apocarotenal

Otros Nombres

(2E,4E,6E,8E,10E,12E,14E,16E)-2,6,11,15-tetramethyl-17-(2,6,6-trimethylcyclohex-1-en-1-yl)heptadeca-2,4,6,8,10,12,14,16-octaenal(all-E)-8'-apo-β-caroten-8'-al2,4,6,8,10,12,14,16-Heptadecaoctaenal, 2,6,11,15-tetramethyl-17-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-, (2E,4E,6E,8E,10E,12E,14E,16E)-8'-Apo-beta-caroten-8'-al8'-Apo-beta-carotenal8'-apo-ß-carotene-al8'-apo-β,ψ-caroten-8'-al8'-Apo-β,ψ-carotenal8'-apo-β-carotenal8'-Apoaldehydeall-trans-8'-apo-β-carotenalall-trans-beta-Apo-8'-carotenalall-trans-β-apo-8'-carotenalbeta-apo-8'-carotenalC Orange 16C.I. 40820C.I. Food Orange 6CarotenalCI 40820CI Food Orange 6E 160eE160eEINECS 214-171-6Food Orange 6INS No. 160eß-Apo-8'-carotenaltrans-8'-apo-β-caroten-8'-altrans-beta-apo-8'-carotenaltrans-β-apo-8'-carotenalβ-apo-8'-carotenalβ-Apo-8'-carotenal (C30)β-apo-Carotenalβ-Apocarotenal

Sinopsis

Apocarotenal (β-Apo-8′-Carotenal): Una referencia integral

1. Identidad, nomenclatura y propiedades físicas

El apocarotenal, designado sistemáticamente como β-apo-8′-carotenal y conocido también por su nombre IUPAC (all-E)-8′-apo-β-caroten-8′-al, es un carotenoide aldehído de color naranja a naranja-rojizo que pertenece a la familia de los apocarotenoides — productos de escisión de cadena más corta derivados de carotenoides C40 de cadena completa. Su nombre IUPAC preferido es (all-E)-8′-apo-β-caroten-8′-al, que refleja su nomenclatura sistemática como (2E,4E,6E,8E,10E,12E,14E,16E)-2,6,11,15-tetrametil-17-(2,6,6-trimetilciclohex-1-en-1-il)heptadeca-2,4,6,8,10,12,14,16-octaenal. Otros sinónimos en contextos comerciales y regulatorios incluyen Food Orange 6 y trans-β-Apo-8′-carotenal.

La fórmula química empírica del apocarotenal es C₃₀H₄₀O. Tiene un peso molecular de 416,64 g/mol. Esta estructura se deriva del β-caroteno (C₄₀H₅₆) mediante escisión oxidativa de la cadena poliénica en la posición 8′, lo que acorta la molécula al eliminar una porción de la cadena y un anillo de ionona, mientras se introduce el grupo aldehído mediante oxidación. En comparación con su compuesto precursor, el β-caroteno, el apocarotenal presenta una longitud de cadena reducida (de C40 a C30) y la funcionalidad aldehído distintiva, lo que altera su comportamiento químico mientras conserva el sistema poliénico conjugado característico.

Este compuesto es poco soluble en agua pero se disuelve fácilmente en aceites y solventes orgánicos como el cloroformo (aproximadamente 1 mg/mL), con un punto de fusión que va de 136°C a 141°C (con descomposición). Debido a su estructura química con cadenas de carbono largas, los carotenoides, incluido el apocarotenal, son en su mayoría solubles en aceite. También existen preparaciones emulsionadas, dispersables en agua.

El número de registro CAS del apocarotenal es 1107-26-2. El apocarotenal tiene un color naranja a naranja-rojizo y se utiliza en alimentos, productos farmacéuticos y cosméticos. Según la forma del producto, el apocarotenal se utiliza en alimentos con base grasa (como margarina, salsas y aderezos para ensaladas), bebidas, productos lácteos y dulces. Su número E es E160e y está aprobado para su uso como aditivo alimentario en EE. UU., la UE, Australia y Nueva Zelanda.

2. Fuentes naturales y presencia

El apocarotenal, o trans-β-apo-8′-carotenal, es un carotenoide que se encuentra en la espinaca y los cítricos. Se produce de forma natural como producto de escisión del β-caroteno en diversas plantas, particularmente aquellas ricas en carotenoides, y está presente en cantidades traza en cítricos como naranjas y mandarinas. Las verduras de hoja verde también son fuentes de este compuesto, encontrándose apocarotenal en la espinaca y concentraciones similarmente bajas reportadas en el kale y otras hojas verdes como el brócoli. Estos niveles naturales son generalmente bajos, a menudo demasiado mínimos para contribuir significativamente a la pigmentación en alimentos o tejidos animales sin suplementación.

Los estudios también han revelado la presencia de otros apocarotenoides en alimentos, incluidas verduras de hoja verde, verduras no verdes, cereales de grano, frutas y bebidas gaseosas, aunque en concentraciones marcadamente inferiores a las de los carotenoides precursores de los que derivan. El apocarotenal puede surgir tanto del metabolismo del β-caroteno dentro de organismos vivos como de procesos no biológicos durante la preparación de alimentos. Los β-apocarotenoides pueden formarse mediante autooxidación, degradación térmica del β-caroteno, o durante el procesamiento de alimentos. Se acepta generalmente que la oxidación de los carotenoides comienza con epoxidación y escisión hacia apocarotenales.

Producido comercialmente mediante síntesis química a partir del β-caroteno o de fuentes naturales, el apocarotenal se valora por su estabilidad durante el procesamiento de alimentos, aportando un tono vibrante similar al de la achiote (annatto) pero con mayor resistencia al calor y la luz. Aunque no existe una forma natural disponible en el mercado, el apocarotenal es una molécula altamente estable, de color naranja a naranja-rojizo, utilizada para colorear alimentos y bebidas. También existen carotenoides sintéticos pero "idénticos a los naturales" disponibles como colorantes alimentarios, principalmente el β-caroteno y el β-apocarotenal. Estos se usan generalmente en sistemas basados en aceite, pero también pueden hacerse dispersables en agua mediante medios físicos (emulsificación y encapsulación), por lo que se utilizan comúnmente para colorear bebidas gaseosas de naranja turbia.

3. Descubrimiento histórico y desarrollo

El apocarotenal, específicamente el β-apo-8′-carotenal, surgió como un compuesto clave a mediados del siglo XX a través de investigaciones sobre el metabolismo del β-caroteno, un miembro destacado de la familia de los carotenoides responsable de la pigmentación y la actividad provitamina A en plantas y animales. Los primeros estudios sobre la escisión de carotenoides revelaron que la degradación oxidativa del β-caroteno podía producir apocarotenales, incluido el β-apo-8′-carotenal, como productos de escisión excéntrica. Las primeras demostraciones in vitro de la escisión enzimática del β-caroteno ocurrieron en 1965, mostrando principalmente la escisión central hacia el retinal y destacando las vías de biosíntesis de la vitamina A, con investigaciones posteriores que identificaron enzimas para escisiones excéntricas que dan lugar a apocarotenoides. Sobre la base de estos conocimientos metabólicos, investigadores en las décadas de 1950 y 1960 sintetizaron e identificaron estructuralmente el β-apo-8′-carotenal para explorar su potencial de provitamina A y sus propiedades químicas en relación con los carotenoides de cadena completa.

Poco después se sucedieron hitos regulatorios, con la aprobación por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) del β-apo-8′-carotenal como aditivo colorante para alimentos en 1963, reconociendo su seguridad y utilidad para mejorar la coloración de los productos sin requisitos de certificación. En Europa, fue autorizado como el aditivo alimentario E160e en la década de 1970, tras las evaluaciones del Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) en 1974, que estableció una ingesta diaria admisible (IDA) inicial. El β-apo-8′-carotenal fue evaluado previamente por el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) en 1974 y por el Comité Científico de la Alimentación Humana de la UE (SCF) en 1975 y 2000. Ambos comités establecieron una ingesta diaria admisible (IDA) de 0–5 mg/kg de peso corporal/día, la cual fue retirada por el SCF en 2000.

El uso de carotenoides como colorantes tiene un antecedente antiguo en el uso de pigmentos derivados de plantas, aunque el apocarotenal en sí, como compuesto aislado, es un producto de la química de mediados del siglo XX. Su aplicación como colorante alimentario ha estado impulsada principalmente por su origen natural a partir del β-caroteno, su intenso tono naranja-rojizo, y su aceptación regulatoria en las principales jurisdicciones internacionales.

4. Constituyentes clave, bioquímica y mecanismos de acción

4.1 Estructura química y cromóforo

El apocarotenal tiene la fórmula molecular C₃₀H₄₀O y posee una cadena poliénica lineal compuesta por 9 dobles enlaces conjugados, con un anillo de β-ionona (un anillo de ciclohexeno sustituido con grupos metilo) en un extremo y un grupo funcional aldehído (–CHO) en el otro. El apocarotenal funciona a través de su sistema de dobles enlaces conjugados, que absorbe luz en el rango visible, aportando color a las formulaciones.

4.2 Formación biosintética y metabólica

La primera vía metabólica para la síntesis de apocarotenoides está mediada por las enzimas β,β-caroteno-15,15′-dioxigenasa (BCO1) y β,β-caroteno-9′,10′-dioxigenasa (BCO2), que escinden los carotenoides en compuestos más pequeños llamados apocarotenoides. Los mamíferos expresan una enzima (denominada β,β-caroteno 9′,10′-dioxigenasa, BCO2) que cataliza la escisión excéntrica (en los dobles enlaces 9,10 y 9′,10′) tanto de carotenoides provitamina A como de carotenoides no provitamina A, produciendo tanto apocarotenoides no volátiles como compuestos volátiles. Los apocarotenoides derivados de la escisión oxidativa de los carotenoides dietéticos están atrayendo mucha atención porque podrían contribuir a acciones beneficiosas para la salud mediante mecanismos como la intervención en vías de señalización celular.

Los apocarotenoides también se forman de manera no enzimática mediante oxidación química durante el procesamiento y cocción de alimentos, o en tejidos bajo condiciones de estrés oxidativo. En conjunto, los estudios sugieren que los β-apocarotenales se forman como productos de la oxidación del β-caroteno in vivo. Los productos de oxidación identificados mediante métodos químicos incluyen β-apo-8′-carotenal, β-apo-10′-carotenal, β-apo-12′-carotenal, β-apo-14′-carotenal y β-apo-15-carotenal, junto con semi-β-carotenona y monohidroxi-β-caroteno-5,8-epóxido.

4.3 Actividad provitamina A

Como otros carotenoides, el apocarotenal desempeña un papel como precursor de la vitamina A, aunque tiene un 50% menos de actividad de provitamina A que el β-caroteno. A diferencia de las provitaminas simétricas como el β-caroteno, que producen dos moléculas de retinal, el metabolismo del apocarotenal da como resultado un retinal por molécula, lo que limita su rendimiento general pero sigue aportando una actividad de provitamina A significativa. Algunos carotenoides (β-caroteno, apocarotenal) tienen actividad de vitamina A, así como actividad antioxidante in vitro e in vivo.

4.4 Absorción intestinal y destino metabólico

Un estudio que utilizó células intestinales Caco-2 diferenciadas (un modelo estándar in vitro para la absorción intestinal) investigó la absorción y el metabolismo del β-apo-8′-carotenal junto con otros β-apocarotenoides. En ese modelo, hubo una rápida absorción del β-apo-8′-carotenal en las células, y el β-apo-8′-carotenal se convirtió en gran medida en ácido β-apo-8′-carotenoico y un metabolito menor identificado como 5,6-epoxi-β-apo-8′-carotenol. El β-apo-8′-carotenal se convirtió en gran medida en ácido β-apo-8′-carotenoico. Varios estudios muestran que este ácido apocarotenoico es un metabolito principal presente en el suero y los tejidos de animales alimentados con β-apo-8′-carotenal. Esta conversión metabólica es similar a la observada con el retinal, que puede convertirse en retinol o ácido retinoico.

Estos resultados sugieren que los β-apocarotenales dietéticos se metabolizan extensamente en las células intestinales a través de vías similares al metabolismo del retinal. Por lo tanto, es probable que no se absorban directamente de la dieta. La absorción del apocarotenal, como la de otros carotenoides, se ve favorecida por la presencia de grasas dietéticas, que facilitan la formación de micelas y la absorción en las células intestinales.

4.5 Interacciones con receptores nucleares y efectos de regulación génica

El mecanismo de acción de los apocarotenoides en mamíferos no está completamente esclarecido. Sin embargo, tienen efectos profundos sobre la expresión génica y actúan, al menos en parte, a través de la modulación de receptores nucleares activados por ligandos. Las investigaciones publicadas en el Journal of Biological Chemistry han contribuido significativamente a la comprensión de la biología molecular de la clase de apocarotenoides a la que pertenece el β-apo-8′-carotenal.

Los ensayos de gen reportero mostraron que ninguno de los β-apocarotenoides activó significativamente los receptores de ácido retinoico (RAR). Sin embargo, de forma importante, el β-apo-14′-carotenal, el ácido β-apo-14′-carotenoico y la β-apo-13-carotenona antagonizaron la transactivación de los RAR inducida por ATRA. En relación específicamente con el β-apo-8′-carotenal, los estudios encontraron que ninguno de los apocarotenoides probados mostró actividad de transactivación significativa para los RAR en comparación con el ácido all-trans retinoico (RA), lo que sugiere que los efectos biológicos de estos apocarotenoides ocurren mediante mecanismos distintos a la activación de RARα y β. Los incrementos porcentuales inducidos por el ácido apo-8′-carotenoico se correlacionaron positivamente con la concentración del compuesto, lo que sugiere que el ácido apo-8′-carotenoico podría ser un ligando débil de RARα.

También se realizaron ensayos de transactivación para determinar si los apocarotenoides activan o antagonizan al receptor X de retinoides (RXR) α. Se transfectaron construcciones de gen reportero y del receptor de retinoides (RXRα) en las células para ensayos cuantitativos. Ninguno de los β-apocarotenoides activó significativamente el RXRα. Estos hallazgos sugieren que una posible función biológica de los β-apocarotenoides es su capacidad de interferir con la señalización de receptores nucleares. Trabajos recientes mostraron que la β-apo-13-carotenona también es un antagonista de alta afinidad de los tres receptores de ácido retinoico (RARα, RARβ y RARγ).

Estos hallazgos sugieren que los β-apocarotenoides funcionan como antagonistas naturales de los retinoides. El antagonismo de la señalización de retinoides por parte de estos metabolitos podría tener implicaciones para las actividades del β-caroteno dietético como provitamina A y como modulador del riesgo de enfermedad cardiovascular y cáncer. Debe enfatizarse que gran parte de este trabajo mecanístico involucra β-apocarotenoides de cadena más corta y se basa en ensayos in vitro; el grado en que estos hallazgos se aplican específicamente al β-apo-8′-carotenal in vivo sigue en investigación.

4.6 Propiedades antioxidantes

El apocarotenal ha sido descrito como un carotenoide con actividades tanto genotóxicas como antioxidantes, y es un metabolito activo del β-caroteno. La capacidad antioxidante de la clase de los carotenoides deriva, en términos generales, del sistema de polienos conjugados que permite a estas moléculas absorber y neutralizar el oxígeno singlete y los radicales libres. El mecanismo de acción de los beneficios para la salud de los carotenoides dietéticos sigue siendo poco claro, excepto en lo referente a su actividad de provitamina A. Se ha reportado que una gran cantidad de vías metabólicas y de señalización celular son moduladas por los apocarotenoides in vitro e in vivo, dando lugar a efectos beneficiosos para casi todos los órganos del cuerpo. No obstante, sus mecanismos moleculares de acción no se han esclarecido por completo.

5. Evidencia científica por área de uso

5.1 Provitamina A y metabolismo de la vitamina A

La función biológica mejor establecida del apocarotenal es su capacidad para servir como precursor de la vitamina A en la dieta. Esto se ha establecido tanto bioquímicamente como a partir de estudios en animales. Los apocarotenoides mejor caracterizados son los retinoides (vitamina A y sus derivados) generados tras la escisión oxidativa central de los carotenoides provitamina A, principalmente el β-caroteno. Estudios en modelos animales confirman que el apocarotenal eleva los niveles plasmáticos de retinol de manera comparable a otros apocarotenoides cuando se consumen en la dieta.

En ratones, los modelos knock-out demostraron la importancia central de BCO1 en esta conversión. Este estudio reveló que BCO1 es crítica para la homeostasis de los retinoides. La interrupción genética de BCO1 dio como resultado la acumulación de β-caroteno y una deficiencia de vitamina A, acompañada de una producción, dependiente de BCO2, de cantidades menores de β-apo-10′-carotenol. La acción de BCO1 previene la acumulación de β-apocarotenoides de cadena larga en la sangre y los tejidos, que podrían interactuar con componentes de las vías metabólicas de la vitamina A. Simultáneamente, esta actividad de BCO1 garantiza que incluso los β-apocarotenoides de cadena larga puedan utilizarse para la producción de vitamina A.

Fuerza de la evidencia: Los datos mecanísticos y de modelos animales son sólidos; los ensayos clínicos directos y específicos en humanos sobre el apocarotenal como fuente de vitamina A son limitados, y la evidencia en humanos se extrapola en gran medida de investigaciones más amplias sobre carotenoides provitamina A.

5.2 Actividad antioxidante y estrés oxidativo

El sistema poliénico conjugado extendido del apocarotenal sustenta su capacidad para neutralizar especies reactivas de oxígeno. Algunos carotenoides, incluido el apocarotenal, tienen actividad antioxidante in vitro e in vivo. En la salud ocular, la presencia de apocarotenal en fuentes naturales contribuye a una capacidad antioxidante que podría reducir los riesgos de degeneración macular relacionada con la edad al neutralizar especies reactivas en la retina. Sin embargo, esto sigue siendo especulativo para el apocarotenal en sí, ya que la evidencia citada sobre protección ocular corresponde principalmente a otros carotenoides como la luteína y la zeaxantina en estudios en humanos.

En poblaciones con suficiencia de vitamina A, concentraciones más altas de carotenoides séricos se han asociado con un menor riesgo de enfermedades degenerativas. El mecanismo de acción de los carotenoides en la determinación de la actividad antioxidante es en gran medida desconocido.

Fuerza de la evidencia: Existen datos antioxidantes in vitro para el apocarotenal. No existe evidencia clínica en humanos específica sobre el apocarotenal como antioxidante; los datos humanos existentes se aplican a los carotenoides como clase, no al apocarotenal en particular.

5.3 Señalización de receptores nucleares y posible relevancia en la biología del cáncer

Un cuerpo de investigación in vitro ha estudiado si los β-apocarotenoides, incluidos aquellos estructuralmente relacionados con el β-apo-8′-carotenal, pueden modular la señalización del receptor de ácido retinoico (RAR) y del receptor X de retinoides (RXR). Algunos β-apocarotenoides son antagonistas potentes de las isoformas α, β y γ de los RAR. El ácido β-apo-14′-carotenoico, el β-apo-14′-carotenal y la β-apo-13-carotenona fueron ligandos de alta afinidad para los RAR α, β y γ, y antagonizaron significativamente la transactivación de las tres isoformas de RAR por el ácido retinoico. Estos β-apocarotenoides redujeron eficazmente la regulación al alza inducida por el ácido retinoico de RARβ y del citocromo P450-26A1 en células HepG2.

Con respecto específicamente al β-apo-8′-carotenal, la evidencia de antagonismo de RAR es menos definitiva que para los β-apocarotenoides de cadena más corta. Aunque los productos más cortos de la escisión excéntrica del β-caroteno tuvieron poco o ningún efecto sobre la transactivación inducida por ATRA, tanto el ácido β-apo-10′-carotenoico como el ácido β-apo-12′-carotenoico condujeron a una inhibición del 40–50% de la activación inducida por ATRA de las tres isoformas de RAR. Los antagonistas de RAR más potentes de la serie fueron el β-apo-14′-carotenal, el ácido β-apo-14′-carotenoico y la β-apo-13-carotenona, no el β-apo-8′-carotenal. Además de las conocidas acciones biológicas de la vitamina A, cada vez es más evidente que los apocarotenoides no retinoides también tienen el potencial de regular un amplio espectro de funciones celulares críticas, influyendo así en la salud de los mamíferos.

Los β-apo-carotenoides, incluidos la β-apo-13-carotenona y el β-apo-14′-carotenal, son potentes antagonistas del receptor de ácido retinoico (RAR) en ensayos de transactivación, y los investigadores se han preguntado cómo influyen estos en los procesos dependientes de RAR en células vivas. El tratamiento de adipocitos 3T3-L1 con β-apo-13-carotenona o con ácido β-apo-10′-carotenoico estimuló la expresión de genes marcadores de adipocitos. Ninguno de los dos bloqueó los efectos inhibitorios de una dosis relativamente alta de ácido all-trans retinoico exógeno sobre la diferenciación de adipocitos. Estos datos sugieren que, además de actuar como antagonistas transcripcionales, algunos β-apo-carotenoides actúan mediante otros mecanismos para influir en la diferenciación de adipocitos 3T3-L1.

Fuerza de la evidencia: Datos exclusivamente in vitro y de modelos animales. No se han realizado ensayos clínicos en humanos sobre el apocarotenal o β-apocarotenoides estrechamente relacionados para la prevención o el tratamiento del cáncer. Las implicaciones mecanísticas para el riesgo o beneficio del cáncer en humanos siguen siendo completamente especulativas.

5.4 Uso como colorante alimentario en productos farmacéuticos y cosméticos

La utilidad del apocarotenal como colorante está bien documentada en los expedientes regulatorios. En aplicaciones científicas, el apocarotenal se utiliza por sus propiedades colorantes en las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. En la industria alimentaria, funciona como un agente colorante natural en diversos productos como bebidas, lácteos y confitería. Su papel en la industria farmacéutica incluye mejorar el atractivo estético de tabletas y cápsulas. Además, se utiliza en productos cosméticos por sus propiedades de pigmentación, aportando tonos vibrantes a productos de cuidado de la piel y maquillaje.

6. Formas de dosificación y dosis reportadas

El apocarotenal está disponible comercialmente en varias formas físicas dictadas por su contexto de aplicación. Debido a su estructura química con cadenas de carbono largas, los carotenoides son en su mayoría solubles en aceite. Existen preparaciones emulsionadas, dispersables en agua. Las preparaciones comerciales típicas incluyen suspensiones en aceite, perlas (beadlets) dispersables en agua y líquidos emulsionados para su uso en diferentes matrices alimentarias.

Como colorante alimentario, se han establecido límites de uso específicos a través de procesos regulatorios. Su alta intensidad de color permite niveles de uso bajos, típicamente hasta 15 mg por libra de alimento sólido o semisólido, o 15 mg por pinta de líquido. En la UE, el β-apo-8′-carotenal está autorizado como el aditivo alimentario E 160e bajo el Reglamento (CE) N.º 1333/2008, permitido en niveles quantum satis en la mayoría de las categorías de alimentos, con niveles máximos permitidos específicos en otras, como 100 mg/kg en helados y productos de panadería fina.

En cuanto a la ingesta diaria admisible, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) lo reevaluó en 2012, estableciendo una IDA de 0,05 mg/kg de peso corporal, y la revisó a 0,3 mg/kg de peso corporal en 2014 tras la reevaluación de datos toxicológicos; las evaluaciones de exposición refinadas confirmaron ingestas por debajo de la IDA, incluso en niños.

Como contribuyente de provitamina A, 1 mg de apocarotenal proporciona aproximadamente 1000–1200 UI de actividad de vitamina A, según su biopotencia en relación con los estándares de retinol. No hay pautas de dosis de ensayos de suplementación humana dedicados reportadas para el apocarotenal como suplemento dietético independiente, separado de su función como colorante alimentario.

7. Estado regulatorio

El número E del apocarotenal es E160e y está aprobado para su uso como aditivo alimentario en EE. UU., la UE, Australia y Nueva Zelanda. En EE. UU., está exento de certificación y figura permanentemente listado para su uso como aditivo alimentario. Las especificaciones bajo el Reglamento (UE) N.º 231/2012 de la Comisión requieren al menos un 96% de carotenoides totales calculados como el isómero trans. El apocarotenal también está aprobado en Australia y Nueva Zelanda bajo el Código de Normas Alimentarias como INS 160e. Las especificaciones del Codex Alimentarius para INS 160e incluyen límites para contaminantes, tales como plomo no superior a 2 mg/kg y arsénico no superior a 1 mg/kg, garantizando el cumplimiento de los estándares de seguridad globales.

8. Consideraciones de seguridad

8.1 Genotoxicidad

Una cuestión de seguridad principal que se ha examinado para el apocarotenal es su potencial genotoxicidad, dado que algunos productos de oxidación de carotenoides muestran actividad preocupante en ciertos sistemas de prueba. El Panel de la EFSA concluyó que los estudios de genotoxicidad in vitro e in vivo disponibles no dan motivo de preocupación con respecto a la genotoxicidad. También se concluyó que varios estudios in vitro, realizados con β-apo-8′-carotenal en sistemas de prueba tanto procariotas como eucariotas, no generan preocupaciones de seguridad con respecto a la genotoxicidad del compuesto. El Panel FEEDAP de la EFSA también emitió una opinión sobre la seguridad del uso de agentes colorantes, incluido el β-apo-8′-carotenal, en la nutrición animal. Se indicó que no se dispone de datos sobre la seguridad del β-apo-8′-carotenal para los animales destinatarios, pero que, dada la presencia natural del compuesto y considerando la estructura molecular del carotenoide, el Panel FEEDAP no encuentra motivos de preocupación. También se concluyó que varios estudios in vitro, realizados con β-apo-8′-carotenal en sistemas de prueba tanto procariotas como eucariotas, no generan preocupaciones de seguridad con respecto a la genotoxicidad del compuesto.

Se demostró que el β-apo-8′-carotenal no es mutagénico mediante el ensayo de Ames con Salmonella typhimurium, y no se observó genotoxicidad para el β-apo-8′-carotenal en linfocitos de hámster cultivados expuestos durante 48 horas. Los investigadores concluyeron que el apocarotenal en concentraciones de 250 y 1000 µg/mL no es clastogénico en cultivos de células de mamíferos.

8.2 IDA histórica y reevaluación

El β-apo-8′-carotenal fue evaluado previamente por el Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios (JECFA) en 1974 y por el Comité Científico de la Alimentación Humana de la UE (SCF) en 1975 y 2000. Ambos comités establecieron una IDA de 0–5 mg/kg de peso corporal/día, la cual fue retirada por el SCF en 2000. Un evento posterior significativo fue la reevaluación de la EFSA en 2012, que reafirmó su seguridad para su uso como colorante alimentario a partir de datos toxicológicos actualizados.

8.3 Riesgo de exceso de vitamina A

Como compuesto de provitamina A, existen preocupaciones teóricas sobre la contribución a una ingesta excesiva de vitamina A en dosis altas. Un exceso significativo de la IDA podría, en teoría, conducir a una ingesta excesiva de derivados de la vitamina A, lo que podría aumentar el riesgo de hipervitaminosis A cuando se combina con otras fuentes de retinoides. Este factor es tenido en cuenta por la EFSA al establecer los límites de uso para el colorante. En la práctica, la exposición dietética al apocarotenal como colorante alimentario es muy baja, y las evaluaciones regulatorias de exposición han confirmado de manera consistente ingestas muy por debajo de la IDA.

8.4 Antagonismo de receptores nucleares — Posibles implicaciones biológicas

Las investigaciones que documentan que algunos β-apocarotenoides pueden antagonizar los receptores de ácido retinoico y los receptores X de retinoides plantean una preocupación teórica de que ingestas elevadas podrían interferir con la señalización del ácido retinoico in vivo. Los hallazgos sugieren que los β-apocarotenoides funcionan como antagonistas naturales del receptor de retinoides, lo que podría tener implicaciones para las actividades del β-caroteno dietético como provitamina A y como modulador del riesgo de enfermedad cardiovascular y cáncer. El mecanismo de acción de los apocarotenoides en mamíferos no está completamente esclarecido. La dependencia específica de la longitud de cadena de este antagonismo de RAR, siendo los compuestos de cadena más corta (β-apo-13-carotenona, β-apo-14′-carotenoides) los más potentes, hace que la relevancia de este efecto para el β-apo-8′-carotenal, en su propio perfil de interacción con receptores, siga siendo incierta. Esta es un área de investigación activa sin datos de seguridad definitivos en humanos.

8.5 Presencia en alimento animal

El Panel FEEDAP concluyó que no existen preocupaciones de seguridad para el consumidor por el consumo de huevos de gallinas alimentadas con dietas suplementadas con β-apo-8′-carotenal. Esto indica que la revisión regulatoria se extiende a la exposición dietética secundaria a través de productos de origen animal y no ha encontrado evidencia de preocupación.

9. Detección analítica

La detección y cuantificación del apocarotenal en matrices biológicas ha sido técnicamente difícil debido a las concentraciones muy bajas en las que se presenta de forma natural. Dado que los niveles de apocarotenoides son muy bajos en relación con el carotenoide precursor, es crucial controlar la posible generación de estos compuestos durante la preparación y el análisis de las muestras. Un ejemplo de un método reciente de LC-MS/MS desarrollado para detectar y cuantificar los β-apocarotenales y los apolicopenales en alimentos y plasma humano tiene un límite de cuantificación (LOQ) para cada uno de estos compuestos en plasma de aproximadamente 50 pM. Un método de LC/MS detectó 3–5 nM de β-apo-13-carotenona en plasma humano, lo que demuestra que los β-apocarotenoides están presentes como compuestos endógenos en la sangre humana en concentraciones muy bajas.

10. Resumen de la caracterización de la evidencia

Actividad de provitamina A: Bien establecida bioquímicamente; datos sólidos de modelos animales; evidencia clínica en humanos dedicada limitada para el apocarotenal en sí.
Actividad antioxidante: Evidencia in vitro presente; ausencia de evidencia clínica en humanos que se aplique específicamente al apocarotenal.
Modulación de receptores nucleares (RAR/RXR): Únicamente datos in vitro y de cultivo celular; sin evidencia clínica en humanos; relevante principalmente para β-apocarotenoides de cadena más corta; la importancia del β-apo-8′-carotenal específicamente es incierta.
Biología celular relevante para el cáncer: Solo datos preliminares in vitro para la clase de apocarotenoides; sin datos de intervención en humanos.
Seguridad como colorante alimentario: Ampliamente revisada por la EFSA, la JECFA y la FDA; sin preocupación de genotoxicidad; IDA establecida y actualizada regularmente.
Base de evidencia general para las alegaciones de salud: Débil a preliminar en todas las áreas más allá de la contribución de provitamina A. El apocarotenal ha sido estudiado mucho menos que el β-caroteno y otros carotenoides principales en poblaciones humanas.

Referencias

Condiciones de Salud

Condiciones de salud que apocarotenal puede ayudar a apoyar.

No hay condiciones disponibles.

Sistemas Corporales

Sistemas corporales que apocarotenal puede ayudar a apoyar.

No hay sistemas corporales disponibles.