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I carotenoidi sono una grande famiglia di pigmenti liposolubili, perlopiù gialli, arancioni o rossi.
Tra gli oltre 700 carotenoidi identificati, alcuni apportano una serie di benefici importanti alla salute umana:
In generale, è stata segnalata un’associazione tra l’assunzione di alimenti ricchi di carotenoidi e un ridotto rischio di diabete di tipo 2 4, cancro del colon-retto 5 e obesità 6.
In uno studio, sono stati proposti cinque distinti modelli di carotenoidi in relazione al colore del cibo consumato 7:
Negli alimenti è possibile trovare anche alcuni carotenoidi incolori, come fitoene e fitofluene.
Secondo alcune stime, una dieta varia ed equilibrata fornisce circa 50 diversi carotenoidi, che possono essere assorbiti e metabolizzati 8, 9.
Tuttavia, solitamente, nel sangue si possono rilevare solo 8 carotenoidi principali, che sono β-carotene, α-carotene, β-criptoxantina, luteina, zeaxantina, licopene, fitoene e fitofluene 10.
Si ritiene che che questi 8 carotenoidi riflettano l’assunzione dietetica a breve termine
Le principali fonti alimentari di carotenoidi sono in genere frutta e verdura.
Tuttavia, i carotenoidi sono presenti anche in altri prodotti vegetali (spezie, legumi, cereali o anche oli), alghe, alimenti di origine animale, additivi o integratori 11.
Come spiegato, i carotenoidi abbondano nella frutta e nella verdura profondamente pigmentate. Tuttavia, anche certi alimenti di origine animale sono una fonte importante di carotenoidi 12.
La determinazione del contenuto di carotenoidi negli alimenti presenta alcune criticità 13:
Ad esempio, è noto che i pomodori della stessa varietà coltivati nelle stesse condizioni mostrano differenze nel contenuto di fitoene e fitofluene rispettivamente di 4 e 6 volte 17.
Per quanto riguarda le differenze tra le cultivar di pomodoro, uno studio ha mostrato che i livelli del carotenoide fitoene variavano da 0,3 (“giallo ciliegia”) a 252,6 mg/100 g di peso secco (“arancione”) (differenza di quasi 840 volte). Il fitofluene ha invece oscillato tra livelli non rilevabili e 12,3 mg/100 g di peso secco (“Arancione”) 18.
Pertanto, se si confrontano fonti diverse, i contenuti di carotenoidi per lo stesso alimento possono variare anche sensibilmente.
| Alimenti | Carotenoidi (µg/100 g) 19 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Luteina | Zeaxantina | Luteina e Zeaxantina | Licopene | α-carotene | β-carotene | β-criptoxantina | |
| Mele (con buccia) | 100-840 | – | – | – | 30 | – | – |
| Albicocca, cruda | 0-141 | – | – | 0,5 | 0-37 | 140-6939 | 28-231 |
| Asparagi, crudi | 610-750 | – | – | – | 12 | 493 | – |
| Avocado | – | – | 270 | – | 28 | 53 | 36 |
| Basilico, crudo | – | – | 7050 | – | – | – | – |
| Mora | 270 | – | – | – | 9 | 100 | – |
| Mirtillo | 230 | – | – | – | – | 49 | – |
| Broccoli, crudi | 830-4300 | – | – | – | 1 | 414-2760 | – |
| Cavolini di Bruxelles, bolliti | – | – | 1541 | – | – | – | – |
| Carota, cruda | 110-2097 | – | – | – | 530-35.833 | 1161-64.350 | – |
| Mais, cotto | 202 | 202 | – | – | – | – | – |
| Crescione, crudo | 7540 | – | – | – | – | – | – |
| Mais congelato, bollito da congelato | – | – | 684 | – | – | – | – |
| Cetrioli (con la buccia) | 160 | – | – | – | – | 138 | – |
| Uovo intero, cotto | 237 | 216 | 353 | – | – | – | – |
| Tuorlo d’uovo, cotto | 645 | 587 | – | – | – | – | – |
| Uovo intero, crudo | 288 | 279 | 504 | – | – | – | – |
| Tuorlo d’uovo, crudo | 787 | 762 | 1094 | – | – | – | – |
| Fagiolini surgelati, cotti | – | – | 564 | – | – | – | – |
| Jackfruit | – | – | – | 37-111 | – | 40-772 | – |
| Cavolo, cotto | – | – | 18.246 | – | – | – | – |
| Porro, crudo | – | – | 3680 | – | – | – | – |
| Lattuga, cruda | 1000-4780 | – | – | – | – | – | – |
| Mango | 100 | – | – | – | – | 300-4200 | 0-1640 |
| Melone | – | – | – | – | 27 | 1595 | 0 |
| Succo d’arancia | 67 | – | – | – | 8 | 13 | 34 |
| Arancia | 64-350 | – | 129 | – | 0-400 | 0-500 | 14-1395 |
| Peperone arancione, crudo | – | 1665 | – | – | – | – | – |
| Papaia | 20-820 | – | – | 2080-4750 | 0-60 | 71-1210 | 60-1483 |
| Prezzemolo, crudo | 4326 | – | 5562 | – | – | – | – |
| Piselli, verdi, bolliti | – | – | 2593 | – | – | – | – |
| Peperone verde, crudo | 340-660 | – | – | – | 22 | 198 | 1 |
| Ananas | – | – | – | – | – | 171-476 | – |
| Pistacchi, crudi | – | – | 1404 | – | – | – | – |
| Zucca, cotta | – | – | 1014 | – | – | – | – |
| Spinaci, crudi | 2047-20.300 | – | 12.197 | – | – | 840-24.070 | – |
| Patate dolci, polpa bianca (cotte) | – | – | – | – | – | 25-157 | – |
| Zucca, bollita | – | – | 2249 | – | – | – | – |
| Fragola | 6-21 | – | – | – | – | 5 | – |
| Pomodoro, crudo | 40-1300 | – | – | 21-62.273 | – | 36-2232 | – |
| Anguria | 0-40 | – | – | 2300-7200 | 0-1 | 44-324 | 62-457 |
Il β-carotene è il carotenoide con attività provitaminica A più diffuso e importante.
Il beta-carotene contribuisce per circa il 30-35% all’apporto dietetico di vitamina A nei paesi occidentali, mentre nei paesi in via di sviluppo (dove l’accesso agli alimenti carnei è minore) rappresenta la fonte più abbondante, e in alcuni casi unica, di vitamina A 20, 21.
Il beta-carotene ha molteplici benefici per la salute: protegge la salute del cervello, degli occhi e della pelle. Aiuta anche a prevenire la sindrome metabolica e il diabete.
Tuttavia, l’integrazione con beta-carotene ad alte dosi può aumentare il rischio di cancro e malattie cardiache nei fumatori e in coloro che bevono alcolici.
Tra gli alimenti più ricchi di β-carotene si segnalano:
| Cibo | Porzione | β-Carotene (mg) 27 |
|---|---|---|
| Succo di carota, in scatola | 1 tazza (237ml) | 22,0 |
| Zucca, in scatola | 1 tazza (237ml) | 17,0 |
| Spinaci, surgelati, cotti | 1 tazza (237ml) | 13,8 |
| Patate dolci al forno | 1 patata media | 13,1 |
| Carote Cotte | 1 tazza (237ml) | 13,0 |
| Cavolo nero, congelato, cotto | 1 tazza (237ml) | 11,6 |
| Cavolo, congelato, cotto | 1 tazza (237ml) | 11,5 |
| Cime di rapa, congelate, cotte | 1 tazza (237ml) | 10,6 |
| Torta di zucca | 1 pezzo | 7,4 |
| Zucca invernale, cotta | 1 tazza (237ml) | 5,7 |
| Carote, crude | 1 carota media | 5,1 |
| Verdure di tarassaco, cotte | 1 tazza (237ml) | 4,1 |
| Melone, crudo | 1 tazza (237ml) | 3,2 |
La luteina e la zeaxantina sono strutturalmente molto simili, con una leggera differenza nella disposizione dei loro atomi 23. Agiscono come antiossidanti e sono note per proteggere gli occhi dai danni dei radicali liberi.
Questi carotenoidi sembrano funzionare meglio insieme e in questo modo possono combattere i radicali liberi in modo più efficace 24.
La luteina è presente nella dieta principalmente grazie all’apporto delle verdure a foglia verde. Tuttavia, anche alcuni frutti e prodotti animali possono contribuire all’assunzione giornaliera.
La luteina è la xantofilla (un ampio gruppo di carotenoidi) più comune nelle verdure a foglia verde scuro, ad esempio spinaci, cavoli, crescione, broccoli, cavolini di Bruxelles, prezzemolo e lattuga.
Tra le importanti fonti di zeaxantina ricordiamo mais, arancia, peperone rosso e uova. Fonti eccezionali di zeaxantina sono le bacche di Goji e i frutti e gli arilli dell’alchechengi.
| Alimento | Luteina / zeaxantina (microgrammi per 100 grammi) 27 |
|---|---|
| Nasturzio (fiori gialli, solo livelli di luteina) | 45.000 |
| Cavolo (crudo) | 39.550 |
| Cavolo (cotto) | 18.246 |
| Foglie di tarassaco (crudo) | 13.610 |
| Nasturzio (foglie, solo livelli di luteina) | 13.600 |
| Cime di rapa (crudo) | 12.825 |
| Spinaci (crudo) | 12.198 |
| Spinaci (cotto) | 11.308 |
| Bieta svizzera (cruda o cotta) | 11.000 |
| Cime di rapa (cotte) | 8440 |
| Cavolo riccio (cotto) | 7694 |
| Crescione (crudo) | 5767 |
| Piselli (crudo) | 2593 |
| Lattuga romana | 2312 |
| Zucchine | 2125 |
| Cavoletti di Bruxelles | 1590 |
| Pistacchi | 1205 |
| Broccoli | 1121 |
| Carota (cotta) | 687 |
| Granoturco / mais | 642 |
| Uovo (sodo bollito) | 353 |
| Avocado (crudo) | 271 |
| Carota (crudo) | 256 |
| Kiwi | 122 |
Il licopene è presente in quantità elevate nei pomodori e nei derivati, ad esempio ketchup e succhi, ma anche nei cocomeri e nei pompelmi rosa.
Ha il potenziale per proteggere la prostata, prevenire il danno ossidativo, migliorare la salute del cuore e altro ancora.
La seguente tabella riporta un elenco di alimenti ricchi di licopene.
| Cibo | Licopene (mg/100 g) 27 |
| Pomodori essiccati al sole | 46 |
| Pomodori, in scatola | 21-29 |
| Rosa canina | 7 |
| Guava | 5 |
| Anguria | 4,5 |
| Papaia | 2 |
| Pompelmo, rosa e rosso | 1,4 |
Altri alimenti presenti nel pasto possono avere un forte effetto sull’assorbimento del licopene. In particolare, il consumo di questo carotenoide con una fonte di grassi può aumentarne l’assorbimento fino a quattro volte 28.
Bisogna anche considerare che non tutti i soggetti assorbono il licopene alla stessa velocità 29.
L’astaxantina è un potente antiossidante che può aiutare con l’invecchiamento della pelle, ridurre i rischi cardiovascolari, proteggere il cervello e modulare il sistema immunitario
Gli alimenti ricchi di astaxantina comprendono gamberetti, aragoste, granchi e altri crostacei, trote e salmone.Sul versante degli integratori, l’astaxantina è contenuta in buone quantità nella propoli e nell’olio di krill.
Il contenuto di astaxantina nella carne di varie specie di salmonidi varia da 3 a 38 mg per kg. Nello specifico, il contenuto di astaxantina nel salmone atlantico d’allevamento varia da 6 a 8 mg/kg di carne 30.
Per ottenere 3,6 mg di astaxantina si possono mangiare 165 grammi di salmone. Tale apporto può essere benefico per la salute 31.
La β-criptoxantina è il principale carotenoide nei mandarini e in alcune varietà di arance.
Ha un’azione provitaminca-A ed aiuta a combattere l’infiammazione e lo stress ossidativo, oltre alle malattie croniche ad essi associate 32.
| Cibo | β-criptoxantina (µg/100 g di cibo) 27 |
|---|---|
| Zucca Butternut | 3.471 |
| Cachi | 1.447 |
| Zucca Hubbard | 1.119 |
| Peperoncini piccanti | 1.103 |
| Mandarini (in scatola; crudi) | 775 – 407 |
| Papaia | 589 |
| Peperoni rossi dolci | 490 |
| Rosa canina | 483 |
| Sottaceti dolci | 271 |
| Carote | 199 |
| Kumquat | 191 |
| Succo d’arancia | 169 |
| Mais dolce | 161 |
| Arance | 116 |
Il fitoene e il fitofluene sono carotenoidi incolori che possono avere effetti di promozione della salute e possibili usi nei cosmetici.
Come visto per altri carotenoidi, esibiscono un’azione antiossidante e antinfiammatoria, e aiutano a ridurre i danni del sole alla pelle 33, 34.
Alcuni alimenti ricchi di questi caroteni sono i derivati del pomodoro e le albicocche.
| Cibo | Fitoene (mg/100 g di cibo) 35 |
|---|---|
| Peperone rosso | 1,69 |
| Albicocche gialle | 1,35 |
| Carote | 1,34 |
| Albicocche bianche | 1,26 |
| Pompelmo rosso | 1,25 |
| Anguria | 1,17 |
| Peperoncino | 1,01 |
| Pomodoro | 1,00 |
| Cibo | Fitofluene (mg/100 g di cibo) 35 |
| Pomodoro | 0,45 |
| Carote | 0,57 |
| Pompelmo rosso | 0,51 |
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La natura insatura dei carotenoidi li rende inclini all’ossidazione, quindi a subire gli effetti deleteri della conservazione e di alcuni metodi di cottura 36. Anche altri fattori come il pH, la luce e la temperatura possono influenzare il colore e il valore nutritivo degli alimenti 37.
Alcuni metodi di cottura domestici comuni, ad esempio bollitura, cottura a vapore e cottura a microonde, possono modificare l’entità del contenuto di carotenoidi negli alimenti, ma in generale in maniera scarsamente significativa 38. Tuttavia, il calore estremo può causare danni ossidativi ai carotenoidi 38.
| Effetti della Cottura sui Carotenoidi Alimentari | ||
| Alimento | Metodo di Cottura | Effetti |
| Zucche 39 | Al vapore | Il contenuto di α-carotene, β-carotene e carotenoidi totali era significativamente più alto quando veniva utilizzata la cottura a vapore rispetto ad altre tecniche di cottura. |
| Scottatura, pastorizzazione, cottura, inscatolamento, frittura, essiccazione e disidratazione | Riducono il contenuto di licopene e in alcuni casi possono favorirne l’isomerizzazione cis/trans. Inoltre, possono favorire la rottura delle matrici alimentari (es. pareti cellulari e membrane) facilitando la liberazione e la solubilizzazione del licopene, determinando spesso una maggiore bioaccessibilità di questo carotenoide. | |
| Pesca tagliata a dadini 44 | Pastorizzazione (90°C per 5 minuti) | Aumento apparente dei livelli di zeaxantina (336%), con riduzione della luteina (-22%) e della β-criptoxantina (-32%) |
| Carote 45 | sterilizzazione (117°C, 23 min) | Perdite di carotenoidi totali (10%) |
| Carote 45 | lievi (70 ° C, 7,5 min) o gravi (90 ° C, 19,6 min) pastorizzazione | Nessuna influenza sui livelli di carotenoidi |
I metodi di cottura più delicati e brevi generalmente migliorano la bioaccessibilità dei carotenoidi perché ammorbidiscono e distruggono le pareti cellulari e denaturano le proteine che possono legarli 14 , 15 , 46, 47.
Tuttavia, la lavorazione pesante o prolungata, come la raffinazione, l’essiccazione o l’ebollizione duratura, possono isomerizzare o distruggere i carotenoidi.
Il congelamento e la surgelazione possono determinare perdite di carotenoidi da lievi a importanti.
Nelle verdure confezionate in buste di polietilene e conservate a -27,5 °C per un massimo di 90 giorni, il β-carotene è rimasto invariato nei fagiolini e nei broccoli, mentre si sono osservate perdite importanti nel caso dei piselli (70%), degli spinaci (45%) e delle carote (41%) 48.
In uno studio, la conservazione delle carote per 2 anni a diverse temperature di congelamento (da -15 a -50°C) ha preservato il contenuto di α -carotene, β-carotene e luteina. Tuttavia, ha prodotto perdite sostanziali di licopene (-22%) già dopo 2 mesi a -18°C, che sono arrivate al 57% dopo due anni. Il licopene è stato conservato meglio a -30 e -50 ° C con perdite finali di circa il 12% 49.
Diversi altri studi hanno riportato perdite significative di licopene durante la conservazione. Ad esempio, si sono verificate perdite finali di circa il 60%-70% nei succhi di pomodoro conservati a 4°C per 3-4 mesi in bottiglie di polipropilene, e perdite di licopene di circa il 65% in succhi di pomodoro in scatola conservati a 4, 25 e 37° C per 3 mesi 50.
Al contrario, il licopene è risultato molto stabile quando il succo di pomodoro è stato conservato in vetro o tratrapack a 8, 22 e 37 °C.
Lo stoccaggio in contenitori di vetro sigillati e in atmosfera inerte (azoto), potrebbe indurre una migliore conservazione dei carotenoidi grazie alla rimozione dell’ossigeno, prevenendo così l’ossidazione 51.
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