Qual é a estrutura dos carotenóides?
Os carotenóides pertencem à classe dos terpenóides de compostos orgânicos, especificamente os tetraterpenóides. São fitoquímicos, ocorrendo quase exclusivamente em plantas, e são divididos em duas categorias: carotenos livres de oxigênio e xantofilas contendo oxigênio. Os terpenóides podem ser derivados, pelo menos teoricamente, ligando ou “polimerizando” moléculas de isopreno, CH2 = C (CH3) CH = CH2. Esqueletos tetraterpenóides contêm quatro unidades de 10 terpenos de carbono para um total de 40 átomos de carbono. Limitando a definição, a União Internacional de Química Pura e Aplicada refere-se à estrutura dos carotenóides como aqueles tetraterpenóides derivados formalmente do licopeno parental acíclico.
Na estrutura dos carotenóides, existem exatamente 40 carbonos esqueléticos, em teoria derivados da ligação de unidades de isopreno e compostas apenas por carbono, hidrogênio e possivelmente oxigênio. A estrutura dos carotenóides também inclui um componente chamado cromóforo, responsável pela cor da molécula. Esses compostos orgânicos são biologicamente e nutricionalmente importantes e estão inextricavelmente associados ao processo de sustentação da vida da fotossíntese.
A polimerização é possível porque o isopreno possui duas ligações duplas. Cada molécula de isopreno possui cinco átomos de carbono, portanto, a combinação de duas moléculas resulta em uma única cadeia de 10 átomos de carbono. O crescimento pode continuar além desse comprimento, porque a segunda ligação dupla para cada molécula participante permanece sem uso. Existe uma grande variedade de estruturas terpenóides que podem se formar, porque a molécula de isopreno não é simétrica. A união pode ocorrer cara a cara, cabeça a cauda ou cauda a cauda; quanto maior a cadeia, maior o número de combinações.
Os carotenóides estão entre os alimentos nutricionalmente benéficos encontrados nas frutas e legumes. Entre os nutrientes estão a luteína, zeaxantina e licopeno. A maioria dos carotenóides possui propriedades antioxidantes. Alguns, incluindo alfa e beta-caroteno e beta-criptoxantina, podem ser convertidos pelo organismo em um retinol estruturalmente semelhante, a vitamina A. As cores brilhantes dos vegetais, especialmente o amarelo do milho, a laranja da cenoura e o vermelho do tomate , existe por causa dos carotenóides.
A porção da molécula que produz as cores encontradas na estrutura dos carotenóides é o cromóforo, que significa "coloração". É amplamente determinado pela coleção ininterrupta de ligações duplas alternadas encontradas na molécula. Essa coleção de elétrons pi absorve energia que coincide com uma parte do espectro visível. O que resta por meio de cores não absorvidas determina a cor da fruta ou vegetal. Assim, um vegetal amarelo absorve a luz, particularmente na parte azul do espectro.
Os carotenóides são encontrados em cloroplastos e cromoplastos vegetais. Eles servem duas funções específicas. Os compostos absorvem a luz que pode ser usada no processo de fotossíntese através da transferência de energia e servem para proteger as delicadas moléculas de clorofila da exposição à luz ultravioleta prejudicial. No outono, em algumas partes do mundo, à medida que a quantidade de clorofila diminui, os carotenóides geralmente se revelam nas belas cores de muitas plantas que mudam com as estações do ano. Os produtos de decomposição de muitos dos carotenóides conferem aromas agradáveis; alguns desses compostos são utilizados nas indústrias de essências, perfumes e aromas.