Біологі́чні пігме́нти (біохро́ми) — забарвлені речовини, що входять до складу тканин організмів. Колір пігментів визначається наявністю в них молекул хромофорних груп, які вибірково поглинають світло в певній частині видимого спектра сонячного світла. Пігментна система живих істот — ланка, що пов'язує світлові умови навколишнього середовища і обмін речовин організму. Біологічні пігменти грають важливу роль в життєдіяльності живих істот.
Іншими словами, біологічний пігмент — це будь-яка речовина, що надає колір клітинам біологічних організмів в результаті інтенсивного селективного поглинання світла. Багато біологічних структур, такі як шкіра, очі, хутро, волосся і фотосинтетичні системи містять пігменти (наприклад меланін або хлорофіл) в спеціалізованих клітинах.
Термін «біологічний пігмент» зазвичай використовують для означення всіх забарвлених речовин, незалежно від їх розчинності та флюоресцентних властивостей.
Процес втрати біологічного пігменту певними структурами носить назву «депігментація».
Класи біологічних пігментів
Біологічні пігменти поділяють на декілька класів в залежності від своєї структури.
Основні класи:
- Пігменти з порфіриновою структурою: хлорофіл, білірубін, гемоціанін, гемоглобін, міоглобін
- Каротиноїди:
- Гематохроми (пігменти водоростей, суміші каротиноїдів і ряду їх похідних)
- Каротини: альфа- і бета-каротин, лікопін, родопсин
- Ксантофіли: ксантаксантін, зеаксантин, лютеїн
- Люциферин
- Енолати із спряженими системами: клас червоних пігментів, унікальних для папуг
- Білки: блакитний пігмент рослин, фікобіліпротеїни
- Інші: меланін, бетулін, урохроми, флавоноїди
Каротиноїди (каротинопротеїни)
Каротиноїди — найбільш розповсюджений клас біологічних пігментів в природі. Їх виявили у більшості живих істот, включаючи всі рослини та велику кількість мікроорганізмів і нараховують більш ніж 600 різних видів. Каротиноїди обумовлюють забарвлення багатьох тварин, особливо комах, птахів і риб. У клітинах рослин каротиноїди виконують світлозахисні функції, грають роль антиоксидантів, що прибирають зайві вільні радикали, утворені в процесі фотосинтезу. Такий пігмент знаходять у хлоропласті клітин та інших фотосинтетичних організмів. Каротиноїди та їх похідні є основою зорових пігментів, що відповідають за сприйняття світла і кольору у тварин.
До каротиноїдів відносять такі пігменти: каротин, гематохром, ксантофіл, лікопін, лютеїн, родопсин (зоровий пурпур) та інші.
Каротиноїди формують комплекси з білками каротинопротеїнів. Такі комплекси природні серед морських тварин. Каротинопротеїни — це комплекси, що відповідають за різні кольори у морських безхребетних для поєднання ритуалів і камуфляжів.
Існує два основних типи каротинопротеїнів:
- А-тип (має каротиноїди, які стехіометрично пов'язані з простим білком);
- В-тип (має каротиноїди, які пов'язані з ліпопротеїном і менш стійкі).
Для А-типу характерне розташування на поверхні (у панцирах та шкірі) морських безхребетних, а В-типу — в яйцях, яєчниках, і крові.