Carotenoides: Definição e Funções Biológicas

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Definição 
 São pigmentos lipofílicos que ocorrem em 
plantas, peixes, aves, algas, leveduras e 
bactérias. 
 Estão listados mais de 750 carotenoides 
com estruturas químicas definidas e 
dados analíticos chaves. 
 Entre os carotenoides encontrados na 
natureza, cerca de 40-50 ocorrem na 
cadeia alimentar humana, mas 24 foram 
detectados no plasma e em tecidos de 
seres humanos. 
 Os carotenoides no plasma humano 
incluem betacaroteno, alfacatoreno, 
betacriptoxantina, luteína, zeaxantina e 
licopeno. 
 Esses 6 carotenoides principais 
respondem por aproximadamente 70% de 
todos os carotenoides identificados no 
plasma e em tecidos de seres humanos. 
 Os carotenoides são divididos em dois 
grupos maiores: xantófilos, que são 
carotenoides oxigenados, incluindo a 
luteína, zeaxantina e betacriptoxantina. 
 E, carotenos, que são os carotenoides 
hidrocarbontos ciclizados, como o 
alfacaroteno e o betacaroteno, ou 
lineares, como o licopeno. 
 O betacaroteno, alfacaroteno e a 
betacriptoxantina são fontes importantes 
de vitamina A. 
 
Fontes alimentares 
 As principais fontes de carotenoides na 
dieta humana são frutas e vegetais de 
pigmentação intensamente amarela a 
vermelha. 
 Os exemplos mais comuns de coloração 
carotenoide na dieta humana incluem 
vegetais amarelos, como o milho e a gema 
de ovo. Ambos são ricos em carotenoides 
e luteína. 
 O betacaroteno é responsável pela cor 
laranja de cenouras, enquanto o licopeno, 
pela cor vermelha do tomate. 
 Já a zeaxantina, responde pela cor rosa 
do salmão. 
 Nas folhas verdes de vegetais, as cores 
dos carotenoides são frequentemente 
mascaradas pela clorofila. 
 
Funções biológicas dos carotenoides e seus 
componentes 
 Betacaroteno, betacriptoxantina, luteína, 
zeaxantina e licopeno, podem 
desempenhar papéis biológicos exclusivos 
na proteção contra o desenvolvimento de 
doenças crônicas e degenerativas, 
incluindo a deficiência de vitamina A e 
seus problemas de saúde relacionados, 
degeneração macular relacionada com a 
idade, doença cardiovascular, certos 
tipos de câncer e lesões cutâneas. 
 Atividade dependente de retinoide: 
 A função biológica humana mais 
claramente definida de carotenoides em 
seres humanos é sua atividade de 
vitamina A. Por meio do processo de 
clivagem central, os carotenoides 
provitamina A, servem como precursores 
de vitamina A e representam as principais 
fontes dessa vitamina na dieta. 
 Pela ação da vitamina A, os carotenoides 
provitamina A exercem efeitos sobre 
vários processos vitais críticos, como 
visão, reprodução, metabolismo, 
diferenciação, hematopoiese, 
desenvolvimento ósseo, formação de 
padrão durante embriogênese e 
tumorigênese. 
 Atividade antioxidante: 
 Os radicais livres podem gerar dano 
celular por reagirem com proteínas, 
lipídeos, carboidratos e DNA. 
 Grande parte da atividade biológica 
atribuída aos carotenoides se deve às 
suas capacidades antioxidantes, onde eles 
desempenham papéis críticos na proteção 
contra doenças crônicas. 
 Enzimas de fase II e elementos de 
resposta antioxidante: 
 Os efeitos benéficos de carotenoides 
podem se originar da indução das enzimas 
de fase II. 
 Tais enzimas de fase II possuem 
importantes propriedades detoxificantes 
e antioxidantes no combate a espécies 
reativas de oxigênio e substâncias 
estranhas, incluindo carcinógenos 
potenciais. 
 Comunicações da junção de hiato: 
 As comunicações da junção de hiato 
(GJC) são canais existentes entre as 
células que possibilitam a troca de 
nutrientes, produtos residuais e 
informações pelas células conectadas. 
 As GJC são implicadas no controle do 
crescimento celular por meio de 
respostas adaptativas de diferenciação, 
proliferação e apoptose. 
 Tanto os carotenoides provitamina A, 
como os não provitamina A podem inibir a 
transformação neoplásica induzida por 
carcinógenos e suprarregular a expressão 
de mRNA da Cx43. 
 Os produtos oxidativos de carotenoides e 
seus metabolitos, especialmente o 
licopeno, podem ser responsáveis pelo 
aumento das GJC. 
 Modulação de hormônios e fatores de 
crescimento: 
 Os sistemas de sinalização de hormônios 
esteroides e fator de crescimento 
semelhante a insulina (IGF) podem 
desempenhar um papel na ação biológica 
de carotenoides, particularmente o 
licopeno. 
 O licopeno reduziu a expressão da 5-a-
redutase-1 em tumores de próstata. 
 Carotenoides como licopeno, fitoeno e 
fitoflueno, inibiram a transativação 
induzida por estrogênio, do elemento de 
resposta a esse hormônio ligado pelos 
receptores estrogênicos nucleares ERα e 
ERβ. 
 A suplementação de licopeno foi 
associada a inibição de metaplasia 
escamosa pulmonar induzida pela fumaça 
de cigarro, à diminuição do antígeno 
nuclear de proliferação celular e à 
indução de apoptose. 
 Efeito pró-oxidante: 
 Os carotenoides podem se comportar 
como pró-oxidantes em algumas 
situações. Sob concentrações mais altas 
de oxigênio, é possível a formação de 
radical peróxi do carotenoide que, pode 
atuar como pró-antioxidante, promovendo 
a abstração de hidrogênio e a oxidação de 
lipídeos insaturados e, com isso, 
exacerbar o dano à membrana. 
 Os carotenoides podem atuar como um 
antioxidante protetor contra o câncer em 
níveis fisiológicos, embora possa perder 
sua eficácia ou até exercer efeitos pró-
oxidantes em níveis farmacológicos.