5. estrazione del licopene da concentrato di pomodoro

Laboratorio professionalizzante di riconoscimento delle molecole organiche
Prof. Valeria Conte
5. ESTRAZIONE DEL LICOPENE DA CONCENTRATO DI POMODORO
I carotenoidi sono pigmenti liposolubili, che vanno dal giallo al rosso aranciato, presenti in piccole
quantità in tutte le cellule in cui ha luogo la fotosintesi. Nelle piante superiori e nelle alghe i
carotenoidi sono localizzati nei cromofori, sempre sotto forma lipoproteica, in stretta associazione
con le clorofille. I carotenoidi si trovano anche, variamente distribuiti nei tessuti animali; in tal caso
però sono di origine esogena: la colorazione del tuorlo d’uovo per esempio dipende in gran parte
dalla presenza di un particolare carotenoide
(zeaxtantina), contenuto nel mais di cui si nutre la
gallina. Parimenti la colorazione del piumaggio dei
canarini dipende dai carotenoidi presenti nella dieta
di questi uccelli: la carenza di carotenoidi provoca lo
sbiancamento dei canarini. La struttura di questi
composti è caratterizzata dalla presenza di numerosi
doppi legami coniugati che ne determina il colore:
man mano che cresce il numero dei doppi legami
coniugati, il colore passa dal giallo pallido al rosso. I
carotenoidi contenenti solo carbonio e idrogeno sono
detti caroteni; quelli contenenti anche ossigeno (OH)
sono detti xantofille. Esempi del primo tipo sono i
tre isomeri α,β, e γ carotene (il più noto è il β-
carotene) e il licopene, presente in molti vegetali tra
cui il pomodoro. Tra le xantofille si possono ricordare la zeaxantina (3,3’-diossi-β-carotene), la
criptoxantina (3-ossi-β-carotene) dei frutti delle bacche e del mais giallo, la luetica (3,3’-diossi-αcarotene)
che impartisce alle foglie la caratteristica
colorazione autunnale (visibile in seguito alla
degradazione della clorofilla, che è verde), la
violaxantina (5,6,5’,6’-diepossi-zeaxantina) dei petali
dei fiori, ecc. Nell’uomo e negli animali superiori il β-
carotene e la criptoxantina fungono da provitamina A
(retinolo) la cui forma aldeidica (retinale) è importante ai fini della funzione visiva; sia l’uomo che
gli animali superiori sono in grado di sintetizzare la vitamina A, in caso di carenza, purchè
dispongano di una dieta contenente carotenoidi.
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Il Licopene (C 40 H 56 ) fa parte della classe dei terpeni. è un carotenoide caratterizzato da una lunga
catena di 40 atomi di Carbonio con 11 doppi legami coniugati e due anelli terminali aperti disposti
in una catena alifatica che deriva dalla condensazione di un numero variabile di unità isopreniche.
E’ presente nei frutti rossi come quelli dei pomodori, dei peperoni, nell’anguria e nelle foglie nelle
quali, tuttavia, la presenza è mascherata dal predominante colore verde della clorofilla. Ha un peso
molecolare di 536.89, inoltre è un pigmento solubile nei grassi e nei solventi dei grassi.
I carotenoidi sono, dunque, i principali pigmenti naturali responsabili dei colori dei vegetali e dei
frutti ma agiscono anche come antiossidanti per l’organismo quando introdotti regolarmente nella
dieta, tra questi includiamo: il β-carotene, la luteina, la zeaxanthina oltre al licopene. Nelle piante,
la loro funzione è quella di assorbire luce nella fotosintesi proteggendo la pianta dalla
fotosensibilizzazione. La formula strutturale del licopene è la seguente:
L’isomero- E è quello predominante nelle piante, l’isomero- Z del licopene è meno presente ed
includiamo: l’isomero (5Z)-, (9Z)-, (13Z)- e (15Z), tuttavia la forma di licopene trovata nel plasma
umano è un misto del circa 50% dell’isomero(Z)-licopene and 50% (E)-licopene. Infine la forma di
licopene riscontrata in alimenti processati è principalmente dell’isomero- E.
Procedura
Il pigmento rosso dei pomodori è la forma tutta trans del licopene, tale forma è un nutriente molto
più importante dell’isomero 13-cis-licopene e in questa esperienza si estrarrà il licopene dalla pasta
di pomodoro e si confronterà con spettrofotometria UV-Vis l’estratto ottenuto con dati di
letteratura. Un elevato contenuto di cis-licopene è una indicazione di una eccessiva esposizione
della pasta di pomodoro al calore o alla luce che quindi corrisponde ad un inferiore valore dietetico
dell’alimento.
Nota: Fare attenzione a non esporre senza necessità i pigmenti estratti alla luce naturale.
Pesare circa 2 grammi di pasta di pomodoro in una provetta con tappo a vite e aggiungere ca. 5 mL
di una soluzione 1:1 di esano : acetone e agitare vigorosamente.
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Successivamente trasferire con una pipetta Pasteur il surnatante in un imbuto separatore e ripetere la
procedura con almeno altre due aliquote di miscela di solventi sempre trasferendo il surnatante
nell’imbuto separatore.
Lavare gli estratti con ca. 15 mL di una soluzione satura di NaCl, poi con altri 15 mL di una
soluzione di carbonato di potassio ed infine con ancora 15 mL di soluzione satura di NaCl.
Fare attenzione alla formazione di emulsioni.
Essiccare quindi la fase organica restante con sodio solfato anidro, filtrare l’anidrificante e quindi
evaporare il solvente all’evaporatore rotante.
Effettuare una determinazione del punto di fusione.
Analisi TLC: Eluire l’estratto ottenuto con esano e prendere nota delle varie bande osservabili.
Analisi Spettroscopica del Licopene
Preparare una soluzione dellì’estratto ottenuto in 5 mL esano e trasferirla in una cuvetta di quarzo.
Registrare lo spettro UV-VIS (riempire la cuvetta per circa ¾). Registrare prima uno spettro di
riferimento utilizzando il solo esano per ottenere la linea di base.
ATTENZIONE: Usare con molta cura le cuvette di quarzo!
Confrontare e commentare gli spettri ottenuti con quelli di letteratura dei singoli composti.
Linea continua : Spettro UV/VIS del licopene tutto
trans in esano.
Linea tratteggiata : Spettro UV/VIS della miscela di
equilibrio con il 13-cis-licopene.
Linea continua : Spettro UV/VIS del β-carotene tutto trans in
esano.
Linea tratteggiata : Spettro UV/VIS della miscela di
stereoisomeri dopo isomerizzazione con iodio o luce.
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