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Generadores de Colores Naturales: Carotenos y Xantofilas

 

José E. Báez*

Universidad del Papaloapan (UNPA), Campus Tuxtepec, Calle Circuito Central No. 200 Col. Parque Industrial. Tuxtepec, Oaxaca. C.P. 68301 México. Correo electrónico: jebaez@lomabonita.unpa.edu.mx  Tel: 012878717813; Fax: 8717813.

Resumen:

Este trabajo relaciona la cotidianidad de los colores de flores, vegetales y pescados como el salmón, con la química que existe detrás de los pigmentos que les dan esa tonalidad, señalando la naturaleza no solo visual, sino además como participan los compuestos químicos responsables de dichos pigmentos en el mejoramiento de la salud humana.

I. Generadores de colores 

            Desde niños los colores nos han fascinado, y mediante ellos hemos aprendido a distinguir innumerables objetos, animales y vegetales. De estos últimos podemos encontrar diversas frutas, ya que por ejemplo, quien no disfruta del rojo intenso de una sandia jugosa y suculenta, o del amarillo de una dulce piña.

            Visiones multicolores también podemos encontrar al paso por un jardín o una pradera con flores, las cuales muestran las más variadas tonalidades, que gratamente anuncian la llegada de la primavera o un cambio de estación. Los responsables de toda esta gama de colores son compuestos químicos que se encuentran en forma natural. Debido a la grata impresión que nos han ocasionado a lo largo de nuestra vida, vale la pena conocer algunos de estos “generadores de colores”.

II. ¿Porque el color?

La luz visible (la que evidenciamos con nuestros ojos) esta compuesta de diferentes colores. Recordemos que un fenómeno que nos permite ver que efectivamente la luz esta formada de diferentes colores es un arco iris (donde la luz es descompuesta en sus colores visibles al pasar por una gota de agua). Pues bien, cada color absorbe en distinta longitud de onda (parámetro que indica la magnitud o tamaño de una onda). Como se mencionó, el color de los vegetales viene dado por compuestos químicos determinados, estos compuestos tienden a absorber ciertos colores de la luz (longitudes de onda) y a reflejar el resto de los colores que no absorben. Por ejemplo una sustancia que es azul para nuestra vista, absorbe el resto de los colores (como el amarillo)

III. Carotenos: unos generadores de colores 

            Los llamados carotenos son una familia de compuestos químicos que se caracteriza por su coloración que oscila entre rojo, naranja y amarillo. Dichas moléculas están constituidas de una cadena corta hidrocarbonada (moléculas que contienen átomos de carbono e hidrogeno). El compuesto más conocido dentro de esta familia es el beta-caroteno (β-caroteno), el cual puede ser encontrado en numerosas frutas y vegetales como la zanahoria, pimiento rojo y camote. Estos últimos contienen mayor cantidad de β-caroteno respecto a otros como el brócoli, pimiento verde y mango (Burns, 2003).

Figura 1. Pimientos (Capsicum annuum). Créditos: Tobias, en Wikimedia Commons.

 

IV. Xantofilas: hermanos de los carotenos

Las xantofilas, son compuestos químicos parecidos a los carotenos, y a diferencia de estos últimos además de contener  carbono e hidrógeno contienen uno o mas átomos de oxígeno dentro de la molécula, pero al igual que los carotenos, presentan colores llamativos (rojo, naranja y amarillo). Vegetales como el pimiento amarillo y rojo  (Figura 1) representan una fuente importante de xantofilas.

Una de las moléculas perteneciente a la familia de las xantofilas es la luteína. Esta se encuentra en numerosas plantas, tales como el Cempasúchil (Figura 2) (Tagetes erecta), flor amarilla típica del día de muertos en México. La luteína es el colorante principal que le confiere el amarillo a la flor de Cempasúchil, y puede llegar a representar hasta el 90 % de la pigmentación de ésta flor. Los pétalos del Cempasúchil (Piccaglia, 1998) han sido utilizados en la fabricación de complementos alimenticios para gallinas con el fin de obtener huevos con una yema  más colorida.

Figura 2. Cempasúchil (Tagetes erecta). Créditos: Juan Scott, en Wikipedia.

 

Una flor amarilla de singular belleza es la conocida como “Amapola de California” (Figura 3) (Eschscholtzia californica) que contiene mayoritariamente como colorante de sus pétalos a otra xantofila (la eschscholtzxantina) de estructura similar a la luteína (Maoka, 2000). Es de notar que muchas de las coloraciones de diversos pétalos de las flores vienen dadas tanto por la naturaleza de la xantofila presente, así como por su cantidad (Valandon, 1967).

Figura 3. Amapola de California (Eschscholtzia californica). Créditos: Catherine Munro, en Wikimedia Commons.

 

V. El salmón: ¿un pescado con carne blanca?

            Estamos acostumbrados a ver al salmón como un pescado cuya carne tiene ese color rojizo característico. Se sabe que el color rojizo del salmón es debido a un compuesto químico llamado astaxantina, una molécula de la familia de las xantofilas. Los salmones como todos los animales no pueden sintetizar xantofilas como la astaxantina (Matthews, 2006). Los salmones que son obtenidos de criaderos, sin la adición de cantidades de astaxantina en su alimento, presentan carne blanca. Este fenómeno es negativo desde el punto de vista nutritivo y comercial. Entonces, ¿De donde obtienen los salmones silvestres su coloración?, pues de crustáceos que se encuentran en la cadena alimenticia y que estos últimos, a su vez consumen organismos como las algas (que si pueden sintetizar la astaxantina).

 

VI. ¿Solo sirven para dar color?

            Uno de los fenómenos que los químicos han descubierto, es que las moléculas de carotenos y xantofilas tienen un rol no solo visual, sino que además desempeñan funciones biológicas importantes en los animales que los ingieren (entre ellos el “hombre”). Dentro de estas funciones citaremos dos de las más importantes:

 

1) Los carotenos y xantofilas tiene la propiedad  de ser antioxidantes, esto es detienen la acción de moléculas perjudiciales en la célula llamadas radicales libres. Los radicales libres son moléculas que tienden a hacer travesuras en células que no estén protegidas de los antioxidantes como los carotenos y xantofilas. Estas travesuras pueden volverse en incidentes mayúsculos como el daño a material genético de la célula  y formación de células cancerosas. Análogamente es como dejar una cáscara de plátano en el piso, y si alguien no la recoge, puede ocasionar daño a quien la pise. Del mismo modo, los carotenos y xantofilas asumen un rol de recogedores de basura (radicales libres). Se considera que es la astaxantina (presente en el salmón) el antioxidante natural más potente hasta ahora conocido.

 

2) El beta caroteno no es solo un antioxidante sino que además es el precursor de la vitamina A o también llamado retinol, el cual tiene un rol importante en los procesos relacionados con la visión del ojo humano.

 

VII. En retrospectiva

Es innegable el placer que nos confieren los colores, el saber que compuestos químicos son los responsables de tan gratas manifestaciones nos permite tan solo atisbar lo sorprendente que puede resultar la naturaleza, tan sorprendente que estos compuestos químicos no solo alegran la vista sino que participan en procesos químicos impidiendo la acción de otras moléculas peligrosas (radicales libres) en nuestro organismo.

Ojo, no todo lo que brilla es oro. También existen colores que alertan y anuncian la toxicidad y veneno de ciertos frutos, flores, plantas y hongos, claro, lo cual también es tema de interés, esperando abordarlo en otra ocasión.

 

Bibliografía

Burns, J., Fraser, P.D. and Bramley, P.M. (2003). Identification and quantification of carotenoids, tocopherols and chlorophylls in commonly consumed fruits and vegetables. Phytochemistry 62: 939-947.

 

Maoka, T., Fujiwara, Y., Hashimoto, K., Takeda, S., Takaragaki, S. and Ida, K. (2000). A new retro-carotenoid from the petals of the californian yelow poppy Eschscholtzia californica. Journal of Natural Products 63: 1288-1289.

 

Matthews, S.J., Ross, N.W., Lall, S.P. and Gill, T.A. (2006) Astaxanthin binding protein in atlantic salmon. Comparative Biochemistry and Physiology, Part B: Biochemistry & molecular biology 114: 206-214.

 

Piccaglia, R., Marotti, M. and Grande, S. (1998) Lutein and lutein ester content in different types of Tagetes patula and T. erecta. Industrial Crops and Products 8: 45-51.

 

Valandon, L.R.G. and Mummery, R.S. (1967) Carotenoids of certain compositae flowers. Phytochemistry 6: 983-988.

 

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