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Carotenoides: los pigmentos vegetales de intenso color en el centro de la investigación

Carotenoides: los pigmentos vegetales de intenso color en el centro de la investigación

Los colores señalan vida y, cuando se trata de longevidad, son sobre todo los tonos rojos intensos de los tomates, el naranja vivo de las zanahorias y el verde intenso de las espinacas los que desempeñan un papel central. Detrás de estos colores intensos se esconden los carotenoides, un interesante grupo de compuestos vegetales secundarios que en la investigación moderna sobre longevidad están cobrando cada vez más protagonismo. 

Los carotenoides son mucho más que colorantes naturales. Forman parte de los pigmentos vegetales que, en estudios científicos, se han relacionado con procesos en torno al estrés oxidativo. Los resultados de la investigación indican que ciertos carotenoides podrían desempeñar un papel en diversas funciones celulares. En un mundo fuertemente influenciado por factores ambientales y hábitos alimentarios, los carotenoides desempeñan por ello un papel cada vez más importante en la ciencia de la nutrición. 

Desde las coloridas frutas y verduras hasta las microalgas especiales, los carotenoides se encuentran en todas partes donde la naturaleza despliega sus colores más intensos. Descubramos juntos qué papel desempeñan estas fascinantes moléculas en nuestro metabolismo.

¿Qué son los carotenoides? 

Los carotenoides pertenecen a los fitonutrientes secundarios y, desde el punto de vista químico, se cuentan entre los tetraterpenos: compuestos orgánicos formados por unidades de isopreno. Estos pigmentos liposolubles confieren a las plantas, algas, hongos y algunas bacterias sus colores característicos, que van del amarillo y el naranja hasta el rojo intenso. 

En la naturaleza, los carotenoides cumplen funciones vitales: son componentes esenciales de la fotosíntesis y protegen a las plantas de los daños causados por la radiación lumínica.Más de 800 carotenoides naturales diferentes han sido identificados hasta ahora, y su diversidad estructural es impresionante. 

Se distinguen dos grupos principales: carotenos (como el betacaroteno y el licopeno), que están compuestos exclusivamente por carbono e hidrógeno, y xantofilas (como la luteína, la zeaxantina y astaxantina), que además contienen átomos de oxígeno. Estos grupos de oxígeno influyen considerablemente en las propiedades biológicas de las moléculas. 

Lo que distingue especialmente a los carotenoides es su estructura: poseen una larga cadena de dobles enlaces conjugados, que es relevante para su actividad antioxidante a nivel molecular. Cuantos más dobles enlaces conjugados presenta un carotenoide, mayor suele ser su capacidad antioxidante.Por ejemplo, el betacaroteno y el licopeno cuentan con once de estos dobles enlaces, mientras que la astaxantina, con trece dobles enlaces, puede presentar una actividad antioxidante aún más marcada.

Los carotenoides se encuentran entre los pigmentos vegetales más fascinantes de nuestra alimentación. Especialmente interesante: algunos de ellos, como alfa- y betacaroteno, pueden transformarse en vitamina A en el organismo. Está demostrado que la vitamina A contribuye al mantenimiento de una visión normal, al funcionamiento normal del sistema inmunitario y a un proceso normal de división celular.

Alimentos con carotenoides: las mejores fuentes naturales

La buena noticia: los carotenoides están presentes en una gran variedad de alimentos cotidianos. Una alimentación colorida y variada te aporta automáticamente estos valiosos pigmentos vegetales. 

Las zanahorias son el icono entre los proveedores de carotenoides.Su alto contenido de betacaroteno las convierte en una excelente fuente de provitamina A. Una sola zanahoria de tamaño mediano puede cubrir gran parte de las necesidades diarias. 

Los boniatos ofrecen una concentración de carotenoides igualmente impresionante. Su variedad de color naranja es especialmente rica en betacaroteno, mientras que las variedades moradas aportan además antocianinas: una combinación perfecta para tu portafolio de antioxidantes. 

Las espinacas y las verduras de hoja verde pueden no parecer naranjas, pero eso es engañoso: la clorofila verde solo cubre los carotenoides amarillo‑naranja. La espinaca es una fuente excelente de luteína y zeaxantina, dos xantofilas que en la investigación se analizan especialmente en relación con la salud ocular. 

Los tomates deben su color rojo al licopeno, uno de los carotenoides más estudiados.Curiosamente, el licopeno se absorbe mejor a partir de tomates calentados o procesados que de tomates crudos; un caso poco frecuente en el que la cocción aumenta la biodisponibilidad

Los pimientos de todos los colores, desde el amarillo y el naranja hasta el rojo, aportan diferentes carotenoides. Cuanto más maduros y rojos son los pimientos, mayor suele ser su contenido de carotenoides. 

El maíz contiene, además de betacaroteno, luteína y zeaxantina. Estos dos xantófilos tienen una estructura tal que tienden a acumularse preferentemente en la mácula del ojo. 

Una fuente especialmente concentrada son las microalgas, en particular la microalga verde 
Haematococcus pluvialis. Bajo condiciones de estrés, esta alga produce astaxantina en altas concentraciones, un carotenoide conocido por su marcada actividad antioxidante a nivel molecular.

Importante para la absorción: Dado que los carotenoides son liposolubles, la ingesta simultánea de grasas mejora considerablemente su biodisponibilidad. Una cucharada de aceite de oliva en la ensalada o un puñado de frutos secos con la zanahoria optimizan la absorción en el intestino. La preparación también desempeña un papel: triturar, cocinar o hacer puré puede romper las paredes celulares y hacer que los carotenoides estén más disponibles. 

¿Qué muestran los estudios sobre los carotenoides? 

La literatura científica sobre los carotenoides es amplia y crece constantemente. Numerosos estudios han investigado en los últimos años qué papel pueden desempeñar estos pigmentos vegetales para la salud humana. 

Capacidad antioxidante: Los carotenoides se consideran eliminadores especialmente eficaces de 
oxígeno singlete y captadores de radicales.Sus dobles enlaces conjugados les permiten neutralizar especies reactivas de oxígeno (ROS) a nivel molecular. En sistemas modelo con liposomas – membranas artificiales que se asemejan a las membranas celulares humanas – se ha demostrado que los carotenoides pueden neutralizar diversos oxidantes agresivos. 

Un estudio transversal reciente con más de 27.000 adultos estadounidenses de la cohorte NHANES (1999-2018) encontró asociaciones significativas entre la ingesta de carotenoides y varios biomarcadores del envejecimiento biológico. Los resultados sugieren que una mayor ingesta de carotenoides puede estar asociada con valores más favorables de carga alostática, desregulación homeostática y otros índices de envejecimiento. 

Estrés oxidativo e inflamación: Un amplio trabajo de revisión sobre antioxidantes en fumadores mostró que las personas con un mayor estrés oxidativo – como los fumadores – suelen presentar niveles plasmáticos más bajos de carotenoides. Los estudios de intervención sugirieron que una alimentación rica en frutas y verduras, que de forma natural contiene muchos carotenoides, podría ayudar a reducir el daño oxidativo. Importante: los efectos positivos se observaron principalmente con carotenoides procedentes de fuentes alimentarias naturales. 

Procesos bioquímicos a nivel de ADN y celular: Trabajos experimentales, entre otros con el organismo modelo Caenorhabditis elegans, muestran que ciertos carotenoides pueden influir en la expresión de enzimas antioxidantes como la superóxido dismutasa y la catalasa. Estas enzimas desempeñan un papel central en la respuesta celular al estrés oxidativo.En varios modelos y sistemas in vitro también se ha observado que los carotenoides pueden reducir de forma medible la peroxidación lipídica, es decir, el daño oxidativo de las grasas causado por especies reactivas de oxígeno (ROS).
 
Investigación sobre carotenoides en el contexto cardiovascular: En la investigación nutricional existe desde hace años un gran interés en cómo los carotenoides, especialmente el licopeno, podrían estar estadísticamente relacionados con diversos marcadores del sistema cardiovascular. Varios metaanálisis informan de relaciones inversas entre la ingesta dietética y los eventos cardiovasculares. En un estudio también se observó que las personas con una mayor ingesta de licopeno presentaban una menor incidencia de dichos eventos.En la literatura especializada se debaten diversos procesos biológicos que podrían acompañar estas observaciones, entre ellos efectos sobre los procesos de oxidación de LDL, parámetros relacionados con el endotelio y vías de señalización relevantes para la inflamación.

Protección de la piel y fotoprotección: Los estudios sobre biología de la piel analizan cómo los carotenoides interactúan en sistemas modelo experimentales con procesos oxidativos inducidos por UV. Se ha investigado en qué medida los carotenoides pueden neutralizar especies reactivas de oxígeno (ROS) y participar en vías de señalización como MAPK, Nrf2 o NF-κB. Tanto las aplicaciones orales como las tópicas se han evaluado en diferentes enfoques de investigación, observándose indicios de parámetros modificados de la función de la barrera cutánea y de la homeostasis del colágeno.

Astaxantina como ejemplo de un carotenoide 

La astaxantina merece una atención especial.Este xantofilo es producido por la microalga Haematococcus pluvialis bajo condiciones de estrés, como la falta de nutrientes o la intensa radiación UV, un mecanismo de protección natural de la alga.

Lo que hace único al astaxantín es su estructura molecular: con trece dobles enlaces conjugados y grupos terminales polares, puede asociarse en membranas modelo tanto dentro de la bicapa lipídica como en sus superficies. Esta particularidad estructural influye en su posicionamiento en sistemas similares a membranas.

Estudios experimentales muestran, que el astaxantín puede presentar una marcada actividad antioxidante. En diversos sistemas de prueba se ha descrito como más reactivo frente al oxígeno singlete y ciertas moléculas oxidativas que el betacaroteno o la vitamina E. En modelos in vitro también se observaron menores tasas de peroxidación lipídica.

Investigaciones en el organismo modelo C.elegans arrojó indicios de que la astaxantina puede prolongar la esperanza de vida en condiciones experimentales. Los mecanismos discutidos incluyen cambios en la expresión de enzimas antioxidantes, así como efectos sobre la vía de señalización de insulina/IGF-1, una ruta evolutivamente conservada que también se investiga en mamíferos.

En humanos, la astaxantina se ha estudiado en estudios más pequeños en relación con diversos parámetros fisiológicos, entre ellos marcadores vasculares, vías de señalización relacionadas con la inflamación y aspectos de la fisiología del esfuerzo. También existe un interés creciente en los campos de investigación dermatológica, visual y cognitiva.

Sin embargo, estos resultados previos provienen de diferentes enfoques de investigación y no deben entenderse como promesas de efectos establecidos. Se necesitan más estudios para confirmar estos hallazgos.

Blutregenalge Haematococcus pluvialis

Carotenoides y longevidad 

Longevidad, el concepto de un envejecimiento duradero y funcional, es más que la mera prolongación de la esperanza de vida. Se trata de la resiliencia celular, la flexibilidad metabólica y la capacidad del cuerpo para hacer frente a los factores estresantes. Los carotenoides también se analizan en relación con este concepto.

Respuestas celulares al estrés: La neutralización del estrés oxidativo es un componente central de la investigación sobre longevidad. En trabajos de investigación, especialmente en modelos de cultivo celular y animales, se estudia cómo interactúan los carotenoides con las especies reactivas de oxígeno (ROS) y en qué medida podrían influir en los procesos oxidativos. El estrés oxidativo crónico se asocia en la investigación sobre longevidad con mecanismos como el acortamiento de los telómeros, la disfunción mitocondrial y los procesos inflamatorios.Los carotenoides se analizan en este contexto con frecuencia en relación con su participación en vías de señalización antioxidantes.

Procesos mitocondriales: Las mitocondrias, las centrales energéticas de nuestras células, son tanto productoras como dianas de las ROS. En modelos experimentales se puede observar que los carotenoides pueden incorporarse en estructuras similares a membranas y ejercer allí influencia sobre las reacciones oxidativas. Los estudios investigan cómo los carotenoides apoyan la integridad mitocondrial y, de este modo, podrían contribuir a la salud metabólica.

Vías de señalización relevantes para la inflamación: Los procesos inflamatorios crónicos de bajo grado se consideran una característica del envejecimiento y están relacionados con enfermedades asociadas a la edad. Por ello, muchos estudios se dedican al papel de los carotenoides en vías de señalización relacionadas con la inflamación, entre ellas NF-κB o la regulación de citocinas.

Consejos para el día a día: Así puedes aumentar tu consumo de carotenoides 

El conocimiento teórico es importante, pero la aplicación en el día a día marca la diferencia. Aquí tienes estrategias prácticas para optimizar tu ingesta de carotenoides: 

Come el arcoíris: La regla mnemotécnica más sencilla para una alimentación rica en carotenoides. Cuanto más colorido sea tu plato, más variado será el espectro de pigmentos vegetales. Combina diferentes colores: tomates rojos, zanahorias naranjas, pimientos amarillos, espinacas verdes, col lombarda violeta.

La grasa es tu amiga: Añade siempre algo de grasa saludable a las comidas ricas en carotenoides. Una cucharada de aceite de oliva en la ensalada, medio aguacate con las verduras o un puñado de frutos secos como snack aumentan la absorción.

Disfruta los tomates cocidos: El licopeno de los tomates se vuelve más biodisponible al calentarlos.La salsa de tomate, los tomates asados o la sopa de tomate son excelentes fuentes de licopeno. Un chorrito de aceite de oliva ayuda además a su absorción. 

Mezcla los batidos con inteligencia: Un batido de zanahorias, naranja, un poco de jengibre y una cucharadita de aceite de linaza o crema de frutos secos aporta carotenoides más grasa en una combinación deliciosa.

Microalgas como complemento: Si deseas ampliar tu alimentación, los productos de microalgas con astaxantina, como las cápsulas de astaxantina, pueden ser una opción.

La regularidad cuenta: El cuerpo almacena los carotenoides en una medida limitada. Por ello, un aporte constante a través de la alimentación diaria es más eficaz que megadosis esporádicas.

Compra productos de temporada y de la región: Las frutas y verduras frescas y maduras de la región suelen tener un contenido de nutrientes más alto que las verduras importadas y almacenadas durante mucho tiempo.Los tomates que han podido madurar al sol son más ricos en carotenoides que aquellos que se cosecharon verdes.

Preparación suave: Mientras que algunos carotenoides se vuelven más biodisponibles al cocinarlos, otros pueden ser sensibles al calor. Una mezcla de verduras crudas y cocidas es lo ideal. Cocer al vapor y la cocción suave son métodos más delicados que la cocción prolongada. 

Lo que ahora puedes hacer 

Los carotenoides son mucho más que pigmentos vegetales que dan color: pertenecen a un grupo de sustancias bioactivas que se investigan intensamente en la ciencia de la nutrición. Los estudios analizan cómo se integran los carotenoides en los procesos celulares, especialmente en relación con el estrés oxidativo y los mecanismos de adaptación metabólica.Una alimentación rica en alimentos que contienen carotenoides se debate, por ello, con frecuencia en el contexto de un estilo de vida general y equilibrado.

El mensaje más importante: apuesta por la variedad y las fuentes naturales. Una alimentación colorida y basada en plantas, con muchas frutas, verduras, productos integrales y grasas de alta calidad, no solo aporta carotenoides, sino también numerosos otros compuestos vegetales secundarios que a menudo se analizan conjuntamente en la investigación.

Los colores en el plato son más que estética: son bioquímica en su forma más bella. Cada bocado lleno de color te acerca a un patrón de alimentación variado que en la investigación suele asociarse con factores de estilo de vida positivos. Haz que el poder de los pigmentos vegetales sea una parte fija de tu día a día y descubre cuánto disfrute, variedad y vitalidad encierran. 

Fuentes
  • Alsharairi, N. A. (2022, December). Dietary antioxidants and lung cancer risk in smokers and non-smokers. Healthcare, 10(12), 2501.
  • Astori, E., Garavaglia, M. L., Colombo, G., Landoni, L., Portinaro, N. M., Milzani, A., &
  • Dalle-Donne, I. (2022). Antioxidants in smokers. Nutrition Research Reviews, 35(1), 70–97.
  • Bas, T. G. (2024). Bioactivity and bioavailability of carotenoids applied in human health: Technological advances and innovation. International Journal of Molecular Sciences, 25(14), 7603.
  • Crupi, P., Faienza, M. F., Naeem, M. Y., Corbo, F., Clodoveo, M. L., & Muraglia, M. (2023).
  • Overview of the potential beneficial effects of carotenoids on consumer health and well-being.
    Antioxidants, 12(5), 1069.
  • Eroglu, A., Al’Abri, I. S., Kopec, R. E., Crook, N., & Bohn, T. (2023). Carotenoids and their health
    benefits as derived via their interactions with gut microbiota. Advances in Nutrition, 14(2), 238–255.
  • Fuenmayor, C. A., Baron-Cangrejo, O. G., & Salgado-Rivera, P. A. (2021). Encapsulation of
    carotenoids as food colorants via formation of cyclodextrin inclusion complexes: A review.
    Polysaccharides, 2(2), 454–476.
  • Generalić Mekinić, I., Šimat, V., Rathod, N. B., Hamed, I., & Čagalj, M. (2023). Algal carotenoids:
    Chemistry, sources, and application. Foods, 12(14), 2768.
  • González-Peña, M. A., Ortega-Regules, A. E., Anaya de Parrodi, C., & Lozada-Ramírez, J. D. (2023). Chemistry, occurrence, properties, applications, and encapsulation of carotenoids—A review. Plants, 12(2), 313.
  • Kumar, S., Kumar, R., Diksha, Kumari, A., & Panwar, A. (2022). Astaxanthin: A super antioxidant
    from microalgae and its therapeutic potential. Journal of Basic Microbiology, 62(9), 1064–1082.
  • Manochkumar, J., Doss, C. G. P., El-Seedi, H. R., Efferth, T., & Ramamoorthy, S. (2021). The
    neuroprotective potential of carotenoids in vitro and in vivo. Phytomedicine, 91, 153676.
  • Patel, A. K., Tambat, V. S., Chen, C. W., Chauhan, A. S., Kumar, P., Vadrale, A. P., ... &
    Singhania, R. R. (2022). Recent advancements in astaxanthin production from microalgae: A review.
    Bioresource Technology, 364, 128030.
  • Sun, T., Rao, S., Zhou, X., & Li, L. (2022). Plant carotenoids: Recent advances and future
    perspectives. Molecular Horticulture, 2(1), 3.

Grafiken: Die Bilder wurden unter der Lizenz von Canva erworben.

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