CAROTÉNOÏDES: STRUCTURE, FONCTIONS, CLASSIFICATION, NOURRITURE - LA BIOLOGIE - 2025

Les caroténoïdes sont des composés chimiques présents dans une grande quantité d'aliments ingérés quotidiennement. C'est un grand groupe, englobant plusieurs types de molécules.

D'une manière générale, les caroténoïdes sont divisés en deux groupes: les carotènes et les xanthophylles. À l'intérieur de chacun se trouvent un grand nombre de composés, tels que le bêta-carotène et la lutéine. Ces composés sont d'une importance vitale dans le corps, car ils aident à améliorer certaines fonctions telles que la vue.

La tomate est une source de caroténoïdes par excellence. Source: par Scott Bauer, USDA ARS, via Wikimedia Commons

Le groupe des caroténoïdes fait l'objet d'études par de nombreux spécialistes qui, grâce à leurs recherches, ont apporté des contributions très précieuses. Cependant, ces molécules organiques restent un groupe peu connu, mais elles ont largement contribué à l'équilibre et au maintien des fonctions corporelles.

Il est important de prendre en compte les caroténoïdes lors de la consommation, car en plus des bienfaits pour la santé, ils fournissent une saveur et un assaisonnement délicieux, uniques en son genre.

Structure chimique

Les caroténoïdes appartiennent au groupe des terpénoïdes, il s'agit d'une série de composés provenant de l'acide mévalonique (dérivé de l'acétyl CoA). Les terpènes sont des dérivés de l'isoprène, un hydrocarbure constitué de cinq atomes de carbone.

Plus précisément, les caroténoïdes sont des tétraterpènes et sont constitués de quarante atomes de carbone. Ces atomes forment des chaînes conjuguées qui peuvent se terminer par des cycles carbonés, substitués et insaturés à chacune de leurs extrémités.

Ils ont une structure isoprénoïde, ce qui signifie qu'ils ont un nombre variable de doubles liaisons conjuguées. Ceci est important car il détermine la longueur d'onde de la lumière que la molécule absorbera. Selon le type de lumière qu'il absorbe, il donnera une coloration spécifique au légume ou à la plante dans lequel il se trouve.

Structure chimique du bêta-carotène. Source: Par KES47 (fichier: Beta-carotene.png), via Wikimedia Commons

Les molécules qui ont peu de doubles liaisons absorbent la lumière d'une longueur d'onde plus courte. Par exemple, il existe une molécule qui ne contient que trois liaisons conjuguées, donc elle ne peut capturer que la lumière ultraviolette, elle est incolore.

Il existe un autre type de caroténoïde qui contient dans sa structure un total de onze doubles liaisons conjuguées et absorbe même le rouge.

Propriétés

Les caroténoïdes sont des pigments liposolubles, ce qui signifie qu'ils sont très solubles dans les huiles et les graisses. De même, ils ne sont pas synthétiques, mais sont produits naturellement par les plantes, certaines bactéries photosynthétiques et les algues. De même, ils sont solubles dans les solvants organiques tels que la cétone, l'éther diéthylique, le méthanol et le chloroforme, entre autres.

Au contact d'un acide, les caroténoïdes sont extrêmement instables. Cela provoque des réactions de cyclisation ou d'isomérisation.

Compte tenu du fait qu'ils sont hydrophobes, les caroténoïdes vont se retrouver dans des environnements liés aux lipides, tels que l'intérieur des membranes cellulaires.

En raison de la présence de doubles liaisons dans leur structure chimique, ces composés sont très sensibles à certains éléments de l'environnement, tels que: oxygènes, peroxydes, métaux, acides, lumière et chaleur, entre autres.

De même, compte tenu de leur structure chimique, de nombreux caroténoïdes qui existent dans la nature sont des précurseurs de la vitamine A. Pour qu'un caroténoïde soit un précurseur de la vitamine A, deux conditions doivent exister: la présence de ß- ionone et la capacité du corps de l'animal à le transformer en rétinol.

Parmi les caroténoïdes pouvant fonctionner comme précurseurs de la vitamine A, on peut citer: l'α-carotène, le ß-zeacarotène et la ß-cryptoxanthine, entre autres (environ 50).

Classification

Les caroténoïdes sont classés selon la présence ou l'absence d'oxygène dans leur chaîne, en deux grands groupes: les xanthophylles, qui sont ceux qui ont de l'oxygène, et les carotènes, qui sont ceux qui n'en ont pas.

-Xanthophylles

Les xanthophylles sont des composés chimiques appartenant au groupe des caroténoïdes qui contiennent du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène dans leur structure chimique. C'est un pigment particulièrement abondant dans de nombreuses plantes, étant responsable de la coloration jaune et orange de certaines d'entre elles.

Ce pigment n'est pas exclusif aux plantes et aux algues, car il est également présent dans certaines structures animales, comme le jaune d'oeuf et dans l'exosquelette de certains crustacés.

Parmi les xanthophylles les plus connues, on trouve:

Astaxanthine

C'est un caroténoïde liposoluble. On les retrouve principalement dans les algues microscopiques, les levures et certains animaux comme les crustacés, la truite et surtout dans les plumes de certains oiseaux.

L'utilité et l'importance de l'astaxanthine résident dans son pouvoir antioxydant, anticancéreux, antidiabétique et anti-inflammatoire éprouvé. Lorsque l'astaxanthine est ingérée régulièrement, certains avantages sont obtenus, tels que: une fonction immunitaire accrue, la préservation de la santé cardiovasculaire et la réduction des triglycérides dans le sang, entre autres.

De même, l'astaxanthine possède certaines propriétés protectrices contre les actions néfastes de la lumière du soleil sur le globe oculaire.

Lutéine

C'est un pigment qui appartient au groupe des caroténoïdes, en particulier les xanthophylles. Ce pigment fournit des légumes dans lesquels il y a une couleur jaune intense. C'est un dérivé dihydroxy de l'α-carotène.

La lutéine est la xanthophylle la plus abondante. Parmi ses propriétés bénéfiques pour l'homme, on peut mentionner qu'il protège les yeux, ainsi que la peau.

Violaxanthine

On le trouve dans l'écorce des oranges et des mandarines, ainsi que dans un grand nombre de fleurs jaunes. Il est obtenu par oxydation de la zéaxanthine.

-Carotènes

Ils sont connus sous ce nom car ils ont été isolés pour la première fois de la carotte (Daucuc carota). Les carotènes sont une famille de composés chimiques qui ont la particularité de présenter une coloration comprise entre le rouge et le jaune, passant par l'orange.

Chimiquement, ils sont constitués d'une courte chaîne hydrocarbonée, qui ne contient pas d'oxygène dans ses anneaux terminaux.

Parmi les carotènes les plus étudiés, on peut citer:

Bêta-carotène

C'est le caroténoïde le plus abondant. C'est une source fondamentale de vitamine A pour l'organisme, car quand il le mérite, le bêta-carotène est transformé en ladite vitamine.

Tout cela se produit au niveau de la muqueuse intestinale. Ils présentent un grand nombre d'avantages pour l'homme, parmi lesquels l'un des plus importants est qu'ils sont des antioxydants.

Alpha carotène

On le trouve généralement dans les mêmes aliments, accompagnant le bêta-carotène. On pense que ce composé chimique protège le corps de certains types de cancer, comme le cancer du col de l'utérus.

Lycopène

On le trouve principalement dans les tomates, les épingles et les poivrons. Grâce à diverses études, il a été déterminé qu'il réduit les risques de développer divers types de cancers. De même, il est capable de réduire le cholestérol présent dans le sang.

Caractéristiques

Les caroténoïdes sont des composés chimiques qui remplissent certaines fonctions, parmi lesquelles on peut citer:

• Ils sont impliqués dans le processus de photosynthèse. En effet, ce sont des pigments présents dans les plantes capables d'absorber la lumière de différentes longueurs d'onde.
• Les caroténoïdes ont une fonction provitamine A. Cela signifie que certains caroténoïdes, comme les carotènes, sont des formes précurseurs du rétinol (vitamine A). Une fois à l'intérieur du corps, grâce à divers mécanismes biochimiques au sein des cellules, ils sont transformés en rétinol, ce qui présente de nombreux avantages pour l'homme. Surtout au niveau du sens de la vue.
• Ils sont extrêmement bénéfiques pour l'être humain, car ils contribuent au maintien d'un bon état de santé, aidant à la prévention de diverses pathologies telles que le cancer et les maladies oculaires, entre autres.

Sources alimentaires de caroténoïdes

Les caroténoïdes sont des éléments importants dans l'organisme, car ils offrent une grande variété d'avantages en termes d'optimisation et d'amélioration de certaines fonctions corporelles. Malgré cela, le corps ne dispose pas des mécanismes pour les synthétiser, ils sont donc obtenus par l'alimentation quotidienne.

Beaucoup de gens pensent que les aliments riches en caroténoïdes sont nécessairement rouges, oranges ou jaunes. Cependant, ce n'est pas le cas, car il existe même des légumes verts dans lesquels il y a une présence significative de ces composés.

Aliments riches en caroténoïdes. Source: Pixabay

En ce sens, les caroténoïdes sont présents dans un grand nombre d'aliments, tous végétaux, dont certains sont énumérés ci-dessous:

• Carotte
• Chou
• Cresson
• épinard
• Piment rouge
• Tomate
• Salade
• Melon d'eau
• Papaye
• Abricot
• Orange
• Mangue
• Goyave
• fraise
• prune
• Poivrons
• Asperges
• Persil

Ce ne sont là que quelques-uns des aliments dans lesquels les caroténoïdes peuvent être trouvés. Il est extrêmement important de les garder à l'esprit et de les inclure dans l'alimentation quotidienne.

Grâce aux avantages énormes qu'ils procurent, ils font aujourd'hui partie intégrante de l'apport quotidien et leurs bienfaits sont largement reconnus.

Avantages

Les caroténoïdes représentent un grand nombre d'avantages pour l'homme. C'est pourquoi ils doivent être inclus dans l'alimentation quotidienne afin d'avoir la disponibilité de ces composés.

Diverses études rapportent que les avantages de ces composés sont nombreux, les plus connus étant:

Effet antioxydant

C'est l'un des effets les plus connus des caroténoïdes, bien que son apparition n'ait pas été bien comprise.

Afin de comprendre l'effet antioxydant des caroténoïdes, il est important de prendre en compte certaines connaissances de la biologie moléculaire de l'organisme. Il possède plusieurs mécanismes pour purifier les soi-disant radicaux libres, qui lui causent des dommages importants.

Dans le corps, certaines molécules lui sont très nocives. Ceux-ci comprennent: O ^-2, HO et NO (espèces réactives de l'oxygène et de l'azote), ainsi que H ₂ O ₂ et HONO. En raison des dommages tissulaires qu'ils provoquent, il est nécessaire que le corps s'en débarrasse. Et il le fait à travers divers processus.

L'un de ces mécanismes utilise certains composés chimiques capables de les transformer ou de les éliminer. Parmi ces composés, on trouve: les tocophérols, les flavonoïdes et les caroténoïdes, entre autres.

Certaines études ont suggéré que les caroténoïdes sont un suppresseur d'O2, ainsi qu'un agent qui aide à prévenir les lésions tissulaires dues aux espèces dites réactives de l'oxygène et de l'azote mentionnées ci-dessus.

Les caroténoïdes se sont avérés de manière fiable être des agents hautement efficaces dans l'inactivation de l'O-2, évitant largement les dommages photoxidatifs de cette molécule sur les tissus.

Ces dommages seraient causés par l'action de la lumière, qui agit sur certaines molécules, provoquant la formation de composés potentiellement nocifs pour les cellules.

Système cardiovasculaire

C'est une conviction partagée entre les différents experts du domaine que l'inclusion dans le régime alimentaire d'aliments riches en caroténoïdes contribue à réduire le risque de souffrir de maladies qui compromettent le système cardiovasculaire, telles que l'hypertension et les pathologies liées aux artères coronaires.

Le mécanisme exact par lequel les caroténoïdes contribuent à la bonne santé du système cardiovasculaire reste un mystère. Cependant, les médecins conviennent qu'une alimentation équilibrée devrait inclure des aliments contenant des caroténoïdes, qu'il s'agisse de carotènes ou de xanthophylles.

Effet anticancéreux

Certains caroténoïdes, comme le lycopène, réduisent l'incidence de certains types de cancer, comme le cancer de la prostate, du poumon et du tube digestif.

Dans le même ordre d'idées, les caroténoïdes contiennent des composés appelés acétyléniques, reconnus car ils aident à prévenir le développement de tumeurs.

Cependant, c'est un domaine dans lequel il reste encore beaucoup à apprendre. L'Organisation mondiale de la santé déclare que l'affirmation selon laquelle les caroténoïdes protègent contre le cancer est "possible, mais insuffisante", nous devons donc encore attendre les résultats de nombreuses études qui sont encore en cours.

Malgré cela, tout semble indiquer que les résultats seront favorables et que les caroténoïdes jouent un rôle important dans la prévention de cette terrible maladie.

Ils sont bénéfiques pour la santé oculaire

Compte tenu du fait que certains des caroténoïdes sont des précurseurs du rétinol (vitamine A), ils constituent une excellente source pour le corps pour obtenir la quantité dont il a besoin.

Le rétinol est un composé chimique qui agit au niveau de la rétine afin d'optimiser le fonctionnement des récepteurs oculaires, et d'améliorer grandement l'acuité visuelle, notamment en ce qui concerne la vision nocturne.

Ils renforcent le système immunitaire

À ce jour, plusieurs études ont montré que les caroténoïdes ont, parmi leurs nombreux bienfaits, le renforcement du système immunitaire. Ceci est important, car c'est lui qui est chargé de traiter tout agent pathogène pouvant endommager l'organisme, comme les bactéries et les virus, entre autres.

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