CAROTENOIZI: STRUCTURĂ, FUNCȚII, CLASIFICARE, ALIMENTE - BIOLOGIE - 2025

Cei Carotenoidele sunt compuși chimici care sunt prezenți într - o cantitate mare de alimente ingerate zilnic. Acesta este un grup mare, care cuprinde mai multe tipuri de molecule.

În linii mari, carotenoizii sunt împărțiți în două grupuri: caroteni și xantofile. În interiorul fiecăruia se află un număr mare de compuși, cum ar fi beta-carotenul și luteina. Acești compuși sunt de o importanță vitală în organism, deoarece ajută la îmbunătățirea anumitor funcții, cum ar fi vederea.

Tomatul este o sursă de carotenoizi prin excelență. Sursa: De Scott Bauer, USDA ARS, prin Wikimedia Commons

Grupul de carotenoizi este obiectul studiului de către mulți specialiști care, cu cercetarea lor, au adus contribuții cu adevărat valoroase. Cu toate acestea, aceste molecule organice continuă să rămână un grup puțin cunoscut, dar au contribuit foarte mult la echilibrul și menținerea funcțiilor corporale.

Este important să țineți cont de carotenoizi atunci când mâncați, deoarece pe lângă beneficiile pentru sănătate, acestea oferă o aromă și condimente delicioase, unice în felul său.

Structura chimică

Carotenoizii aparțin grupului de terpenoizi, aceștia fiind o serie de compuși care provin din acidul mevalonic (derivat din Acetil CoA). Terpenele sunt derivați de izopren, un hidrocarbon format din cinci atomi de carbon.

Mai exact, carotenoidele sunt tetraterpenele și sunt formate din patruzeci de atomi de carbon. Acești atomi formează lanțuri conjugate care se pot termina în inele de carbon, substituite și nesaturate la fiecare dintre capetele lor.

Au o structură izoprenoidă, ceea ce înseamnă că au un număr variabil de legături duble conjugate. Acest lucru este important deoarece determină lungimea de undă a luminii pe care molecula o va absorbi. În funcție de tipul de lumină pe care îl absoarbe, acesta va oferi o colorare specifică legumelor sau plantei în care se află.

Structura chimică a beta-carotenului. Sursa: By KES47 (File: Beta-carotene.png), prin Wikimedia Commons

Moleculele care au puține legături duble absorb lumina de lungime de undă mai scurtă. De exemplu, există o moleculă care conține doar trei legături conjugate, de aceea poate capta doar lumină ultravioletă, este incoloră.

Există un alt tip de carotenoid care conține în structura sa un total de unsprezece legături duble conjugate și absoarbe chiar și roșul.

Proprietăți

Carotenoizii sunt pigmenți solubili în grăsime, ceea ce înseamnă că sunt foarte solubili în uleiuri și grăsimi. În mod similar, nu sunt sintetice, ci sunt produse în mod natural de plante, unele bacterii fotosintetice și alge. De asemenea, acestea sunt solubile în solvenți organici precum cetona, eterul dietilic, metanolul și cloroformul, printre multe altele.

Când sunt în contact cu un acid, carotenoizii sunt extrem de instabili. Aceasta provoacă reacții de ciclizare sau izomerizare.

Ținând cont de faptul că sunt hidrofobe, carotenoizii vor fi găsiți în medii legate de lipide, cum ar fi interiorul membranelor celulare.

Datorită prezenței legăturilor duble în structura lor chimică, acești compuși sunt foarte sensibili la anumite elemente din mediu, cum ar fi: oxigeni, peroxizi, metale, acizi, lumină și căldură, printre altele.

De asemenea, ținând cont de structura lor chimică, multe dintre carotenoidele care există în natură sunt precursoare ale vitaminei A. Pentru ca un carotenoid să fie un precursor al vitaminei A, trebuie să existe două condiții: prezența ß- ionona și capacitatea din corpul animalului de a-l transforma în retinol.

Printre carotenoizii care pot funcționa ca precursori ai vitaminei A, putem menționa: α-caroten, ß-zeacaroten și ß-criptoxantină, printre multe altele (aproximativ 50).

Clasificare

Carotenoizii sunt clasificați în funcție de prezența sau absența oxigenului în lanțul lor, în două grupe mari: Xantofile, care sunt cele care au oxigen și Carotenele, care sunt cele care nu.

-Xanthophylls

Xantofilele sunt compuși chimici aparținând grupului de carotenoizi care conțin carbon, hidrogen și oxigen în structura lor chimică. Este un pigment deosebit de abundent la multe plante, fiind responsabil pentru colorarea galbenă și portocalie a unora dintre ele.

Acest pigment nu este unic pentru plante și alge, deoarece este prezent și în unele structuri animale, cum ar fi gălbenușul ouălor și în exoscheletul unor crustacee.

Printre cele mai cunoscute xantofile se numără:

astaxantină

Este un carotenoid solubil în grăsimi. Ele pot fi găsite în principal în alge microscopice, drojdii și unele animale, cum ar fi crustaceele, păstrăvul și mai ales în pene ale unor păsări.

Utilitatea și importanța astaxantinei rezidă în puterea sa dovedită de antioxidant, anticancer, antidiabetic și antiinflamator. Atunci când astaxantina este ingerată în mod regulat, se obțin anumite beneficii, cum ar fi: funcția imunitară crescută, conservarea sănătății cardiovasculare și reducerea trigliceridelor în sânge, printre altele.

De asemenea, astaxantina are anumite proprietăți de protecție împotriva acțiunilor dăunătoare ale luminii solare asupra globului ocular.

luteina

Este un pigment care aparține grupului de carotenoizi, în special xantofile. Acest pigment oferă legume în care există o culoare galbenă intensă. Este un derivat dihidroxi al α-carotenului.

Luteina este cea mai abundentă xantofilă. Printre proprietățile sale benefice pentru oameni, se poate menționa că protejează ochii, precum și pielea.

violaxantina

Poate fi găsit în coaja de portocale și mandarine, precum și într-un număr mare de flori galbene. Se obține prin oxidarea zeaxantinei.

-Carotenes

Acest nume este cunoscut pentru că au fost izolați pentru prima dată de morcov (Daucuc carota). Carotenii sunt o familie de compuși chimici care au caracteristica de a prezenta o colorare care este între roșu și galben, care trece prin portocaliu.

Chimic sunt alcătuite dintr-un lanț scurt de hidrocarburi, care nu conține oxigen în inelele sale terminale.

Printre cele mai studiate carotene putem menționa:

Beta caroten

Este cel mai abundent carotenoid. Este o sursă fundamentală de vitamina A pentru organism, deoarece atunci când o merită, beta-carotenul este transformat în vitamina respectivă.

Toate acestea apar la nivelul mucoasei intestinale. Acestea au un număr mare de beneficii pentru oameni, dintre care unul dintre cele mai importante este faptul că sunt antioxidanți.

Alpha caroten

În general se găsește în aceleași alimente, însoțind beta-carotenul. Se crede că acest compus chimic protejează organismul de unele tipuri de cancer, cum ar fi cancerul de col uterin.

licopenul

Se găsește în principal în roșii, cepu și ardei. Prin diferite studii s-a stabilit că reduce șansele de a dezvolta diferite tipuri de cancer. De asemenea, este capabil să scadă colesterolul prezent în sânge.

Caracteristici

Carotenoizii sunt compuși chimici care îndeplinesc anumite funcții, printre care putem menționa:

• Sunt implicați în procesul de fotosinteză. Acest lucru se datorează faptului că sunt pigmenți prezenți în plante capabile să absoarbă lumina de diferite lungimi de undă.
• Carotenoizii au o funcție de provitamină A. Aceasta înseamnă că unii carotenoizi, precum carotenii, sunt forme precursoare ale retinolului (vitamina A). Odată ajunși în interiorul corpului, prin diferite mecanisme biochimice din interiorul celulelor, acestea sunt transformate în retinol, care are multe beneficii pentru oameni. Mai ales la nivelul simțului vederii.
• Sunt extrem de benefice pentru om, deoarece contribuie la menținerea unei stări bune de sănătate, ajutând la prevenirea diferitelor patologii precum cancerul și bolile oculare, printre altele.

Surse alimentare de carotenoizi

Carotenoizii sunt elemente importante în organism, deoarece oferă o mare varietate de beneficii în ceea ce privește optimizarea și îmbunătățirea anumitor funcții corporale. În ciuda acestui fapt, organismul nu are mecanismele pentru a le sintetiza, astfel încât acestea sunt obținute prin dieta zilnică.

Mulți oameni cred că alimentele bogate în carotenoizi sunt în mod necesar roșu, portocaliu sau galben. Totuși, nu este cazul, deoarece există chiar și legume verzi în care există o prezență semnificativă a acestor compuși.

Alimente bogate în carotenoizi. Sursa: Pixabay

În acest sens, carotenoizii sunt prezenți într-un număr mare de alimente, toate legumele, dintre care unele sunt enumerate mai jos:

• Morcov
• Varză
• macris
• Spanac
• ardei rosu
• Roșie
• Salată verde
• Pepene
• Papaya
• Caisă
• portocale
• Mango
• guava
• căpșună
• Prună
• Ardei
• Sparanghel
• Pătrunjel

Acestea sunt doar câteva dintre alimentele în care pot fi găsiți carotenoizi. Este de o importanță vitală să le țineți cont și să le includeți în dieta zilnică.

Datorită beneficiilor enorme pe care le oferă, acestea sunt, în prezent, o parte obligatorie a aportului zilnic, iar beneficiile lor sunt recunoscute pe scară largă.

Beneficii

Carotenoizii reprezintă un număr mare de beneficii pentru oameni. Acesta este motivul pentru care trebuie să fie incluși în dieta zilnică pentru a avea disponibilitatea acestor compuși.

Diverse studii raportează că beneficiile acestor compuși sunt multe, cele mai cunoscute fiind:

Efectul antioxidant

Acesta este unul dintre cele mai faimoase efecte ale carotenoidelor, deși modul în care acesta nu a fost înțeles corect.

Pentru a înțelege efectul antioxidant al carotenoidelor, este important să se țină seama de anumite cunoștințe despre biologia moleculară a organismului. Are mai multe mecanisme de purificare a așa-numiților radicali liberi, care îi provoacă daune semnificative.

În organism există anumite molecule care sunt foarte nocive pentru acesta. Acestea includ: O ^-2 , HO și NO (reactive de oxigen și specii de azot), precum și H ₂ O ₂ și HONO. Datorită leziunilor tisulare pe care le provoacă, este necesar ca organismul să scape de ele. Și face acest lucru prin diferite procese.

Unul dintre aceste mecanisme folosește anumiți compuși chimici care sunt capabili să le transforme sau să le elimine. Printre acești compuși se numără: tocoferoli, flavonoizi și carotenoizi, printre alții.

Unele studii au sugerat că carotenoizii sunt un compresor O2, precum și un agent care ajută la prevenirea deteriorării țesuturilor din așa-numitele specii reactive de oxigen și azot menționate mai sus.

S-a demonstrat concludent că carotenoizii sunt agenți extrem de eficienți în inactivarea O-2, evitând în mare parte deteriorarea fotoxidativă a acestei molecule asupra țesuturilor.

Această deteriorare ar fi dată de acțiunea luminii, care acționează asupra anumitor molecule, determinând formarea de compuși potențial dăunători pentru celule.

Sistemul cardiovascular

Este o credință împărtășită între diverșii experți din zonă că includerea în dieta alimentelor bogate în carotenoizi contribuie la reducerea riscului de a suferi boli care compromit sistemul cardiovascular, cum ar fi hipertensiunea și patologiile legate de arterele coronare.

Mecanismul exact prin care carotenoizii contribuie la sănătatea bună a sistemului cardiovascular este încă un mister. Cu toate acestea, medicii sunt de acord că o dietă echilibrată ar trebui să includă alimente care conțin carotenoizi, indiferent că sunt caroteni sau xantofile.

Efect anti-cancer

Unele carotenoide, cum ar fi licopenul, reduc incidența unor tipuri de cancer, cum ar fi cancerul prostatei, al plămânului și al tractului digestiv.

În aceeași ordine de idei, carotenoizii au compuși cunoscuți sub numele de acetilenici, care sunt recunoscuți pentru că ajută la prevenirea dezvoltării tumorilor.

Totuși, acesta este un domeniu în care rămâne mult de învățat. Organizația Mondială a Sănătății afirmă că afirmația potrivit căreia carotenoizii protejează împotriva cancerului este „posibilă, dar insuficientă”, așa că trebuie să așteptăm în continuare rezultatele multor studii care sunt încă în desfășurare.

În ciuda acestui fapt, totul pare să indice că rezultatele vor fi favorabile și că carotenoizii joacă un rol important în prevenirea acestei boli teribile.

Sunt benefice în sănătatea ochilor

Ținând cont că o parte din carotenoizi sunt precursori ai retinolului (Vitamina A), constituie o sursă excelentă pentru ca organismul să obțină cantitatea necesară.

Retinolul este un compus chimic care acționează la nivelul retinei pentru a optimiza funcționarea receptorilor oculari și îmbunătățește foarte mult acuitatea vizuală, în special în ceea ce privește vederea nocturnă.

Ele întăresc sistemul imunitar

Până în prezent, există mai multe studii care au arătat că carotenoizii au, printre numeroasele lor beneficii, întărirea sistemului imunitar. Acest lucru este important, deoarece acesta este cel care se ocupă de tratarea oricărui agent patogen care poate dăuna organismului, cum ar fi bacteriile și virusurile, printre altele.

Referințe

1. Emodi A. Carotenoizi: proprietăți și aplicații. Tehnologie alimentară. 1978; (32): 38-42, 78.
2. Halliwell B, Murcia MA, Chirico S, Aruoma OI. (1995) Radicalii liberi și antioxidanții din alimente și in vivo: ce fac și cum funcționează. Crit Rev Food Sci și Nutr .; 35 (1/2): 7-20.
3. Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, Goycoolea FM. (2006) Astaxanthin: o revizuire a chimiei și aplicațiilor sale. Crit Rev Food Sci Nutr. ; 46: 185-196.
4. . Kong KW, Khoo HE, și colab., (2010). Dezvăluirea puterii licopenului natural cu pigment roșu, Molecule, 15, 959-987
5. Meléndez-Martínez AJ Vicario I, Heredia FJ, (2007) Pigmenți carotenoizi: considerații structurale și fizico-chimice, Arhivele nutriției latino-americane, 57 (2)
6. Sánchez A, Flores –Cotera L, și colab. (1999) Carotenoizi: structură, funcție, biosinteză, reglare și aplicații, Rev. Latinoamericana de Microbiología, 41: 175-191,