بالغ اغلب به دلیل وجود کلروفیل پوشاننده آشکار نیستند. هنگامی که کلروفیل وجود ندارد، مانند شاخ و برگ های پاییزی، رنگ های زرد و نارنجی کاروتنوئیدها غالب است.

به همین دلیل، رنگ‌های کاروتنوئیدی اغلب پس از از بین رفتن کلروفیل، در میوه‌های رسیده غالب می‌شوندکاروتنوئیدها مسئول زرد و نارنجی درخشانی هستند که شاخ و برگ های خزان کننده (مانند برگ های در حال مرگ پاییزی) برخی از گونه های چوب سخت مانند هیکوری، خاکستر، افرا، صنوبر زرد، آسپن، توس، گیلاس سیاه، چنار، چوب پنبه، ساسافراس و توسکا را رنگ می کنند.

کاروتنوئیدها رنگدانه غالب در رنگ آمیزی برگ های پاییزی حدود 15 تا 30 درصد از گونه های درختی هستند. با این حال، رنگ‌های قرمز، ارغوانی و ترکیبات ترکیبی آن‌ها که شاخ و برگ‌های پاییزی را تزئین می‌کنند، معمولاً از گروه دیگری از رنگدانه‌های موجود در سلول‌ها به نام آنتوسیانین می‌آیند.

برخلاف کاروتنوئیدها، این رنگدانه ها در طول فصل رشد در برگ وجود ندارند، اما در اواخر تابستان به طور فعال تولید می شوند. محصولات تخریب کاروتنوئید مانند یونون ها، داماسکون ها و داماسکنون ها نیز از مواد شیمیایی مهم عطری هستند که به طور گسترده در صنعت عطر و عطر استفاده می شوند.

هر دو بتا-داماسکنون و بتا-یونون، اگرچه غلظت کمی در تقطیر گل رز دارند، از ترکیبات کلیدی کمک کننده بو در گل ها هستند. در واقع، بوی شیرین گل موجود در چای سیاه، تنباکوی کهنه، انگور و بسیاری از میوه ها به دلیل ترکیبات معطر حاصل از تجزیه کاروتنوئیدها است.

بلوک های ساختمانی اصلی کاروتنوئیدها ایزوپنتنیل دی فسفات (IPP) و دی متیل آلیل دی فسفات (DMAPP) هستند. این دو ایزومر ایزوپرن برای ایجاد ترکیبات مختلف بسته به مسیر بیولوژیکی مورد استفاده برای سنتز ایزومرها استفاده می شوند.

گیاهان از دو مسیر مختلف برای تولید IPP استفاده می کنند: مسیر اسید سیتوزولی موالونیک (MVA) و متیل اریتریتول 4-فسفات پلاستیدیک (MEP). در حیوانات، تولید کلسترول با ایجاد IPP و DMAPP با استفاده از MVA شروع می شود. برای کارخانه‌های تولید کاروتنوئید از MEP برای تولید IPP و DMAPP استفاده کنید. مسیر MEP منجر به یک مخلوط 5:1 از IPP:DMAPP می شود.

IPP و DMAPP تحت چندین واکنش قرار می گیرند که منجر به ایجاد پیش ساز اصلی کاروتنوئید، ژرانیل ژرانیل دی فسفات (GGPP) می شود. GGPP را می توان با گذراندن تعدادی از مراحل مختلف در مسیر بیوسنتزی کاروتنوئید به کاروتن یا زانتوفیل تبدیل کرد.

گلیسرآلدئید 3-فسفات و پیروات، واسطه های فتوسنتز، به دئوکسی-D-گزیلولوز 5-فسفات (DXP) تبدیل می شوند که توسط DXP سنتاز (DXS) کاتالیز می شوند.

DXP ردوکتوازومراز کاهش توسط NADPH و بازآرایی بعدی را کاتالیز می کند.[41][42] MEP حاصل با استفاده از آنزیم MEP سیتیدیل ترانسفراز به 4-(سیتیدین 5’-دی فسفو)-2-C-متیل-D-اریتریتول (CDP-ME) در حضور CTP تبدیل می شود.

سپس CDP-ME در حضور ATP به 2-فسفو-4-(سیتیدین 5′-دی فسفو)-2-C-متیل-D-اریتریتول (CDP-ME2P) تبدیل می شود. تبدیل به CDP-ME2P توسط کیناز CDP-ME کاتالیز می شود. سپس، CDP-ME2P به 2-C-متیل-D-اریتریتول 2،4-سیکلودی فسفات (MECDP) تبدیل می شود.

این واکنش زمانی رخ می دهد که MECDP سنتاز واکنش را کاتالیز می کند و CMP از مولکول CDP-ME2P حذف می شود. سپس MECDP از طریق HMBDP سنتاز در حضور فلاودوکسین و NADPH به (e)-4-hydroxy-3-methylbut-2-en-1-yl diphosphate (HMBDP) تبدیل می شود.

HMBDP در حضور فرودوکسین و NADPH توسط آنزیم HMBDP ردوکتاز به IPP کاهش می یابد. دو مرحله آخر شامل HMBPD سنتاز و ردوکتاز فقط در محیط های کاملا بی هوازی می تواند رخ دهد. سپس IPP می تواند از طریق ایزومراز IPP به DMAPP ایزومریزه شود دو مولکول GGPP از طریق فیتوئن سنتاز (PSY) متراکم می شوند و ایزومر 15-cis فیتوئن را تشکیل می دهند.

PSY متعلق به خانواده اسکوالن / فیتوئن سنتاز است و همولوگ با اسکوالن سنتاز است که در بیوسنتز استروئیدها شرکت می کند. تبدیل بعدی فیتوئن به تمام ترانس لیکوپن به ارگانیسم بستگی دارد. باکتری ها و قارچ ها از یک آنزیم منفرد به نام فیتوئن دساتوراز باکتریایی (CRTI) برای کاتالیز استفاده می کنند.

با این حال، گیاهان و سیانوباکتری ها از چهار آنزیم برای این فرآیند استفاده می کنند. اولین آنزیم یک فیتوئن دساتوراز از نوع گیاهی است که با هیدروژن زدایی دو پیوند مضاعف اضافی را به 15-cis-phytoene وارد می کند و دو پیوند دوگانه موجود خود را از ترانس به سیس ایزومر می کند و 9,15,9′-tri-cis- تولید می کند.

ز-کاروتن. پیوند دوگانه مرکزی این تری-سیس-ζ-کاروتن توسط زتاکاروتن ایزومراز Z-ISO ایزومریزه می شود و 9,9′-di-cis-ζ-کاروتن حاصل دوباره از طریق ز-کاروتن دساتوراز (ZDS) هیدروژنه می شود. ).

این دوباره دو پیوند مضاعف را ایجاد می کند که منجر به 7،9،7’،9′-tetra-cis-lycopene می شود. CRTISO، یک ایزومراز کاروتنوئیدی، برای تبدیل سیس لیکوپن به لیکوپن تمام ترانس در حضور FAD کاهش یافته مورد نیاز است.این لیکوپن تمام ترانس چرخه ای است. چرخه‌شدن باعث ایجاد تنوع کاروتنوئیدی می‌شود که می‌توان آن را بر اساس گروه‌های انتهایی متمایز کرد.

می تواند یک حلقه بتا یا یک حلقه اپسیلون وجود داشته باشد که هر یک توسط آنزیم متفاوتی (لیکوپن بتا سیکلاز [بتا-LCY] یا لیکوپن اپسیلون سیکلاز [epsilon-LCY]) تولید می شود. آلفا-کاروتن زمانی تولید می شود که لیکوپن تمام ترانس ابتدا با اپسیلون-LCY و سپس واکنش دوم با بتا-LCY انجام شود. در حالی که β-کاروتن توسط دو واکنش با بتا-LCY تولید می شود.

آلفا و بتا کاروتن رایج‌ترین کاروتنوئیدها در فتوسیستم‌های گیاهی هستند، اما همچنان می‌توان آنها را با استفاده از بتا هیدرولاز و اپسیلون هیدرولاز به زانتوفیل تبدیل کرد که منجر به انواع زانتوفیل‌ها می‌شود. تبدیل فیتوئن به لیکوپن در گیاهان و سیانوباکتری ها (سمت چپ) در مقایسه با باکتری ها و قارچ ها (راست) متفاوت است.

کاربردهای اسانس پرتقال:

اسانس پرتقال که در کاربردهای آروماتراپی استفاده می‌شود، می‌تواند عطر و بوی تازه و انرژی‌بخش خود را از بین ببرد. به سادگی استشمام بوی روغن از بطری دارای اثر آرام بخش و آرامش بخش است که به طور همزمان اضطراب را کاهش می دهد و به احساس هوشیاری کمک می کند.

اسانس پرتقال را می توان برای کاربردهای مختلفی استفاده کرد، از بهبود خلق و خو و کاهش استرس گرفته تا افزودن رایحه تازه و مرکباتی به اتاق.

تحقیقات نشان داده است که اسانس پرتقال ممکن است فواید زیادی داشته باشد. برخی از نمونه ها شامل فعالیت ضد میکروبی، تسکین درد و خواص ضد سرطانی است. چند قطره اسانس پرتقال شیرین را به یک لیوان آب داغ اضافه کنید و در صورت نیاز میل کنید.

عطر مرکبات به تقویت سیستم ایمنی بدن و مبارزه با عفونت کمک می کند. رایحه درمانی تقویت کننده انرژی: چند قطره اسانس پرتقال شیرین را به یک پخش کننده رایحه درمانی اضافه کنید و از رایحه نشاط آور لذت ببرید.