Fx Y Luxaciones

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

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