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fucoxantina

La fucoxantina es una xantofila , con fórmula C 42 H 58 O 6 . Se encuentra como pigmento accesorio en los cloroplastos de las algas pardas y en la mayoría de los otros heterokontos , dándoles un color marrón o verde oliva. La fucoxantina absorbe luz principalmente en la parte azul verdosa a amarillo verdosa del espectro visible , alcanzando un máximo alrededor de 510-525 nm según diversas estimaciones y absorbiendo significativamente en el rango de 450 a 540 nm.

Función

Los carotenoides son pigmentos producidos por plantas y algas y desempeñan un papel en la captación de luz como parte del proceso de fotosíntesis. Las xantofilas son un subconjunto de carotenoides, identificados por el hecho de que se oxigenan como grupos hidroxilo o como puentes epóxido. Esto los hace más solubles en agua que los carotenos como el betacaroteno. La fucoxantina es una xantofila que aporta más del 10% de la producción total estimada de carotenoides en la naturaleza. [1] Es un pigmento accesorio que se encuentra en los cloroplastos de muchas macroalgas marrones, como Fucus spp ., y las microalgas unicelulares de color marrón dorado, las diatomeas. Absorbe luz azul y verde con un ancho de banda de 450-540 nm, impartiendo un color oliva pardusco a las algas. La fucoxantina tiene una estructura muy singular que contiene un enlace epóxido y grupos hidroxilo junto con un enlace alénico (dos dobles enlaces carbono-carbono adyacentes) y un grupo carbonilo conjugado (doble enlace carbono-oxígeno) en la cadena de polieno. Todas estas características proporcionan a la fucoxantina una poderosa actividad antioxidante. [2]

En los plastidios de macroalgas, la fucoxantina actúa como una antena para la recolección de luz y la transferencia de energía en los complejos de recolección de luz del fotosistema. [3] En diatomeas como Phaeodactylum tricornutum , la fucoxantina se une a proteínas junto con la clorofila para formar un complejo proteico de captación de luz. [4] La fucoxantina es el carotenoide dominante, responsable de hasta el 60% de la transferencia de energía a la clorofila a en las diatomeas [5] Cuando se une a proteínas, el espectro de absorción de la fucoxantina se expande de 450-540 nm a 390-580 nm, un rango que es útil en ambientes acuáticos. [6]

Fuentes

La fucoxantina está presente en las algas pardas y las diatomeas y fue aislada por primera vez de Fucus , Dictyota y Laminaria por Willstätter y Page en 1914. [7] Las algas marinas se consumen comúnmente en el sudeste asiático y en ciertos países de Europa, mientras que las diatomeas son unicelulares. Microalga planctónica caracterizada por un color marrón dorado, debido a su alto contenido en Fucoxantina. Generalmente, las diatomeas contienen hasta 4 veces más fucoxantina que las algas, lo que las convierte en una fuente viable de fucoxantina a nivel industrial. [8] Las diatomeas se pueden cultivar en ambientes controlados (como fotobiorreactores ). Las algas pardas se cultivan principalmente en mar abierto, a menudo expuestas a metales y metaloides. [9]

Biodisponibilidad

Estudios limitados de fucoxantina en humanos indican una baja biodisponibilidad . [7]

Ver también

Referencias

  1. ^ Dembitsky VM, Maoka T (noviembre de 2007). "Lípidos alénicos y cumulénicos". Avances en la investigación de lípidos . 46 (6): 328–75. doi :10.1016/j.plipres.2007.07.001. PMID  17765976.
  2. ^ Hu T, Liu D, Chen Y, Wu J, Wang S (marzo de 2010). "Actividad antioxidante de fracciones de polisacáridos sulfatados extraídas de Undaria pinnitafida in vitro". Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas . 46 (2): 193–8. doi :10.1016/j.ijbiomac.2009.12.004. PMID  20025899.
  3. ^ Owens TG, Wold ER (marzo de 1986). "Función de captación de luz en la diatomea Phaeodactylum tricornutum: I. Aislamiento y caracterización de complejos pigmento-proteína". Fisiología de las plantas . 80 (3): 732–8. doi : 10.1104/pp.80.3.732. PMC 1075192 . PMID  16664694. 
  4. ^ Guglielmi G, Lavaud J, Rousseau B, Etienne AL, Houmard J, Ruban AV (septiembre de 2005). "La antena captadora de luz de la diatomea Phaeodactylum tricornutum. Evidencia de un subcomplejo de unión a diadinoxantina" (PDF) . El Diario FEBS . 272 (17): 4339–48. doi : 10.1111/j.1742-4658.2005.04846.x . PMID  16128804.
  5. ^ Papagiannakis E, van Stokkum IH, Fey H, Büchel C, van Grondelle R (noviembre de 2005). "Caracterización espectroscópica de la transferencia de energía de excitación en la proteína fucoxantina-clorofila de diatomeas". Investigación sobre la fotosíntesis . 86 (1–2): 241–50. doi :10.1007/s11120-005-1003-8. PMID  16172942.
  6. ^ Premvardhan L, Sandberg DJ, Fey H, Birge RR, Büchel C, van Grondelle R (septiembre de 2008). "Las propiedades de transferencia de carga del estado S2 de la fucoxantina en solución y en la proteína clorofila-a / c2 (FCP) de fucoxantina basadas en espectroscopia estricta y teoría de orbitales moleculares". La Revista de Química Física B. 112 (37): 11838–53. doi :10.1021/jp802689p. PMC 2844098 . PMID  18722413. 
  7. ^ ab Peng J, Yuan JP, Wu CF, Wang JH (10 de octubre de 2011). "Fucoxantina, un carotenoide marino presente en algas pardas y diatomeas: metabolismo y bioactividades relevantes para la salud humana". Drogas Marinas . 9 (10): 1806–28. doi : 10.3390/md9101806 . PMC 3210606 . PMID  22072997. 
  8. ^ Wang LJ, Fan Y, Parsons RL, Hu GR, Zhang PY, Li FL (enero de 2018). "Un método rápido para la determinación de fucoxantina en diatomeas". Drogas Marinas . 16 (1): 33. doi : 10.3390/md16010033 . PMC 5793081 . PMID  29361768. 
  9. ^ Li H, Ji H, Shi C, Gao Y, Zhang Y, Xu X, Ding H, Tang L, Xing Y (abril de 2017). "Distribución de metales pesados ​​y metaloides a granel y fracciones de tamaño de partículas de suelos de minas de carbón abandonadas e implicaciones para la salud humana". Quimiosfera . 172 : 505–515. doi : 10.1016/j.chemosphere.2017.01.021. PMID  28104559.