UNIVERSIDAD CATOLICA SANTA MARIA
FACULTAD DE CIENCIAS FARMACEUTICAS BIOQUIMICAS Y
BIOTECNOLOGICAS
ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUIMICA
ASIGNATURA
BROMATOLOGIA Y NUTRICION
DOCENTE
Dr. JUAN ORELLANA RAMIREZ
TRABAJO DE INVESTIGACION
FUNCION DE LOS CAROTENOIDES COMO ANTIOXIDANTES
INTEGRANTES
GOMEZ MOSCOSO, KAROLAY YOMIRA
QUISPE JULI, DABNE DAYANA
AÑO - SEMESTRE
9No Semestre-IMPAR
2023
FUNCION DE LOS CAROTENOIDES COMO ANTIOXIDANTES
RESUMEN
Los antioxidantes naturales que se encuentran en los vegetales y algunos animales se han
estudiado por su papel en la protección contra diversas enfermedades, como ciertos tipos
de cáncer, enfermedades cardíacas y degeneración macular relacionada con la edad. La
búsqueda de nuevos antioxidantes más eficientes parece estar centrada en los
carotenoides, que han demostrado que su consumo puede reducir la incidencia de ciertas
enfermedades. Esta publicación tiene como objetivo revisar los aspectos fundamentales
y clínicos de la investigación que vincula la ingesta de carotenoides con el cáncer, las
enfermedades cardíacas y la degeneración macular relacionada con la edad. En primer
lugar, se identificaron los conceptos básicos del papel de los carotenoides en el
metabolismo; Luego revisó la evidencia clínica que muestra cómo la ingesta de
carotenoides reduce ciertas enfermedades.
ABSTRAC
Natural antioxidants found in vegetables and some animals have been studied for their
role in protecting against various diseases, including certain types of cancer, heart disease,
and age-related macular degeneration. The search for new, more efficient antioxidants
seems to be focused on carotenoids, which have shown that their consumption can reduce
the incidence of certain diseases. This publication aims to review the fundamental and
clinical aspects of the research linking carotenoid intake to cancer, heart disease, and agerelated macular degeneration. First, the basic concepts of the role of carotenoids in
metabolism were identified; He then reviewed the clinical evidence showing how taking
carotenoids reduces certain diseases.
Palabras claves: Carotenoides, actividad antioxidante, especies reactivas de oxígeno y
nitrógeno, prevención de enfermedades.
1. INTRODUCCION
Se han realizado estudios que relacionan la ingesta de carotenoides con la prevención y/o
reducción del riesgo y la incidencia de ciertos tipos de cáncer, enfermedades
cardiovasculares y degenerativas relacionadas con la edad. Este documento proporciona
una descripción general del concepto, la clasificación y las propiedades de los
carotenoides como antioxidantes. Se explican brevemente los mecanismos por los cuales
las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno dañan el cuerpo, y finalmente se discuten
algunos estudios que relacionan los carotenoides con la salud.
2. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS CAROTENOIDES
Desde un punto de vista químico, los carotenoides son tetraterpenos compuestos por
múltiples unidades de isopreno con anillos de ciclohexano sustituidos,
Hay dos tipos de carotenoides: los carotenos, que no contienen oxígeno en sus anillos
terminales, y las xantofilas, que contienen oxígeno.
Se han aislado y caracterizado más de 600 carotenoides, aunque este número es menor en
los alimentos.
Los carotenoides son pigmentos liposolubles naturales sintetizados por plantas, algas y
bacterias fotosintéticas. Oxígeno, metales, ácidos, peróxidos, calor, luz, lipoxigenasas.
Casi todas las muestras de alimentos vegetales carotenogénicos analizadas hasta la fecha
contienen β-caroteno.
Por lo tanto, este carotenoide es importante porque tiene dos anillos de β-ionona a los que
se les asigna el 100% de actividad.
Otros carotenoides con actividad provitamina A son α-caroteno (50-54%), β-zeacaroteno
(20-40%), γ-caroteno (50-52%), β-criptoxantina (50-60%) y βapo - 8'-carotenal (72%),
pero las xantofilas zeaxantina, luteína, licopeno, astaxantina y violaxantina no son
precursoras de esta vitamina.
2.1.Distribución de los carotenoides en los alimentos
El rasgo característico de los carotenoides es el extenso sistema de dobles enlaces
conjugados, la llamada cadena de polieno. Esta parte de la molécula, conocida como
cromóforo, es responsable de la capacidad de los carotenoides para absorber la luz en el
rango visible y, en consecuencia, de su gran poder colorante. En los vegetales, el
contenido de carotenoides sigue el patrón general de los cloroplastos de todas las plantas
superiores, con luteína, β-caroteno, violaxantina, neoxantina, zeaxantina, β-criptoxantina
y anteraxantina en cantidades mayores a menores. Se ha reportado que solo uno o dos
carotenoides están presentes en ciertas frutas, este es el caso del género Capsicum
(pimientos), que contienen capsantina y capsorubina.
Los factores que afectan la presencia de carotenoides son el genotipo, el tratamiento
previo a la cosecha, el estado de madurez y los métodos de procesamiento y conservación.
Entre otras cosas, la temperatura y la intensidad de la luz tienen un gran impacto en el
contenido de carotenoides.
2.2.Antioxidantes
El primero se basa en la protección, que incluye superóxido dismutasa, catalasa, glutatión
peroxidasa, tiorredoxina reductasa y glutatión reductasa. El superóxido dismutasa permite
la reducción del ion superóxido a peróxido de hidrógeno, cuya acumulación es impedida
por el sistema catalasa/glutatión peroxidasa, convirtiéndolo en oxígeno no molecular,
agua y glutatión oxidado. Cuando se excede este sistema, se produce una sobreproducción
de iones superóxido (O2-•) y peróxido de hidrógeno (H2O2), lo que resulta en la
formación de un radical hidroxilo (OH•), que es una molécula altamente reactiva que
cambia la estructura del segundo sistema. paralelo al primero y muy útil cuando el
segundo se satura. Consiste en compuestos llamados captadores de radicales libres; sin
embargo, cuando se trata de moléculas en las que el oxígeno o el nitrógeno es el elemento
reactivo de su estructura, se denominan especies reactivas de oxígeno y nitrógeno
(ERON) (O2-, HO, NO), incluidas las moléculas precursoras de radicales libres (H2O2,
HONO”-).
2.3.Actividad de los carotenoides y su efecto en la salud
Las funciones y acciones de los carotenoides están determinadas por las propiedades
físicas y químicas de la molécula. Además, ciertas interacciones con otras moléculas en
las proximidades son críticas para el correcto funcionamiento.
El mecanismo de acción de los carotenoides en la salud humana no está claramente
definido. Una posible hipótesis es que los carotenoides, incluido, entre otros, el βcaroteno, funcionan como inhibidores del superóxido O2 (una forma altamente reactiva)
y como antioxidantes que previenen el daño de RON a compuestos celulares importantes.
Los carotenoides tienen la capacidad de inactivar algunas especies de moléculas en
estados excitados electrónicamente, principalmente por reacción.
Como se sabe, la luz puede transformar moléculas en formas excitadas electrónicamente
de corta duración, pero también puede interactuar con otras moléculas de la misma
especie para formar moléculas estables. Estos últimos son aquellos que pueden reaccionar
con diversas moléculas para iniciar reacciones fotoquímicas.
Iniciar dos reacciones. 1) Produce ERON, que reacciona con diferentes moléculas,
provoca diferentes reacciones y daña las células. 2) Reacciona directamente con el
oxígeno para formar moléculas de oxígeno singlete. Esta molécula es altamente reactiva
y reacciona con ácidos grasos saturados para iniciar la peroxidación lipídica; con
aminoácidos como metionina, histidina, triptófano y tirosina para inactivar proteínas y
enzimas; puede oxidar el residuo de guanina de Se ha demostrado que los carotenoides
son muy efectivos en la inactivación (1O2). De esta forma, pueden atrapar catalíticamente
(1O2) y evitar el daño fotooxidativo causado por esta molécula reactiva.
2.3.1. β-caroteno
Carotenoide con actividad de provitamina A, donde 1 equivalente de actividad de retinol
(EAR) (µg) es igual a 1/12 µg de β-caroteno + 1/24 µg de otros carotenoides con actividad
de provitamina A. Se deben tener en cuenta una serie de factores para calcular la EAR de
los carotenoides que actúan como provitamina A.
Estado nutricional, grasa y fibra, edad y parásitos. Se ha actualizado el cálculo de los
factores de conversión para carotenos con actividad provitamina A.
El papel del β-caroteno en las enfermedades coronarias ha sido objeto de una serie de
estudios que aportan datos en ocasiones contradictorios, por lo que se ha propuesto que
dicha prevención sea.
Se debe más al consumo de alimentos ricos en β-caroteno que al pigmento en particular.
Su relación es más eficiente en la protección contra el cáncer de piel debido a la radiación
UV. Ya que el β-caroteno inhibe el ERON y el oxígeno singulete producido por la
peroxidación lipídica en liposomas y en sistemas biológicos, actuando como un agente
fotoprotector que bloquea las reacciones fotoquímicas en la epidermis que involucran al
oxígeno singulete y a los radicales de oxígeno. La exposición a los rayos UV es lo que
generó esto.
Burton (31) propuso que la acción del β-caroteno contra el radical peroxilo generaría otro
radical con el carbono central estabilizado por resonancia.
2.3.2. Licopeno
En relación con el metabolismo de las plantas, el licopeno inicia la síntesis de otros
compuestos. El tomate es la fuente de alimento más importante).
Según estudios epidemiológicos, el consumo de licopeno tiene un efecto beneficioso
sobre la salud humana, reduciendo la incidencia de cáncer, especialmente de pulmón,
aparato digestivo, cardiovascular y envejecimiento, y en el caso de los hombres se
concentra principalmente en la próstata, lo que podría explicar su acción preventiva en la
aparición Giovannucci et al, realizaron un estudio con 48.000 sujetos durante seis años,
donde concluyeron que el consumo frecuente de tomate y/o derivados reducía en un 45%
las posibilidades de desarrollar este tipo de cáncer. La reducción de la incidencia de
cáncer de pulmón, así como de enfermedades cardiovasculares, son algunos de los
beneficios que reporta el consumo de licopeno. Howard y sus colegas no pudieron asociar
una disminución con el consumo de licopeno.
Participación del β-caroteno en la formación de ERON β-caroteno + ROO• ROO - βcaroteno• β-caroteno• + O2 β-caroteno-OO• β-caroteno - OO• + ROO• Productos
inactivos en riesgo de cáncer de mama y ECV en mujeres de mediana edad. Los
investigadores sugieren que se pueden encontrar beneficios cardiovasculares en los
productos de tomate.
En 2005, el Journal of Nutrition publicó una serie de artículos sobre el licopeno y su
efecto sobre la salud, mencionando: 1) Variaciones en los niveles de licopeno en plasma
y consumo de tomate en países europeos, 2) Investigación epidemiológica sobre licopeno
y cáncer de próstata, 3) Consumo típico de licopeno, 4) Factores que modifican la
biodisponibilidad, aumento y distribución de diferentes isómeros de licopeno, entre otros.
En relación al efecto del licopeno sobre los osteoblastos, se ha publicado información que
indica que no hay consenso sobre su efecto: uno de ellos indica que estimula la
proliferación celular y el otro no; sin embargo, ambos encontraron que tenía un efecto
estimulante sobre la actividad de la alanina-fosfatasa (ALP), un marcador de
diferenciación osteoblástica en
Hay células que están maduras. Se necesitan más estudios para aclarar el efecto del
licopeno sobre los osteoblastos. La genética se ha desarrollado. Las plantas de tomate
tienen un mayor contenido de varias sustancias.
2.3.3. Luteína/Zeaxantina
Las xantofilas no tienen actividad de provitamina A. El estereoisómero es la zeaxantina.
La presencia de la naturaleza es mayor cuando se trata de la luteína, que se puede obtener
mediante una conversión enzimática. Se cree que, en los tejidos humanos, como la piel y
la retina, actuaría de la misma forma, pues esta última actúa como filtro protector de las
plantas frente a la luz del espectro azul.
2.3.4. Astaxantina
Está presente en levaduras, crustáceos, pescados, aves y microalgas. En estos organismos,
la astaxantina está unida a una proteína mediante enlaces no vinculantes.
covalentemente, formando compuestos azul grisáceos o verdosos estables y solubles en
agua llamados carotenoproteínas. Cuando estos compuestos son hidrolizados, ya sea por
calentamiento (como ocurre durante la cocción de los invertebrados comestibles), o por
solventes orgánicos, se libera astaxantina, que exhibe su característico color rojo
anaranjado. En unos pocos casos.
Este compuesto está asociado al material tegumentario como la quitina o el carbonato de
calcio. La astaxantina ha llamado la atención por su alto potencial bioactivo, que incluye
su actividad antioxidante, anticancerígena, antidiabética y antiinflamatoria, y por sus
efectos protectores sobre los sistemas gástrico, hepático, neurológico, cardiovascular,
ocular y de la piel, que en muchos casos es más potente que la astaxantina. Los demás
carotenoides procedían de otras fuentes.
3. ESTUDIOS DE LOS CAROTENOIDES Y LA SALUD HUMANA
En los últimos años (2005-2011), la evidencia epidemiológica que respalda el efecto
protector de los carotenoides contra el desarrollo de enfermedades crónicas y
degenerativas ha crecido rápidamente.
La hipótesis de que los nutrientes antioxidantes (β-caroteno, luteína/zeaxantina, licopeno,
astaxantina, entre otros) pueden desempeñar un papel preventivo contra el cáncer, las
enfermedades cardiovasculares, las cataratas y la degeneración macular asociada a la edad
se basa en evidencia experimental que demuestra que estos compuestos
Esto, junto con la distribución preferencial a ciertos tejidos, permite proponer
mecanismos biológicos por los cuales estos compuestos pueden reducir el riesgo de
enfermedades crónicas.
Sin embargo, no existe evidencia suficiente para validar la hipótesis de que los
carotenoides pueden actuar como prooxidantes en los sistemas biológicos, por lo que se
puede considerar como una tendencia a la disminución de su actividad antioxidante.
Otras investigaciones sugieren que la actividad antioxidante de los carotenoides puede
cambiar a actividad prooxidante, dependiendo de su potencial redox.
El potencial prooxidante de estos compuestos está determinado por varios factores,
incluidos el oxígeno, las concentraciones de carotenoides y sus interacciones con otros
antioxidantes.
4. CONCLUSIONES
Como resultado de la investigación realizada hasta el momento, aún quedan problemas
por resolver.Sin embargo, los datos actualmente disponibles.
Es posible señalar efectos positivos entre los carotenoides y sus efectos protectores sobre
ciertos tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares y enfermedades relacionadas con
la edad.
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