Vitamina A e Caratenoides

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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA
CAMPUS SÃO MIGUEL DO OESTE
CURSO TÉCNICO EM ALIMENTOS
CARLA ALEXSANDRA DA SILVA MORAES
EVELIN LAURA THOMÉ DE LIMA
LUANA ZAPANI SIEBEL
CIANE PASQUALON SCHNEIDER
 SUELEN ANDREGUETTI
VITAMINA A E CAROTENÓIDES 
SÃO MIGUEL DO OESTE, AGOSTO DE 2021.
Índice de figuras
Figura 1: Molécula de Retinol....................................................................................................5
Figura 2: Molécula de cis-retinal................................................................................................8
Figura 3: Isomerização cis-trans com luz do retinal...................................................................9
Figura 4: Moléculas de vitamina A...........................................................................................13
Sumário
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................3
2. FONTES E ORIGEM.............................................................................................................4
3. FUNÇÃO NO ORGANISMO................................................................................................5
3.1 Vitamina A........................................................................................................................5
3.2 Carotenóides.....................................................................................................................6
4. MECANISMO DE AÇÃO......................................................................................................7
5. METABOLISMO E EXCREÇÃO........................................................................................11
6. DEFICIÊNCIA......................................................................................................................12
6.1 Deficiência de betacarotenos..........................................................................................12
6.2 Deficiência de vitamina A..............................................................................................12
7.TOXICIDADE.......................................................................................................................13
7.1 Toxicidade dos carotenóides...........................................................................................13
7.2 Toxicidade da Vitamina A..............................................................................................13
8. CONCLUSÃO......................................................................................................................14
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................14
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1. INTRODUÇÃO
O consumo de frutas e hortaliças, com alto teor de carotenóides, vem
ganhando atenção do consumidor mundial, com o intuito de melhorar sua
alimentação e, consequentemente, prevenir o desenvolvimento de algumas doenças
crônicas não transmissíveis, tais como câncer e doenças cardiovasculares. Na
indústria de alimentos, os carotenóides são usados como corantes alimentares
naturais, substitutivos dos corantes sintéticos, que possuem maior alergênico,
cancerígeno e compostos antioxidantes que combatem os radicais livres. (MATIOLI
E RADRIGUEZ-AMAYA, 2003)
Os carotenóides, no organismo humano, são parcialmente convertidos a
Vitamina A (retinol), desempenhando importantes papéis nutricionais. Alimentos ricos
em Vitamina A são principalmente fígado, gema de ovo e óleos de peixes. Vegetais
como cenoura, espinafre, e frutas como manga e mamão também são boas fontes,
pois contêm carotenóides, que serão transformados na vitamina.
2. FONTES E ORIGEM
Carotenóides são pigmentos naturais facilmente encontrados na
natureza(em espécies vegetais como flores, frutas, verduras e raízes, na corrente
sanguínea e em tecidos de humanos, vacas, aves, peixes e de alguns crustáceos.
Os carotenóides são responsáveis pela coloração do amarelo ao
vermelho. Entre suas funções está a absorção de luz (auxiliando na fotossíntese),
atividade antioxidante, diminuição do risco de doenças degenerativas e câncer…
Alguns carotenóides apresentam de converter-se em vitamina A no organismo.
Aproximadamente existem 600 tipos de carotenóides, porém menos de
10% deles são precursores da vitamina A. Os principais carotenóides com atividade
de provitamina A nos mamíferos são o alfa-caroteno, beta-criptoxantina e
betacaroteno.
A vitamina A é um grupo de substâncias, os retinóides. Estes são
encontrados em tecidos animais e estão presentes nos vegetais. No organismo
5
humano a vitamina A está na forma de três substâncias, o retinol, o ácido retinóico e
o aldeído retinal.
Figura 1: Molécula de Retinol
 
A vitamina A é formada pela clivagem do beta-caroteno e dos demais
carotenóides. A cascata de reações começa no intestino delgado, com a enzima
beta-caroteno-15,15′-dioxigenase, que transforma o beta-caroteno em retinal. Ela
atua principalmente no epitélio intestinal e no fígado.
O que determina a atividade vitamínica do carotenoide é a presença do
anel beta ionona na estrutura. O todo-trans-beta-caroteno apresenta duas dessas
estruturas, enquanto os demais carotenóides pró-vitamínicos A apresentam apenas
uma. Deste modo, o beta-caroteno é o metabólito vegetal mais importante como
fonte de vitamina A, podendo ser convertido, através da clivagem enzimática, em
duas moléculas de retinol.
3. FUNÇÃO NO ORGANISMO
3.1 Vitamina A
A vitamina A exerce várias funções no organismo, como contribuir para a
manutenção da pele e mucosas, auxiliar na visão, no metabolismo do ferro, no
funcionamento do sistema imune e no processo de diferenciação celular. A
provitamina A, conhecida como caroteno, possui também função antioxidante,
atuando através da neutralização de radicais livres. Este nutriente contribui para a
boa visão, pois protege a córnea e também para a correta proliferação e
diferenciação celular, por isso é importante para os processos de formação da pele.
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A vitamina A funciona diretamente na melhora da visão, principalmente
noturna. Além desta função, também participa na formação da lágrima e lubrificação
do olho, atuando como proteção contra infecção. A reposição de células e tecidos do
olho também é beneficiada pela ação da vitamina A, garantindo a manutenção da
boa visão.
Essa vitamina atua na melhora da defesa contra infecções, contribui no
aumento de produção de anticorpos pelas células, participa no aumento dos
linfócitos (células com a capacidade de defender o nosso corpo) e, por isso, contribui
de forma geral para o aumento da imunidade do organismo.
É necessária para manter a integridade e função das células da pele e
das mucosas. Além disso, o nutriente age na reparação do epitélio da pele. A
vitamina A atua na integridade das células epiteliais em todo o corpo. O ácido
retinóico (vitamina A após ser convertida no organismo), regula a expressão de
vários genes que codificam para proteínas estruturais, por exemplo, queratinas da
pele. É uma das vitaminas necessárias para o crescimento das membranas
celulares e para a reparação da pele. Ela é encarregada ao bom desempenho de
todos os tecidos de nosso corpo e, por ser uma vitamina antioxidante, auxilia na
eliminação de radicais livres.
A vitamina A é um micronutriente importante também nos momentos de
intenso crescimento e desenvolvimento. Na fase embrionária a vitamina A, sob a
forma de ácido retinóico, está presente no desenvolvimento dos membros e no
crescimento.
3.2 Carotenóides
Os carotenoides são substâncias que se apresentam como pigmentos
cuja cor varia do amarelo ao vermelho. Constituem-se em precursores da vitamina
A, o que significa que se transformam em vitamina A em nosso organismo.
Essa transformação é feitaem função dos níveis normais de vitamina A
que cada indivíduo necessita, oferecendo, assim, segurança para evitar o excesso
que poderia tornar-se prejudicial. A forma mais ativa de provitamina A é o
betacaroteno, um poderoso antioxidante que ajuda a neutralizar os radicais livres.
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Com isso, a ingestão de betacaroteno traz benefícios para os olhos,
aumenta a imunidade, proporciona brilho aos cabelos, fortalece as unhas e acelera o
metabolismo de gorduras.
Os carotenóides são caracterizados por serem agentes antioxidantes e
por estimular o sistema imunológico, fazendo parte de compostos funcionais.
Além disso, são compostos bioativos que protegem contra determinadas
condições degenerativas, como doenças cardiovasculares, câncer, desordens na
imunidade e degeneração macular. Este último, é muito comum dar-se em idosos
devido ao estresse oxidativo, e substâncias encontradas nos carotenóides
(antioxidantes) são capazes de prevenir/minimizar os efeitos da mesma, como por
exemplo a Luteína (carotenóide presente no espinafre), sendo encontrada em uma
região chamada mácula (na retina), evitando uma possível cegueira e catarata.
Pesquisas demonstram que o betacaroteno desempenha papel
importante na prevenção de muitas doenças, inclusive câncer, por sua propriedade
antioxidante, que neutraliza os radicais livres, os quais aceleram o envelhecimento
das células.
Existem inúmeros tipos de carotenóides que agem em lugares específicos
no nosso organismo, trazendo benefícios diferentes em cada ocasião.
4. MECANISMO DE AÇÃO
A isomeria cis-trans do composto retinal, derivado da vitamina A presente
na retina dos olhos, é que envia sinais elétricos para o cérebro, ocasionando o
processo da visão. A capacidade da visão está intimamente relacionada à isomeria
espacial geométrica cis-trans.
A retina (camada que fica na parte posterior do olho) possui um tipo de
vitamina A, o retinal, composto orgânico do grupo dos aldeídos. A estrutura
molecular do retinal apresenta uma dupla ligação entre alguns de seus átomos de
carbono, o que permite que haja a formação das versões cis e trans desse
composto.
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Essa isomerização cis-trans se dá quando a molécula de cis-11-retinal se
combina com uma proteína, a opsina. A conformação do cis-retinal é tal que se
adapta numa “cavidade” da opsina, e essa união dá origem a um composto
chamado rodopsina, que se encontra nos cones e bastones da retina dos olhos.
Figura 2: Molécula de cis-retinal
 
Quando está nessa conformação cis, o retinal é fotorreceptor, isto é, é
receptor de luz. Portanto, a rodopsina é atingida por um fóton de luz visível,
ocorrendo a transformação do isômero cis em trans, conforme mostrado a seguir.
Observe que no cis-11-retinal, os hidrogênios (na cor cinza claro) estão no mesmo
lado da ligação dupla. Já no trans-11-retinal, os hidrogênios estão em lados opostos
do plano da ligação:
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Figura 3: Isomerização cis-trans com luz do retinal
 
Visto que o isômero trans não se “encaixa” na opsina, ele se dissocia
dela. Com isso, ocorre a emissão de um sinal elétrico que é captado pelo nervo
óptico que é transmitido ao cérebro. Esse impulso elétrico é interpretado pelo
cérebro, produzindo a imagem.
Esse isômero livre (trans) é convertido, por ação enzimática, novamente
em cis-11-retinal, que, por sua vez, irá se ligar à opsina e reiniciar o processo da
visão. Em cada segundo esses eventos se repetem milhões de vezes em nossos
olhos.
Conforme já dito, o retinal é derivado da vitamina A e a deficiência dessa
vitamina no organismo pode fazer com que a pessoa tenha problemas na visão,
como a “cegueira noturna”, em que a pessoa tem dificuldade de enxergar à noite ou
em ambientes pouco iluminados.
Para evitar esse tipo de problema, precisamos consumir alimentos que
contenham vitamina A, como o fígado. Além disso, cenouras, frutas e verduras
contêm betacaroteno, que pode ser transformado em nosso organismo de forma a
produzir vitamina A.
Além disso, a vitamina A e os carotenóides possuem atividade
antioxidante, sendo que, segundo Vasconcelos et al. (2014), os radicais livres, que
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são átomos e/ou moléculas que possuem elétrons livres não pareados em sua
camada orbital externa, tornando-se instáveis e reativos, podem ter sua quantidade
aumentada no organismo humano e, consequentemente, levar ao estresse
oxidativo, por fatores como: poluição ambiental e resíduos de pesticidas que estão
presentes em alguns alimentos; aditivos e hormônios adicionados em alimentos e
bebidas; radiações, como a ultravioleta e gama, além dos raio-X; estresse; consumo
excessivo de álcool; tabagismo; e por fim, alguns tipos de doenças crônicas e
degenerativas.
Os antioxidantes, por sua vez, por definição, são moléculas de cargas
positivas, que doam um elétron ao radical de hidrogênio e, dessa forma, inibem a
atuação desses radicais livres. Ao inibirem a formação dos radicais livres, previnem
ou reparam o ataque a lipídios, aminoácidos, proteínas e ao material genético.
(VASCONCELOS et al. apub MACHADO et al.,2010).
Segundo Jaski et al. (2011): 
A ação antioxidante da vitamina A ocorre por ligações a receptores
nucleares específicos e, comprovadamente, influência em vários processos
celulares, tais como: reparo do DNA, expressão de genes, além de
estimular o crescimento e diferenciação de queratinócitos. (apub BAGATIN,
2008). 
Em relação aos carotenóides, sua função antioxidante desempenha um
papel essencial na redução do risco de câncer, catarata, aterosclerose, além de
retardar o processo de envelhecimento. Sua estrutura comum é formada por uma
cadeia polieno, o qual se trata de um longo sistema de ligação dupla conjugada.
Essa cadeia pode apresentar grupos terminais cíclicos – que exibem substituintes
contendo oxigênio, influenciando as propriedades químicas, físicas e bioquímicas
dos carotenóides. (SILVA; COSTA; SANTANA; KOBLITZ, 2010).
Sistema rico em elétrons do polieno, é o responsável pelas atividades
antioxidantes dos carotenóides, atuando na absorção do oxigênio e de radicais
livres, interrompendo reações onde os mesmos estão envolvidos. Contudo, a
presença dessas ligações pode gerar uma possível oxidação do próprio carotenóide,
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perdendo a coloração do mesmo, e, por consequência, a coloração do alimento.
Assim, por serem facilmente oxidados, apresentam atividade antioxidante.
Além disso, os carotenóides inibem a peroxidação de lipídeos em baixas
pressões de oxigênio, variando sua eficácia nos processos antioxidantes, perante os
diferentes tipos de carotenóides.
O licopeno é um dos carotenóides mais eficientes quando se trata da
ação antioxidante, uma vez que impedem a oxidação da lipoproteínas de baixa
densidade (LDL) do colesterol, tendo papel significativo na diminuição dos riscos de
doenças como a aterosclerose – essa doença se trata do é o acúmulo de gorduras,
cálcio e outras substâncias nas artérias, podendo provocar infartos, derrames ou
ainda morte súbita.
5. METABOLISMO E EXCREÇÃO
Através do palmitato de retinol (é o éster de retinol e ácido palmítico, com
fórmula C H O ) é feito o metabolismo da vitamina A. Onde é hidrolizado enzimas₃₆ ₆₀ ₂
pancreáticas no jejuno, incorporado micelas e absorvido por transporte ativo como
retinol. O metabolismo do Retinol é hepático. O Retinol é conjugado com o ácido
glucurônico, o B-glucuronído sofre a circulação entero-hepática e oxidação de retinol
e de ácido retinóico. O ácido retinóico sofre descarboxilação e a conjugação com o
ácido glicurônico. 
Já o beta-caroteno é absorvido e transformado em retinol. Ambas passam
no enterócito, re-esterificadas e incorporadas ao quilomícron. É decomposto na
mucosa do intestino delgado e do fígado pela betacaroteno dioxigenase na retina,
que é uma formade vitamina A. A função desta enzima é vital, pois decide se o
betacaroteno é transformado em vitamina A ou se circula no plasma como
betacaroteno. Menos de um quarto do betacaroteno ingerido de raízes vegetais e
cerca de metade do betacaroteno de vegetais verdes folhosos são convertidos em
vitamina A.
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É estocada no fígado, como retinil éster. Para ser liberada, é novamente
transformada em retinol e transportada aos tecidos periféricos pela Proteína
Transportadora de Retinol.
Quando seu transporte é diminuído pode levar a hipovitaminose A, sendo
a deficiência proteica e quando o enterócito apresenta menor conversão de
betacaroteno em retinol, sendo um prejuízo a si, pode levar a hipovitaminose A,
sendo parasitose intestinal.
O processo, desde a ingestão até a secreção, demora cerca de 5 horas.
Aproximadamente 90% da vitamina A armazenada no organismo encontra-se no
fígado.
A excreção do retinol (vitamina A) não armazenado é conjugado com
glucuronido, com subsequente oxidação a retinal e ácido retinóico; estes e outros
metabólitos são posteriormente excretados na urina e fezes. A vitamina A atravessa
a placenta de forma limitada mas encontra-se no leite materno. O betacaroteno não
absorvido é excretado nas fezes. Também é excretado nas fezes e na urina como
metabólitos. O consumo de fibra dietética pode aumentar a excreção fecal de
gorduras e outros compostos solúveis em gordura, como o betacaroteno.
6. DEFICIÊNCIA
6.1 Deficiência de betacarotenos
O betacaroteno pode biotransformar-se em vitamina A pela mucosa
intestinal, por isso, pode ser chamada de pró-vitamina A, sendo que no organismo 1
molécula de betacaroteno é quebrada em 2 moléculas de vitamina A.
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Figura 4: Moléculas de vitamina A
 
Em consequência disso, a falta da ingestão de betacarotenos pode
ocasionar problemas de visão, imunidade deficitária, enfraquecimento de unhas e
cabelos, entre outros.
6.2 Deficiência de vitamina A
A deficiência de Vitamina A tem repercussões que afetam as estruturas
epiteliais de diferentes órgãos, sendo os olhos os mais atingidos. Infecções
frequentes podem ser um indício de que essa vitamina está em falta no organismo,
já que sua falta reduz a imunidade do organismo contra doenças.
Essa carência afeta severamente o revestimento ocular, levando à
xeroftalmia, sendo sua forma clínica mais precoce, conhecida como cegueira
noturna que causa em crianças uma ruim adaptação a ambientes de baixa
luminosidade. Porém também pode levar a uma cegueira irreversível conhecida
como ceratomalácia.
A principal causa da deficiência de vitamina A é o consumo insuficiente de
alimentos que possuam gordura, já que esta é uma vitamina lipossolúvel. Além de
que infecções frequentes também podem ocasionar essa carência, já que o corpo
requer muito dessa vitamina para cumprir suas funções imunológicas , o que pode
acarretar ou agravar a carência dessa vitamina.
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7.TOXICIDADE
7.1 Toxicidade dos carotenóides
Geralmente quando há excesso de carotenóides no organismo ele é
excretado pelo cólon e pela epiderme, porém, o estrato córneo (Camada mais
externa da epiderme que é lipossolúvel) reabsorve e acumula, causando coloração
amarelada à pele.
As crianças são mais susceptíveis a ter carotenemia (Níveis elevados de
carotenoides no sangue) e carotenodermia (Níveis elevados de carotenoides na
pele).
7.2 Toxicidade da Vitamina A
A toxicidade da vitamina A ocorre quando há uma concentração acima da
quantidade ideal e necessária ao organismo. Dificilmente essa hipervitaminose será
por causa de fontes alimentares comuns, mas sim, por causa de uma
suplementação alimentar indevida.
A hipervitaminose pode ocorrer de duas formas: aguda, dura horas ou
dias, e crônica, pode durar meses ou até anos. A forma aguda pode ocorrer pela
ingestão de formas sintéticas de vitamina A. E a forma crônica geralmente é
causada pela suplementação indevida dessa vitamina, entre outros.
8. CONCLUSÃO
A biodisponibilidade dos carotenóides, pró vitamínicos ou não, depende
de uma série de fatores, tais como tipo de carotenóide, matriz que se encontra no
alimento, interação, processamento do alimento, deficiência na absorção de lipídios,
presença de fibras, lipofilicidade. Duas inconveniências dos carotenóides para a
indústria alimentícia são a instabilidade durante o processamento e o fato de serem
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lipossolúveis. Pesquisas de microencapsulamento com agentes encapsulantes
tornam estas moléculas hidrossolúveis e protegidas contra fatores que provocam a
instabilidade (luz, temperatura e oxigênio).
Além de que sempre têm sido alvo da biotecnologia com a finalidade de
melhorar a coloração, características organolépticas e o valor nutricional dos
alimentos. Um fato interessante é que compostos de aroma derivados dos
carotenóides estão sendo bastante pesquisados nos últimos anos, resultando no
isolamento e elucidação da estrutura química obtidos por extração de plantas. Eles,
nas plantas, têm função antifúngica, afastam herbívoros e atraem agentes
polinizadores.
No final desta pesquisa, podemos dizer que é simplesmente incrível,
como esses pigmentos, que muitas pessoas não conhecem ou não sabem, fazem
uma grande diferença nos alimentos ou na natureza, com seu papel nutricional e
muitos virão a converter-se em uma vitamina importantíssima para a saúde, evitando
problemas futuros.
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeria-cis-trans-visao.htm
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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeria-cis-trans-visao.htm
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https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeria-cis-trans-visao.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeria-cis-trans-visao.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeria-cis-trans-visao.htm
16
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	1. INTRODUÇÃO
	2. FONTES E ORIGEM
	3. FUNÇÃO NO ORGANISMO
	3.1 Vitamina A
	3.2 Carotenóides
	4. MECANISMO DE AÇÃO
	5. METABOLISMO E EXCREÇÃO
	6. DEFICIÊNCIA
	6.1 Deficiência de betacarotenos
	6.2 Deficiência de vitamina A
	7.TOXICIDADE
	7.1 Toxicidade dos carotenóides
	7.2 Toxicidade da Vitamina A
	8. CONCLUSÃO
	9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS