Aplicaciones Estratégicas: Para Qué se Utilizan los Carotenoides en los Alimentos
No se trata solo de añadir un colorante natural a tu producto. Se trata de crear la próxima generación de alimentos funcionales y atractivos que los consumidores demandan.
Este artículo no es una simple ficha técnica; es una hoja de ruta sobre las aplicaciones estratégicas de los carotenoides: desde su uso como colorante (E160a, E160b) hasta su rol como precursor de Vitamina A y su impacto en la salud.
Los carotenoides son pigmentos lipofílicos naturales y antioxidantes presentes en muchas frutas y verduras. El consumo de carotenoides se correlaciona con efectos positivos para la salud y una disminución del riesgo de varias enfermedades crónicas.
Principales carotenoides dietéticos
Los principales carotenoides dietéticos biodisponibles son la luteína, la zeaxantina, la criptoxantina, el B-caroteno, el caroteno, el licopeno, el fitoeno y el fitoflueno. Los alimentos comunes pueden contener otros carotenoides, como neoxantina, violaxantina, caroteno, neurosporeno, anteraxantina, astaxantina y otros, incluyendo isómeros geométricos y diversos isómeros ópticos.
Los apocarotenoides dietéticos presentes en altos niveles en los productos alimenticios son la bixina y la crocetina. La bixina es un componente principal del annato, el colorante obtenido de la capa exterior de las semillas del pequeño árbol tropical Bixa orellana.
El annato se ha utilizado durante siglos para colorear cosméticos y alimentos. La crocetina es el principal carotenoide del azafrán. Los estudios también han revelado la presencia de otros apocarotenoides en alimentos, aunque en concentraciones marcadamente inferiores a las de los carotenoides progenitores de los que derivan.
Uso de carotenoides
Los carotenoides son compuestos bioactivos presentes en frutas y verduras. Se utilizaron como colorantes y antioxidantes naturales debido a la presencia de dobles enlaces conjugados. Sin embargo, algunos carotenoides son fuente de vitamina A, mientras que otros se han empleado en el tratamiento, la prevención o ambos de ciertas enfermedades.
Colorantes
Los carotenoides se utilizan como colorantes naturales, ya que se derivan principalmente de fuentes vegetales y añaden colorantes amarillos, naranjas y rojos a los alimentos. El aditivo alimentario E160a, una mezcla de carotenos o B-caroteno, se obtiene comercialmente de la zanahoria.
En cambio, el aditivo alimentario E160b se obtiene de las semillas del árbol Bixa orellana. Se pueden utilizar como aditivos el extracto de achiote o los compuestos purificados bixina y norbixina. El extracto de pimentón se obtiene del pimiento morrón (Capsicum annuum) y está compuesto por los carotenoides capsantina y capsorrubina. El licopeno se extrae principalmente del tomate.
El B-Apo-8′-carotenal es un subproducto carotenoide obtenido de carotenos o aislado de plantas. El éster etílico del ácido B-Apo-8′-carotenoico es un derivado ligeramente hidrosoluble del B-Apo-8′-carotenal.
Las xantofilas como la flavoxantina, la luteína, la criptoxantina, la rubixantina, la violaxantina y la rodoxantina se extraen de los pétalos del ranúnculo (ranunculus sp.), tagetes sp., physalis sp., rosa rubiginosa, viola sp. y taxus baccata, respectivamente.
La cantaxantina se obtiene de hongos, crustáceos, desechos de camarón y plumas de flamenco, aunque también se puede preparar sintéticamente a partir del caroteno. La zeaxantina se obtiene principalmente de vegetales pertenecientes a Zea. La citranaxantina se obtiene principalmente sintéticamente, aunque se puede extraer de varias especies de plantas secas. La astaxantina se extrae naturalmente del krill, camarones, cangrejos de río, mariscos y crustáceos y se biosintetiza en microalgas (H. pluvialis). El colorante E164, azafrán (crocus sativus L.), contiene crocina como principal componente carotenoide
Carotenoides como sustancias fortificadas en los alimentos
En general, los carotenoides no son antioxidantes fuertes cuando se añaden a los alimentos. Los carotenoides endógenos en los alimentos son generalmente estables. Sin embargo, como aditivos alimentarios, los carotenoides son relativamente inestables en los sistemas alimentarios. Esto porque son susceptibles a la luz, el oxígeno y la autooxidación. Además, la dispersión de carotenoides en los sistemas de ingredientes puede resultar en su rápida degradación.
La actividad antioxidante de estos compuestos puede transformarse en un efecto prooxidante, dependiendo de factores como la tensión de oxígeno o la concentración de carotenoides. Las mezclas de carotenoides, solas o en asociación con otros antioxidantes, pueden aumentar su actividad contra la peroxidación lipídica. La forma isomérica puede ser un factor importante en la biodisponibilidad y bioactividad de ciertos carotenoides.
Carotenoides en la salud
Deficiencia de vitamina A
La VA se considera la vitamina con el espectro de acciones más amplio en los seres humanos. Es esencial en los procesos de visión, reproducción, inmunidad, diferenciación celular, proliferación y apoptosis, mantenimiento del tejido epitelial, función cerebral y/o crecimiento y desarrollo embrionario, y posiblemente otros. La deficiencia de vitamina A (DVA) presenta diferentes manifestaciones clínicas, que van desde la xeroftalmia (que inicialmente se presenta como ceguera nocturna, pero que finalmente progresa a una ulceración y necrosis corneal) hasta efectos adversos en el crecimiento y el desarrollo fetal, y una mayor susceptibilidad a infecciones graves.
Numerosos y variados estudios han demostrado que los carotenoides y sus derivados pueden contribuir beneficiosamente a la salud y reducir el riesgo de diversas enfermedades. Se han asociado con posibles beneficios para la inmunidad y el tratamiento de enfermedades, incluyendo varios tipos de cáncer (próstata, mama, cuello uterino, ovario, colorrectal), enfermedades cardiovasculares y trastornos óseos, cutáneos y oculares.
También se ha demostrado que la suplementación a largo plazo de B-caroteno cada dos días proporciona beneficios cognitivos a una población general aparentemente sana. El papel de la luteína y otros carotenoides en la salud mental y el rendimiento cognitivo también está atrayendo mucha atención, al igual que el papel de los carotenoides y sus derivados en la diabetes mellitus, la obesidad y otros trastornos metabólicos relacionados.
Recientemente, hay un creciente interés en comprender los posibles efectos beneficiosos de los carotenoides durante el embarazo y la vida temprana. Además, hay estudios en los que se ha evaluado la posible asociación de los carotenoides con el riesgo de desarrollar enfermedades de diversa naturaleza, como enfermedades respiratorias y Parkinson.
Absorción de luz
Uno de los mecanismos por los cuales los carotenoides maculares luteína y zeaxantina son beneficiosos para la salud ocular es la absorción de luz azul. Se ha demostrado que la luteína y la zeaxantina absorben una gran fracción de luz actínica, previniendo eventos fotooxidativos que pueden causar daño celular en la retina. De manera similar, los carotenoides incoloros fitoeno y fitoflueno, que se absorben al máximo en la región UV, pueden proteger la piel del daño al absorber la luz UVB (280-320 nm) y UVA (320-400 nm), respectivamente.
Seguridad y toxicidad de los carotenoides y sus derivados
Los carotenoides son componentes universalmente presentes en la dieta humana y se sabe que están presentes en el calostro y la leche materna madura. La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ha aceptado repetidamente las declaraciones de «Generalmente Reconocidos Como Seguros» realizadas por los fabricantes de suplementos para varios productos ricos en carotenoides. Incluidos los carotenoides de aceite de palma, varios que contienen luteína, que contienen zeaxantina, y productos que contienen licopeno, algunos de ellos a base de tomate y que también contienen los carotenoides incoloros fitoeno y fitoflueno.
El lanzamiento de productos es esencial para impulsar el crecimiento en el sector de los pigmentos carotenoides, presentando fórmulas innovadoras, satisfaciendo las necesidades del consumidor y aumentando el reconocimiento de marca.
Por ejemplo, en mayo de 2024, Lycored, líder mundial en carotenoides naturales para alimentos, bebidas y suplementos dietéticos, presentó un nuevo formato de presentación llamado emulsión Lumenato para su extracto exclusivo.
Esta será la nueva mejora de Lycored en su variedad de formatos de presentación para este componente ingerible para el cuidado de la piel, ofreciendo a las empresas de bienes de consumo envasados mayores posibilidades de formulación.
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