Quelle est la structure des caroténoïdes?
Les caroténoïdes appartiennent à la classe des terpénoïdes des composés organiques, en particulier les tétraterpénoïdes. Ce sont des composés phytochimiques, présents presque exclusivement dans les plantes, qui se divisent en deux catégories: les carotènes sans oxygène et les xanthophylles contenant de l’oxygène. Les terpénoïdes peuvent être dérivés, du moins théoriquement, en liant ensemble ou en "polymérisant" des molécules d'isoprène, CH 2 = C (CH 3 ) CH = CH 2 . Les squelettes tétraterpénoïdes contiennent quatre unités terpéniques à 10 carbones pour un total de 40 atomes de carbone. En limitant la définition, l'Union internationale de chimie pure et appliquée fait référence à la structure des caroténoïdes en tant que tétraterpénoïdes dérivés du lycopène acyclique-mère.
Dans la structure des caroténoïdes, il y a exactement 40 atomes de carbone squelettiques, qui peuvent en principe être dérivés en liant des unités isoprènes et sont composés uniquement de carbone, d'hydrogène et éventuellement d'oxygène. La structure des caroténoïdes comprend également un composant appelé chromophore, responsable de la couleur de la molécule. Ces composés organiques sont biologiquement et nutritionnellement importants et sont inextricablement associés au processus vital de la photosynthèse.
La polymérisation est possible car l'isoprène possède deux doubles liaisons. Chaque molécule d'isoprène ayant cinq atomes de carbone, la combinaison de deux molécules donne une chaîne unique de 10 atomes de carbone. La croissance peut continuer au-delà de cette longueur, car la deuxième double liaison de chaque molécule participante reste inutilisée. Il existe une grande variété de structures terpénoïdes pouvant se former, car la molécule d’isoprène n’est pas symétrique. La jonction peut se faire tête à tête, tête à queue ou queue à queue; plus la chaîne est longue, plus le nombre de combinaisons est grand.
Les caroténoïdes font partie des aliments bénéfiques sur le plan nutritionnel présents dans les fruits et les légumes. La lutéine, la zéaxanthine et le lycopène font partie des nutriments. La plupart des caroténoïdes possèdent des propriétés antioxydantes. Certains, notamment l'alpha et le bêta-carotène et la bêta-cryptoxanthine, peuvent être convertis par l'organisme en un rétinol de structure semblable, la vitamine A. Les couleurs vives des légumes, notamment le jaune du maïs, l'orange des carottes et le rouge des tomates , existe à cause des caroténoïdes.
La partie de la molécule qui produit les couleurs présentes dans la structure des caroténoïdes est le chromophore, qui signifie «porteur de couleur». Elle est en grande partie déterminée par la collection ininterrompue de doubles liaisons alternées trouvées dans la molécule. Cette collection d'électrons pi absorbe de l'énergie qui coïncide avec une partie du spectre visible. Ce qui reste sous forme de couleurs non absorbées détermine la couleur du fruit ou du légume. Ainsi, un légume jaune absorbe la lumière, en particulier dans la partie bleue du spectre.
Les caroténoïdes sont présents dans les chloroplastes et les chromoplastes de plantes. Ils remplissent deux fonctions spécifiques. Les composés absorbent la lumière qui peut être utilisée dans le processus de photosynthèse par transfert d'énergie et servent à protéger les délicates molécules de chlorophylle de l'exposition aux rayons ultraviolets nocifs. En automne, dans certaines régions du monde, à mesure que la quantité de chlorophylle diminue, les caroténoïdes se révèlent souvent dans les belles couleurs de nombreuses plantes qui changent avec les saisons. Les produits de décomposition de nombreux caroténoïdes produisent des arômes agréables. certains de ces composés sont utilisés dans les industries de l'essence, des parfums et des arômes.