Carotenoidi: cosa sono e dove si trovano?

I carotenoidi sono pigmenti vegetali che conferiscono a molti tipi di frutta e verdura le note tonalità brillanti di rosso, giallo e arancio. Questi pigmenti svolgono un ruolo importante per ciò che concerne la salute delle piante. Anche le persone che consumano alimenti contenenti carotenoidi ne traggono beneficio.

I carotenoidi sono una classe di fitonutrienti e si trovano nelle cellule di un’ampia varietà di piante, alghe e batteri. Aiutano le piante ad assorbire l’energia della luce solare ai fini della fotosintesi. Hanno anche un’importante funzione antiossidante che consiste nel disattivare i radicali liberi (singoli atomi di ossigeno che possono danneggiare le cellule reagendo con altre molecole), secondo il Linus Pauling Institute presso la Oregon State University.

Link sponsorizzati

I carotenoidi agiscono come antiossidanti anche nel corpo umano. Sono caratterizzati da proprietà antitumorali, secondo il Physicians Committee for Responsible Medicine. Alcuni carotenoidi vengono convertiti dall’organismo in vitamina A, essenziale per la vista, crescita e sviluppo. I carotenoidi apportano inoltre benefici antinfiammatori e al sistema immunitario. Talvolta, vengono associati alla prevenzione delle malattie cardiovascolari.

Quali sono le fonti di carotenoidi?

Gli alimenti contenenti carotenoidi sono spesso di colore rosso, giallo o arancione, ma non sempre. Louis Premkumar, un professore di farmacologia presso la Southern Illinois University School of Medicine e autore del libro “Fascinating Facts about Phytonutrients in Spices and Healthy Food”, afferma che carote, ignami, patate dolci, papaya, cocomero, melone di Cantalupo, mango, spinaci, cavolo riccio, pomodori, peperoni e arance sono tra i frutti e le verdure che contengono carotenoidi.

Gli animali non possono produrre carotenoidi spontaneamente; ne necessitano l’assunzione mediante alimenti. I carotenoidi devono essere consumati all’interno di un pasto in concomitanza con un grasso (3-5 grammi sembra essere una quantità sufficiente) affinché l’organismo li assorba. Secondo il Linus Pauling Institute presso la Oregon State University, i carotenoidi devono lasciare l’alimento da cui provengono e diventare parte di micelle miste, che sono combinazioni di sali biliari e lipidi. La presenza di un grasso rende questo processo possibile.

La famiglia dei carotenoidi

Esistono più di 600 tipologie di carotenoidi. I più comuni nella dieta occidentale e i più studiati sono: alfa-carotene, beta-carotene, beta-criptoxantina, luteina, zeaxantina e licopene, secondo il Linus Pauling Institute.

Vi sono due ampie classificazioni di carotenoidi: caroteni e xantofille, afferma Premkumar. La differenza tra i due gruppi è di natura chimica: le xantofille contengono ossigeno, mentre i caroteni sono idrocarburi e non contengono ossigeno. Inoltre, caroteni e xantofille assorbono differenti lunghezze d’onda della luce solare durante il processo di fotosintesi di una pianta. Per questo motivo, le xantofille presentano una colorazione più gialla mentre i caroteni una tonalità arancione.

Da un punto di vista nutrizionale, vi è un ulteriore gruppo di carotenoidi potenzialmente più utili: provitamina A e non provitamina A. I carotenoidi appartenenti al gruppo provitamina A possono essere convertiti in vitamina A (retinolo) nell’intestino o nel fegato. La vitamina A è un componente importante per la salute umana. Contribuisce a preservare la salute di occhi, membrane mucose e sistema immunitario. Alfa-carotene, beta-carotene e beta-criptoxantina sono carotenoidi provitamina A. Luteina, zeaxantina e licopene non lo sono.

carotenoidi

Xantofille

Luteina e zeaxantina

La luteina e la zeaxantina sono associate principalmente alla salute degli occhi. Gli studi spesso non separano luteina e zeaxantina perché sono gli unici carotenoidi presenti nella retina.

“Luteina e zeaxantina si accumulano nella retina umana presso la macula lutea, responsabile della visione centrale e della protezione della retina dalla luce blu, che può causare ionizzazione e danneggiare la retina”, spiega Premkumar. Gli scienziati sembrano avere una conoscenza maggiore della luteina e gli integratori contengono in genere più luteina che zeaxantina.

Luteina e zeaxantina sono probabilmente “efficaci nella degenerazione maculare correlata all’invecchiamento (AMD), una delle principali cause di cecità”, afferma Premkumar. “Uno studio della durata di sei anni del National Eye Institute ha concluso che la luteina riduce il rischio di AMD. È stato dimostrato che riduce l’incidenza della cataratta (opacità del cristallino) e della sensibilità alla luce, se consumata in quantità adeguate su base giornaliera”.

Premkumar ha notato che la luteina potrebbe essere benefica anche per il cuore. “La luteina è nota per prevenire la formazione di aterosclerosi, che è composta da placche che limitano il flusso sanguigno al muscolo cardiaco. Quando tale flusso è occluso ne consegue l’insorgenza di attacco cardiaco”, egli afferma. Quando la luteina è nel sangue, può avere un effetto antiossidante sul colesterolo prevenendone l’accumulo nelle arterie e, di conseguenza, l’ostruzione di queste ultime. Uno studio pubblicato su Circulation ha evidenziato che i partecipanti che avevano aggiunto integratori di luteina alla dieta presentavano un ispessimento inferiore delle pareti arteriose rispetto ai soggetti che non li avevano assunti.

Buone fonti di luteina e zeaxantina includono cavolo riccio, spinaci, cime di rapa, zucchina gialla, paprika, frutti a polpa gialla e avocado, afferma Premkumar.

La luteina è anche disponibile mediante il consumo di uova arricchite. Uno studio pubblicato sul Journal of Nutrition ha evidenziato che la luteina delle uova arricchite veniva assorbita meglio della luteina presente negli spinaci o negli integratori.

Beta-criptoxantina

La beta-criptoxantina è un carotenoide xantofilla che è anche provitamina A. Può essere una fonte di vitamina A, ma ne produce la metà rispetto al beta-carotene. Premkumar ha elencato papaya, mango e arance come buone fonti alimentari di questo carotenoide. La beta-criptoxantina si trova in genere in alimenti di colore giallo, come mais e peperoni ed è presente nei prodotti caseari di colore giallo come tuorli d’uovo e burro.

Alcuni studi hanno dimostrato che la beta-criptoxantina può essere efficace nella prevenzione del tumore del polmone. In una analisi di numerosi studi di Nord America ed Europa, pubblicata su Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention, i ricercatori hanno scoperto che i partecipanti che avevano consumato più beta-criptoxantina presentavano una probabilità inferiore del 24% di sviluppare il tumore del polmone rispetto agli individui con il consumo più basso. In uno studio su larga scala condotto nei Paesi Bassi e pubblicato su Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention, i ricercatori hanno scoperto che sebbene tutti i carotenoidi fossero stati analizzati per la loro correlazione con il rischio del tumore del polmone, solo beta-criptoxantina, luteina e zeaxantina erano associate a un rischio ridotto di tumore.

La beta-criptoxantina può essere utile nel ridurre il rischio di poliartrite infiammatoria, che include l’artrite reumatoide. Gli scienziati sospettano che ciò sia dovuto al fatto che le sue abilità antiossidanti possono ridurre l’infiammazione cronica. In uno studio europeo su larga scala pubblicato sull’American Journal of Clinical Nutrition, i ricercatori hanno scoperto che i partecipanti che avevano sviluppato poliartrite infiammatoria presentavano il 40% in meno di beta-criptoxantina rispetto ai soggetti che non la avevano sviluppata. I partecipanti che avevano consumato la maggiore quantità di beta-criptoxantina presentavano un rischio significativamente ridotto di sviluppare poliartrite infiammatoria. I ricercatori hanno suggerito che un modesto aumento dell’assunzione di beta-criptoxantina, come bere un bicchiere di succo di arancia al giorno, potrebbe essere di aiuto per contrastare l’insorgere di artrite.

Caroteni

Beta-carotene

Dei carotenoidi provitamina A, il beta-carotene è il più potente in riferimento alla conversione in vitamina A. Esso, infatti, si converte in vitamina A il doppio rispetto ad alfa-carotene o beta-criptoxantina. Il beta-carotene è stato il primo e il più studiato dei carotenoidi. Sembra possa avere sia effetti positivi che negativi, specie per i fumatori che lo assumono sotto forma di integratore.

Due studi hanno dimostrato che i fumatori e gli ex lavoratori a contatto con l’amianto che avevano assunto integratori a base di beta-carotene presentavano un rischio maggiore di tumore del polmone, secondo il Linus Pauling Institute. Attualmente, i medici consigliano ai fumatori di non assumere integratori di beta-carotene. Tuttavia, sembra che quantità elevate di beta-carotene assunte da fonti alimentari non comportino il succitato rischio. L’effetto collaterale peggiore, infatti, potrebbe essere una temporanea colorazione arancione della pelle, secondo i National Institutes of Health.

Melone di Cantalupo, mango, papaya, carote, patate dolci, spinaci, cavolo riccio e zucca sono buone fonti di beta-carotene, afferma Premkumar. Il beta-carotene conferisce agli alimenti di colore arancio tale colore.

Il beta-carotene può avere una azione protettiva contro le scottature, secondo una meta-analisi pubblicata su Photochemistry and Photobiology. I ricercatori hanno esaminato diversi studi e hanno scoperto che i partecipanti che avevano assunto integratori a base di beta-carotene per 10 settimane presentavano tassi ridotti di scottature. Il livello di protezione aumentava per ogni mese di integrazione aggiuntiva.

Il beta-carotene può contribuire a ridurre il rischio di sindrome metabolica, almeno negli uomini di mezza età e anziani, secondo uno studio pubblicato nel Journal of Nutrition. La sindrome metabolica è caratterizzata da ipertensione, glicemia alta, livelli di colesterolo anormali e adipe in eccesso nel girovita. Gli uomini con il maggior apporto di beta-carotene presentavano il minor rischio di sindrome metabolica e una riduzione del girovita. Gli scienziati sospettano che questo effetto sia dovuto alle attività antiossidanti del beta-carotene.

I primi studi effettuati suggerivano che il beta-carotene potesse essere associato a un ridotto rischio di tumore del polmone, secondo una recensione pubblicata sul Journal of Nutrition. Studi più recenti hanno dimostrato che tale correlazione è inaffidabile, sebbene altri carotenoidi (come alfa-carotene, licopene e beta-criptoxantina) abbiano mostrato risultati promettenti.

Alfa-carotene

L’alfa-carotene produce metà della vitamina A prodotta dal beta-carotene. Le fonti alimentari di alfa-carotene sono simili a quelle del beta-carotene. Esso viene spesso studiato in congiunzione a quest’ultimo, sebbene sia più raro e meno conosciuto. Recentemente, gli scienziati hanno posto maggiore attenzione sull’alfa-carotene e hanno scoperto alcuni potenziali benefici in relazione alla longevità, oltre a quelli correlati alla vitamina A che esso può fornire.

Uno studio pubblicato su Archives of Internal Medicine ha scoperto una correlazione fra l’assunzione di alfa-carotene e longevità. A seguito dell’osservazione dei risultati dello studio della durata di 14 anni, i ricercatori hanno scoperto che elevati livelli ematici di alfa-carotene erano inversamente associati a decesso dovuto a tumore, malattie cardiovascolari e a tutte le altre cause di malattia. La correlazione fra livelli elevati di alfa-carotene e ridotto rischio di decesso dovuto a diabete e patologie delle basse vie respiratorie era particolarmente alta. Vale la pena menzionare quanto sopra, poiché l’alfa-carotene non è ampiamente disponibile sotto forma di integratori e i partecipanti allo studio lo avevano assunto direttamente da fonti alimentari, quali frutta e verdura.

Uno studio giapponese pubblicato sul Journal of Epidemiology ha scoperto che i partecipanti con i livelli ematici più elevati di alfa-carotene presentavano meno probabilità di decesso dovuto a malattie cardiache, persino inferiori ai partecipanti con livelli elevati di beta-carotene.

Assieme al licopene, l’alfa-carotene è stato associato a un ridotto rischio di tumore del polmone in uno studio di due ampi coorti pubblicato sull’American Journal of Clinical Nutrition.

Buone fonti di alfa-carotene includono zucca, carote, pomodori, cavoli, mandarini, zucchina gialla e piselli, asserisce Premkumar.

Licopene

Il licopene è un pigmento rosso vivo responsabile del colore di cocomeri, pomodori, guaiave e pompelmi. Altre buone fonti includono papaya, carote, asparagi, cavolo rosso, peperoni rossi e prezzemolo. Il licopene presente nei pomodori viene assorbito molto più facilmente se i pomodori vengono cotti, secondo il Linus Pauling Institute.

“Il licopene può agire come un potente antiossidante”, afferma Premkumar. In uno studio pubblicato su Archives of Biochemistry and Biophysics, i ricercatori hanno scoperto che, tra tutti i carotenoidi, il licopene era quello più efficace nella disattivazione dell’ossigeno singoletto (un radicale libero dannoso). Questo potrebbe essere dovuto al fatto che il licopene possiede una forma molecolare unica altamente efficace nel disattivare i radicali liberi.

Il licopene è anche associato a un rischio ridotto di tumore alla prostata. Uno studio su larga scala, che ha coinvolto 50.000 uomini circa, pubblicato sul Journal of the National Cancer Institute ha scoperto una relazione inversa tra i livelli di licopene e il rischio di tumore alla prostata. Gli uomini con i livelli più alti di licopene presentavano il 21% di probabilità in meno di sviluppare il tumore alla prostata rispetto a quelli con i livelli di licopene più bassi. Questi uomini avevano assunto il licopene mediante il consumo di pomodori. Questo ha dimostrato l’efficacia del licopene proveniente da fonti alimentari piuttosto che dagli integratori. Tuttavia, gli effetti potrebbero essere stati dovuti ad altri nutrienti presenti nei pomodori.

Il licopene può contribuire a promuovere la salute delle ossa ed essere di aiuto nella prevenzione dello sviluppo di osteoporosi, afferma Premkumar. Uno studio pubblicato nel Journal of Bone and Mineral Research ha scoperto che i partecipanti con livelli ematici di licopene più elevati presentavano meno probabilità di sperimentare una frattura dell’anca o non vertebrale. Inoltre, uno studio pubblicato su Osteoporosis International ha evidenziato che le donne in postmenopausa che avevano aggiunto licopene al loro regime alimentare per 4 mesi, avevano notato un ridotto riassorbimento osseo (disgregazione tessuto osseo), nonché una maggiore attività antiossidante e ridotti marcatori di stress ossidativo (livelli anormali di radicali liberi).

Inoltre, il licopene può ridurre il rischio di ictus, almeno negli uomini. Secondo uno studio di 12 anni pubblicato su Neurology, gli uomini di mezza età con i livelli ematici più alti di licopene presentavano una percentuale ridotta del 55% di qualsiasi tipologia di ictus. Presentavano inoltre un tasso ridotto del 59% di ictus dovuto a coaguli di sangue, la tipologia più comune.

Assieme all’alfa-carotene, il licopene è stato associato a un rischio ridotto di tumore del polmone in uno studio condotto su due grandi coorti pubblicato sull’American Journal of Clinical Nutrition.

Referenze

  • Linus Pauling Institute (Oregon State University) – Carotenoids (https://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/carotenoids)
  • AHA/ASA Journals – Oxygenated Carotenoid Lutein and Progression of Early Atherosclerosis (https://www.ahajournals.org/doi/pdf/10.1161/01.cir.103.24.2922)
  • Jean Mayer U.S Department of Agriculture Human Nutrition Research Center on Aging at Tufts University, Boston, USA – Lutein bioavailability is higher from lutein-enriched eggs than from supplements and spinach in men (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15284371)
  • Harvard School of Public Health, Department of Nutrition, Boston, Massachusetts (USA) – Dietary carotenoids and risk of lung cancer in a pooled analysis of seven cohort studies (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14744731)
  • Department of Nutritional Epidemiology, TNO Nutrition and Food Research Institute, Zeist, The Netherlands – A prospective cohort study on antioxidant and folate intake and male cancer risk (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10794479)
  • Arthritis Research Campaign Epidemiology Unit, The University of Manchester, Manchester, United Kingdom – Dietary beta-cryptoxanthin and inflammatory polyarthritis: results from a population-based prospective study (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16087992)
  • National Institutes of Health- Vitamin A (https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminA-HealthProfessional/)
  • Department of Medical Informatics and Biomathematics, Münster University Hospital, Münster, Germany – Protection from sunburn with beta-Carotene—a meta-analysis (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18086246)
  • Julius Center for Health Sciences and Primary Care, University Medical Center Utrecht, Utrecht, The Netherlands – Dietary carotenoid intake is associated with lower prevalence of metabolic syndrome in middle-aged and elderly men (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19321578)
  • Environmental Edipemiology Branch, National Cancer Institute, Bethesda – A review of epidemiologic evidence that carotenoids reduce the risk of cancer (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2643694)
  • Division of Behavioral Surveillance, Office of Surveillance, Epidemiology, and Laboratory Services, Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, USA – Serum alpha-carotene concentrations and risk of death among US Adults: the Third National Health and Nutrition Examination Survey Follow-up Study (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21098341)
  • Department of Preventive Medicine/Biostatistics and Medical Decision Making, Nagoya University Graduate School of Medicine, Japan – Cardiovascular disease mortality and serum carotenoid level: a Japanese population-based follow-up study (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16837766)
  • Departments of Nutrition and Epidemiology, Harvard School of Public Health, Boston, USA – Intake of specific carotenoids and risk of lung cancer in 2 prospective US cohorts (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11010942)
  • Institute für Physiologische Chemie I, Universität Düsseldorf, Germany – Lycopene as the most efficient biological carotenoid singlet oxygen quencher (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2802626)
  • Channing Laboratory, Department of Medicine, Harvard Medical School, Boston, USA – Intake of carotenoids and retinol in relation to risk of prostate cancer (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7473833)
  • Deitary Assessment and Epidemiology Research Program, Jean Mayer USDA HNRCA at Tufts University, Boston, USA – Protective effect of total carotenoid and lycopene intake on the risk of hip fracture: a 17-year follow-up from the Framingham Osteoporosis Study (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19138129)
  • Department of Medicine, Division of Endocrinology and Metabolism, St. Michael’s Hospital, Toronto, ON, Canada – Supplementation with the antioxidant lycopene significantly decreases oxidative stress parameters and the bone resorption marker N-telopeptide of type I collagen in postmenopausal women (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20552330)
  • Neurology – Serum lycopene decreases the risk of stroke in men, a population-based follow-up study (http://n.neurology.org/content/79/15/1540)

[collapse]

Studentessa in Scienze dell’Alimentazione e della Nutrizione Umana. Appassionata da tutto ciò che riguarda il mondo dell’alimentazione e della salute dell’essere umano. Per maggiori informazioni, è possibile consultare la sezione Chi siamo.

Lascia un commento