Szénhidrogén-karotinoid: β-karotin
A β-karotin az egyik legszélesebb körben vizsgált karotinoid – mind A-vitamin-aktivitása, mind a gyümölcsökben és zöldségekben való előfordulása miatt. Az epidemiológiai vizsgálatok gyakran rámutattak arra, hogy az étrendi karotinoidok bősége számos betegséggel szemben védő hatású. A gyümölcsökben és zöldségekben gazdag étrend ajánlott a betegségek kockázatának csökkentése és az optimális egészség elősegítése érdekében. Ha azonban eltávolítják a növényi mátrixból, és kiegészítőként adják be, ezek az előnyök néha eltűnnek. A tüdőrák például számos fejlett országban a rákos halálozás vezető oka, és az 1990-es években a β-karotin és retinol hatékonysági vizsgálat (CARET) azt vizsgálta, hogy a β-karotin védelmet nyújt-e a rák ellen. A CARET számos megfigyelési tanulmányon alapult, amelyek azt mutatták, hogy az élelmiszerforrásokból származó magas β-karotin-szint védelmet nyújt a tüdőrákkal szemben; a vizsgálat azonban a tüdőrák megnövekedett kockázatát mutatta ki a kezelt csoportban a kontrollcsoporthoz képest. A görényeken végzett későbbi vizsgálatok azt mutatták, hogy a gyümölcsökből és zöldségekből általánosan fogyasztott β-karotin mennyisége védelmet nyújtott a tüdőkárosodással szemben, de a CARET-ben tapasztaltakkal megegyező nagyobb mennyiségek növelték a tüdőben a kóros szövetek kialakulását.
Az α-tokoferol β-karotin (ATBC) vizsgálati csoport hasonló eredményt figyelt meg. Bár egyértelműen léteznek olyan bizonyítékok, amelyek összefüggést mutatnak a β-karotin és a fokozott tüdőfunkció között, mint a CARET vizsgálatban, az ATBC vizsgálat a tüdőrák arányának növekedését is megállapította a dohányosok körében. Valószínűsíthető, hogy a tüdőrák a dohányosoknál már kialakult, és a β-karotinnal való kiegészítés nem tudta megakadályozni a kialakulását. Az ATBC-vizsgálat az angina pectoris – a szívbetegség mellkasi fájdalommal jellemezhető enyhe figyelmeztető jele – megnövekedett előfordulását is kimutatta az erős dohányosok körében. Ennek oka az lehetett, hogy a vizsgált csoportban a vér alacsony C-vitamin-szintje miatt az egyének képtelenek voltak a β-karotin gyököket elfojtani, de ez az összefüggés további kutatásokat igényel.
A CARET és az ATBC intervenciós vizsgálatban is sokkal nagyobb β-karotin-dózisokat alkalmaztak, mint amennyit a szokásos étrendből be lehetett szerezni, és az elért vérszintek két-hatszor magasabbak voltak, mint az Egyesült Államok lakosságának reprezentatív mintáján végzett felmérésben a β-karotin 95. percentilis értéke. Így továbbra sem világos, hogy a β-karotin prokarcinogén vagy antikarcinogén. Az epidemiológiai vizsgálatokban megfigyelt alacsonyabb betegségkockázattal kapcsolatos összefüggések más védő étrendi hatóanyagokat vagy az étrendi összetevők közötti kölcsönhatást tükrözhetnek. Továbbá a nagyobb gyümölcs- és zöldségfogyasztású emberek egészségesebb életmódot folytatnak, ami hozzájárulhat a krónikus betegségek alacsonyabb kockázatához. A klinikai vizsgálatokban megfigyelt magasabb betegségkockázat összefüggésbe hozható a nagy dózisú β-karotinnal, amelynek mechanizmusai még nem ismertek, a kezelés korlátozott időtartamával és a beavatkozások időzítésével, tekintettel a rák kialakulására a korábbi erős dohányzás miatt. A β-karotin biológiai hatásainak további kutatása szükséges a mechanizmusok feltárásához. A jelenlegi konszenzus szerint a β-karotin kedvező hatásai az étrendi fogyasztáshoz, míg a káros hatások egyes alpopulációkban a farmakológiai szintű kiegészítőkhöz kapcsolódnak.
A β-karotin-kiegészítés kedvező eredményének hiányára az is magyarázat lehet, hogy nem minden ember reagál a β-karotin kezelésre. Azok az egyének, akik nem reagálnak a β-karotin-kiegészítésre, talán jobban átalakítják azt A-vitaminná, ami az A-vitamin-státuszon múlhat. A β-karotin-pótlásra adott vérválasz a testtömegindexszel (BMI) is fordítottan összefügghet, mivel a lipofil β-karotin a nagyobb BMI-vel rendelkező emberek zsírraktáraiban fokozottan szekvenálódik. Egyes nagyobb BMI-vel rendelkező egyéneknél azonban nem feltétlenül magas a testzsírszázalék, hanem inkább a megnövekedett sovány izomtömeg.
A β-karotin kiváló táplálékforrásai közé tartozik a sárgarépa, a téli tök, a piros-narancs édesburgonya és a különböző sötétzöld leveles zöldségek. Az étrendi β-karotin beviteltől nem figyeltek meg hiányt vagy toxicitást, bár a magas bevitel a bőr sárga pigmentációjával járhat, mivel a karotinoidok a zsírszövetben raktározódnak. Gyakoriak a β-karotint tartalmazó étrend-kiegészítők. A posztmenopauzában lévő nők körében végzett eddigi legnagyobb megfigyeléses/intervenciós vizsgálatban, a Women’s Health Initiative-ben körülbelül 50%-uk számolt be β-karotint tartalmazó étrend-kiegészítő használatáról. A Women’s Health Initiative egy klinikai vizsgálatot és egy megfigyeléses vizsgálatot is magában foglalt, amelyben több mint 160000 nő vett részt. A Physicians’ Health Study II szintén tartalmazott β-karotint, mint beavatkozást, hogy meghatározzák e karotinoid kockázatainak és előnyeinek egyensúlyát a rák, a szív- és érrendszeri betegségek és a szembetegségek tekintetében.