Carotenoide

I CAROTENOIDELE

Carotenoidele sunt pigmenţi galbeni, portocalii sau roşii de răspândire universal atât în regnul vegetal cât şi în cel animal. Organismul uman nu are capacitatea de a sintetiza carotenoide ; toate carotenoidele găsite în animale sunt de origine vegetală şi sunt introduse în organism odată cu hrană. Carotenoidele care nu sunt metabolizate în organismul uman în vitamine A sunt depozitate în diferite ţesuturi. În cazul rumegătoarelor, ᵝ - carotenul se acumulează în grăsimile de depozit şi grăsimea laptelui. În aceste grăsimi sunt prezente şi α – caroten, criptoxantina şi luteina. Păsările depozitează preferenţial oxicartinoidele în ficat, ouă, grăsimea corpului, piele, pene.

În materialele naturale în care se găsesc, carotenoidele apar în concentraţii mici (mai puţin de 0,1 % în morcov). Ele se autoxideaza uşor. De obicei, materialele natural conţin mai multe carotenoide cu proprietăţi mult mai asemănătoare. Separarea lor relativ grea reuseseste în cele mai multe cazuri prin metoda cromatografică.

Pentru decelarea carotenoidelor sunt de folos reacţiile de culoare (albastru-închis sau albastru violet) pe care le dau cu acizi tari, că acidul sulfuric concentrat, acidul clorhidric şi acidul pericloric precum şi cu triclorurile de arsen şi de antimoniu. Reacţiile acestea sunt nespecifice, fiind întâlnite şi la alte poliene. Spectrele de absorbţie sunt de mare folos pntru caracterizarea carotenoidelor.

Până în prezent au fost izolate circa 70 de carotenoide şi a fost determinată structură a cică 50 dintre ele. Majoritatea au molecule compuse din 40 atomi de carbon şi numai câteva au molecule mai mici. Acestea sunt probabil produşi de degradare oxidativă ai carotenoidelor propriu-zise.

Carotenoidele se împart în hidrocarburi carotenoidice, C40H56, şi în derivaţi oxigenaţi ai acestora (alcooli, epoxizi, oxizi furanoidici şi cetone); o a treia grupă mai cuprinde câţiva acizi carboxilici, conţinând în molecula mai puţin de 40 atomi de carbon. Crotina şi xantofila, izolate de Willstaetter şi considerate ca substanţe pure, sunt, după cum au dovedit lucrările ulteriore, amestecuri de mai multe substanţe izomere , asemănătoare. Numele de xantofile introdus de Berzelius) a fost păstrat pentru a desemna grupa alcoolilor cu schelet carotenoidic (C. D. Neniţescu, Chimie organică, vol II, 1980)

De obicei, xantofilele se găsesc în plante, esterificate cu acizi graşi superiori. De aceea după extragerea materialului natural uscat, într-o atmosferă de gaz inert cu dizolvanţi (benzen, eter de alcool eter, metanol, etanol etc.) şi îndepărtarea dizolvantului , reziduul etse supus unei hidrolize cu KOH metanolic.

1.1. Hidrocarburile carotenoidice

1.1.1. Licopina, C40H56, cristale de culoare roşie inchis-violeta (prin pulverizare roşie inchis-bruna), cu p.t 175°, solubile în benzen şi sulfură de carbon, aproape insolubile în etanol, este colorantul din pătlăgelele roşii dar a mai fost identificată în peste 70 de specii vegetale, mai ales în fructe, precum şi în unele materiale animale (unt, ser sanguin şi ficat omenesc).

Culoarea închisă a licopinei se datorează numărului mare de duble legături conjugate. Aceasta se compune din jumătăţi identice, simetrice. Fiecare jumătate este compusă din patru resturi izoprenice, legate cap la coadă; la mijlocul moleculei se inversează deci modul de legare a resturilor izoprenice. Acest principiu constructiv se întâlneşte la toate carotenoidele şi sugerează ipoteza că planta construieşte moleculele carotenoidelor prin îmbinarea a două molecule ale unei diterpenoide.

Licopenul este răspândit în tomate, pepeni şi unele varietăţi de caise. Oxicarotenoidele din fructe se găsesc sub forma esterificata. De exemplu, în cazul portocalelor, peste 50 % din oxicarotenoide se găsesc sub formă de esteri, 25% sub forma neesterificata, iar 10 % sub formă de caroteni.

1.1.2. ᵝ- carotina, C40H56, se cristalizează din benzen-metanol în prisme hexagonale de culare violetă închis, iar dine ter de petrol în placi rombice de culare roşu închis, cu p.t 183°. ᵝ- carotina este extraorinar de răspândită în natură, fiind conţinuta de toate plantele verzi, ca însoţitor permanent al clorofilei (alături de luteina, de epoxid de luteina şi uneori de α-carotina).

Caisele sunt o sursă excelentă de ᵝ - caroten. În pere, ᵝ - carotenul reprezintă numai 10 % din totalul carotenoidelor. Spanacul (frunzele) conţin până la 40 mg/kg ᵝ - caroten, fiind prezente şi luteina, zeaxantina, violaxantina, neoxantina.

1.1.3. α- Carotina, C40H56, formează cristale violete cu p.t. 187°. Aceata se găseşte aproape tot atât de răspândită în materialele animale şi vegetale ca ᵝ-carotina, dar se găseşte întotdeauna în proporţie mai mică decât aceasta (urme, până la 25%, faţă de ᵝ-carotina).