Carotenoides: estructura, funciones, clasificación, alimentos
¿Qué son los carotenoides?
Los carotenoides son compuestos químicos que se encuentran presentes en una gran cantidad de alimentos, como tomates, espinacas, pimientos, calabaza, etc. Es un grupo amplio, que abarca varios tipos de moléculas.
A grandes rasgos, los carotenoides se dividen en dos grupos: carotenos y xantofilas. Dentro de cada uno hay una gran cantidad de compuestos, como por ejemplo, el betacaroteno y la luteína.
Estos compuestos son de vital importancia para el cuerpo, pues ayudan a mejorar ciertas funciones, como la vista.
El grupo de los carotenoides es objeto de estudio por parte de muchísimos especialistas que con sus investigaciones han realizado aportes valiosos.
Sin embargo, estas moléculas orgánicas siguen siendo un grupo poco conocido, pero que contribuyen en gran medida al equilibrio y mantenimiento de las funciones corporales.
Estructura de los carotenoides
Los carotenoides pertenecen al grupo de los terpenoides, siendo estos una serie de compuestos que provienen del ácido mevalónico (derivado del Acetil CoA). Los terpenos son derivados del isopreno, un hidrocarburo que consta de cinco átomos de carbono.
Específicamente, los carotenoides son tetraterpenos y están conformados por cuarenta átomos de carbono. Esos átomos forman cadenas conjugadas que pueden terminar en anillos de carbono, sustituido e insaturado en cada uno de sus extremos.
Tienen una estructura isoprenoide, lo que quiere decir que presentan un número variable de dobles enlaces conjugados. Esto es importante porque determina la longitud de onda de la luz que va a absorber la molécula.
Dependiendo del tipo de luz que absorba, le conferirá una coloración específica al vegetal o planta donde se encuentre.
Las moléculas, que tienen poca cantidad de dobles enlaces, absorben luz de una longitud de onda más corta. Por ejemplo, hay una molécula que contiene solo tres enlaces conjugados, por lo tanto, solo puede captar la luz ultravioleta, es incoloro.
Hay otro tipo de carotenoide que contiene en su estructura un total de once dobles enlaces conjugados y absorbe hasta el rojo.
Propiedades de los carotenoides
– Los carotenoides son pigmentos liposolubles, es decir, son altamente solubles en aceites y grasas.
– No son sintéticos, son producidos de forma natural por plantas, algunas bacterias fotosintéticas y algas.
– Son solubles en solventes orgánicos como la cetona, el éter dietílico, el metanol y el cloroformo, entre muchísimos otros.
– Al entrar en contacto con un ácido, los carotenoides son en extremo inestables. Esto ocasiona que ocurran reacciones de ciclación o isomerización.
– Tomando en cuenta que son hidrofóbicos, los carotenoides se van a encontrar en ambientes afines a los lípidos, como por ejemplo, el interior de membranas celulares.
– Debido a la presencia de los dobles enlaces en su estructura química, estos compuestos son muy sensibles a ciertos elementos del ambiente, como oxígenos, peróxidos, metales, ácidos, luz y calor, entre otros.
– Tomando en cuenta su estructura química, muchos de los carotenoides que existen en la naturaleza son precursores de la vitamina A. Para que un carotenoide pueda ser precursor de la vitamina A, deben existir dos condiciones: la presencia de la ß-ionona y la capacidad dentro del organismo del animal de transformarla en retinol.
Clasificación
Los carotenoides se clasifican, de acuerdo a la presencia o no de oxígeno en su cadena, en dos grandes grupos: xantofilas, aquellos que tienen oxígeno, y carotenos, que no lo tienen.
Xantofilas
Las xantofilas son compuestos químicos pertenecientes al grupo de los carotenoides que contienen en su estructura química carbono, hidrógeno y oxígeno.
Es un pigmento particularmente abundante en numerosos vegetales, siendo responsable de la coloración amarilla y naranja de algunos de ellos.
Este pigmento no es exclusivo de las plantas y algas, ya que también se encuentra presente en algunas estructuras de animales, como la yema de los huevos y en el exoesqueleto de algunos crustáceos.
Entre las xantofilas más conocidas se encuentran:
Astaxantina
Es un carotenoide liposoluble. Puede encontrarse principalmente en algas microscópicas, levaduras y algunos animales, como crustáceos, la trucha y en especial en las plumas de algunas aves.
La utilidad e importancia de la astaxantina radica en su comprobado poder antioxidante, anticancerígeno, antidiabético y antiinflamatorio.
Cuando se ingiere astaxantina con regularidad, se obtienen ciertos beneficios, como aumento de la función inmunológica, preservación de la salud cardiovascular y reducción de los triglicéridos en sangre, entre otros.
Asimismo, la astaxantina posee ciertas propiedades de protección contra las acciones dañinas de la luz solar sobre el globo ocular.
Luteína
Es un pigmento que pertenece al grupo de los carotenoides, específicamente las xantofilas. Este pigmento le proporciona a los vegetales una coloración amarilla intensa. Es un derivado dihidroxilado del α- caroteno.
La luteína es la xantofila más abundante. Dentro de sus propiedades beneficiosas para el ser humano se pueden mencionar que protege la vista, además de la piel.
Violaxantina
Se puede encontrar en la corteza de las naranjas y las mandarinas, así como también en una gran cantidad de flores amarillas. Se obtiene por oxidación de la zeaxantina.
Carotenos
Se conocen con este nombre porque fueron aislados por primera vez a partir de la zanahoria (Daucuc carota).
Los carotenos son una familia de compuestos químicos que tienen la característica de presentar una coloración que se ubica entre el rojo y el amarillo, pasando por el naranja.
Químicamente, están constituidos por una cadena corta hidrocarbonada, que no contiene oxígeno en sus anillos terminales.
Entre los carotenos más estudiados se pueden mencionar:
Betacaroteno
Es el carotenoide más abundante, fuente fundamental de vitamina A para el organismo, ya que cuando este así lo amerita, el betacaroteno se transforma en dicha vitamina.
Todo esto ocurre en la mucosa intestinal. Tiene una gran cantidad de beneficios para el ser humano, entre los cuales, uno de los más importantes es ser antioxidante.
Alfacaroteno
Generalmente, se encuentra en los mismos alimentos, acompañando al betacaroteno. Se cree que este compuesto químico protege al organismo de algunos tipos de cáncer, como el de cuello uterino.
Licopeno
Se encuentra principalmente en el tomate, la sandía y los pimientos. A través de diversos estudios se ha determinado que reduce las probabilidades de desarrollar diversos tipos de cánceres. Asimismo, es capaz de disminuir el colesterol presente en la sangre.
Funciones de los carotenoides
Los carotenoides son compuestos químicos que cumplen ciertas funciones, entre las que se pueden mencionar:
– Intervienen en el proceso de la fotosíntesis, pues son pigmentos presentes en las plantas capaces de absorber luz de diversas longitudes de onda.
– Los carotenoides tienen una función de provitamina A. Esto quiere decir que algunos carotenoides, como los carotenos, constituyen formas precursoras del retinol (vitamina A). Una vez en el organismo, a través de diversos mecanismos bioquímicos dentro de las células, son transformados en retinol, que tiene abundantes beneficios para el ser humano. En especial para la vista.
– Son en extremo beneficiosos para el ser humano, ya que contribuyen a mantener un buen estado de salud, ayudando en la prevención de diversas patologías, como el cáncer y enfermedades oculares, entre otras.
Alimentos fuente de carotenoides
Los carotenoides están presentes en una gran cantidad de alimentos, todos vegetales, algunos de los cuales se listan a continuación:
- Zanahoria
- Repollo
- Berro
- Espinaca
- Pimiento rojo
- Tomate
- Lechuga
- Sandía
- Papaya
- Albaricoque
- Naranja
- Mango
- Guayaba
- Fresa
- Ciruela
- Pimentón
- Espárragos
- Perejil
Referencias
- Emodi A. Carotenoids: Properties and applications. Food Technol.
- . Kong KW, Khoo HE, et al. Revealing the Power of the Natural Red Pigment Lycopene, Molecules.