Carotenoidele (pigmentii carotenoizi) sunt pigmenti naturali liposolubili care dau multor fructe, legume si altor organisme culorile galben, portocaliu si rosu. Literatura de specialitate le-a studiat extensiv deoarece unele carotenoide pot fi transformate in vitamina A, iar altele participa la protectia antioxidanta si au functii specifice, inclusiv la nivelul ochiului.
Organismul uman nu sintetizeaza carotenoide, astfel ca acestea trebuie obtinute prin alimentatie. Efectele lor depind insa de tipul carotenoidului, cantitatea consumata si sursa alimentara, iar suplimentele in doze mari nu au acelasi profil de siguranta ca alimentele bogate in acesti compusi.
Ce sunt carotenoidele?
Carotenoidele reprezinta o familie de peste 750 de pigmenti organici, produsi in principal de plante, alge, fungi si anumite bacterii fotosintetizante. Sunt molecule liposolubile, ceea ce inseamna ca absorbtia lor intestinala este favorizata de prezenta grasimilor in alimentatie.
In plante, carotenoidele indeplinesc functii esentiale. Participa la fotosinteza ca pigmenti auxiliari, contribuie la protejarea celulelor impotriva excesului de lumina si a speciilor reactive de oxigen si servesc drept precursori pentru anumite molecule de semnalizare si hormoni vegetali.
Pentru om, cei mai cunoscuti carotenoizi sunt β-carotenul, α-carotenul, licopenul, luteina, zeaxantina si β-criptoxantina. Acestia reprezinta o proportie importanta din carotenoidele intalnite in alimentatie si in sange.
Culoarea unui aliment nu indica insa intotdeauna cantitatea de carotenoide pe care acesta o contine. Spanacul si kale, de exemplu, sunt foarte bogate in luteina si β-caroten, dar culoarea acestora este mascata de clorofila (care da culoarea verde).
Tipuri de carotenoide
Din punct de vedere chimic, carotenoidele sunt impartite in doua clase principale: caroteni, formati exclusiv din carbon si hidrogen, si xantofile, care contin si oxigen. O alta clasificare importanta pentru nutritie tine de capacitatea lor de a fi transformate in vitamina A.
Ce sunt carotenii?
Carotenii sunt hidrocarburi liposolubile, in general galbene, portocalii sau rosii.
β-carotenul
β-carotenul este cel mai cunoscut carotenoid cu activitate de provitamina A. Organismul il poate transforma in retinal si ulterior in retinol, forma activa a vitaminei A. Se gaseste in morcovi, cartofi dulci, dovleac, spanac si caise.
α-carotenul
α-carotenul are, de asemenea, activitate de provitamina A, insa capacitatea sa de conversie este mai redusa decat cea a β-carotenului. Sursele importante includ morcovii si dovleacul.
Licopenul
Licopenul este un carotenoid rosu, fara activitate de provitamina A. Se remarca prin capacitatea de a neutraliza oxigenul singlet in sisteme experimentale. Rosiile, pepenele rosu si grepfrutul roz sunt surse importante.
γ-carotenul
γ-carotenul apare in cantitati mai mici si participa la biosinteza altor carotenoide.
Ce sunt xantofilele?
Xantofilele contin oxigen in structura lor chimica.
Luteina si zeaxantina
Luteina si zeaxantina sunt concentrate in retina umana, in special in macula. Ele formeaza pigmentul macular si absorb o parte din lumina albastra cu energie ridicata.
β-criptoxantina
β-criptoxantina este o xantofila cu activitate de provitamina A. O gasim in mandarine, portocale, papaya si ardei rosu.
Astaxantina
Astaxantina este un pigment rosiatic produs in principal de microorganisme si microalge si acumulat ulterior in organisme marine. Somonul, pastravul si crustaceele reprezinta surse alimentare.
Fucoxantina
Fucoxantina este caracteristica algelor brune si diatomeelor si poate fi intalnita in alimente precum wakame.
Ce functii indeplinesc carotenoidele in organismul uman?
Carotenoidele au functii diferite, iar efectele unei molecule nu trebuie atribuite intregii clase. Unele sunt precursori ai vitaminei A, in timp ce altele se concentreaza in anumite tesuturi sau participa la mecanisme antioxidante.
Carotenoidele sunt precursori ai vitaminei A
β-carotenul, α-carotenul si β-criptoxantina pot fi transformate in vitamina A. Vitamina A este necesara pentru:
- functionarea normala a vederii;
- diferentierea si dezvoltarea celulara;
- integritatea pielii si a mucoaselor;
- functia sistemului imunitar;
- dezvoltarea embrionara normala.
Conversia carotenoidelor in vitamina A este reglata de organism, motiv pentru care consumul de alimente bogate in β-caroten are un profil diferit de administrarea unor cantitati foarte mari de vitamina A preformata.
Au activitate antioxidanta
Structura carotenoidelor include multiple legaturi duble conjugate, care le permit sa interactioneze cu oxigenul singlet si alte specii reactive. Prin aceste mecanisme, carotenoidele pot participa la limitarea stresului oxidativ, fenomen care contribuie la deteriorarea lipidelor, proteinelor si materialului genetic.
Sustin sanatatea ochilor
Luteina si zeaxantina sunt carotenoidele dominante in macula lutea, regiunea centrala a retinei responsabila pentru vederea de mare precizie. Ele absorb o parte din lumina albastra si participa la protectia tesutului retinian impotriva stresului fotooxidativ.
Aportul alimentar adecvat de luteina si zeaxantina este asociat cu sanatatea maculara, iar aceste substante au fost cercetate in special in contextul degenerescentei maculare legate de varsta.
Sustin sistemul imunitar si sanatatea celulelor
Carotenoidele pot modula anumite procese inflamatorii si imunitare si au fost studiate pentru influenta asupra activitatii limfocitelor, comunicarii intercelulare si expresiei genelor, iar rezultatele sunt foarte promitatoare.
O parte dintre aceste efecte provin din cercetari experimentale, astfel incat ele nu trebuie interpretate ca dovezi ca administrarea suplimentelor cu carotenoide previne sau trateaza anumite boli.
Surse alimentare de carotenoide
O dieta variata, bogata in legume si fructe de culori diferite, furnizeaza mai multe tipuri de carotenoide. Daca se consuma alaturi de o sursa de grasimi sanatoase, absorbtia lor intestinala este mult mai buna.
Unde se gaseste β-carotenul?
Sursele importante includ:
- morcovi;
- cartofi dulci;
- dovleac;
- caise si mango;
- ardei rosu;
- spanac, kale si broccoli.
Legumele verde-inchis pot contine cantitati importante de β-caroten, chiar daca nu au culoare portocalie tipica.
Ce alimente contin α-caroten?
Este prezent in special in:
- morcovi galbeni si portocalii;
- dovleac;
- dovleac de iarna;
- unele fructe, inclusiv bananele, in cantitati mai mici.
Care sunt principalele surse de licopen?
Rosiile si produsele obtinute din acestea reprezinta principala sursa alimentara de licopen alimentar. Alte surse sunt:
- pepenele rosu;
- grepfrutul roz;
- guava;
- papaya.
Prelucrarea termica a rosiilor creste biodisponibilitatea licopenului, in special cand acestea sunt consumate cu putin ulei.
Unde se gasesc luteina si zeaxantina?
Sursele vegetale importante sunt:
- spanacul;
- kale;
- patrunjelul;
- broccoli;
- nasturelul;
- porumbul galben.
Galbenusul de ou contine cantitati mai mici decat unele legume, dar matricea sa lipidica favorizeaza absorbtia carotenoidelor.
Ce alimente contin β-criptoxantina?
Este prezenta in:
- mandarine si portocale;
- papaya;
- kaki;
- piersici;
- dovleac;
- ardei gras rosu.
Alte carotenoide alimentare
Alte carotenoide din alimentatie includ astaxantina din somon, pastrav, creveti si alte organisme marine, precum si capsantina si capsorubina din paprika si ardeii rosii. Fitoenul si fitofluenul sunt precursori aproape incolori ai altor carotenoide si apar in rosii, morcovi, caise si citrice.
Suplimentarea in doze mari cu β-caroteni, riscul de cancer si cresterea mortalitatii
Este de dorit sa ne asiguram un aport zilnic adecvat de carotenoide alimentare printr-o alimentatie variata, insa suplimentarea cu doze mari de β-caroten a fost asociata cu riscuri mari in anumite categorii de persoane, in special la fumatori si la persoanele expuse profesional la azbest.
Doua studii clinice majore au schimbat semnificativ recomandarile privind suplimentele cu β -caroten.
Ce a aratat studiul ATBC?
Studiul Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention (ATBC), desfasurat in Finlanda, a inclus aproape 29.000 de barbati fumatori cu varste cuprinse intre 50 si 69 de ani. Participantii care au primit 20 de miligrame de β-caroten pe zi au prezentat:
- crestere cu aproximativ 18% a incidentei cancerului pulmonar;
- crestere cu aproximativ 8% a mortalitatii totale.
Rezultatele au contrazis ipoteza existenta anterior potrivit careia administrarea unor doze mari de β-caroten ar putea proteja fumatorii impotriva cancerului pulmonar.
Ce a demonstrat studiul CARET?
Studiul american Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial (CARET) a inclus fumatori, fosti fumatori si persoane cu expunere profesionala la azbest. Participantii din grupul activ au primit zilnic 30 de miligrame de β-caroten si 25.000 UI de palmitat de retinil (forma a vitaminei A).
Studiul a fost oprit inainte de termen deoarece in grupul care primea suplimente s-au observat:
- crestere cu aproximativ 28% a incidentei cancerului pulmonar;
- crestere cu aproximativ 17% a mortalitatii din toate cauzele.
Aceste rezultate sunt motivul pentru care suplimentele cu doze mari de β-caroten nu sunt recomandate fumatorilor si persoanelor care se expun la azbest pentru prevenirea cancerului.
Concluzia nu trebuie extinsa asupra surselor alimentare de β-caroten sau asupra altor tipuri de carotenoide. Studiile ATBC si CARET au analizat suplimente concentrate, in doze mult mai mari, s-au axat pe fumatori si s-au desfasurat intr-un context diferit de consumul carotenoidelor ca parte a unei alimentatii obisnuite.
Bibliografie:
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1958856/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8205268/
- https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199404143301501
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6835724/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10609869/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK225469/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29885291/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3083653/