แคโรทีนอยด์ (อังกฤษ: carotenoid) หรือ เตตระเทอร์พีนอยด์ (tetraterpenoid) เป็นสารประกอบอินทรีย์สีเหลือง ส้มและแดงที่ผลิตโดยพืชและสาหร่าย รวมถึงแบคทีเรีย เห็ดรา และสัตว์บางชนิด[1] เพลี้ยอ่อนและไรแมงมุม สามารถสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ได้โดยได้รับความสามารถนี้มาจากเห็ดรา[2] การสังเคราะห์แคโรทีนอยด์จะเริ่มที่ไอโซเพนเทนิลไดฟอสเฟต (IPP) และไดเมทิลแอลลิลไดฟอสเฟต (DMAPP) ซึ่งมาจากอะซิติลโคเอนไซม์ เอ หน้าที่หลักของแคโรทีนอยด์ในพืช ได้แก่ ดูดกลืนแสงเพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง และป้องกันคลอโรฟิลล์จากการถูกทำลายจากแสงที่มีความเข้มสูง[3][4] นอกจากนี้ยังมีส่วนในการส่งสัญญาณให้เซลล์ผลิตกรดแอบไซซิก ฮอร์โมนที่ควบคุมการงอกของเมล็ด การแบ่งเซลล์ และการเจริญเติบโตของพืช[5]ปัจจุบันมีการค้นพบแคโรทีนอยด์กว่า 1,100 ชนิด[6] ซึ่งสามารถจำแนกออกเป็นสองประเภทได้แก่ แซนโทฟิลล์ (มีอะตอมออกซิเจนในโครงสร้าง) และแคโรทีน (ไม่มีอะตอมออกซิเจนในโครงสร้าง)[7] ทั้งหมดเป็นอนุพันธ์ของเตตระเทอร์พีน หรือประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน 40 อะตอมและไอโซพรีน 8 โมเลกุล โครงสร้างทั่วไปของแคโรทีนอยด์จะเป็นสายตรงแบบโพลีอีนที่มีพันธะคู่อย่างน้อย 9-11 พันธะ การเชื่อมแบบคอนจูเกตทำให้แคโรทีนอยด์มีการส่งผ่านอิเล็กตรอนที่ดี นำไปสู่ความสามารถในการดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้ โดยทั่วไปแคโรทีนอยด์สามารถดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 400–550 นาโนเมตร (ม่วงถึงเขียว) และสะท้อนแสงที่มีความยาวคลื่นสูงกลับ จึงปรากฏเป็นสีเหลือง ส้มและแดง[8][9]แคโรทีนอยด์มีคุณสมบัติเป็นลิโพฟิลิก หรือละลายในไขมันเนื่องจากมีสารประกอบแอลิแฟติกในโครงสร้าง การดูดซึมแคโรทีนอยด์ในร่างกายจึงต้องอาศัยการจับกับกรดไขมันและกรดน้ำดีในลำไส้เล็กส่วนปลาย ก่อนจะถูกเก็บไว้ที่เนื้อเยื่อไขมัน[1] ด้วยเหตุนี้ การปรุงผักกับน้ำมันจะช่วยเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ หรืออัตราการดูดซึมแคโรทีนอยด์เข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต[10]ชื่อแคโรทีนอยด์มาจากแคโรทีน ซึ่งมาจากชื่อชนิดของแคร์รอตคือ carota[11] แคโรทีนอยด์ให้สีที่จำเพาะในแคร์รอต ฟักทอง ฟักข้าว ข้าวโพด มะเขือเทศ มะละกอ[12] และส่งผลให้นกฟลามิงโก นกคาร์ดินัล สัตว์พวกกุ้งกั้งปู และปลาแซลมอนมีสีที่โดดเด่นจากการกินสาหร่ายหรือผลไม้ที่มีแคโรทีนอยด์[13] แคโรทีนอยด์ส่วนใหญ่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ช่วยยับยั้งการออกซิเดชันที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์[14] และเป็นสารโปรวิตามินเอที่เข้าสู่ร่างกายจะกลายเป็นวิตามินเอ ซึ่งเป็นวิตามินที่สำคัญต่อร่างกาย[15]