TETRATERPENI C
40Sono rappresentati da un unico gruppo di composti, i carotenoidi. Il fitene deriva dall’accoppiamento “coda-coda” di due molecole di GGPP fitene Esteso sistema di elettroni p
I carotenoidi sono una famiglia di circa 600 pigmenti giallo-arancio e rosso sintetizzati in piante, alghe e batteri fotosintetici.
I carotenoidi sono pigmenti liposolubili che si trovano immersi nelle membrane dei cloroplasti e cromoplasti.
Il cromoforo è costituito dal sistema di doppi legami coniugati che permettono l’assorbimento della luce in un range compreso fra 400 e 550 nm.
Il cromoforo è responsabile, peraltro, della grande instabilità di questi composti, che si ossidano facilmente all’aria e subiscono isomerizzazione cis-trans per esposizione alla luce o ad altri agenti chimico-fisici (temperatura, acidi ecc.)
TETRATERPENI C
40licopene
b-carotene
Ampiamente diffusi sono anche i carotenoidi ossigenati, chiamati xantofille
TETRATERPENI C
40luteina
zeaxantina
TETRATERPENI C
40I carotenoidi sono presenti nei vegetali di colore giallo-rosso (carote, zucca, pesche, melone…) e anche nei vegetali colore verde scuro (spinaci, broccoli,…)
Tra gli ortaggi a foglia verde prevale il b-carotene e la luteina. Nei frutti si ritrova una maggiore quantità di carotenoidi.
Alcuni carotenoidi si ritrovano anche in tessuti animali; il tuorlo d’uovo deve il suo colore alle xantofille luteina e zeaxantina e al b-carotene.
Proprietà dei carotenoidi:
-Sono associati alla clorofilla: fungono da “energy transfer”.
-Hanno funzione protettiva per l’apparato fotosintetico: riducono reattività O2 singoletto e clorofilla eccitata.
-Sono precursori dell’ABA.
-Sono precursori di aromi.
- Hanno funzione nutrizionale: antiossidanti e provitamina A.
I carotenoidi naturali sono ampiamente utilizzati come agenti coloranti per alimenti, bevande, farmaci
I carotenoidi, in particolare il b-carotene, sono potenti antiossidanti importanti per l’uomo e proteggono contro alcune forme di cancro.
Essi servono anche come importanti protettori per le piante contro il danno foto-ossidativo, neutralizzandio le specie tossiche dell’ossigeno. Alcuni erbicidi (erbicidi decoloranti) agiscono inibendo la biosintesi dei carotenoidi e la pianta non protetta viene uccisa per fotossidazione
Erbicidi agenti sui pigmenti
1) Composti fenolici 2) carotenoidi
3) clorofille
MECCANISMI D’AZIONE DEGLI ERBICIDI
Glifosato
Norflurazon, Metflurazon
p-nitrodifenil eteri, ossadiazoli, immidi cicliche
Inibitori della carotenogenesi
Phytoene desaturasi
I carotenoidi si formano a seguito di reazioni di perdita di un atomo di idrogeno e conseguente formazione di doppi legami. La mancanza di quest’azione desaturasica porta alla formazione di carotenoidi non funzionanti.
Inibitori della carotenogenesi
Norflurazon Diflufenican Sulcotrione
Questi composti, che bloccano l’enzima fitene desaturasi, vengono di solito usati in pre-emergenza. Poiché i germogli che crescono mancano dell’azione protettiva dei carotenoidi le pianticelle soffrono di un’intensa perossidazione lipidica che ne causa la morte.
TETRATERPENI C
40I carotenoidi sono presenti nelle uve in quantità notevoli prima dell’invaiatura ed il loro livello decresce durante la maturazione. Le concentrazioni di carotenoidi nelle uve sono comunque influenzate dal tipo di cultivar, dalle condizioni pedo-climatiche, dal grado di esposizione alla luce e dallo stadio di maturazione. I più alti livelli di carotenoidi si riscontrano nelle uve prodotte in regioni calde.
La degradazione ossidativa dei carotenoidi dà origine alla formazione di di
norisoprenoidi fra i quali i C13 presentano un notevole impatto olfattivo e possono essere i principali responsabili dell’aroma varietale nei vini.
I composti volatili responsabili delle caratteristiche aromatiche del vino sono numerosi e di diversa natura.
Essi sono classificabili in:
AROMI PRE-FERMENTATIVI
-aromi
primari-• Sostanze che compaiono a seguito dell’invaiatura dell’uva ,
nell’esocarpo ed in parte nel mesocarpo della bacca, le cui caratteristiche fragranze,
conferiscono la tipicità olfattiva al vino.
• Sostanze che compaiono a seguito dell’invaiatura dell’uva ,
nell’esocarpo ed in parte nel mesocarpo della bacca, le cui caratteristiche fragranze,
conferiscono la tipicità olfattiva al vino.
AROMI FERMENTATIVI
-aromi
secondari-• Derivano dalla fermentazione alcolica e malolattica, sostenuta rispettivamente dal metabolismo dei lieviti e dei batteri lattici. • Derivano dalla fermentazione
alcolica e malolattica, sostenuta rispettivamente dal metabolismo dei lieviti e dei batteri lattici.
AROMI POST-FERMENTATIVI
-aromi
terziari-• Derivano da processi degradativi degli aromi di fermentazione, a causa del basso pH, durante il processo di invecchiamento in legno o di affinamento in bottiglia. • Derivano da processi degradativi
degli aromi di fermentazione, a causa del basso pH, durante il processo di invecchiamento in legno o di affinamento in bottiglia.
I composti terpenici aromatici sono quelli volatili come i monoterpeni (C10), e i sesquiterpeni ( C15) formati rispettivamente a partire da due e tre unità isopreniche. Attualmente si conoscono circa 50
monoterpeni che sono presenti nell’uva e i più aromatici appartengono alla classe degli alcoli, quali il linalolo , l’ α-terpineolo , il nerolo, il geraniolo, il
citronellolo. Il terpene può essere legato a glucosio, arabinosio, ramnosio e
anche a disaccaridi. Questi monoterpeni glicosidi sono inodori e, possono liberare gli agliconi aromatici volatili, per idrolisi acida o enzimatica durante i trattamenti prefermentativi. I terpeni sono i principali responsabili dell’aroma floreale del vino.
NORISOPRENOIDI (C13)
I norisoprenoidi a 13 atomi di carbonio, conferiscono ai vini sentori di frutta esotica e frutta matura. Sono anch’essi composti terpenici, in quanto derivano
dalla degradazione ossidativa dei carotenoidi. Sono molecole ubiquitarie e liposolubili; nelle piante si trovano nelle foglie e nelle bacche in forma glicosilata
per aumentarne l’idrosolubilità. Strutturalmente, queste molecole vengono classificate in due grandi famiglie:
Il gruppo delle vitamine A sono importanti metaboliti dei carotenoidi, come la vitamina A1 (retinolo) si forma per scissione ossidativa del b-carotene; dalla scissione si forma anche il retinale importante per la chimica della vista.
TETRATERPENI C
40Retinolo (vitamina A1) Pro-vitamina A
LICOPENE
È un carotenoide aciclico lineare caratterizzato da 11 doppi legami coniugati
ll Licopene è il principale responsabile del colore rosso del pomodoro maturo e di altri pigmenti gialli e rossi caratteristici di alcuni frutti e verdure, quali per esempio il cocomero, l'albicocca, il pompelmo rosa, l'uva e la papaia.
Nel pomodoro il Licopene si trova maggiormente nella parte più esterna del mesocarpo, dove in seguito alla maturazione del frutto va a sostituire la clorofilla.
Rappresenta un potente antiossidante con la capacità, quindi, di neutralizzare i radicali liberi, specie quelli derivati dall’ossigeno (Reactive Oxygen Species, ROS), a tal punto che i carotenoidi ed in particolare il Licopene sono stati oggetto di numerosi studi riguardanti il loro potenziale effetto nel ritardare lo sviluppo del cancro (del tratto gastro-intestinale, alla prostata) e di inibirne la promozione.
LICOPENE
