La scienza ci spiega quanto siano importanti i carotenoidi, per la sopravvivenza dell’uomo. E in che modo le applicazioni che derivano dall’uso di queste particolari molecole abbiano risvolti in più campi: agricolo, ecologico, cosmetico, medico e nutraceutico. C’è ancora molta strada da fare per trasformare la ricerca sui carotenoidi in concrete applicazioni e rispondere quindi alle sfide della società. 

Solo poche decine degli oltre 800 carotenoidi conosciuti vengono studiati in profondità. E per questo occorrerà continuare a identificarli, per migliorare il benessere degli individui, attraverso l’alimentazione, le innovazioni in agricoltura e la lotta ai cambiamenti climatici. 

Gli obiettivi per lo sviluppo sostenibile dell’Agenda 2030 dell’ONU invitano alla messa a punto di buone pratiche a favore della salute delle comunità. Negli articoli precedenti abbiamo rivolto la nostra attenzione a questa macrotematica, dal punto di vista medico, sociale e anche politico. L’indagine al riguardo offre molteplici spunti. E infatti il dibattito sulla salute prosegue ad ampio spettro, anche in questa sede. Ci riferiremo ad ambiti cruciali come il miglioramento delle condizioni di vita e i sistemi produttivi più sostenibili per l’ambiente. 

Ne abbiamo parlato con la prof.ssa Domenica Farci, docente dell’Università di Cagliari. Circoscrivendo ulteriormente il campo di indagine, durante il nostro dialogo, ci siamo avvicinati ad un tema che si sposa a tutto tondo con le riflessioni sulla salute dell’uomo e dell’ambiente.  

  

Carotenoidi: i mattoni colorati della nostra sopravvivenza 

Ai carotenoidi si deve il colore della frutta e della verdura, il gusto e gli odori di molti alimenti che consumiamo quotidianamente, con piacere. Quindi nel corso dell’evoluzione hanno assolto il compito di attirare la nostra attenzione. Un meccanismo ancestrale, insomma, che ha favorito la sopravvivenza della specie e per cui colori, sapori e odori hanno reso più semplice – e gustosa – l’alimentazione dell’uomo, nel corso dei millenni. E non solo rispetto al giusto apporto calorico, ma anche in riferimento alla prevenzione da alcune patologie (cardiovascolari, tumorali e non solo). 

Oggi la scienza spiega i tanti aspetti legati all’importanza di queste molecole. Il colore, sapore e odore della frutta e verdura è uno di questi. Inoltre, i carotenoidi, presenti anche nelle piante, contribuiscono ai processi di fotosintesi.  

Come nel gioco della torre di Jenga, sfilando questi mattoncini fondamentali per la vita, verrebbero meno molti altri equilibri dell’ecosistema: in un mondo ipotetico in cui la natura fosse grigia e inodore il duro lavoro delle api, delle farfalle e di tutti gli insetti impollinatori sarebbe decisamente arduo. E noi probabilmente non avremmo alberi da frutto e colture da cui dipende non solo la sopravvivenza personale ma anche un’importante fetta dell’economia mondiale. 

La scienza queste molecole così affascinanti le studia in laboratorio. E si ispira a quelle proprietà per replicarle, attraverso la tecnica, che consente di utilizzare le stesse molecole in vari campi: quello alimentare per rendere più piacevoli le proprietà organolettiche dei nostri alimenti, quello cosmetico per il mantenimento della salute estetica e in campo medico dove emerge l’alto potenziale dei carotenoidi per la prevenzione di malattie legate all’invecchiamento dell’organismo come la maculopatia o addirittura patologie tumorali. 

  

E dunque di cosa si tratta? 

I carotenoidi sono un gruppo di pigmenti naturali prodotti da tutti gli organismi fotosintetici, incluse le piante e anche da altri organismi come funghi e batteri. Il colore che li caratterizza va dal rosso, all’arancione al giallo. Per esempio, i pomodori devono quella particolare pigmentazione alla presenza dei licopeni, le carote al betacarotene e il mais alla presenza della luteina e zeaxantina. 

Gli esseri umani non sono in grado di produrli. E per questo è necessario che li ingeriscano tramite la dieta, utilizzandoli come fonte di vitamina A. Una dieta ricca di carotenoidi contribuisce all’ottenimento di buoni standard di salute e aiuta a prevenire un gran numero di malattie.  

In particolare, questi pigmenti sono fondamentali per la vista. Una loro carenza, infatti, può portare alla cecità o allo sviluppo di patologie come la degenerazione maculare. Ma più in generale i carotenoidi vantano proprietà antiossidanti e possono quindi prevenire patologie cardiovascolari e varie tipologie di tumore. Tre carotenoidi in particolare (a-carotene, b-carotene e b-criptoxantina), in qualità di precursori della vitamina A, sono fondamentali in una serie di processi fisiologici e altri processi legati allo sviluppo. 

 

Dove li troviamo? 

Questi prodotti colorati sono molto diffusi in natura. Si trovano in tutte le piante, i fiori, frutta e verdura, ma anche in molti organismi, come i batteri.  Sono presenti in alte concentrazioni negli alimenti vegetali rossi, gialli e arancioni. Fra questi, le carote, i pomodori, le arance e molti altri agrumi.  E poi in alimenti di origine animale. Fra questi il latte, il tuorlo dell’uovo e la carne di alcuni pesci come il salmone. Infine li ritroviamo come coloranti in diversi prodotti alimentari, nelle bevande, oppure negli integratori. 

  

Perché sono così importanti per l’uomo? 

Lo abbiamo già detto, i carotenoidi sono composti essenziali per la fotosintesi. Inoltre a loro si deve la colorazione dei fiori e la formazione di aromi accattivanti in modo che gli insetti effettuino l’impollinazione. Alla fine, si formano frutta e verdura colorate e aromatiche, che insieme ad altri tessuti vegetali, sono alla base della dieta di molti animali, tra cui l’uomo. Ma inoltre vantano proprietà antiossidanti. Quindi impediscono il deterioramento che compromette qualità sensoriale e nutrizionali.  

Alcuni di queste molecole possono essere convertite in vitamina A. E infatti sono fondamentali per prevenirne la carenza, che in molti paesi del mondo porta alla cecità e inoltre è causa di rallentamenti nella crescita, per cui si stima un milione e mezzo di decessi infantili all’anno. Quindi, i carotenoidi sono composti antichi, diffusi e versatili importanti nella fotosintesi, nell’ecologia, nell’agricoltura, nella promozione dell’alimentazione e della salute. 

Evidenze scientifiche dimostrano anche che i carotenoidi alimentari possano ridurre il rischio di sviluppare altre patologie, tra cui, malattie cardiovascolari, ossee, cutanee e oculari. Altri studi hanno messo in risalto, inoltre, le azioni benefiche di questi pigmenti in termini di prestazioni cognitive, contro l’obesità e altri disturbi alimentari sia durante la gravidanza che l’infanzia. 

  

Le applicazioni 

Sono utilizzati come coloranti naturali per rendere gli alimenti più attraenti. Alcuni sono usati negli integratori alimentari per aiutare a combattere la degenerazione maculare legata all’età, una delle principali cause di compromissione della vista nel mondo. E altri ancora vengono utilizzati nel contesto della nutricosmetica, in quanto possono aiutare a ridurre il rischio di diverse malattie e allo stesso tempo a migliorare l’aspetto della pelle. D’altra parte, gli integratori di vitamina A sono usati per combattere la carenza di questa vitamina, che può portare a disturbi della vista, cecità e altri effetti indesiderati, specialmente nei bambini. 

Alcuni carotenoidi vantano applicazioni terapeutiche per trattare le alterazioni della pelle. Oppure sono sfruttati nel ramo tessile per sostituire i coloranti sintetici – inquinanti e solitamente ricavati da fonti non sostenibili.  

E trovano applicazione anche nei contesti della fotosintesi artificiale, quindi in riferimento alla produzione sostenibile di materiali organici e la rimozione di CO2 dall’atmosfera su vasta scala.  

  

Scenari futuri 

La ricerca sui carotenoidi sarà essenziale per il nostro benessere e progresso futuro, in riferimento al ruolo ricoperto nella fotosintesi, nell’ecologia, nell’agricoltura, nella promozione di alimenti e la salute.  

Queste molecole sono, quindi, composti fondamentali per la vita dell’uomo e la sopravvivenza del pianeta. Gli scienziati continueranno a studiare le proprietà versatili e le nuove tecniche di estrazione, per contribuire agli Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite. 

 

 

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