Fx Y Luxaciones
arizmndz4 de Marzo de 2012
5.530 Palabras (23 Páginas)656 Visitas
Introducción
Los carotenoides, como clase de pigmentos liposolubles presentes en
distintos organismos, fueron conocidos como entidad química 100 años
antes de que Karrer preparara, en 1931, el primer concentrado de vitamina
A a partir de fuentes naturales. Aunque a lo largo del S. XIX existe
un cúmulo de información sobre la presencia y detección de carotenoides,
se produce el aislamiento de “carotenos” (Wackenroder, 1831) y
se acuña el término “xantofila” para el “pigmento amarillo” de las hojas
en otoño (Berzelius, 1837), no es hasta 1906 cuando Tswett describe la
primera separación por cromatografia en columna de pigmentos vegetales
(clorofilas, carotenos y xantofilas), y a quien se debe el concepto de
“carotenoides” (Isler, 1971). En 1909, Stepp observó que los ratones blancos,
sometidos a un régimen completo pero carente de sustancias solubles
en alcohol y éter, no podían sobrevivir. Poco después, McCollum y
Davis (1913) describen un factor liposoluble en la grasa de mantequilla,
posteriormente caracterizado como vitamina A, necesario para estimular
el crecimiento de las ratas alimentadas con una dieta incompleta. Dado
que algunos extractos de plantas coloreadas tenían efectos similares,
se pensó que estos pigmentos podían ser transformados biológicamente
en vitamina A (retinol), hecho que fue demostrado por Moore en 1930,
coincidiendo con la elucidación de las estructuras del retinol y los carotenoides
por Karrer (Stepp y cols., 1939; Machlin, 1984; Olson, 1992). Setenta
años después, los carotenoides siguen constituyendo la principal ,
si no la única, fuente de vitamina A para casi tres millones al año de niños
menores de cinco años afectos de xeroftalmía y más de 250 millones
con deficiencia moderada o severa de vitamina A (WHO, 1998).
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 “de novo” aunque sí puede
transformar algunos 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 los aditivos alimentarios
(Bauerfeind, 1981).
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 los más de 600 identificados en la naturaleza). En
las últimas décadas, el hallazgo de otras actividades biológicas, y la relación
con la incidencia de ciertas enfermedades (cáncer, cardiovasculares,
cataratas, maculopatía senil, etc.) ha aumentado el interés por
estos compuestos.
La caracterización y cuantificación del mayor número de carotenoides,
en el organismo humano y en alimentos es esencial para una
mejor interpretación de los estudios epidemiológicos que relacionan
dieta y salud. Sin embargo, no hay que olvidar que esta asociación es
muy compleja dado el origen multifactorial de estas enfermedades. La
dieta es sólo uno de los potenciales factores implicados y los individuos
no presentan un mismo riesgo frente al desarrollo de las enfermedades
crónicas o degenerativas. No obstante, el potencial efecto
beneficioso sobre la salud de un aporte elevado de carotenoides específicos
junto con las posibilidades de las prácticas agrícolas (ej. eligiendo
variedades), biotecnológicas (ej. alimentos transgénicos) y de
tecnología alimentaria (ej. desarrollo de alimentos funcionales) hacen
que el estudio de los carotenoides y su posible impacto sobre la salud
constituya un reto para el futuro.
12 Begoña Olmedilla, Fernando Granado e Inmaculada Blanco
Estructura química.
Propiedades físicas y químicas
El término carotenoides designa a compuestos isoprenoides (tetraterpenos)
generalmente de 40 carbonos. Su estructura básica es lineal,
simétrica e invertida en el centro, y puede estar modificada mediante
hidrogenación, deshidrogenación, ciclación, isomerización,
oxigenación, etc., dando lugar a una gran variedad de estructuras (Figuras
1 y 2). Presentan como característica estructural un sistema con-
Figura 1
Esquema general de la ruta biosintética de carotenoides
jugado de dobles enlaces. Este grupo cromóforo es el responsable de
que los carotenoides absorban energía lumínica en la región visible del
espectro y por tanto de su fuerte capacidad colorante. La longitud de
onda máxima a la que absorben dependerá, entre otros factores, del
número de dobles enlaces conjugados y de la existencia de anillos cerrados
en la molécula (Zechmeister, 1944, 1962).
Actualmente han sido aislados y caracterizados más de 600 CAROTENOIDES,
que atendiendo a su composición química, se pueden
dividir en dos grupos: CAROTENOS o compuestos hidrocarburados
(menos del 10%) y XANTOFILAS u oxicarotenos, que presentan oxí-
14 Begoña Olmedilla, Fernando Granado e Inmaculada Blanco
Figura 2
Estructura y denominación de los principales carotenoides
presentes en suero humano
Carotenoides y salud humana 15
geno en su estructura, generalmente en los anillos terminales. Debido
a la presencia de dobles enlaces, los carotenoides se presentan en distintas
formas geométricas (isomería cis/trans o “Z/E”), que se pueden
interconvertir por acción de la luz, energía térmica o química. Recientemente,
el interés en las formas “cis” se debe al papel biológico
de los “cis-retinoides” y la posibilidad de semejante función en los carotenoides
o su actividad como precursores de aquellos.
Debido a su naturaleza, los carotenoides son solubles en disolventes
apolares y su grado de solubilidad dependerá de los grupos sustituyentes
de la molécula (–OH, –C=O, etc.), propiedad que se utiliza
para los procesos de extracción y purificación de los mismos. Los carotenos
son muy solubles en eter de petróleo y hexano, mientras que
las xantofilas se disuelven mejor en metanol o etanol. En general, los
carotenoides son sensibles a la luz, oxígeno, calor, ácidos y peróxidos.
La estabilidad depende de diversos factores, entre los que destaca el
oxígeno, en cuya presencia las reacciones más frecuentes son la isomerización
y la fragmentación. En presencia de oxígeno, se produce
una degradación oxidativa, a menudo paralela a la oxidación de lípidos.
La tasa de oxidación depende de la presión parcial de oxígeno, actividad
del agua y temperatura. Los carotenoides, en general, son más
estables en sistemas con elevado grado de insaturación, ya que el propio
sistema acepta más fácilmente oxígeno y radicales libres, antes que
el carotenoide. Inversamente, en sistemas con lípidos saturados los carotenoides
presentan mayor inestabilidad. En consecuencia estos compuestos
pueden actuar como prooxidantes o antioxidantes dependiendo
del sistema donde se encuentren.
Propiedades físicas y químicas más importantes de los carotenoides
incluyen: insolubilidad en agua, unión con superficies hidrofóbicas,
absorción lumínica, atenuación del nivel energético (“quenching”)
de los singletes de oxígeno, bloqueo (“scavenging”, “trapping”) de las
reacciones mediadas por radicales libres, y ser fácilmente isomerizables
y oxidables.
Carotenoides y salud humana 17
Biodisponibilidad:
absorción, metabolismo y eliminación
Alrededor de 40-50 carotenoides estan disponibles en la alimentación
para ser absorbidos, metabolizados o utilizados por el organismo
humano. Una cantidad apreciable puede absorberse mediante difusión
pasiva por la mucosa intestinal, siendo incorporada sin modificar
en los quilomicrones y secretada al torrente circulatorio (Erdman y
cols, 1993; Parker, 1996). En el suero humano, se han identificado alrededor
de 34 carotenoides, incluyendo 13 isómeros y 8 metabolitos
(Khachick y cols, 1992; 1997). De ellos, luteína, zeaxantina, licopeno,
β-criptoxantina, α- y β-caroteno, representan cerca del 90% o más de
los carotenoides circulantes en el hombre (Bieri y cols, 1985). Dada su
ausencia en suero y tejidos, se ha considerado que epoxi-carotenoides
como violaxantina y neoxantina, presentes de forma abundante en frutas
y hortalizas, no eran absorbidos a partir de la dieta, posiblemente
por su destrucción en el tracto gastrointestinal. Sin embargo, recientemente
se ha demostrado que el 5-6-epoxy-β-caroteno es absorbido
tanto a partir de suplementos como de fuentes dietéticas (Barua, 1999).
Los carotenoides se ingieren con la dieta en forma libre, como ésteres
o unidos a proteínas. En la parte alta del intestino se incorporan
a las micelas lipídicas junto con ésteres de retinilo, triglicéridos, fosfolípidos
y ésteres del colesterol que serán objeto de
...