I carotenoidi (fitocomposti)


Beta-caroteneSono stati riconosciuti e catalogati più di 600 composti appartenenti a questa famiglia, non tutti si ritrovano negli alimenti, ma si ritiene ce ne siano degli altri ancora da scoprire. Sono peculiari del regno vegetale, mentre in quello animale possono essere sintetizzati solo dagli afidi. Sono molto abbondanti in natura e si ritrovano in tutte le parti delle piante (frutti, semi, foglie e radici). Hanno proprietà pigmentanti di colore rosso-arancio (β-carotene nelle carote, zeaxantina nel mais), alcuni più tendenti al giallo (violaxantina e aurozantina nelle calendule), altri al rosso (licopene nel pomodoro). Il colore diventa più intenso con l'aumentare del numero di doppi legami tra gli atomi di carbonio (C=C) contenuti all'interno della molecola ed è direttamente proporzionale al contenuto di carotenoidi.

Questi fitocomposti non sono presenti nei frutti acerbi perché si formano durante il processo di maturazione. Sono responsabili del tipico colore di zucca, carota, anguria, albicocca, pomodoro, peperone, melone, ma anche di quello delle foglie autunnali. In autunno, infatti, il colore delle foglie si presenza giallo-arancio come conseguenza della degradazione della clorofilla, che nelle stagioni precedenti copriva e mascherava il colore dei carotenoidi, normalmente presenti in quantità inferiori rispetto ad essa, come succede anche in altri tipi di foglie, steli ed erba.

I carotenoidi, nelle piante, partecipano alla fotosintesi, consentendo di assorbire lunghezze d'onda differenti rispetto a quelle assorbite dalla clorofilla. La clorofilla A è l'unica responsabile della conversione di energia luminosa in energia chimica e assorbe nella zona del rosso, compresa tra 655-630 nm, con un massimo a 642 nm. I carotenoidi, notevolmente più stabili della clorofilla, che si degrada rapidamente, estendono lo spettro di assorbimento fino a 402-470 nm, nella zona del blu-violetto, per poi trasmettere l'energia alla clorofilla. Possiedono, inoltre, una funzione protettiva, proteggendo la clorofilla stessa dalla grande produzione di radicali liberi che si formano durante la fotosintesi.

Quest'ultima funzione viene espletata anche all'interno dell'organismo umano.

L'azione dei carotenoidi nei confronti delle malattie è relativa proprio alle loro capacità antiossidanti, in particolar modo, grazie alla loro peculiare struttura, a quella di eliminare i radicali liberi foto-indotti e ritornare in breve alla loro forma originaria, senza “consumarsi” dopo aver esercitato la loro funzione, come accade ad altri agenti riducenti. Questa azione risulta molto più efficace quando i carotenoidi agiscono insieme alle vitamine C ed E, anch'esse dotate di importante azione antiossidante. Il β-carotene e la vitamina E, insieme, possono agire come uno spazzino (scavenger) nei confronti dell'ossigeno singoletto, inibendo l'ossidazione lipidica, in particolare delle lipoproteine LDL, imputate dei processi di degenerazione dell'endotelio vasale nelle coronaropatie e di svariati altri danni, tra cui alterazioni di membrana. Queste ed altre caratteristiche conferiscono ai carotenoidi azione antitumorale e di modulazione del sistema immunitario.

Alcuni di questi pigmenti, come l'α-carotene, il β-carotene, il γ-carotene e la β-criptoxantina sono importanti provitamine A. Tra i 600 carotenoidi identificati, solo 50 sono anche precursori della vitamina A, mentre tutti possiedono azione antiossidante. Il β-carotene è quello che presenta la più alta attività provitaminica e può essere utilizzato dall'organismo umano come fonte di vitamina A. I frutti e i vegetali di colore arancione (carote, arance, albicocche, meloni retati e mango) sono i più ricchi di β-carotene e la sua quantità è direttamente proporzionale all'intensità della colorazione.

Tra le azioni protettive dei carotenoidi troviamo anche quella sulla vista e sulla pelle. Studi in vitro su cellule tumorali mostrano che il β-carotene inibisce la proliferazione cellulare e induce apoptosi (è così definita una forma di morte cellulare programmata), inoltre è in grado di stimolare la produzione di enzimi detossificanti del fegato.

I carotenoidi si possono distinguere in due gruppi, a seconda del loro stato di ossigenazione:

  • i caroteni, carotenoidi non ossigenati che comprendono il β-carotene, l'α-carotene (carote, zucca, peperoni rossi, avocado, mais), il licopene e i caroteni minori (tra cui il gamma e il delta);

  • le xantofille, derivati ossigenati dei carotenoidi, i cui principali rappresentanti sono la luteina (spinaci, cavolini di Bruxelles, lattuga romana, piselli, broccoli, kiwi), la b-criptoxantina (papaia, cachi, mandarini, anguria, mango, nettarine, arance, peperoni rossi), la zeaxantina (spinaci, verdure verdi, mais, cachi, mandarini), la capsantina, la capsorubina (presente soprattutto nei peperoni) e altre.

Vediamo ora, in particolare, le caratteristiche dei carotenoidi principali.

Il β-carotene è il carotenoide maggiormente presente in natura (carote, peperoni rossi, papaia, zucca, cicoria, broccoli, spinaci, prezzemolo, basilico); è un pigmento giallo-arancione che venne isolato nel 1831 dalle radici delle carote, da cui il suo nome. Come abbiamo detto in precedenza, è il principale precursore della vitamina A ed anche un potente antiossidante. Nel corpo, il β-carotene viene trasformato in retinolo, la forma attiva della vitamina A (che si ritrova direttamente in questa forma solamente nei cibi animali grassi, come burro, latte intero, tuorlo, fegato e olio di pesce). Tale trasformazione avviene in presenza di sali biliari e grassi a livello dell'intestino e, in misura minore, anche nel fegato. Il β-carotene in eccesso rispetto al fabbisogno di vitamina A, viene immagazzinato come tale nel tessuto adiposo, a cui conferisce il caratteristico colore (a questo proposito vedi anche l'articolo “La tribù dei palmi gialli”).
Tra i carotenoidi, il β-carotene è quello a più alta attività provitaminica A, infatti da ogni sua molecola si formano ben due molecole di retinolo. La biodisponibilità dei carotenoidi a partire dai cibi vegetali è bassa e va dal 5% degli spinaci al 18-26% delle carote. Migliora con la frantumazione del cibo ed il suo assorbimento intestinale è favorito dalla contemporanea assunzione di grassi.

Il licopene è un carotene tipicamente rosso, contenuto in quantità elevata nei pomodori maturi, ai quali conferisce il caratteristico colore (si trova anche nel pompelmo rosa, nelle albicocche e nell'anguria). Non possiede attività provitaminica, mentre risulta avere un'efficacia addirittura doppia rispetto al β-carotene come scavenger (l'azione antiossidante sull'ossigeno singoletto di cui abbiamo parlato nella prima parte dell'articolo). Per questo motivo, potrebbe essere responsabile della riduzione del rischio di malattie cardiovascolari che viene associato ad un consumo elevato di pomodori. La concentrazione di licopene nei pomodori è direttamente proporzionale alla temperatura del luogo in cui vengono coltivati e al loro grado di maturazione. Inoltre, questo nutriente è maggiormente biodisponibile dopo cottura, come nella passata di pomodoro, poiché questa altera la sua forma chimica e ne facilita la digestione.
Oltre ad avere elevate proprietà antiossidanti, il licopene ha anche altri effetti biologici tra cui attività cardio-protettiva antiinfiammatoria, antimutagena e contribuisce alla diminuzione del rischio di alcune forme cancerose.

La luteina è un carotenoide che fa parte delle xantofille e si trova prevalentemente negli ortaggi a foglia verde, in particolar modo in spinaci, lattuga romana, piselli, broccoli e sedano. La luteina e il suo stereoisomero zeaxantina giocano un ruolo simile nelle piante e nel corpo umano.
Nelle piante funzionano da antiossidanti e fanno da schermo per la luce blu ad alta energia, proteggendole dal danno dei radicali liberi foto-indotti. La luce blu è, infatti, la forma di energia più alta nello spettro della luce visibile e induce forte danno ossidativo.
Nell'uomo la luteina si accumula in molti organi (fegato, mammella, colon, cervice uterina) ed in particolare si concentra nell'occhio, a livello della retina, nella macula, la piccola area della retina responsabile della visione centrale e dell'acutezza visiva. In quest'area funziona esattamente come un filtro colorato attraverso il quale la luce passa prima di colpire le cellule foto-recettrici, proteggendole dagli effetti di un'eccessiva entrata di luce. Pare, difatti, che la luce blu danneggi la retina 20 volte di più rispetto alla luce rossa. Esplica, inoltre, un'azione antiossidante proprio a livello dei fotorecettori che sono particolarmente soggetti al danno ossidativo.
Sono gli unici carotenoidi presenti anche a livello del cristallino, dove esplicano la medesima funzione. La cataratta è una delle disfunzioni dell'occhio dovuta all'ossidazione foto-indotta di alcune proteine del cristallino che precipitano, opacizzandolo. Diversi studi hanno correlato l'assunzione di luteina ad un miglioramento generale della salute dell'occhio, con riduzione del rischio di degenerazione maculare senile (la prima causa di cecità tra la popolazione occidentale ultra-sessantenne) e cataratta senile, oltre che alla salute della pelle. È stato verificato che nelle persone affette da queste patologie la concentrazione di questi carotenoidi nella macula è più bassa della media ed è stata riscontrata una correlazione diretta tra la concentrazione di questi pigmenti e il consumo di alimenti ricchi di luteina e zeaxantina.

Nell'elaborazione degli alimenti, i carotenoidi presentano una buona resistenza al calore ed ai cambiamenti di pH, ma si ossidano facilmente all'aria ed in presenza di luce, perdendo il colore e l'attività provitaminica A. Pertanto, si può avere una perdita rilevante di questi composti durante le operazioni di trasformazione tecnologica, in trattamenti termici e in altre condizione favorenti l'ossidazione come tagliare, spezzettare, spremere e ridurre in purea i frutti e i vegetali, per aumento della superficie di esposizione all'ossigeno e agli enzimi che ne catalizzano l'ossidazione.

Contenuto pubblicato per gentile concessione della dottoressa Roberta Pisano

Michela De Petris
Guida facile
ai cibi della salute
Mondadori Editore

Annalisa Malerba, Carla Leni
Per una cucina selvatica
con ricette sane, naturali e locali
Sonda Edizioni

Aida Vittoria Eltanin
Il nesso nascosto
tra alimentazione e malattie femminili
Edizioni Cosmopolis

 

Condividi su