Los pigmentos carotenoides se encuentran en todo tipo de plantas, y absorben energ?a y protegen contra el da?o de la luz a medida que se realiza la fotos?ntesis. De color rojo o amarillo, los carotenoides son visibles cuando la clorofila, la sustancia que convierte la luz en energ?a en las plantas y ciertas bacterias, se agota. Los colores a los que cambian las hojas de los ?rboles en oto?o se deben a la exposici?n de los pigmentos carotenoides. Estos pigmentos tambi?n tienen antioxidantes, y el consumo de carotenoides puede proteger contra enfermedades card?acas y c?ncer en humanos y otras especies.
Molecularmente, la mayor?a de los carotenoides involucrados en estos procesos presentan una columna vertebral de hidrocarburos. Existen entre tres y 15 enlaces dobles a lo largo de esta columna vertebral, y el recuento de enlaces tiene una relaci?n directa con la parte del espectro que puede procesar un carotenoide. La luz entre 400 y 500 nan?metros (nm) es t?picamente absorbida por estas mol?culas. El fitoeno es el primer tipo producido a partir del ensamblaje de varios componentes moleculares, y es cr?tico en la formaci?n de otros carotenoides. Los pigmentos b?sicos se pueden biosintetizar en otros compuestos, como el betacaroteno y el licopeno.
Los carotenoides juegan un papel protector significativo porque bloquean los efectos de las part?culas de ox?geno y los radicales cuando interact?an la luz y los fotosensibilizadores como la clorofila. Los pigmentos carotenoides transfieren energ?a radiante a mol?culas individuales de clorofila, mientras que el exceso de energ?a se disipa como parte del ciclo de xantofila en algunas plantas y algas. Las mol?culas de clorofila que permanecen en un estado activo tambi?n se pueden regular. A nivel molecular, los carotenoides ayudan a unir las mol?culas de las prote?nas pigmentarias fotosint?ticas.
El consumo de organismos de origen vegetal conduce al procesamiento metab?lico de los pigmentos carotenoides en salmones, camarones, langostas y criaturas. La coloraci?n de estos peces y crust?ceos proviene de los pigmentos que se encuentran en los alimentos que comen. Por ejemplo, el salm?n salvaje que come camarones tiene un color mucho m?s rojo que el salm?n producido en las granjas. Es dif?cil cosechar carotenoides de forma natural, pero la ingenier?a gen?tica est? haciendo que la perspectiva sea m?s optimista. Los pigmentos sintetizados qu?micamente no producen el mismo resultado que los naturales.
Existen varios tipos de carotenoides en plantas, bacterias, hongos y algas. El fitoeno es una forma de pigmento que puede metabolizarse en betacaroteno que, junto con otros compuestos, se usa para producir vitamina A y l?quido retiniano en mam?feros. Las propiedades fotosint?ticas y el impacto en la salud humana hacen de los pigmentos carotenoides uno de los elementos biol?gicos m?s importantes de la naturaleza.