Analisis Mono

Carotenoides

“Año de la promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA PESQUERA Y DE ALIMENTOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

INTEGRANTES DEL GRUPO: Abad Picón, Joseph Alván Azabache, Carolina Benavides Gutierrez, Julio Monge Echevarria, Brenda Pastrana Blanco, Eduardo Reyes Villarreal, Carla Tuesta Saldaña, Miguel

TEMA DEL TRABAJO: Carotenoides

ASIGNATURA:Análisis de Alimentos I

DOCENTE:Ing. Ana Lancho

CALLAO – PERÚ2014

Universidad Nacional del Callao

Carotenoides

INTRODUCCIÓN

Los carotenoides son los responsables de la gran mayoría de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los alimentos vegetales, y también de los colores anaranjados de varios alimentos animales. Desde el punto de vista químico, pertenecen a la familia de los terpenos, es decir están formados por unidades de isopreno (ocho unidades, es decir, cuarenta átomos de carbono), y su biosíntesis se produce a partir de isopentenil pirofosfato. Esto produce sus rasgos estructurales más evidentes, la presencia de muchos dobles enlaces conjugados y de un buen número de ramificaciones de grupos metilo, situados en posiciones constantes. Se conocen alrededor de 600 compuestos de esta familia, que se dividen en dos tipos básicos: los carotenos, que son hidrocarburos, y las xantofilas, sus derivados oxigenados.

En los vegetales verdes se encuentran en los cloroplastos, formando parte del sistema de biosíntesis a partir de la energía de la luz, pero son mucho más abundantes, y visibles, coloreando algunas raíces, frutas y flores. De los carotenoides conocidos, solamente alrededor del 10% tienen valor como vitamina A. Además del caroteno, los más importantes entre ellos son el-caroteno y la -criptoxantina.La condición fundamental para que tengan actividad vitamínica es que tengan cerrado y sin oxidar al menos uno de los anillos de los extremos de la estructura. Consecuentemente, varios de los carotenoides más comunes, como el licopeno, zeaxantina y luteína no tienen valor como vitamina A, aunque son muy importantes como pigmentos, y pueden tener también actividad como antioxidantes. En general, las xantofilas producen color amarillo, mientras que los carotenoides son anaranjados o rojizos.

La presencia de gran número de dobles enlaces hace a los carotenoides muy sensibles a la oxidación, especialmente en reacciones de fotooxidación con el oxígeno singlete. También se oxidan en presencia de lipoxigenasas, pero no de forma directa, sino por reacción con los hidroperóxidos. Las reacciones de oxidación dan lugar en todos los casos a la perdida de color.

También pueden alterarse por isomerización. Salvo excepciones, como en algunas algas, los carotenoides naturales se encuentran siempre con todos los dobles enlaces en forma trans. Aunque en principio la configuración trans de los dobles sería la más estable, las repulsiones que inducen los grupos metilos laterales hacen que algunos de los dobles enlaces puedan pasar a la configuración cis. Esta isomerización puede producirse por calentamiento, exposición a la luz o de forma espontánea en ciertos disolventes o en presencia de superficies activas.


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OBJETIVOS

Generales:1. Brindar conocimientos sobre pigmentos orgánicos como son los

carotenoides, ya que están presentes en alimentos de consumo diario.

Específicos: 1. Dar a conocer los beneficios de su consumo.2. Mostrar su estructura y relación con el color de los alimentos.3. Conocer los problemas causados por la falta de consumo de los

carotenoides.4. Conocer los problemas generados por el exceso de consumos de los

carotenoides.


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DEFINICIONES

PIGMENTOS CAROTENOIDES: CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES Y FISICOQUIMICAS

Los carotenoides son compuestos ubicuos en la naturaleza,cuya presencia en diversas estructuras de plantas y en gran variedad de animales, algas, hongos y bacterias se ha descrito desde hace décadas. Estos pigmentos no sólo son responsables del color de flores y frutos para favorecerla polinización y dispersión de semillas, o de estructurasanimales como las plumas y picos de algunos pájaros, el exoesqueleto de crustáceos y el músculo o la piel dealgunos peces para otros fines, en algunos casos nomuy claros, sino que realizan otras funciones que loshacen pigmentos especiales. Así, son considerados compuestos indispensables para la vida, fundamentalmente debido a lasfunciones que llevan a cabo en relación con la fotosíntesis, hasta el puntode que sin ellos, la fotosíntesis, tal y como se conoce hoy en día, sería inviable. Así, se ha demostrado ampliamenteque como consecuencia de la inhibición de la enzima fitoenosintasa con herbicidas se producen fenómenos defotooxidación que conducen a la destrucción de las moléculasde clorofila.


Figura. Vitamina A1, sus precursores y derivados. (a) el β-caroteno es el precursor de la vitamina A1. Se resaltan las unidades estructurales de isopreno mediante líneas de trazos rojas. La rotura de β-caroteno produce dos moléculas de Vitamina A1. (b) la oxidación en C-15 convierte el retinol en su aldehído retinal (c) y la posterior oxidación produce acido retinoico (d), una hormona que regula la expresión génica. La rodopsina (no mostrada), pigmento visual muy utilizado en la naturaleza, estaformada por la combinación del retinal con la proteína opsina. En la oscuridad, el retinal de la rodopsina está en la forma 11-cis (c). Cuando se excita una molécula de rodopsina con luz visible, el 11-cis-retinal sufre varias reacciones fotoquímicas que lo convierten en todo-tras-retinal (e) forzando un cambio en la forma de la molécula completa de rodopsina.

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Durante años, la importancia nutricional de los carotenoides se debió sobre todo al hecho de que algunos poseen actividad provitamínica A, la cual sigue siendo objeto de estudio en la actualidad .No obstante, el que el interés por estos compuestos isoprenoides se haya multiplicado no solo en Latinoamérica, sino a nivel mundial, se ha debido a estudios en los que se concluye que son compuestos antioxidantes y beneficiosos para la prevención de diversas enfermedades, como ciertos tipos de cáncer, trastornos oculares y vasculares, etc., si bien existe aún cierta controversia al respecto. Así, el interés actual en los pigmentos carotenoides desde un punto de vista nutricional es claro, tal que los artículos de revisión en los que se discute las propiedades antioxidantes y beneficiosas para la salud de los humanos son numerosos, así como aquellos que tratan sobre la biodisponibilidad de los mismos.

En relación con todo ello, resulta claro afirmar que las funciones y efectos de estos pigmentos se deben a sus propiedades físicas y químicas, las cuales son consecuencia de su estructura química. Debido a las acciones beneficiosas de las que son responsables, y sobre todo a su creciente importancia en el campo de la Nutrición, el objetivo de esta revisión es la descripción de dichas características.

Actividad provitamínica A de algunos carotenoides en el hombreRetinol(100%)

β-caroteno(100%)

(2) (3)

β-caroteno 17 100 100 10013-cis-β-caroteno - - - 539-cis-β-caroteno 6 50 - 38α-caroteno (all-trans) 8-9 50 50-54 53β-criptoxantina 8-10 50 50-60 57γ-caroteno - 50 42-50 42β-apo-8’-carotenal 12 50-60 72 -β-apo-10’-carotenal 0 0 - -α-criptoxantina 0 0 - -Luteína 0 0 - -Zeaxantina 0 0 - -Licopeno 0 0 - -Fitoeno 0 0 - -Fitoflueno 0 0 - -

ESTRUCTURA QUÍMICA

Como ocurre con cualquier compuesto químico, las funciones de los carotenoides son debidas en última instancia a su estructura química. En el caso particular de estos isoprenoides, la característica estructural más llamativa es el sistema de d.e.c. (d.e.c.) característico de sus moléculas, que es el principal responsable de su espectro de absorción, reactividad, forma, localización en estructuras subcelulares y de su papel en procesos de transferencia de energía.


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Así, el número de d.e.c. no sólo afecta a sus propiedades de absorción de luz y por tanto a su color, sino también a su reactividad frente a radicales, a la forma de la molécula y a su efectividad en los procesos de transferencia de energía dentro del aparato fotosintético.

Químicamente la mayoría de los carotenoides son tetraterpenoides, compuestos de 40 átomos de carbono formados por ocho unidades isoprenoides unidas de forma que la secuencia se invierte en el centro de la molécula. Es decir, la unión de dichas unidades es “cabeza-cola”, excepto en el centro de la molécula, donde es “cabeza-cabeza”. Debido a ello, los dos grupos metilo centrales de la cadena poliénica están separados por seis átomos de carbono, mientras que el resto están separados por cinco. Algunos carotenoides son acíclicos, si bien la mayoría contienen anillos a uno o ambos extremos de la molécula. Considerando los elementos químicos presentes en sus moléculas, los carotenoides pueden dividirse en dos grandes grupos: carotenos, que son hidrocarburos, y xantófilas, que contienen átomos de oxígeno. Éste puede estar presente en forma de grupo hidroxilo (zeinoxantina, lactucaxantina, etc.), metoxilo (esferoidenona, espiriloxantina, etc.), epóxido (anteraxantina, licopeno-1,2-epóxido, etc.), carbonilo (capsantina, esferoidenona, etc.) o carboxilo (norbixina, neurosporaxantina, etc.), principalmente. Otros grupos oxigenados presentes en carotenoides son acetatos (fucoxantina, dinoxantina, etc.), lactonas (peridinina, uriólido, etc.) y sulfatos (caloxantina-3-sulfato, nostoxantina- 3-sulfato, etc.).Las xantófilashidroxílicas pueden existir en la naturaleza en estado libre o esterificadas con ácidos grasos (palmítico, linoleico, linolénico, esteárico, mirístico, láurico, oleico, etc.) en pimientos y derivados, patatas, mango, cítricos, etc. Precisamente, la esterificación de carotenoides está suscitando gran interés recientemente, concretamente en relación a la biodisponibilidad de los pigmentos, a su efecto en las reacciones de los carotenoides con radicales libres y a su papel durante la maduración de frutos. Existen asimismo glucósidos (crocina, zeaxantinamonoramnósido, etc.) y glucosil ésteres de xantófilas (crocetinamonoglucosil éster, glucosil éster del ácido diapolicopenodioico, etc.), los cuales se han descrito en estigmas de azafrán, frutos de gardenia, bacterias, etc.Los carotenoides pueden encontrarse además formando complejos hidrosolubles estables con proteínas, lipoproteínas o glucoproteínas sobre todo en animales invertebrados acuáticos como gambas, langostas y cangrejos, entre muchos otros.No todos los carotenoides constan de ocho unidades isoprenoides, ya que algunos, denominados apocarotenoides, poseen un esqueleto de menos de 40 átomos de carbono, debido probablemente a escisiones en uno (por ejemplo el β-apo-8’-carotenal, pigmento presente en el níspero y en cítricos, entre otras fuentes) o ambos extremos de la molécula como por ejemplo la crocetina, pigmento característico del azafrán


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Otros apocarotenoides han sido identificados en diversas fuertes, como las semillas de Bixaorellana, el pimiento, flores de Boroniamegastigma, etc. Otros carotenoides con un número de átomos de carbono diferente de 40 son los norcarotenoides, como la peridinina, en los que uno, dos o tres átomos de carbono han sido eliminados del esqueleto hidrocarbonado, o los secocarotenoides (como la β-carotenona) en los que se ha roto un enlace entre carbonos adyacentes (excepto los carbonos 1 y 6 de anillos). Otros carotenoides poseen 45 o 50 átomos de carbono, y se forman por la adición de unidades isoprenoides a los grupos terminales, como por ejemplo la decaprenoxantina. En cuanto a los retrocarotenoides (como la rodoxantina), la posición de los dobles enlaces a lo largo de la cadena poliénica está invertida, de forma que los carbonos 15 y 15’ están unidos por un enlace simple

Debido a la presencia del sistema de d.e.c., podrían

existir, en teoría, muchos isómeros geométricos de cada carotenoide, si bien, debido a impedimentos estéricos, sólo algunos son estables. La


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mayoría de los carotenoides naturales son isómeros todo-trans (todo-E), aunque también existen isómeros cis (isómeros Z) en fuentes naturales, como es el caso de la bixina, presente como (9’Z)-bixina en las semilla de Bixaorellana, y del fitoeno, presente comúnmente como (15Z)-fitoeno en productos vegeta les y microorganismos, entre otros. El análisis por cromatografía líquida de isómeros geométricos de carotenoides se ha visto favorecido en los últimos años debido al desarrollo de columnas C30, cuyo diseño las hace muy eficientes para su separación. Así, diferentes isómeros de carotenoides han sido objeto de estudio en una gran variedad de fuentes, como vegetales, zumo de zanahorias y bebidas enriquecidas en vitaminas, mango, zumo de naranja, flores, etc. El estudio de isómeros geométricos de carotenoides resulta especialmente interesante debido a que parece que presentan distintas actividades o reactividad frente a diversos agentes y que podrían absorberse en diferente medida. No obstante, debe tenerse en cuenta que los isómeros cis pueden ser en ocasiones artefactos, producidos durante la manipulación de las muestras o debido a tratamientos tecnológicos o culinarios. Por otra parte, muchos carotenoides naturales poseen centros quirales, por lo que pueden existir diversos isómeros ópticos de cada uno de ellos, como es el caso de la zeaxantinacapsantina, aloxantina, neoxantina y muchísimos otros.


Figura. Configuraciones de la Zeaxantina

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PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS

Son compuestos lipídicos, aunque existen algunas excepciones, por lo que son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos como acetona, metanol, éter dietílico, hexano, cloroformo y piridina, entre muchos otros. Debido a su carácter hidrofóbico se encuentran normalmente en ambientes lipófilos, como en membranas, si bien su asociación con proteínas o reacciones de glicosilación les permiten también estar presentes en medios acuosos. En relación con el papel de los pigmentos carotenoides en membranas de distinta naturaleza, cabe señalar que los carotenos permanecen en el interior de las mismas, mientras que las xantófilas pueden encontrarse en otras localizaciones en las que interaccionan a través de sus grupos hidroxílicos con moléculas de fosfolípidos. La asociación con proteínas permite además a los carotenoides permanecer en una posición correcta con respecto a otras moléculas, siendo ejemplos claros de este hecho los complejos pigmento-proteína que mantienen a carotenoides y clorofilas en posiciones adecuadas para los procesos de transferencia de energía que tienen lugar durante la fotosíntesis.

Los carotenoides ácidos pueden formar sales sódicas o potásicas solubles en agua por tratamiento con álcali, como es el caso de bixina, astaceno o mitiloxantina. Las carotenoproteínas son también solubles en agua y muy estables. El color de estos complejos es estable durante años a temperatura ambiente y en contacto con el aire, por lo que tienen un gran interés como posibles colorantes. El carácter hidrofóbico de la mayoría de los carotenoides hace que tiendan a la agregación y cristalización en medio acuoso, siendo un ejemplo típico los cristales de licopeno en los cromoplastos de los tomates. Los puntos de fusión son elevados, generalmente comprendidos en el rango 130-220°C y la solubilidad de los cristales generalmente pequeña, siendo mejor en disolventes orgánicos clorados y en benceno.


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El sistema de d.e.c. de las moléculas de carotenoides es responsable de su intenso color. Para que estos pigmentos tengan una coloración perceptible son necesarios al menos siete d.e.c.. Así, el α-caroteno (7 d.e.c.) es amarillo pálido, mientras que fitoeno (3 d.e.c.) y fitoflueno (5 d.e.c.), son incoloros. El color se debe concretamente a la oscilación de los electrones a lo largo de la cadena hidrocarbonada insaturada. La absorción de luz produce el paso de la molécula de su estado energético basal a otro de mayor energía llamado estado excitado. En el caso de los carotenoides, la transición electrónica se produce de orbitales π enlazantes a orbitales π* antienlazantes. Como consecuencia de la deslocalización de los electrones a lo largo de la cadena hidrocarbonada, debido a la presencia de numerosos d.e.c. en ésta, la molécula en estado excitado no posee un alto contenido energético, de ahí que la energía de la radiación visible sea normalmente suficiente para que se produzca el salto electrónico. La asociación de carotenoides con proteínas estabiliza a los pigmentos además de extender el rango de colores a verde, azul y púrpura. Así, el máx. de absorción de astaxantina en acetona es 478 nm, mientras que el de la β-crustacianina es 632 nm, de ahí su coloración azulada. Analíticamente, el color de los carotenoides es de gran importancia, ya que un cambio de color durante el análisis es indicativo de degradación o de modificación estructural de los pigmentos. De igual forma, el color permite monitorizar su separación mediante cromatografía en columna y en capa fina.

En los últimos años, han aparecido estudios en los que se propone la medida objetiva del color como una potente herramienta en el ámbito del control de calidad para la estimación rápida del contenido en carotenoides en diversas fuentes, como tomates, zumo de naranja y albaricoques, fundamentalmente debido a las ventajas que ofrecen tales medidas, como rapidez, no destrucción de las muestras, versatilidad, etc. Así, la medida objetiva del color se ha propuesto recientemente como un método apropiado para la determinación de la actividad vitamínica A de zumos de naranja de una forma más eficiente, rápida y realista en el ámbito del control de calidad. Aparte de estos estudios en los que el color se ha correlacionado de algún modo con el contenido en carotenoides, existen otros muchos en los que el contenido de estos pigmentos y el color de diferentes muestras se han analizado paralelamente. En este sentido debe también tenerse en cuenta que diversas técnicas espectroscópicas se usan, aunque sin obtener parámetros cromáticos, para el análisis de estos compuestos.

El espectro de absorción UV-Vis de los carotenoides es de interés para aclarar su estructura. Normalmente aparecen tres máximos cuyas longitudes de onda (λ) dependen del número de d.e.c. y del disolvente empleado para la medida, si bien


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el máximo de absorción (λmáx.) de los carotenoides in vivo aparece a longitudes de onda unos 10 nm mayores en comparación con los máximos en hexano o etanol, debido a su presencia en un ambiente proteico o lipídico. Independientemente del disolvente, las λmáx. aumentan con la longitud del cromóforo, de forma que los dobles enlaces no conjugados no afectan significativamente al espectro. No obstante, cuando existen d.e.c. en un anillo, debido a que éste no es coplanar con la cadena poliénica lineal, las λmáx. aparecen a longitudes de onda menores en comparación con los carotenoides no cíclicos con el mismo número de d.e.c. .Los grupos carbonílicos conjugados con la cadena poliénica también aumentan la longitud del cromófobo. Así, la presencia de uno de estos grupos en un anillo hace que los máximos se localicen a ë aproximadamente 10 nm superiores, mientras que su presencia en la cadena poliénica hace que se desplacen a longitudes de onda en torno a 30 nm superiores. Los grupos hidroxilo y metoxilo, sin embargo, no afectan al cromóforo, de ahí que los espectros del β-caroteno y sus hidroxiderivados β-criptoxantina y zeaxantina sean prácticamente idénticos. Por otra parte, la forma del espectro y la persistencia de las bandas de absorción, lo que comúnmente se conoce como estructura fina, reflejan el grado de planaridad del cromóforo. El sistema de d.e.c. de los carotenoides acíclicos puede adoptar una conformación casi planar, de ahí que sus espectros presenten máximos y mínimos perfectamente definidos, aunque la persistencia de las bandas disminuye cuando existen más de nueve d.e.c. El espectro de los carotenoides cíclicos en los que el cromóforo no se extiende a los anillos presenta también bandas de absorción persistentes, aunque cuando la conjugación se extiende a anillos existen impedimentos estéricos entre el grupo metilo en el carbono 5 del anillo y el átomo de hidrógeno del carbono 8 de la cadena poliénica, que hacen que los dobles enlaces de los anillos no sean coplanares con los de la cadena poliénica. Como consecuencia se produce un desplazamiento hipsocrómico (a λ menores) de las λmáx., un efecto hipocrómico (disminución de la absorción) y una pérdida de estructura fina (115,120). Así, la primera banda de absorción de carotenoides con dos anillos β, como β-caroteno, β -criptoxantina y zeaxantina, se reduce a una mera inflexión. Cuando existen grupos carbonilos conjugados con la cadena poliénica, se produce un desplazamiento batocrómico (a λ mayores) de los máximos, además de una pérdida de estructura fina, de forma que el espectro de estos compuestos, como astaxantina, cantaxantina o capsorrubina, entre otros, se reduce a una curva simétrica o a una banda principal con inflexiones a uno y otro lado. El espectro de isómeros Z o cis presenta algunas peculiaridades con respecto a los de isómeros todo-E o todo-trans. Así, el máximo de absorción se localiza a λ entre 2 y 6 nm menores en el caso de isómeros mono-cis, la estructura fina disminuye y una nueva banda de absorción aparece en la región ultravioleta.


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Los carotenoides en disolución, obedecen la ley de Lambert-Beer, de ahí que se cuantifiquen espectrofotométricamente, relacionando la absorbancia a una determinada ë con un valor estándar expresado como coeficiente de absorción, ya sea el coeficiente de absorción específico, (A(1%)/1cm), que se define como la absorbancia teórica de una disolución de concentración 1% (P/V) en una cubeta de 1 cm de paso de luz, o el coeficiente de absorción molar, ε, definido como la absorbancia teórica de una disolución de concentración 1 molar. Ambos coeficientes están relacionados por la fórmula å = (A(1%)/1cm × peso molecular)/10. Teóricamente, å es característico del cromóforo e independiente del peso molecular del carotenoide, por lo que podría ser considerado el mismo para carotenoides distintos con idéntico cromóforo, como por ejemplo β-caroteno y zeaxantina. En cambio, los valores de A(1%)/1cm no serían los mismos para ambos compuestos, si bien están relacionados por sus pesos moleculares:

La exactitud de la cuantificación de los carotenoides depende, por tanto, de la de los coeficientes de absorción. Para la determinación de estos coeficientes se recomienda pesar con precisión entre 1 y 2 mg del pigmento puro y disolverlos completamente en un disolvente apropiado. Este procedimiento suele ser bastante complicado, sobre todo si los carotenoides están cristalizados, por lo que el contenido en carotenoides es frecuentemente subestimado. La determinación cuantitativa de los pigmentos carotenoides, implica por tanto una cierta inexactitud. En relación con este hecho, cabe señalar que los coeficientes de absorción de los isómeros cis son sensiblemente menores que los de los correspondientes isómeros todo-trans, si bien pocos han sido determinados experimentalmente, por lo que la cuantificación de los isómeros cis con los valores tabulados para los isómeros todotrans implica aún un mayor grado de inexactitud. En la literatura existen tablas en las que se indican los valores de los coeficientes de absorción, generalmente el específico, para distintos carotenoides en varios disolventes, especificándose así mismo la λ a la que debe llevarse a cabo la medida de absorbancia. No obstante, debido a las dificultades inherentes a la determinación experimental de los coeficientes de absorción, existen discrepancias en algunos de los valores de tabulados. Para calcular la concentración de un determinado carotenoide se aplica la fórmula x = Ay/(A(1%)/1cm×100), donde x es el peso del carotenoide en gramos, y es el volumen de la disolución en mililitros, A la absorbancia medida experimentalmente y A(1%)/1cm el coeficiente de absorción específico. Cuando no se ha determinado el coeficiente de absorción específico para un carotenoide o bien se pretende estimar el contenido total de carotenoides de un extracto, se suele usar un valor arbitrario de 2500.


A(1% )/1cm(zeaxantina)=A (1%)/1cm(β−c aroteno)×(536/568)

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FUNCIÓN Y ACCIÓN DE LOS CAROTENOIDES EN CASO DE BIOINORGÁNICOS Y/O NUTRIENTES

FUNCIONES DEL ORGANISMO

Los carotenoides cumplen una función de antioxidante natural y ejercen una acción estimulante sobre el sistema inmunitario. Las funciones antioxidantes de los carotenoides se han asociado a la disminución del daño al ADN y a la transformación maligna celular lo cual se refleja en un decrecimiento en la incidencia de algunos tipos de cáncer y enfermedades degenerativas como las cataratas. También poseen efecto antimutagenico de los carotenoides en bacterias mamíferos y humanos.

1. Acción de provitamina A:


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Una de las funciones mejor conocidas de los carotenoides es la capacidad que tienen algunos de ellos de ser metabólicamente transformados a retinoles(vitamina A) y el retinol a su vez puede oxidarse hasta formar el ácido retinoico, un ácido de uso medicinal. Esta vitamina posee 3 vitameros (vitaminas que tienen más de una forma química) son el retinol, el retinal y el ácido retinoico. Los cuales son compuestos con actividad biológica de provitamina A. se ha sugerido que el sitio inicial de transformación es el intestino y que la reacción es catalizada por el B-caroteno-15,15’disoxigenasa.

2. FOTOPROTECCIÓN:

Los carotenoides tienen la capacidad de atrapar o inactivar varias especies de moléculas en estado de excitación electrónica. Esto se ha observado principalmente en moléculas exitadas en reacciones fotosensibles. Como se sabe, la luz puede convertir moléculas a una forma electrónicamente excitada de vida corta (1S), pero que puede interactuar con otras de su misma especie para formar una moléculaestable (3S). Esta última es la que puede reaccionar con una gran variedad de moléculas para iniciar las reacciones fotoquímicas (Ec 1).

Los carotenoides pueden interactuar con este triplete en una reacción de intercambio de energía que genera la forma original de la molécula y transforma al carotenoide (CAR) en una especie excitada (Ec.2).


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Vitamero&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_retinoico

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El carotenoide en estado de excitación electrónica puede entonces perder la energía por medio de interacciones rotacionales y vibracionales con el solvente (2). Bajo estas condiciones, la molécula de 3CAR regresa a su estado basal al liberar calor (Ec. 3).

En algunas circunstancias cuando los carotinoides no inactivan a todos los tripletes formados, las especies pueden iniciar dos tipos de reacciones fotoquímicas. En el tipo 1 (Ec. 4) el triplete puede reaccionar con varias moléculas y generar radicales libres que pueden iniciar reacciones diversas y dañar a las celular. En el tipo II (Ec. 5) el triplete reacciona directamente con el oxígeno y forma una molécula directamente con el oxígeno y forma una molécula de oxigeno excitada electrónicamente llamada oxigeno singulete (1O2). Esta reacción ocurre porque el oxígeno en estado basal puede existir en forma de triplete (3O2) y por lo tanto reaccionar con especies excitadas (3S) en una reacción conservada de spin-spin.

El oxígeno singulete es una especie extremadamente reactiva capaz de iniciar la peroxidacion de lípidos al reaccionar con ácidos grasos insaturados; de inactivar proteínas y enzimas al reaccionar con aminoácidos como metionina, histidina, triptófano o tirosina o bien de oxidar residuos de guanida en el ADN o el ARN. Se ha demostrado que los carotenoides son muy efectivos para la inactivación de 1O2

ES UN proceso en el cual se forma el triplete de carotenoide (Ec. 6).


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Como se mencionó, el 3CAR puede regresar a su estado basal con la liberación de una pequeña cantidad de calor (Ec. 3). De esta manera los carotenoides pueden atrapar catalíticamente el 1O2 y evitar el daño fotoxidativo iniciado por esta molécula reactiva.

FOTOPROTECCIÓN POR CAROTENOIDES

3. Actividad antioxidante:

Los carotenoides también pueden reaccionar con radicales libres como los formados en las reacciones fotoquímicas del tipo I. para probar lo anterior se ideo un experimento en el que se prepararon liposomas que contenían ácidos grasos insaturados (LH) de yema de huevo, colesterol y en el caso de los grupos experimentales también se adiciono B-caroteno o cantaxantina. Los liposomas fueron expuestos a FeCl2 para iniciar la peroxidacion. Después de un periodo de espera de alrededor de 90 minutos se inició la oxidación (Ec.7), la cual se determinó por aparición de malondialdehido. Los liposomas que contenía B-caroteno de lípidos, lo cual refleja una inhibición de los pasos iniciales de la peroxidacion catalizada por el fierro (Ec. 8 y 9)


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CAROTENOIDES Y SU FUNCIÓN ANTIOXIDANTE:

Los antioxidantes naturales presentes en los vegetales y en algunos animales han sido estudiados por su papel en la protección de diversas enfermedades como ciertos tipos de cáncer, enfermedades del corazón y la degeneración macular relacionada con la edad. Evidencia experimental sugiere que estos compuestos son importantes en la protección de macromoléculas biológicas contra el daño oxidativo. La búsqueda de nuevos y más eficientes antioxidantes al parecer va dirigida a los carotenoides, que han demostrado que a través de su consumo puede disminuir la incidencia de ciertas enfermedades. Además representan una fuente de provitamina A, y presentan una actividad antioxidante en la célula al actuar en la neutralización de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno producidas como parte del metabolismo celular. Esta publicación tiene como objetivo revisar aspectos básicos y clínicos de investigaciones realizadas que asocian la ingesta de carotenoides con cáncer, enfermedades del corazón y la degeneración macular relacionada con la edad. Primero se identificaron los conceptos básicos sobre el papel que desempeñan los carotenoides en el metabolismo; posteriormente se revisó la evidencia clínica que muestra como la ingesta de carotenoides reducen ciertas enfermedades. Por último se discuten algunos de los resultados de investigaciones

FUNCIÓN DE PROTECCIÓN

Los carotenos - El alfa, beta y gama caroteno protegen las membranas de nuestras células y tienen importantes funciones relacionadas con las salud de nuestros ojos y membranas mucosas. También fortalecen el sistema inmunológico y ayudan a prevenir las enfermedades cardiovasculares y ciertos tipos de cáncer.

Algunas buenas fuentes de carotenos son: la zanahoria, la calabaza, la papaya y los mangos, la sandía, la calabaza, los pimientos verdes, las papas, las manzanas, los melocotones, los vegetales de hojas verdes y el cantalupo.


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El licopeno- es un importante carotenoide que ha recibido mucha atención en años recientes. Se ha encontrado que puede ayudar a prevenir varios tipos de cáncer, ayudar a proteger la memoria, proteger contra la degeneración macular y ayudar a las personas de edad avanzada a mantenerse activas. Se ha encontrad que la combinación de licopeno con vitamina E es particularmente efectiva para prevenir el cáncer de la próstata. Posiblemente también ayuda a prevenir el riesgo de sufrir un ataque cardiaco. El licopeno se encuentra en buenas cantidades en el tomate, la sandía y las guayabas rosadas. El licopeno en el tomate no es bien absorbido en el cuerpo. Sin embargo, el contenido en productos hechos a base de tomate, tales como el jugo, la salsa y la pasta de tomate se absorbe mucho mejor. También se consiguen suplementos de licopeno en forma de cápsula, no obstante una onza de pasta de tomate al día provee más licopeno que muchos de estos suplementos y es mucho más barato.

La luteína - es un importante carotenoide que ha recibido mucha publicidad por su función protectora de la vista. La luteína absorbe los rayos ultravioletas del sol evitando que estos hagan daño a la retina. Esto ayuda a prevenir problemas tales como la degeneración macular, una enfermedad en la que la parte central de la retina conocida como la mácula se deteriora causando pérdida parcial o total de la visión. Algunos estudios también indican que la luteína también puede ayudar a prevenir las cataratas. Además de su función protectora de los ojos, se ha encontrado en estudios recientes que la luteína puede ayudar a prevenir los ataques cardiacos y las apoplejías o derrames cerebrales. También se ha encontrado que las personas que ingieren las mayores cantidades de luteína tienen una incidencia de cáncer del colon sustancialmente menor que aquellas que ingieren las menores cantidades.

La calabaza, la espinaca, el pimiento rojo, la yema de huevo, el aguacate, el apio y el perejil son ricos en luteína. Algunos estudios sugieren que la luteína de la yema de huevo se absorbe mejor en el cuerpo que la luteína de otras fuentes. Esto debido a que está acompañada por sustancias como la lecitina, que ayudan en este sentido. Otra buena fuente, aunque no tan concentradas como las ya mencionadas son: el brécol, los guisantes verdes y el maíz.

La zeaxantina - es otro carotenoide que ayuda a proteger la visión y que al igual que la luteína se concentra en la mácula de la retina. La zeaxantina ayuda a proteger la retina de los daños causados por los rayos solares y también protege las sustancias grasas en el interior de los ojos de los daños causados por los radicales libres. La zeaxantina se encuentra en la espinaca y otros vegetales de hojas verdes oscuras, en los huevos y en las frutas cítricas.


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ALIMENTOS EN DONDE SE ENCUENTRAN

DISTRIBUCIÓN DE CAROTENOIDES EN LOS ALIMENTOS

Los pigmentos carotenoides están ampliamente distribuidos entre los seres vivos. Es en los vegetales donde se encuentran en mayor concentración y variedad, aunque también se encuentran en bacterias, algas y hongos, así como en animales, si bien éstos no pueden sintetizarlos. Se estima que en la naturaleza se producen anualmente más de 100.000.000 de toneladas de carotenoides. La mayor parte de esta cantidad se encuentra en forma de fucoxantina (en diversas algas) y en los tres principales carotenoides de las hojas verdes: luteína, violaxantina y neoxantina. En algunas especies, como Lactuca sativa, la lactucaxantina es un pigmento mayoritario.

La distribución de carotenoides entre los distintos grupos de plantas no presenta un patrón único.

En verduras, el contenido en carotenoides sigue el modelo general de los cloroplastos de todas las plantas superiores, siendo generalmente luteína, -caroteno, violaxantina y neoxantina, en este orden, los mayoritarios. En pequeñas cantidades se encuentran zeaxantina, -caroteno, -criptoxantina y anteraxantina.

En frutos, las xantofilas suelen encontrarse en mayor proporción, aunque en algunos casos, los pigmentos mayoritarios son carotenos, como es el caso del licopeno del tomate. A veces, en ciertos frutos ocurre que algún carotenoide, además de ser mayoritario, se limita a una sola especie de plantas. Capsantina y capsorrubina se encuentran casi exclusivamente en frutos del género Capsicum y son los principales pigmentos que dan color al pimiento rojo. Hay que tener en cuenta que el patrón de carotenoides en un mismo fruto varía en función de factores como la variedad y las condiciones climáticas, entre otros.


Carotenoides

β-CAROTENO

Aunque su valor vitamínico es solamente de alrededor de un sexto del valor del retinol (la “vitamina A” en su forma metabólicamente activa), su abundancia en los vegetales y también en algunos alimentos animales, como la leche, hace de él una fuente fundamental de vitamina A para muchísimas personas.

Son ricas en caroteno la zanahoria, que contiene entre 70 y 140 mg/kg, los vegetales verdes como la espinaca y algunas frutas. En los vegetales verdes el caroteno se encuentra en los cloroplastos, junto con xantofilas, y suele ser el carotenoide mayoritario.

En las frutas, en cambio, el carotenoide mayoritario depende de la especie. El -caroteno presente en el mango y en el cakientre otros.

LICOPENO

El licopeno es el carotenoide más abundante en el tomate. Aunque el contenido depende mucho del grado de maduración (aumenta con ella), exposición a la luz (también aumenta), tipo de suelo, y de la variedad, puede considerarse representativa la cifra de 40 mg de licopeno por cada 100 gramos.

Una diferencia fundamental entre la estructura del licopeno y la del -caroteno es que los anillos de los extremos se encuentran abiertos. De hecho, el licopeno es el precursor biosintético del -caroteno en el tomate. El licopeno no tiene actividad


Carotenoides

como vitamina A, pero es un antioxidante muy eficiente frente al oxigeno singlete, el que más de todos los carotenoides comunes.

CANTAXANTINA

También aparece la cantaxantina, generalmente asociada a otros carotenoides, como pigmento en los crustáceos y en la carne de salmón.

La cantaxantina se utiliza extensamente como aditivo en los piensos destinados a los salmónidos, para dar color a su carne, y en el destinado a las gallinas y pollos, para dar color a la yema del huevo, a la piel y carne. El color se obtiene por depósito directo o por transformación de la cantaxantina en otros carotenoides.

La cantaxantina se utiliza como “bronceador químico”, dado que se deposita en la piel y permine obtener un tono dorado sin necesidad de sol. Ahora bien, las dosis elevadas utilizadas (algunos fabricantes recomiendan más de 100 miligramos al día, y algunas consumidoras tomaban incluso más).

ASTAXANTINA


Carotenoides

La astaxantina es el carotenoide más común en los animales. Es el principal pigmento responsable del color rosa de la carne del salmón o de la trucha, y también de las huevas de algunos peces. El músculo del salmón del Atlántico contiene entre 4 y 10 mg de astaxantina por kilogramo, mientras que el salmón del pacífico, más

intensamente coloreado, contienen entre 14 y 40 mg/ kg. Junto con la astaxantina se encuentran cantidades menores de cantaxantina y de astaceno.

La astaxantina es también la causa del color rojo de la mayoría de los crustáceos. En los crustáceos muchas veces el color de la cantaxantina está enmascarado, dado que se encuentra unida muy fuertemente a proteínas, hasta el extremo de que esta unión modifica sus propiedades ópticas. En el caso del bogavante, por ejemplo, la cantaxantina está formando parte de un complejo multimérico llamado crustacianina, que es de color azulado. La desnaturalización de la proteína, por calentamiento, hace que aparezca el color del carotenoide sin modificaciones en su espectro.

β-CRIPTOXANTINA

La -criptoxantina es el carotenoide predominante en las naranjas. También se encuentra presente en otras frutas de color amarillo o anaranjado, como la papaya o el melocotón, en el boniato y, acompañando a la zeaxantina, en algunas variedades de maíz.

CAPSANTINA


Carotenoides

La capsantina es el principal carotenoide del pimiento común (Capsicum annuum), en el que representa hasta el 60% del total de los carotenoides presentes. Tambiés es el más abundante en otras especies del mismo género y, naturalmente también en el pimentón, utilizado extensamente en España (y en Hungría, con el nombre de paprika) como especia, por su color y aroma.

Su biosíntesis se produce a partir de la zeaxantina, que se transforma en anteraxantina (un epóxido), y después en capsantina.

LUTEÍNA

La luteína se encuentra en muchos vegetales, como las judías verdes, las espinacas o el brócoli, aunque su color está enmascarado por el de la clorofila. Junto con la zeaxantina, es el carotenoide responsable del color de la yema de huevo. Se utiliza precisamente para añadirla al pienso de pollos y gallinas, para colorear la piel, carne y huevos.


Carotenoides

Aunque no tienen actividad como vitamina A, la luteína y la zeaxantina se encuentran presentes en la retina humana, donde absorben la luz de la zona azul del espectro. Aunque se ha indicado que podrían proteger de la enfermedad conocida como degeneración macular, y se venden extensamente como “suplementos dietéticos” con este fin, no existe ninguna prueba de que ese supuesto efecto protector sea cierto.

Tabla de carotenoides presentes en los alimentos

Alimento Carotenoides mayoritariosZanahoria (Daucus carota) - y -carotenoNaranja (Citrus sinensis) Violaxantina, -criptoxantina, luteína,

zeaxantinaMango (Mangifera indica) Violaxantina, -caroteno

Tomate (Lycopersicum esculentum) Licopeno

Pimiento rojo (Capsicum anuum) Capsantina, capsorrubinaMelocotón (Prunus persica) -criptoxantina, luteína

Papaya (Carica papaya) -criptoxantina, -caroteno

Guayaba (Psidium guajava) Licopeno, -carotenoCiruela (Spondias lutea) -criptoxantina

La distribución de carotenoides entre los distintos grupos de plantas no presenta un patrón único.


Carotenoides

En verduras, el contenido en carotenoides sigue el modelo general de los cloroplastos de todas las plantas superiores, siendo generalmente luteína, -caroteno, violaxantina y neoxantina, en este orden, los mayoritarios. En pequeñas cantidades se encuentran zeaxantina, -caroteno, -criptoxantina y anteraxantina.

En frutos, las xantofilas suelen encontrarse en mayor proporción, aunque en algunos casos, los pigmentos mayoritarios son carotenos, como es el caso del licopeno del tomate. A veces, en ciertos frutos ocurre que algún carotenoide, además de ser mayoritario, se limita a una sola especie de plantas. Capsantina y capsorrubina se encuentran casi exclusivamente en frutos del género Capsicum y son los principales pigmentos que dan color al pimiento rojo. Hay que tener en cuenta que el patrón de carotenoides en un mismo fruto varía en función de factores como la variedad y las condiciones climáticas, entre otros.

En los animales, los carotenoides son incorporados a través de la dieta y se almacenan en el tejido adiposo sin transformarse. La yema del huevo debe su color a dos xantofilas, luteína y zeaxantina, y a trazas de -caroteno, mientras que la astaxantina es responsable del color rosado de la carne del salmón. En ocasiones, algunos carotenoides como la astaxantina, se unen a proteínas originando unos compuestos conocidos como carotenoproteínas, lo cual ocurre en algunos crustáceos. Las carotenoproteínas confieren a estos animales colores verdosos o azulados, si bien cuando estos complejos se desnaturalizan durante el cocinado se pone de manifiesto el color rojo del carotenoide.

BENEFICIO DEL CONSUMO DE LOS CAROTENOIDES

Los carotenoides son un grupo de pigmentos liposolubles de origen vegetal presentes en el organismo humano, tanto en sangre como en tejidos. El hombre no los puede sintetizar aunque si puede transformar alguno de ellos, al menos parcialmente. Los carotenoides presentes en el organismo se obtienen mediante la dieta, fundamentalmente a partir de frutas y hortalizas, en pequeña proporción a partir de fuentes animales y a través de aditivos alimentarios.

Desde el punto de vista nutricional y fisiológico, el interés de los carotenoides se ha debido a su actividad provitamínica-A (aproximadamente el 10% de lo más de 600 identificados en la naturaleza). En las últimas décadas, el hallazgo de otras actividades biológicas, y la relación con la incidencia de ciertos enfermedades (cáncer, cardiovasculares, cataratas, maculopatía senil, etc) ha aumentado el interés por estos compuestos.


Carotenoides

Durante los últimos años, las pruebas epidemiológicas que apoyan un efecto protector de enfermedades crónicas y degenerativas han crecido considerablemente. La suposición de que nutrientes antioxidantes (ej. β-caroteno) pueden jugar un papel preventivo frente al cáncer, enfermedades cardiovasculares, cataratas y degeneración macular senil se basan en pruebas experimentales que sugieren que estos compuestos funcionan como antioxidantes, moduladores de la respuesta inmune, modificadores de procesos inflamatorios y de transducción de señales en y entre células. Esto unido a la distribución preferencial en determinados tejidos (ej. luteína / zeaxantina en retina), permite el planteamiento de mecanismos biológicos por los cuales estos compuestos pueden disminuir el riesgo de enfermedades crónicas.

Así, aunque los carotenoides han sido “popularizados” como antioxidantes, existe poca evidencia de que dicha actividad explique sus efectos anticarcinógenos. Diferentes carotenoides, con y sin actividad provitamínica A, y metabolitos (ej. 2,6-ciclo-licopeno-1,5,-diol) presentan actividad antitumoral “in vitro” la cual podría ser mediada a través de efectos inmuno moduladores, regulación génica de proteínas para comunicación intercelular, inhibición de factores de crecimiento y detención del ciclo celular. Este efecto lo ejercerían actuando bien como moléculas intactas, como metabolitos con efectos celulares similares a los retinoides o como precursores de retinoides activos. A continuación damos a conocer algunos de los beneficios más notables de los carotenoides en la salud humana.

CÁNCER

Los resultados de numerosos estudios epidemiológicos y de laboratorio sugieren la importancia del β-caroteno y otros carotenoides frente a distintos tipos de cáncer. Esta asociación inversa parece estar condicionada, entre otros factores, por el estado nutricional de la población objeto de estudio. Así, estudios de suplementación en China redujeron la incidencia de cáncer gastrointestinal (tracto superior) y la mortalidad total en una población con status marginal de vitaminas y minerales. Sin embargo, los resultados de tres grandes estudios de intervención con β-caroteno, sólo o en combinación con otras sustancias (retinol, α-tocoferol, aspirina) parecen indicar que en personas con un estado nutricional adecuado y con factores de riesgo como son los fumadores y trabajadores con exposición al asbesto, la suplementación con β-caroteno incluso provocó un aumento sobre la mortalidad total y determinados tipos de cáncer y no tiene ningún efecto sobre la mortalidad total y enfermedad cardiovascular.

Actualmente, los datos disponibles parecen indicar que la suplementación con β-caroteno no ejerce ningún efecto beneficioso sobre la incidencia de los principales tipos de cáncer en los países industrializados, aunque sí puede reducir lesiones precancerosas en otros tipos menos frecuentes (cuello uterino y cavidad oral). La


Carotenoides

principal conclusión es que el beneficio, a nivel de salud pública, debe conseguirse mediante el consumo de frutas y verduras (ricas en carotenoides y otros compuestos con actividad protectora), y que el uso de suplementos de β-caroteno no es recomendable, especialmente en fumadores.

Por otro lado, el licopeno ha sido el único carotenoide que en un amplio estudio epidemiológico se asoció inversamente, tanto en la ingesta como en el suero, con el cáncer de próstata. Adicionalmente; estudios semejantes sugieren que el consumo de licopeno tiene un efecto beneficioso en salud humana reduciendo la incidencia de las patologías cancerosas, sobre todo del pulmón, tracto digestivo, cardiovasculares y del envejecimiento.

ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES

Estudios epidemiológicos sugieren que dietas ricas en β-caroteno y otros carotenoides pueden tener un efecto protector frente a las enfermedades cardiovasculares. Esto no ha podido ser demostrado en estudios de intervención con carotenoides aislados, observándose incluso un aumento de la mortalidad por enfermedad isquémica, infarto cerebral y otras enfermedades cardiovasculares.

Específicamente, concentraciones en plasma y tejidos de licopeno se han asociado inversamente con enfermedad coronaria, infarto de miocardio y riesgo de aterosclerosis. Niveles bajos de luteína han mostrado una tendencia hacia mayor riesgo de infarto de miocardio, están inversamente asociados con el grosor de la capa media-íntima de la arteria carotídea (marcador intermedio de enfermedad) y la ingesta de luteína se ha asociado inversamente con riesgo de infarto cerebral. Asimismo, niveles séricos bajos de α-caroteno se han asociado con presencia de enfermedad coronaria y formación de placa arterial, habiendo sido propuesto como potencial marcador de aterosclerosis en humanos. Por otro lado, niveles séricos altos de carotenoides con actividad provitamínica A (α-caroteno, β-caroteno y β-criptoxantina) se han asociado con menor riesgo de angina pectoris.

CATARATAS Y DEGENERACIÓN MACULAR SENIL

De entre las enfermedades asociadas a la edad, las cataratas constituyen uno de los problemas más importantes de salud pública, ocasionando alrededor de 30-50 millones de casos de ceguera en el mundo. La incidencia de cataratas aumenta con la edad y provoca una disminución de la agudeza visual. La opacificación del cristalino o cataratogénesis es un proceso multifactorial que puede ser iniciado o promovido por el daño oxidativo. La presencia de distintos carotenoides, α- y γ-tocoferol en diferentes localizaciones del ojo humano se han descrito en distintos estudios. Luteína y zeaxantina son casi los únicos carotenoides presentes en


Carotenoides

retina y cristalino mientras que otros carotenoides mayoritarios en suero (α-caroteno, β-caroteno, licopeno y β-criptoxantina) están ausentes o se encuentran en trazas.Diversos estudios epidemiológicos han mostrado una asociación inversa entre elevados niveles de ingesta/concentraciones en sangre de estos carotenoides y riesgo de degeneración macular senil. Luteína y zeaxantina (referidos como pigmento macular —PM—) pueden prevenir el daño oxidativo inducido por la luz en retina y por tanto proteger frente al deterioro asociado a la edad.

Los niveles de luteína y zeaxantina en retina (densidad óptica del PM) se han utilizado como medida de exposición a largo plazo en tejidos y se han asociado inversamente con la densidad (opacidad) del cristalino. Las concentraciones de luteína y zeaxantina en retina están directamente relacionadas con la sensibilidad visual en sujetos mayores de 64 años, observándose una disminución simultánea de ambos (densidad óptica y sensibilidad visual) en sujetos con mayor edad. De esta manera, la densidad del PM puede ser un indicador útil de la “salud” ocular dado que se correlaciona con la conservación de la claridad del cristalino y la sensibilidad de la retina.

Asimismo, estudios epidemiológicos han asociado los niveles elevados en la ingesta y/o en plasma de nutrientes antioxidantes, como carotenoides, vitamina E y ácido ascórbico, con un menor riesgo de cataratas.

Tabla efectos de carotenoides en la salud

Carotenoides Fuentes dietéticas Efecto en la salud α-Caroteno Verduras amarillo-

naranja (zanahorias, camote, calabaza) y verde oscuro verduras (brócoli, verde frijoles, espinacas).

Mejoramiento inmunológico (Immune- enhancement).Estimula comunicación de célula a célula.Disminuye el riesgo de algunos tipos de cáncer

β-Caroteno Vegetales de hojas verdes y frutas y verduras de color amarillo y naranja (zanahorias, albaricoques, espinacas, camotes, calabaza, pimiento, col rizada, melón).

Mejoramiento inmunológico (Immune- enhancement).Enfermedades coronarias.Eficiente en la protección del riesgo del cáncer en piel (UV).Anticancerígeno.

Licopeno Tomates, sandias, Reduce incidencia de las


Carotenoides

albaricoques, melocotones.

patologías cancerosas.Reduce enfermedades cardiovasculares, diabetes y osteoporosis.

Luteína / Zeaxantina Verduras de hoja verde (espinacas, col rizada), pimientos rojos, maíz, tomates, maíz, y yemas de huevo.

Filtro protector frente la luz azul del espectro (piel y en la retina).Disminuye la degeneración macular senil, cataratas, y el riesgo de enfermedades cardiovasculares y ciertos tipos de cáncer.

Astaxantina Algas verdes, salmón, trucha, crustáceos.

Potencial bioactivo que incluye su actividad antioxidante, anticancerígena, antidiabética y antiinflamatoria.Efectos protectores en los sistemas gástricos, hepático, neurológico, cardiovasculares, ocular y piel.

Focoxantina Algas pardas. Anti-cáncer, anti-alérgica,anti-obesidad, anti-inflamatorio, y contra la osteoporosis.

Mecanismos por el cual algunos carotenoides suprimen la carcinogénesis


Carotenoides

PROBLEMAS GENERADOS POR FALTA DE CONSUMO DE LOS CAROTENOIDES


CAROTENOIDES

Efectos anti-oxidativo

Modulación de la superfamilia de

receptores nucleares

Anti-angiogénesis

Anti-proliferación

Inducción de la apoptosis

Mejoramiento de las

comunicacion intracelular

Inducción de la diferenciación

celular

Modulacion de la fase enzimatica I

y IIModulación

inmune

Anti-inflamatorio

Carotenoides

CARENCIA DE β- CAROTENO

La carencia alimentaria de vitamina A afecta frecuentemente y de manera importante a los ojos y puede llevar a la ceguera. La xeroftalmía, que significa sequedad de los ojos (de la palabra griega xerosque significa seco), es el término que se utiliza para incluir las manifestaciones oculares resultantes de la falta de vitamina A. La carencia de vitamina A tiene además un papel en varios cuadros clínicos no relacionados con los ojos, y puede contribuir a aumentar la tasa de mortalidad infantil, sobre todo en niños con sarampión. Se ha demostrado que animales de laboratorio con dietas carentes de vitamina A pueden influir en la presencia de infecciones agudas. Aparte del ojo, la carencia de vitamina A también afecta adversamente las superficies epiteliales, y se asocia con un aumento en la incidencia de ciertos tipos de cáncer, incluso el cáncer de colon. Las manifestaciones oftálmicas graves de la carencia de vitamina A producen destrucción de la córnea y ceguera, y se observan principalmente en niños de corta edad. Esta enfermedad algunas veces se denomina queratomalacia.


Carotenoides

CARENCIA DE LICOPENO

No hay una definición bien establecida de la deficiencia de licopeno. Lo que se puede decir es que tomar betacaroteno junto con licopeno podría aumentar la

cantidad de licopeno que es absorbida por el cuerpo. La dosis apropiada del licopeno depende de muchos factores tales como la edad de la persona, el estado de salud y varias otras condiciones. En este momento no hay suficiente información científica para determinar un rango de dosis apropiado para el uso del licopeno.

CARENCIA DE LUTEÍNA Y ZEAXANTINA

Una carencia de luteína aumenta el riesgo de desarrollar un enturbiamiento del cristalino, llamado también cataratas. Un aporte suficiente de luteína mediante la alimentación en forma de suplemento nutricional puede reducir significativamente el riesgo de aparición de cataratas (hasta el 20 por ciento) y de degeneración macular (hasta el 40 por ciento) Si se consumen seis porciones diarias de frutas y hortalizas están cubiertos los 5-6 mg de carotenoides recomendados, que incluyen luteína y zeaxantina.


Carotenoides

PROBLEMAS GENERADOS POR EL EXCESO DE CONSUMO DE CAROTENOIDES

Sabemos que la ingesta de nutrientes es fundamental para el correcto funcionamiento de nuestro organismo por ello se consumen frutas y vegetales que las contienen. Es cierto que es necesario mantener unos buenos niveles en el organismo para que éste funcione bien, pero pasarse no es bueno.

En el sector de salud se conoce mucho más acerca de los beneficios que nos brindan los carotenoides, pero también tenemos desventajas debido al consumo excesivo de los mismos, que nos generan problemas en la salud.

BETA CAROTENO

Los betacarotenos son la vitamina A, necesaria para el correcto funcionamiento de muchos órganos fundamentales en nuestro cuerpo.

Lo que mucha gente no sabe es que sobrepasar los niveles de betacarotenos durante un periodo prolongado de tiempo no es nada aconsejable para nuestra salud general, ya que el exceso de vitamina A tendrá una serie de consecuencias.

DAÑO A ALGUNOS ÓRGANOS

En primer lugar vamos a ver que este exceso afectará a los órganos que sintetizan la vitamina A para su correcto funcionamiento. Con un exceso continuado estaremos poniendo en riesgo nuestra vista, los huesos y hasta el estado general de la piel.


Carotenoides

Una de las consecuencias más comunes se llama hipervitaminosis A y es debido a tener demasiada Vitamina A en el cuerpo. Existen dos tipos de hipervitaminosis A: Aguda: provocada por tomas un exceso de Vitamina A en un periodo

corto de tiempo. Crónica: toma de un exceso de Vitamina A pero durante un periodo más

largo.

Los síntomas más frecuentes son:

Reblandecimiento de los huesos del cráneo (se llama craneotabes en los niños)

Osteoporosis Visión borrosa en los niños Dolor óseo y entumecimiento Fontanelas muy grandes en los

bebés Disminución del apetito (anorexia) Mareo, irritabilidad Náuseas y vómitos Visión doble Somnolencia y fatiga Dolor de cabeza (cefalea) Impotencia en los varones Cabello y piel frágiles: pérdida de cabello, piel seca y amarillenta o

dermatitis seborreica Hinchazón del tejido mamario en los hombres (ginecomastia) Aumento del tamaño del hígado y el bazo (hepatoesplenomegalia)

MUJERES EMBARAZADAS

En el caso de las mujeres embarazadas es importante cuidar la ingesta de betacarotenos y complementos que los contengan, ya que se corre el riesgo de padecer un exceso de este nutriente haciendo que tenga efectos directos sobre el feto que se traducirán en malformaciones. No siempre


Carotenoides

esto sucederá así, pero el riesgo de que se produzca es elevado. Por ello es necesario que controlemos este punto para evitar males innecesarios.

El tratamiento comprende simplemente la suspensión del consumo excesivo de

Vitamina A. La mayoría de casos se recuperan totalmente aunque, en ocasiones,

pueden quedar secuelas: osteoporosis, retraso del desarrollo, daño hepático y

renal o cáncer de próstata.

La mejor prevención es llevar una dieta equilibrada.

LICOPENO

El licopeno debido a sus características tiene propiedades muy beneficiosas para el ser humano, una de las más importantes es la reducción de posibilidades de padecer cáncer, pero también existen advertencias por su consumo excesivo.

ALERGIAS

Las personas que sufren de alergia o hipersensibilidad conocidas al licopeno o a los tomates deben evitar el consumo de alimentos ricos en licopeno.

EFECTOS SECUNDARIOS Y ADVERTENCIAS

La seguridad de los suplementos de licopeno no se ha estudiado rigurosamente. El repaso a la bibliografía científica disponible encuentra que, en general, los tomates, los productos derivados del tomate y los suplementos de licopeno se toleran bien. Sin embargo, se han informado reportes poco comunes de diarrea, náuseas, dolor o calambres estomacales, gases, vómitos y pérdida del apetito. Los tomates y productos derivados del tomate pueden ser ácidos e irritar úlceras de estómago. Se ha asociado el licopeno con muerte por hemorragia relacionada con cáncer, la causa no es clara.


Carotenoides

INTERACCIÓN CON MEDICAMENTOS

De acuerdo con estudios en humanos, los alimentos basados en el tomate pueden evitar la agregación plaquetaria y la trombosis. En teoría, el licopeno puede aumentar el riesgo de sangrado cuando se toma con medicamentos que aumentan el riesgo de sangrado. Entre los ejemplos se incluyen la aspirina, anticoagulantes ("adelgazantes de la sangre") como warfarina (Coumadin®) o heparina, medicamentos antiplaquetarios como clopidogrel (Plavix®) y medicamentos antiinflamatorios no esteroides como ibuprofeno (Motrin®, Advil® o naproxeno (Naprosyn®, Aleve®).

INTERACCIONES CON HIERBAS Y SUPLEMENTOS DIETÉTICOS

Los estudios informan de varios efectos de tomar licopeno con betacaroteno. Algunos informan de subida en el nivel de licopeno, mientras que otros no advierten de ningún cambio o disminución en éste. La cantaxantina, parece reducir la absorción del licopeno proveniente de las fuentes alimenticias, y su uso puede llevar a un descenso en los niveles de licopeno en sangre.

Los estudios de laboratorio sugieren posibles interacciones entre el licopeno y otras vitaminas o suplementos, aunque la importancia de las mismas en el cuerpo humano no se conoce. Algunos ejemplos son el aumento de los efectos antioxidantes cuando se combina el licopeno con la luteína, o el descenso en el crecimiento de células parecidas a las del cáncer cuando se toma con vitamina D o E.

El aceite rojo de palma puede aumentar los niveles de licopeno en sangre.

De acuerdo con estudios en humanos, los alimentos basados en el tomate pueden evitar la agregación plaquetaria y la trombosis. En teoría, el licopeno puede aumentar el riesgo de sangrado cuando se toma con hierbas y


Carotenoides

suplementos que se cree que aumentan el riesgo de sangrado. Se ha informado de varios casos de sangrado con el uso de Ginkgo biloba, y menos casos con ajo y palma enana americana. En teoría, muchos otros agentes pueden aumentar el riesgo de sangrado, aunque no se ha demostrado en la mayoría de los casos..

Se ha sugerido que cuando se toman licopeno e isoflavonas de soya juntos, los beneficios potenciales de ambos suplementos se pueden anular.

ASTAXANTINA

CONTRAINDICACIONES ASOCIADAS AL CONSUMO DE ASTAXANTINA

Aunque la investigación sugiere que los efectos secundarios de la astaxantina son bajos, siempre existe la posibilidad de contraindicaciones en determinadas personas, o si se consume en cantidades elevadas. Debes ser especialmente cauteloso al tomar el suplemento si tienes alguna de las siguientes condiciones: asma, complicaciones de tiroides, osteoporosis, hipertensión o sensibilidad hormonal.

Tomando altas dosis de astaxantina puede dar lugar a alteraciones de la pigmentación de la piel, dándola un color amarillento, efecto que debe desaparecer después de cesar el consumo de este suplemento.

Como cualquier otro suplemento dietético puede provocar efectos secundarios no deseados mezclado con otros suplementos o medicamentos adicionales. Algunos antihistamínicos, medicamentos para el asma y medicamentos en tratamientos hormonales podría no reaccionar bien con la astaxantina. Por esa


Uno de los efectos adversos tras el consumo excesivo de astaxantina son las reacciones alérgicas en personas que tienen hipersensibilidad a otros carotenoides.

Carotenoides

razón, es fundamental consultar a un profesional de la salud certificado antes de añadir astaxantina a tu plan dietético. El uso de otros antioxidantes carotenoides como el beta caroteno y el licopeno con astaxantina reduce la absorción y no es recomendable.

Otros efectos secundarios:

Si bien son mucho menos frecuentes, son presión arterial baja, el aumento del crecimiento del cabello debido a cambios hormonales, la disminución de los niveles de calcio en sangre, la disminución de la libido y el aumento de las mamas en los hombres.

Algunas personas pueden notar un ligero color anaranjado en sus heces mientras consumen astaxantina. Es un efecto inofensivo causado por pequeñas cantidades del pigmento que pasa a través del sistema digestivo.

LUTEÍNA

EFECTOS SECUNDARIOS Y CONTRAINDICACIONES

No se ha observado ningún efecto secundario serio en el aporte complementario de luteína en las dosis recomendadas. La toma de dosis más elevadas de luteína puede producir molestias gastrointestinales. En personas con hipersensibilidad a cualquiera de los componentes del preparado, se recomienda que no se empiece con la toma. No está indicado para mujeres embarazadas o en período de lactancia.


http://es.wikipedia.org/wiki/Carotenoide

Carotenoides

RECOMENDACIONES

Como es entendido los carotenoides juegan un papel importante en la salud humana actuando como antioxidantes biológicos, protegiendo las células y los tejidos del daño provocado por los radicales libres. Nuestro organismo no puede producir carotenoides, así que deben ser ingeridos a través de la dieta combinando las distintas fuentes, a partir de alimentos enriquecidos o de suplementos.

Este pigmento nos brinda grandes beneficios en el organismo, por lo cual los podemos recomendar por la siguiente información proporcionada:

Son considerados pro-Vitaminas porque se pueden convertir en Vitamina A activas. La Vitamina A sirve para varias funciones biológicas, entre las que se incluye la participación en la síntesis de ciertas glico-proteínas. También son efectivos antiradicales por sus propiedades antioxidantes.

Interesantes activos para incorporar a cremas y productos cosméticos diseñados para proteger e hidratar la piel: previenen del envejecimiento prematuro y neutralizan la acción de los radicales libres oxigenando la piel.

Protección frente a la degeneración macular. Se ha descrito que las personas que consumen luteína, el principal carotenoide presente en la zona central de la retina del ojo, y zeaxantina, carotenoide natural presente en vegetales y frutas, regularmente muestran protección contra la degeneración macular relacionada con la edad.

Propiedades antioxidantes y antiproliferantes han relacionado el licopeno con la reducción de posibilidades de padecer cáncer de próstata y enfermedades cardiovasculares.

La Astaxantina es un fuerte antioxidante, mucho más que la Vitamina E y otros carotenoides, de forma que es conocido por ser un efectivo compuesto antiradicalario.

Pero su consumo de forma excesiva y en cantidades menores a las requeridas puede proporcionarnos daños por lo que debemos tener sumo cuidado en nuestra alimentación, por lo cual es recomendable tener una alimentación balanceada para prevenir alteraciones.

A continuación detallaremos los males proporcionados por extremos opuestos de consumo de carotenoides:


Carotenoides

Por su déficit:

Afecta frecuentemente y de manera importante a los ojos y puede llevar a la ceguera. La xeroftalmía, que significa sequedad de los ojos, es el término que se utiliza para incluir las manifestaciones oculares resultantes de la falta de vitamina A.

La carencia de vitamina A tiene además un papel en varios cuadros clínicos no relacionados con los ojos, y puede contribuir a aumentar la tasa de mortalidad infantil, sobre todo en niños con sarampión. Se ha demostrado que animales de laboratorio con dietas carentes de vitamina A pueden influir en la presencia de infecciones agudas. Aparte del ojo, la carencia de vitamina A también afecta adversamente las superficies epiteliales, y se asocia con un aumento en la incidencia de ciertos tipos de cáncer, incluso el cáncer de colon. Las manifestaciones oftálmicas graves de la carencia de vitamina A producen destrucción de la córnea y ceguera, y se observan principalmente en niños de corta edad. Esta enfermedad algunas veces se denomina queratomalacia.

Por el exceso de carotenoides:

Es poco frecuente para el público la existencia de problemas generados por el exceso de algún alimento, en este caso pigmentos orgánicos, es por ello que en las siguientes líneas redactaremos las enfermedades que origina una ingesta excesiva de carotenoides:

Puede provocar efectos nocivos en los órganos que la metabolizan (ojos, huesos e hígado). La abundancia de este componente se relaciona con visión borrosa, pérdida de peso, falta de apetito y osteoporosis, entre otros síntomas. Los suplementos de vitamina A, o beta-caroteno, son motivo de preocupación para los profesionales de la salud, a pesar de que pueden adquirirse sin receta médica en farmacias y en tiendas de herbodietética.

La carotenemia es una alteración de la pigmentación de la piel producida por un exceso de betacarotenos en el organismo. Esta enfermedad produce un tono anaranjado en la piel que se corrige cuando en la dieta se disminuye el consumo de carotenoides. Sus efectos son estéticos.


Carotenoides

CONCLUSIONES

Gracias a la información brindada tenemos el conocimiento de la presencia de carotenoides en alimentos de consumo diario.

Es posible señalar que existen efectos positivos en la ingesta de carotenoides por su acción preventiva de ciertos tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares y oculares, también en aquellas relacionadas con la edad.

Se concluye que todo ser humano debe mantener una alimentación balanceada para evitar los problemas generados por el exceso y déficit de este pigmento orgánico, ya que pueden causar secuelas en nuestros cuerpos como osteoporosis, cáncer de colon y otros males más.

También tenemos la percepción que los carotenoides se encuentra en alimentos que desconocíamos tales como la espinaca, las judías verdes, guayaba, ciruela, etc; que no poseen el color que solíamos pensar que este pigmento brinda. Esto se debe a variaciones en sus estructuras pero manteniendo composición de la familia de terpenos.


BIBLIOGRAFÍA

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