I Carotenoidi

Icarotenoidi è un grande gruppo di molecole con circa 600 varianti. Sono elaborati dai cromoplasti e accumulati in foglie, fiori e frutti. Sono pigmenti colorati molto diffusi nel regno vegetale, e svolgono un ruolo importante nella funzione clorofilliana.

Si trovano in frutta e verdura gialla, arancione, rossa e verde. Prendono il nome carotene (o carotina), pigmento isolato nella carota nel 1831 da Wackenroder. Sono anche detti lipocromi in quanto solubili nei grassi colorandoli di giallo. I carotenoidi hanno struttura polienica a doppi legami e questo li rende molecole instabili al calore e alla luce.

Dei circa 600 carotenoidi classificati in natura solo una sessantina di questi possiede un'attività provitaminica: nell'organismo, i caroteni, vengono trasformati in vitamina A (retinolo).

I carotenoidi provitaminici:

• β-Carotene
• α-Carotene
• γ-Carotene

Queste molecole svolgono attività vitaminica di notevole importanza.

I Carotenoidi che non hanno proprietà provitaminica:

• licopene
• luteina
• zeaxantina
• criptoxantina

Queste molecole, pur non essendo vitamine, svolgono azioni fortemente protettive per la salute degli organi.

Altri carotenoidi:

• violaxantina
• astacene
• astaxantina
• crocetina
• bixina
• xantofilla

I carotenoidi riducono il rischio di tumore al seno

Una vasta ricerca della Harvard Medical School, pubblicata sul Journal of the National Cancer Institute ha analizzato dati provenienti da 8 studi comparati, i quali rappresentano da soli l'80% di quel che è dato sapere sul legame tra questi vegetali e i rischi di tumore. I dati raccolti si riferiscono a 3.000 partecipanti e circa 4.000 esami del sangue per verificare e quantificare i livelli di carotenoidi.

Risultati – Le donne con livelli più alti di carotenoidi avevano il 15-20% di possibilità in meno di ammalarsi, rispetto a chi possedeva livelli più bassi. Nella sperimentazione era presente un gruppo di donne che soffrivano di un particolare tipo di cancro al seno: la forma ER-negativa, negativa al recettore per gli estrogeni. Lo studio ha dimostrato una riduzione del rischio di ammalarsi anche per questa categoria.

Conclusioni – Sembra che la relazione sia strettamente lineare: all'aumentare della concentrazione di carotenoidi, si riduce il rischio di ammalarsi. Ma i ricercatori avvertono: “È utile assumere anche integratori specifici? Assolutamente no, perché queste sostanze – se assunte attraverso integratori – possono aumentare le possibilità di ammalarsi di tumore al polmone. Infatti la formulazione chimica degli integratori, la loro forma isolata da altre sostanze, non è come quella presente in natura, quindi è consigliabile aumentare il consumo di frutta e verdura”.

Non è ancora chiaro perché questi alimenti sono così importanti nel prevenire l'insorgenza di alcuni tumori. L'ipotesi scientifica più interessante è che una volta metabolizzati, questi nutrienti siano in grado di regolare la crescita delle cellule e di conseguenza fermare la crescita del tumore; infatti i carotenoidi sono in grado di migliorare la comunicazione cellulare, rafforzando il sistema immunitario e quindi di inibire e sopprimere pericolose alterazioni cellulari.

Carotenoidi provitaminici

Vitamina A – La vitamina A, derivata dai carotenoidi provitaminici, viene immagazzinata nel tessuto adiposo umano e nel fegato. Le fonti di origine animale in forma di retinolo o suoi esteri la troviamo in fegato, latte, uova, burro, formaggi, generalmente nei grassi animali; le fonti vegetali della provitamina le troviamo nei vegetali di colore giallo, arancio, verde, rosso e foglie.

La biodisponibilità della Vitamina A e dei carotenoidi è molto variabile e dipende dal contemporaneo consumo di grassi nel pasto, dallo stato di conservazione degli alimenti e dalle modalità di cottura. Le più importanti funzioni biologiche svolte dai carotenoidi riguardano la differenziazione cellulare (crescita e riproduzione), la visone oculare e la modulazione del sistema immunitario. I carotenoidi hanno un elevato potere antiossidante: neutralizzano con grande efficacia i radicali liberi generati dalle attività ossidative metaboliche e proteggono così le cellule e il DNA.

Hanno pertanto funzione preventiva per neoplasie, malattie cardiovascolari e degenerative. Contrastano i radicali liberi generati dall'azione dei raggi uv proteggendo la pelle dai danni ossidativi dei radicali liberi; i carotenoidi stimolano, inoltre, la produzione di melanina.

Carotenoidi non provitaminici

Luteina + zeaxantina – Fra i carotenoidi non provitaminici, luteina e zeaxantina sono gli unici carotenoidi presenti nell'occhio concentrati nella regione maculare, nella retina e nel cristallino. Prevengono e curano la degenerazione delle cellule visive della zona centrale della retina (maculopatia degenerativa) contrastando i dannosi processi ossidativi causati dai raggi UV che scatenano la temibile cascata dei radicali liberi. Le loro spiccate proprietà antiossidanti agiscono proteggendo la parte esteriore della retina e dell'epitelio pigmentato retinico permettendo una elevata protezione della membrana cellulare. Alimenti ricchi di queste sostanze sono: paprika, spinaci, pepe cayenne, foglie di rapa.

Numerosi studi hanno dimostrato la capacità della luteina e zeaxantina di ridurre il rischio di insorgenza della degenerazione maculare senile (DMS) o di rallentarne la progressione:

→ Miglioramento degli elettroretinogrammi focali in pazienti affetti da DMS [1];

→ Riduzione del 43% della progressione della DMS in stato avanzato, attraverso apporto di alimenti ricchi di queste sostanze [2];

→ La protezione da DMS intermedia in donne di età inferiore ai 75 anni è stata correlata ad un maggior consumo di alimenti ricchi di luteina e zeaxantina, studio CAREDS [3];

→ Al contrario, la somministrazione di un integratore di luteina, 6 mg al giorno associati ad altri antiossidanti, non ha apportato alcun beneficio nell'arrestare l'avanzamento della DMS [4].

Licopene – Il licopene è presente in grandi quantità nel pomodoro maturo, non è una provitamina, ma, così come gli altri, ha attività antiossidante e antiradicali liberi; anzi, tale attività è maggiore rispetto a quella dei suoi analoghi come, per esempio, la capacità del licopene di neutralizzare il più temibile dei radicali liberi: l'ossigeno singoletto (Brigo). Come tutti i carotenoidi, il licopene non può essere sintetizzato dall'uomo, e va quindi assunto con la dieta. Il frutto che ne contiene di più è il pomodoro di cui è responsabile del colore rosso, in seguito alla maturazione del frutto che va a sostituire la clorofilla. Il licopene rappresenta circa l'80-85% dei carotenoidi totali. Noto ai botanici col nome di Lycopersicum esculentum Mill., della famiglia delle Solanacee. Una volta assorbito si concentra più nel fegato, nei testicoli, nelle ghiandole surrenali e nella prostata. L'accumulazione del licopene nell'organismo lo difende anche nei periodi in cui eventualmente non è possibile assumerlo. L'aggiunta di flavonoidi potenzia inoltre la sua già potente azione antiossidante. La biodisponibilità del licopene nell'organismo è influenzata dalla presenza di lipidi nella dieta, in quanto questi hanno un ruolo fondamentale di estrazione dei carotenoidi dalla fase acquosa con formazione di micelle miste, attraverso le quali i carotenoidi vengono assorbiti dagli enterociti e poi trasferiti ai vari tessuti. Il licopene, come antiossidante, interviene a intrappolare e stabilizzare l'ossigeno facendo diminuire le mutazioni nel Test di Ames. Inoltre il licopene inibisce la crescita delle cellule cancerogene interferendo con l'aumento dei fattori di ricezione del segnale e l'avanzamento del ciclo cellulare senza causare alcun tipo di effetto tossico o di apoptosi cellulare. Queste sue funzioni lo rendono una sostanza di grande interesse per numerose ricerche sull'invecchiamento e su altre patologie divenendo in breve un antiossidante tra i più potenti presenti in natura. Come si può vedere le proprietà preventive del licopene sono numerose:

Prostata – Numerose pubblicazioni evidenziano l'effetto del licopene sui tumori della prostata decretando la sua indubbia efficacia nella loro prevenzione. Nel 1997, a Chicago, è stato effettuato uno studio in cui venne misurata la quantità di licopene e altri carotenoidi nel sangue di 578 uomini con cancro della prostata, e i dati vennero confrontati con quelli ricavati dall'analisi di 1294 individui sani. Mentre gli altri carotenoidi erano ugualmente presenti negli soggetti ammalati e in quelli senza cancro, il licopene risultò molto basso nei pazienti con cancro alla prostata. Più bassi erano i livelli di licopene ematico, più grave risultava il cancro. Lo studio dimostrò che si ammalavano più facilmente e più gravemente i soggetti che non assumevano sufficienti quantità di licopene.

Cuore – Il licopene può agire nella prevenzione della salute cardiovascolare e ridurre la malattie cardiache; infatti recenti studi hanno evidenziato l'effetto di questa sostanza nel ridurre la trasformazione del colesterolo LDL nella sua forma ossidata, conseguenza della formazione di placche aterosclerotiche, e responsabili a loro volta di gravi disordini vascolari, quali per esempio l'ostruzione delle arterie coronariche o le arteriopatie in genere, confermando la potenziale azione di questa sostanza nel prevenire infarti e ictus.

Apparato digestivo – Nel 1994 presso l'Università di Milano si sono avuti interessanti risultati anche per quanto riguarda il rischio di tumori del tratto digestivo (bocca, stomaco, colon e retto). Il tumore dell'apparato digestivo (cancro dell'esofago, dello stomaco, del colon, del retto) è tra i più frequenti in tutto il mondo. Il ruolo del licopene nella prevenzione del cancro all'esofago è stato dimostrato da uno studio svolto nell'Iran del Nord dove questo tipo di patologia è molto diffusa. Venne dimostrato che il suo consumo settimanale era associato alla riduzione del rischio di tumore all'esofago del 40%. Un altro studio di controllo svolto in Italia ha confermato che il consumo settimanale di sette o più porzioni di pomodori in un gruppo campione, rispetto a un altro campione che ne consumava solo due porzioni settimanali, era associato a una riduzione del rischio di cancro del 50%. Inoltre è stato valutato che alte concentrazioni di licopene nel sangue sono associate a una diminuzione del rischio di cancro alla mucosa gastrica.

Pancreas – Uno studio del 1989 rilevò che soggetti sani aventi più alti livelli di licopene nel sangue, avevano probabilità per cinque volte inferiori di sviluppare un tumore al pancreas.

Cervice – Uno studio di controllo svolto su un campione di donne colpite da neoplasia cervicale intraepiteliale ha dimostrato che il licopene è risultato il solo carotenoide in grado di ridurre il rischio di tumore alla cervice.

Pelle – Un'altra possibile proprietà del licopene è rappresentata dall'azione protettiva che esso esercita sulla nostra pelle, in particolare nel caso di lunga esposizione ai raggi UV. L'esposizione alla luce ultravioletta, e quindi anche al sole, provoca effetti sia a breve che a lungo termine sulla salute della pelle. Gli effetti nocivi dei raggi ultravioletti sono causati in parte dall'azione dei radicali liberi, i quali possono danneggiare la struttura del DNA delle cellule; inoltre i raggi UV provocano un'ulteriore riduzione dei livelli di carotenoidi nel plasma. Il licopene, grazie alla sua elevata azione antiossidante, può intervenire come potente strumento di difesa per la nostra pelle riducendo il processo di fotoinvecchiamento e i processi di cancerogenesi di cui sono la conseguenza più grave.

HIV – Uno studio svolto su pazienti risultati positivi al test dell'HIV ha mostrato che le concentrazioni ematiche di licopene, a-carotene e b-carotene erano risultate basse in particolare in quei soggetti che presentavano infezioni più gravi con un numero inferiore di cellule CD4 + “helper”. Sono state riscontrate concentrazioni ridotte di licopene nel siero di bambini affetti da HIV. Ad oggi è impossibile affermare che il licopene possa intervenire nella riduzione di contrarre HIV, ma è invece possibile confermare che l'abbassamento delle concentrazioni di antiossidanti nel sangue, possa essere associato a fenomeni metabolici caratteristici dell'infezione da HIV.

Sistema nervoso – La potente azione antiossidante del licopene è associata al ruolo che può assumere nel prevenire danni ossidativi al Sistema Nervoso Centrale che spesso sono causa dell'instaurarsi di patologie neurologiche quali l'Alzheimer e il morbo di Parkinson. Uno studio americano ha evidenziato che gli anziani con bassi livelli di licopene mostravano maggiori difficoltà nello svolgere le normali attività di movimento e coordinamento fisico, come lavarsi, camminare, ecc.

Seno – È rilevante una ricerca condotto su topi da laboratorio trattati con 7,12-dimetil-benzantracene (DMBA), che avevano manifestato questo tipo di patologia. Ai topi era stato somministrato olioresina di pomodori ricchi di licopene attraverso iniezioni intraperitoneali effettuate nelle due settimane precedenti all'esposizione di DMBA e per un periodo di 16 settimane successive alla formazione del carcinoma. Questi topi, rispetto a quelli del gruppo di controllo, svilupparono un numero inferiore di tumori e con un volume minore. [5,6,7,8]

Astaxantina – È un carotenoide (genere xantofilla) molto simile per struttura molecolare al beta-carotene, ma con piccole differenze biologiche che lo rendono un antiossidante molto potente. È una molecola liposolubile che dona un colore rosso-rosa agli alimenti. Sintetizzato da alghe e placton, entra nella catena alimentare di crostacei e alcuni pesci tra cui il salmone al quale deve, all'astaxantina, il suo caratteristico colore. È in grado di attraversare la barriera emato-retinica porteggendo i neuroni retinici dai radicali liberi indotto dalla luce. L'uomo non è in grado di sintetizzare l'astaxantina ed è quindi fondamentale l'apporto di alimenti, in particolare alcuni lieviti che sviluppano tale sostanza per proteggersi dai fattori esterni. 

Antiossidante – Si stima che la sua azione antiossidante sia superiore di 10 volte rispetto al beta-carotene e ben 100-400 volte superiore alla Vitamina E [9].

DMS – Un recente studio italiano (CARMIS) ha dimostrato la capacità di questo antiossidante di proteggere i neuroni retinici dallo stress ossidativo foto-indotto migliorando la funzionalità retinica centrale e la funzionalità visiva in pazienti affetti da DMS [10].

Criptoxantina – È carotenoide naturale della famiglia delle (idrossi-β-carotene),costituente del pigmento giallo di alcune piante, come Physalis, Carica papaya, peperoncino in polvere, zucca gialla, ecc. Il termine xantofille deriva dal greco “xantos“, che significa giallo e “fillos“, foglie. La criptoxantina, come la maggior parte dei carotenoidi, sono in genere oleosolubili, ma sono meno suscettibili di questi all'ossidazione.

Gli effetti sulla salute di questa molecola sono ancora in fase di studio e in fase sperimentale. Primi indizi dimostrano concentrazioni di criptoxantina nella retina, proteggendola dai raggi UV. Inoltre sembra svolgere un ruolo di protezione nei confronti di molti tessuti corporei, delle mucose e della pelle, grazie alla sua azione antiossidante nel contrastare i temibili radicali liberi.