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Beta-carotene

I carotenoidi: una grande famiglia di enorme interesse nutrizionale e sanitario

I carotenoidi sono le sostanze chimiche a cui si deve principalmente la diversità dei colori giallo, arancione e rosso che si distribuiscono in una moltitudine di alimenti vegetali, così come quelli arancioni che accompagnano alcuni di origine animale.

Ingrediente Beta carotene

Chimicamente sono un gruppo all'interno dei flavonoidi che appartiene ad una famiglia conosciuta come terpeni, e tra tutti quelli conosciuti, solo il 10% ha un potenziale biologico come vitamina A. Nel gruppo, di cui sono elencati più di 600, risalta il beta carotene, insieme all’alfa carotene e alla beta criptoxantina.

La causa della loro attività biologica come vitamina A una volta ingeriti risiede in un dettaglio legato alla loro struttura chimica: i terpeni si caratterizzano per la presenza di anelli terminali negli stessi, e in questo caso, almeno uno deve essere chiuso e in stato ridotto, cioè non ossidato. Questo esclude da questo gruppo selezionato alcuni famosi carotenoidi come il licopene, la zeaxantina e la luteina, che, pur essendo rilevanti come pigmenti antiossidanti, non hanno un valore vitaminico equivalente.

Nel complesso, si tratta di un gruppo a cui gli esperti attribuiscono un interessante bouquet di effetti benefici sulla salute delle persone, con un impatto positivo su:

  • Salute degli occhi: hanno un alto valore terapeutico contro le malattie degenerative della retina.
  • Salute cardiovascolare, agendo in combinazione con altri principi attivi come il glutatione e le vitamine C ed E.
  • Freno ai tumori: tutti i carotenoidi sono integrati da composti acetilenici, responsabili della lotta contro lo sviluppo di tumori e di alcuni organismi che provocano infezioni mediante un probabile effetto citotossico.
  • Fertilità maschile, un'azione che, secondo i dati ottenuti da recenti studi, sembra derivare dal suo potere antiossidante.
  • Salute della pelle, proteggendola dall'azione aggressiva di sostanze tossiche ambientali e degli agenti patogeni.
  • Alcuni agiscono più specificamente, come il licopene, un carotenoide che si trova principalmente nei pomodori, che ha effetti molto favorevoli sul fegato, la prostata, la ghiandola mammaria, il colon e i polmoni.

Il retinolo è una vitamina liposolubile presente negli alimenti in due possibili forme chimiche: la vitamina A preformata, tipica di alcuni cibi di origine animale, e la provitamina A, abbondante nel regno vegetale e rappresentata per lo più dal beta carotene.

Indice

    1. I carotenoidi: una grande famiglia di enorme interesse nutrizionale e sanitario
    2. Il beta carotene, icona dei carotenoidi
    3. Come evolve il beta carotene una volta all’interno dell’organismo
    4. Caratteristiche fisiche e chimiche del beta carotene
    5. Quali sono le fonti naturali di beta carotene
    6. L’ampio ventaglio di funzioni del beta carotene e i suoi benefici per la salute
    7. Un ripasso agli integratori di beta carotene
    8. Benefici di beta carotene e biotina
    9. Effetti collaterali e controindicazioni del beta carotene
    10. Beta carotene e caffeina

Il beta carotene, icona dei carotenoidi

Il beta carotene è stato il primo carotenoide ottenuto in forma pura in laboratorio. La sua scoperta è da attribuire allo scienziato Wackenroder, che nel 1831 riuscì ad isolarlo con la struttura microcristallina utilizzando come substrato un campione di carota. Fu proprio l'origine dell'isolamento, la carota, che ispirò il suo scopritore a chiamarla con il nome che porta, derivato della nomenclatura scientifica in latino di questa pianta, Daucus carota.

Il beta carotene si comporta come una sostanza liposolubile di tonalità giallastra e tra i carotenoidi chiamati provitamina A, che sono quelli programmati per la loro conversione metabolica in vitamina A all'interno dell’organismo, è il più diffuso ed efficace di tutti quelli che forniscono le varie fonti alimentari.

Come evolve il beta carotene una volta all’interno dell’organismo

Il corpo umano è in grado di frazionare in due metà ogni molecola di beta carotene che viene ingerita per ottenere da questa, due metà di vitamina A. Questa circostanza dà un vantaggio significativo rispetto ad altre specie di carotenoidi, dal momento che la loro peculiarità generale è quella di dare origine ad una singola molecola di vitamina A, quindi l'efficienza biologica di quest'ultimo è maggiore. Tuttavia, va evidenziato che per garantire una corretta assimilazione, il beta carotene deve essere ingerito con una certa quantità di grasso.

Viene metabolizzato quasi interamente nell'intestino e una quantità significativa viene destinata invariata nel grasso di deposito.

Una volta nell'intestino tenue, il beta carotene si trasforma in vitamina A grazie all'intervento di un enzima specifico, la monossigenasi 15:15, che è ora pronta a passare nel flusso sanguigno per svolgere le sue funzioni negli organi obiettivo.

Se si sintetizza un eccesso di retinolo, questo si deposita nel fegato, che funge da organo di riserva, per essere rilasciato in situazioni di domanda. D'altra parte, la quantità di beta carotene che non è stato trasformato in vitamina A a causa della saturazione del percorso metabolico viene immagazzinato come parte del tessuto adiposo all'interno delle cellule specializzate nell’immagazzinamento del grasso, fino a quando sia necessario il suo utilizzo, così come nelle ghiandole surrenali e ovaie nel caso delle donne.

Caratteristiche fisiche e chimiche del beta carotene

A livello industriale, il beta carotene può essere ottenuto con due possibili metodi: uno chiamato sintesi chimica e l'altro di tipo biologico, utilizzando una coltura di alghe Dunaliella salina, molto comune nei corpi idrici ad alta concentrazione di cloruro di sodio.

Come il resto delle sostanze della famiglia dei carotenoidi, è sensibile all'isomerizzazione, che è particolarmente probabile che si verifichi in condizioni di lavorazione molto critiche, come la mancanza di ossigeno, alte temperature, ecc.

L'intensità della trasformazione in isomeri dipende da ciascun alimento e dal grado di aggressività dell'ambiente in cui si trova; si prevede che fino al 30-40 % del beta carotene sarà isomerizzato in forma trans, trasformandosi nei più comuni isomeri 9-cis e 13-cis.

Beta carotene e sport

Questo fenomeno chimico rappresenta un’arma a doppio taglio. Da un lato, è un problema, in quanto provoca una diminuzione significativa nel valore equivalente di vitamina A del beta-carotene. Non a caso l'isomero 13-cis raramente raggiunge il 50% del valore vitaminico che può essere attribuito alla forma trans, che è ancora più basso (oltre il 40%) se si parla del 9-cis. Tuttavia, l'altra faccia della medaglia è che questa diminuzione è più che compensata da un aumento della biodisponibilità della molecola, che è in gran parte dovuto alla denaturazione delle proteine con cui spesso forma un complesso legante, soprattutto negli alimenti vegetali.

D'altra parte, va tenuto presente che la temperatura raggiunta nella cottura dei cibi produce un ammorbidimento delle pareti cellulari, rendendo le vitamine e il beta carotene in essi contenuti più accessibili per l'assorbimento digestivo.

Oltre alle sue applicazioni nutrizionali e quasi terapeutiche, è spesso utilizzato come colorante alimentare, soprattutto nelle bevande, anche se la sua insolubilità in acqua lo rende complesso. L'handicap si risolve utilizzandolo sotto forma fisica di polvere ultrafina (particelle di diametro non superiore a 0,4 micron), utilizzando il polisaccaride gomma arabica come agente disperdente di supporto.

Inoltre, il beta carotene sintetico è una materia prima comune nell'industria alimentare in due aspetti: come colorante e come fonte di vitamina A. È il caso, senza voler esaurire il catalogo, dell'industria dei prodotti da forno e lattiero-caseari, della fabbricazione di gelati, succhi di frutta, gomme da masticare, salse e dolci.

Quali sono le fonti naturali di beta carotene

A grandi linee, possiamo dire che siamo abitualmente circondati da prodotti alimentari, di quelli che fanno normalmente parte del nostro carrello della spesa, nei quali il beta carotene è un componente principale, e che possiamo suddividere in 3 grandi gruppi:

  • Frutta dalla tonalità arancione e gialla, come la pesca, l’albicocca, l’arancia o i cachi.
  • Verdure a foglia verde, come gli spinaci, le bietole, la lattuga, il crescione, i broccoli, ecc.
  • Ortaggi come la carota, il pomodoro, la zucca, il peperone rosso, ecc.

Al fine di fornire al lettore informazioni precise, includeremo un elenco, ovviamente non completo, di cibi, come verdure, fegato, tra gli altri, indicati in senso decrescente del loro contenuto in parti per milione (ppm) o microgrammi di beta carotene per grammo di alimento:

  • Portulaca 4650
  • Spinaci 690
  • Carota 673
  • Crescione 560
  • Barbabietola 468
  • Peperone 460
  • Arachide 360
  • Cavolo riccio 345
  • Prezzemolo 267
  • Cachi 253
  • Fagiolino 245
  • Finocchio 241
  • Indivia 240
  • Coriandolo 228
  • Ravanello 214
  • Cantalupo 200
  • Lattuga 190
  • Uva ursina 172
  • Sedano 144
  • Papaya 123
  • Zucca 114
  • Pomodoro 113
  • Mango 96
  • Fagioli 66
  • Anguria 48
  • Cavoletti di Bruxelles 41
  • Arancia 28

Nei vegetali di colore verde il betacarotene fa parte, insieme alle xantofille, della composizione di alcuni organelli specializzati della cellula vegetale chiamati cloroplasti, che sono quelli che rendono possibile la fotosintesi ospitando anche la clorofilla. Nel gruppo dei vegetali, il più comune è il più grande carotenoide.

Nella frutta, invece, la predominanza dei carotenoidi dipenderà dalle specie coinvolte; se pensiamo, ad esempio, al mango o al cachi, si tratta del beta carotene. Da questa distribuzione diseguale, è evidente l'interesse di incorporare una varietà apprezzabile nella dieta dei diversi gruppi per garantire un corretto apporto di beta carotene.

Alimenti ricchi in Beta carotene

Sebbene, in termini quantitativi, il suo valore vitaminico equivalente non superi un sesto di quello del retinolo, che è la vitamina A metabolicamente efficace e, di conseguenza, la molecola di riferimento, la generosità del regno vegetale nel suo contenuto è tale, senza dimenticare che proviene da alcuni cibi di origine animale come il latte o, in misura minore, il tuorlo d'uovo (ricco di carotenoidi ma non tutti sono beta carotene), che lo rende una fonte cruciale di vitamina A per moltissime persone.

Possiamo anche sottolineare che ci sono paesi sviluppati, come gli Stati Uniti, la cui dieta non si distingue proprio per il suo eccesso di alimenti vegetali, dove i carotenoidi rappresentano circa un terzo dell'apporto di vitamina A all’organismo. Al contrario, è evidente il protagonismo del beta carotene come fornitore di vitamina A nelle diete vegetariane, di norma superiore al 50%.

Tutti questi cibi ricchi in beta carotene hanno una caratteristica importante: contribuiscono a rallentare l'invecchiamento e a minimizzare il rischio di soffrire di tumori di diversa origine; è stato addirittura possibile individuare un notevole grado di inibizione della crescita invasiva delle cellule tumorali in caso di tumore alla prostata.

L’ampio ventaglio di funzioni del beta carotene e i suoi benefici per la salute

Senza dubbio, il beta carotene è di gran lunga la più affidabile di tutte le fonti di vitamina A, dandogli un ruolo cruciale nello sviluppo del corpo, nell'integrità del sistema immunitario e degli organi della vista.

Per le sue proprietà intrinseche come sostanza antiossidante, il beta carotene è un ostacolo al fenomeno della formazione a cascata dei radicali liberi, una sorta di ossigeno iperreattivo altamente dannoso per la struttura delle membrane cellulari e del materiale genetico contenuto nel nucleo delle cellule, che rappresenta una porta aperta per innumerevoli malattie cardiovascolari e tumori.

Nonostante il fatto che non vi sia dubbio sul soddisfacente intervento del beta carotene e di altri carotenoidi, si deve ancora determinare in molti casi la quantità di effetti che possono essere attribuiti a questa meravigliosa capacità antiossidante e quelli che potrebbero corrispondere a meccanismi esterni alla stessa.

Sono stati pubblicati alcuni studi in vitro che rivelano, in determinate condizioni di laboratorio, un potere inibitorio della beta-ossidazione degli acidi grassi da parte dei carotenoidi nel loro complesso e del beta carotene in particolare. Questi studi si complementano con altri che avevano lo scopo di stabilire o escludere una relazione di causa-effetto tra la presenza di beta carotene e la restrizione della formazione delle placche di ateroma caratteristiche della malattia coronarica, ottenendo prove dell'esistenza di questa relazione, anche se fu ammesso che all'interno dell'organismo umano questa corrispondenza sarebbe influenzata da vari fattori che la rendono più complessa.

La sua presenza influenza l'espressione di un gene che codifica una struttura proteica, organizzata sotto forma di canali che attraversano le membrane cellulari, permettendo lo scambio di piccole molecole lungo di esse. Questo effetto sembra essere unico del betacarotene, né la vitamina A né le attività antiossidanti di altri carotenoidi svolgono alcun ruolo in questo senso.

Dare un ruolo importante a frutta e verdura all’interno della dieta è una seria scommessa per allontanarsi dal rischio di contrarre il tumore al seno, che è valido anche per le donne in pre-menopausa con una storia familiare di questo tipo di tumore e per coloro che abusano frequentemente di alcool. Inoltre, uno studio pubblicato nel 2012 sulla rivista “Breast Cancer Research and Treatment” ha rivelato che il suo consumo riduce il rischio di sviluppare il cancro al seno del 6%, una cifra che è ugualmente applicabile all'alfa carotene ma non ad altri carotenoidi.

Benefici del Beta carotene

Ci sono anche studi clinici in pazienti affetti da AIDS che risultano altamente rivelatori che l'integrazione di beta carotene può servire come stimolo per la formazione di globuli bianchi (in particolare linfociti) e per l'attività delle cellule NK ("natural killer" o assassini naturali), che sono tra i principali attori nei meccanismi di lotta contro gli agenti aggressivi. Anche se l'affermazione sarebbe altrettanto valida, va fatto notare che non si sa per certo se questa funzione deriva dall'attività del beta carotene come vitamina A una volta trasformata o da altre caratteristiche intrinseche della sua famiglia.

Sempre nell'ambito del sistema immunitario, va evidenziato il suo contributo all'attivazione di una ghiandola chiamata timo, che nei primi anni di vita è uno dei nuclei principali della macchina immunitaria.

Oltre ai suoi evidenti risultati in patologie note a tutti, può essere interessante far notare quali altre altre funzioni meno evidenti gioca il beta carotene:

  • Esiste una malattia ereditaria, di scarsa casistica, che è nota come protoporfiria eritropoietica e si apprezza particolarmente in una sensibilità ai raggi solari, per cui l'assunzione di beta carotene può rappresentare un palliativo.
  • Mantenere un corretto tasso di beta carotene nei tessuti ha dimostrato di diminuire la suscettibilità all'intolleranza al glucosio, che può essere un piccolo scudo contro il diabete.
  • È possibile attenuare il processo di degenerazione maculare legato all'età, che causa il deterioramento della visione centrale degradando la macula dell'occhio, consumando circa 15mg di beta carotene.
  • La leucoplachia orale è una singolare malattia che si manifesta con macchie bianche nella bocca e sulla lingua, di solito a causa di abitudini malsane come il fumo o l’alcool, il cui aspetto può essere controllato attraverso un consumo prolungato di beta carotene.
  • Qualcosa di simile accade con la sclerodermia, in questo caso una malattia del tessuto connettivo che è visibile esternamente da un ispessimento e indurimento della pelle, su cui, tra le sue possibili cause, si segnalano possibili livelli carenti di beta carotene.
  • La precarietà della dieta rispetto al beta carotene e alla vitamina C è un fattore di rischio per l'artrite reumatoide, una delle temute malattie autoimmuni causate da reazioni anomale dell'organismo contro i suoi propri elementi.

Un ripasso agli integratori di beta carotene

La prima osservazione da fare a questo proposito è che le principali autorità sanitarie, come l'American Heart Association, il World Cancer Research Institute e l'Agenzia Internazionale per la ricerca sul cancro dell'OMS, tra le altre, sono favorevoli a ottimizzare la dieta in termini di apporto del principio attivo prima di ricorrere a integratori alimentari. A conferma di questa tesi, un fatto molto eloquente è che

Cinque pezzi di frutta e una porzione di verdura, per lo più verde, forniscono tra 6 e 10mg di beta carotene.

Tuttavia, è molto comune usarlo in una varietà di situazioni patologiche, tra cui il cattivo assorbimento dei grassi, disturbi del dotto biliare (insufficienza epatica, cirrosi, ecc), insufficienza pancreatica o fibrosi cistica.

In passato, la ricerca si è concentrata sulla ricerca di differenze statisticamente significative tra il beta carotene naturale e quello sintetico in termini di influenza sulla prevenzione del tumore ai polmoni. Questa ricerca ha cominciato a dare i suoi frutti sulla falsariga della tesi che una dieta generosa di cibi ricchi di beta carotene (ovviamente naturale) e la prevenzione di questa forma di tumore avevano una correlazione molto apprezzabile che non era evidente nei modelli di lavoro portati avanti con la somministrazione di preparati sintetici. Infatti, all'interno della popolazione testata con betacarotene sintetico, il segmento di campione costituito da fumatori mostrò un apparente aumento del rischio di contrarre questa neoplasia.

Gli integratori di beta carotene sono disponibili a base acquosa e oleosa, questi ultimi più facilmente assorbibili per via orale, sempre seguendo il modello di dosaggio più spesso utilizzato per il beta carotene supplementare, circa 25.000 UI, che corrispondono a 15 milligrammi al giorno, tuttavia, non è raro vedere persone che assumono fino a 100.000 UI o 60mg, senza alcuna prova che una sovra-ingestione abbia alcun beneficio extra per l’organismo. Tuttavia, sono consentite assunzioni fino a 180mg al giorno in caso di condizioni dermatologiche, senza che siano stati segnalati effetti nocivi significativi. Se ci riferiamo ai bambini, circa 1300 UI tra i 4 e gli 8 anni e 2000 UI da allora fino ai 14 anni sarebbe la dose più equilibrata.

Dobbiamo ricordare che la quantità di beta carotene che l'organismo è in grado di assimilare è funzione di diversi fattori, tra cui il ritmo e l'intensità del metabolismo individuale e la presenza di grassi disponibili nel tratto digestivo, che è un fattore critico per il completo ed efficace assorbimento del beta carotene.

Fonti di Beta carotene

Dopo la lunga esperienza acquisita nell'integrazione dietetica di questa sostanza, sembrano apprezzarsi migliori risultati con formulazioni speciali, come quelle presenti nel negozio online di HSN, che combinano miscele naturali di carotenoidi (ad esempio beta carotene, alfa carotene, criptoxantina, luteina e zeaxantina), complessi multivitaminici/minerali e altre sostanze antiossidanti, rispetto alla pratica consolidata di somministrazione del solo betacarotene sintetico. Uno straordinario cocktail di riferimento potrebbe essere il complesso di alfa e beta carotene di carota in associazione con luteina da fiori di calendula e licopene proveniente da pomodori.

La maggior parte del betacarotene sintetico immesso in commercio per l’integrazione è costituito dalla molecola con la denominazione chimica "tutto trans betacarotene", mentre la molecola presente nei cibi combina due molecole, la precedente e l'isomero 9-cis del betacarotene, la cui proporzione non è standard ma varia a seconda della fonte alimentare interessata.

Al momento dell'acquisto di un integratore, se si desidera conoscerne l'origine, è necessario controllare le informazioni riportate sull'etichetta del preparato; nel caso del betacarotene naturale, esistono diverse possibilità, quali: "da D. salina", "da alghe", "da olio di palma" o semplicemente "betacarotene naturale".

Benefici di beta carotene e biotina

La biotina è una vitamina idrosolubile del complesso B che fornisce all’organismo uno strumento imprescindibile per poter metabolizzare carboidrati, grassi e aminoacidi, principi attivi a partire dai quali si ottiene l’energia; il suo interesse in questo caso si trova in che entrambi sono frequentemente associati in integratori nutrizionali sperimentando una eccellente interazione.

Effetti collaterali e controindicazioni del beta carotene

Si tratta praticamente di una sostanza priva di effetti collaterali quando ingerita in quantità adeguate per alcune specifiche condizioni cliniche; possiamo semplicemente sottolineare che un'assunzione prolungata di oltre 100.000 UI o 60mg al giorno può portare ad una colorazione della pelle giallo-arancione, a cui non deve essere associata nessuna conseguenza di pericolo per la salute e che si elimina una volta terminata questa assunzione extra ristabilendo il colore normale della pelle. Anche prendendo in considerazione tutte le possibilità descritte, si può fare riferimento a reazioni avverse di entità molto bassa, come ad esempio:

  • Reazioni allergiche locali
  • Pressione nella zona del petto
  • Nausee
  • Sanguinamenti spontanei
  • Episiodi di diarrea

Va anche fatto notare che vi è un ampio consenso tra gli esperti che per i fumatori, il consumo di beta carotene sintetico aumenta il rischio di sviluppare tumori polmonari e di altri tipi come il cancro alla prostata.

Come avvertimento, quando si pratica una integrazione molto sostenuta con beta carotene, è prudente accompagnarla con apporto extra di vitamina E, dal momento che si prevede di avere perdite associate nella vitamina E rimanente nel corpo.

E per quanto riguarda le controindicazioni del beta carotene:

  • Può diminuire l’efficacia dei farmaci destinati ad abbassare il tasso di colesterolo
  • È chiaramente sconsigliato in persone che siano state a lungo a contatto, per motivi di lavoro, con l’asbesto o amianto.
  • Per le sue proprietà antiossidanti, può annullare l’efficacia del trattamento dell’angioplastica.
  • A causa della carenza di dati sulla sua espulsione attraverso il latte materno, è prudente evitare il suo consumo durante l’allattamento.

Beta carotene e caffeina

Concludiamo con una ultima osservazione sulla relazione tra il beta carotene e la caffeina, che in alcune occasioni è stata oggetto di controversia. Attualmente, gli esperti coincidono nel considerare perfettamente compatibile il loro consumo congiunto, dato che la caffeina esercita una doppia azione, lassativa e diuretica, che promuovono entrambe la perdita di liquidi e sali minerali ma senza diminuire l’assorbimento intestinale del beta carotene. Da ciò si evince che l’abitudine di prendere integratori di beta carotene con il caffelatte a colazione non comporta nessuna controindicazione.

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