تعد الزانثوفيلات نوعًا من الأصباغ التي تعطي اللون الأصفر للنباتات. وهي نوع من المركبات الكيميائية الطبيعية، كانت تُعرف سابقًا باسم الفيلوكسانثينات.
تعتبر الزانثوفيلات جزءًا من الكاروتينات، وهي مضادات أكسدة معروفة ومدروسة بشكل جيد.
المحتوى
ما هي الزانثوفيلات
تمثل الأصباغ الطبيعية للنباتات، وتعمل كملونات طبيعية تحت الرمز E-161، وهي مرخصة من قبل الاتحاد الأوروبي وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية كمادة ملونة غذائية.
تتكون البنية الكيميائية للزانثوفيلات من ذرة أو أكثر من الأكسجين، مع الكربون والهيدروجين داخل كل جزيء.
في النباتات، توجد الزانثوفيلات في الكروموبلاست في الخلايا النباتية، ويمكن ملاحظتها من خلال لونها في أوراق النباتات.
الوظيفة
- العمل الضوئي.
- التصبغ.
- مضاد للأكسدة.
الوظيفة الضوئية للزانثوفيلات تكمن في امتصاص الفوتونات الضوئية وبالتالي السماح بكفاءة الكوانتم الطيفي، مما يتيح امتصاص الضوء واستخدامه كطاقة للنباتات، مما يسهل تحويل المادة غير العضوية، التربة التي تعيش فيها النباتات، إلى مادة عضوية لاستخدامها كمواد مغذية.
تخدم خاصية أو وظيفة التصبغ لإعطاء اللون للأوراق، مما ينتج عنه تغيير في اللون نحو الأصفر والألوان البنية والبرتقالية.
تعد الزانثوفيلات أصباغًا أكثر مقاومة للأكسدة من الكلوروفيل.
هناك عدة أنواع من مجموعة الزانثوفيلات، وسنذكر ونشرح كل واحدة منها أدناه.
أنواع الزانثوفيلات
- أستازانتين (E-161j).
- لوتين (E-161b).
- زيكسانثين (E-161h).
- كانثازانتين (E-161g).
- بيتا كريبتوزانتين (E161c).
- فلافوزانتين (E-161a).
- روبيكسانثين (E-161d).
- فيولازانتين (E161-e).
- رودوكسانثين (E-161f).
الكاروتينات والزانثوفيلات
كلا النوعين من المركبات الكيميائية الطبيعية مرتبطان حيث أن الزانثوفيلات هي مشتق مؤكسج من الكاروتينات.
الاختلافات بين الكاروتينات والزانثوفيلات هي أن الأخيرة لا تمتلك نشاطًا كفيتامين A، باستثناء الكريبتوزانتين الذي يعتبر نوعًا من الزانثوفيلات والذي يعمل كفيتامين A عندما يتم تحلله واستقلابه بواسطة الجسم البشري.
يتمتع الكريبتوزانتين بضعف تأثيرات فيتامين A مقارنةً بالبيتا-كاروتينات.
اللون
يسود اللون الأصفر، على الرغم من أنه في بعض الحالات يمكن أن يمنح اللون البرتقالي وحتى درجات بنية.
في النباتات، يكون لون الزانثوفيلات أصفر، وهذا يمكن أن يتم تغطيته بواسطة اللون الأخضر للكلوروفيل، مما يجعل من الصعب تمييز ما إذا كانت النبات تحتوي على زانثوفيلات لأن اللون الأخضر للكلوروفيل يظل مرئيًا.
الضوء الذي لا يتم امتصاصه بواسطة الكلوروفيل يتم التقاطه بواسطة الزانثوفيلات، وكما هو الحال مع الأصباغ الأخرى، يكون اللون النهائي المعبر عنه ناتجًا عن طول الموجة المنعكسة، وفي هذه الحالة يكون في نطاق 560 و585 نانومتر.
في الحيوانات، يمكن للزانثوفيلات أن تعبر عن ألوان أخرى مثل الأزرق والأخضر في القشريات. يحدث ذلك بسبب وجود أصباغ أخرى التي، كما هو الحال في النباتات، تكون لها الأسبقية، مما يخفي اللون الأصلي للزانثوفيلات الحيوانية أو لأن الصبغة مرتبطة ببروتين، وعندها يتغير اللون المرئي.
كفضول، عند زيادة درجة الحرارة، تنفصل الزانثوفيلات عن البروتينات، مما ينتج عنه تغيير في لون القشريات عندما تُطهى.
الأطعمة
- صفار البيض (لوتين).
- السلمون (أستازانتين).
- الهيكل الخارجي للقشريات (كانثازانتين).
- أشيتي.
- الفصفصة.
- الطحلب الحلزوني.
- الطحلب الكلوريلا.
- الفلفل الحار.
- القرنفل الصيني أو زهرة السيمباسوتشيل.
- الكرنب.
- الذرة.
- المانجو.
- الفلفل الإسباني أو البابريكا.
- الفلفل الرومي.
الأطعمة التي تحتوي على الزانثوفيلات هي التي أشرنا إليها ويمكن أن تُستخدم كأمثلة، ومع ذلك، من الممكن أيضًا العثور على منتجات طبيعية أخرى تمت إضافة أصباغ إليها لتحسين لونها وبالتالي زيادة جاذبيتها التجارية.
تُعرف الحالات التي تُستخدم فيها الزانثوفيلات كمضاف غذائي E161 لتغذية التراوت والسلمون في المزارع السمكية.
في الوقت نفسه، من الشائع أيضًا تضمين الأعلاف التي تحتوي على الزانثوفيلات في نظام غذاء الدجاج والدواجن للحصول على لحوم أكثر برتقالية، وبالتالي تكون أكثر جاذبية للعين البشرية.
في بعض الحالات، تُستخدم كبديل للفلفل الإسباني (البابريكا) حيث إن العديد من الزانثوفيلات تتمتع بثباتية أكبر تجاه التغيرات.
نوع ملون E-161 يختلف حسب نوع الحيوان، ويُضاف دائمًا مع الغذاء.
الاستخدامات
توجد العديد من التطبيقات والاستخدامات للزانثوفيلات، على الرغم من أن الاستخدام الأكثر شيوعًا هو كملون طبيعي. في حالة الكانثازانتين، يتم استخدامه كملون كيميائي حيث يتم الحصول على هذا المركب عن طريق التخليق الكيميائي.
بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم الزانثوفيلات لـ:
- صنع أقراص للتسمير السريع.
- استخدامها كمضادات أكسدة طبيعية.
- تحسين لون الأطعمة.
- الحماية من أشعة الشمس.
لا يُنصح باستخدام منتجات التسمير السريع أو أقراص التسمير نظرًا للأثار الجانبية المحتملة التي يمكن أن تكون لها، كما سنشرح في القسم التالي.
ومع ذلك، نظرًا لـتأثيراتها المضادة للأكسدة، فإن استخدام بعض الزانثوفيلات شائع لأنها تمنع تلف الجذور الحرة، مما يلعب دورًا في مكافحة الشيخوخة لدى الإنسان. تحمي من تدهور الحمض النووي الخلوي، وتقلل من تكوين الخلايا السرطانية وظهور الأورام الخبيثة، كما تقلل من الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية والتنكس البقعي باستخدام بعض الزانثوفيلات.
بالإضافة إلى ذلك، من الشائع استخدام هذا النوع من الأصباغ كمضاف غذائي للأسماك والدواجن، مما يحسن لون الأطعمة مثل لحم الدجاج، التراوت والسلمون.
يجب ملاحظة أن جميع هذه الاستخدامات يجب أن تلتزم بالقيود التي تفرضها وزارة الصحة والاستهلاك أو الهيئة المعتمدة في كل بلد حيث سيتم استخدام الزانثوفيلات.
الآثار الجانبية
- تصبغ العين.
- كاروتينيميا.
الآثار الجانبية للزانثوفيلات نادرة، على الرغم من أنه تم اكتشاف بعض المشاكل العينية بسبب الجرعات الزائدة في بعض الأشخاص.
استخدام أقراص التسمير أدى إلى تغييرات في تصبغ الشبكية، مما تسبب في تلف الرؤية، ولهذا السبب لا يُنصح باستخدام هذا النوع من الأصباغ لتحسين لون الجلد.
فيما يتعلق بـالآثار الجانبية في الأطعمة، فقد تم وضع تشريعات محددة في الولايات المتحدة لتجنب هذه الحالات، حيث لا يُسمح بجرعة تزيد عن 30 ملغ /0.45 كغم. بهذه الطريقة، يتم تجنب المخاطر الصحية المحتملة التي يمكن أن تسببها الأصباغ للإنسان الذي يتغذى على الأطعمة التي تحتوي على الزانثوفيلات، والتي تم تعديلها لتحسين لونها.
في حالة إسبانيا، تم تنظيم الزانثوفيلات أيضًا، ويمكن استخدامها كملون في بعض الأطعمة، دائمًا بما يتوافق مع الكميات المحددة وعدم تجاوز القيود.
في حالة الآثار الجانبية المسماة كاروتينيميا أو كاروتينوز، تحدث عندما تكون هناك جرعة عالية جدًا لفترة طويلة من الوقت، مما يؤدي إلى تغيير لون الجلد. الأشخاص الذين يعانون من كاروتينيميا بسبب الاستهلاك المفرط لمضادات الأكسدة من فئة الزانثوفيلات يلاحظون أن بشرتهم تتحول إلى اللون الأصفر، خاصة راحتي اليدين والقدمين، وهو أثر جانبي يختفي بعد عدة أسابيع من التوقف عن تناولها، دون أن يسبب أي مشاكل أخرى سوى المظهر الجلدي. من الممكن أيضًا أن يحدث بسبب تناول مضادات الأكسدة الأخرى بكميات مفرطة.
المراجع
- بوي بنغ، أكيهيكو ناجاوا، جونجي تيراو. «نشاط مضاد للأكسدة للزانثوفيل على أكسيدة الفسفوليبيد المؤكسدة بواسطة الراديكالات البروكسيل».
- برنز، ج.، فريزر، ب. د.، وبراملي، ب. م. (2003). «تحديد وكمية الكاروتينويدات، والتوكوفيرولات، والكلوروفيلات في الفواكه والخضروات الشائعة المستهلكة». الكيمياء النباتية 62.
- ماثيوز، س. ج.، روس، ن. دبليو.، لال، إس. بي.، وجيل، ت. أ. (2006) «بروتين ربط أستاكسانثين في السلمون الأطلسي». الكيمياء الحيوية المقارنة والفسيولوجيا، الجزء ب: الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية 114.
- بيكاجليا،، ماروتي، م.، وغراندي، س. (1998) «محتوى اللوتين واستر اللوتين في أنواع مختلفة من القرعيات باتولا وT. erecta. المنتجات الزراعية الصناعية».
- ماوكا،، فوجيوارا، ي.، هاشيموتو، ك.، تاكيدا، س.، تاكاراجاكي، س.، وإيدا، ك. (2000). «كاروتينويد ريترو جديد من بتلات الخشخاش الأصفر الكاليفورني Eschscholtzia californica». مجلة المنتجات الطبيعية.
- فالاندون، إل. آر. جي. وموميري، آر. إس. (1967) «الكاروتينويدات لبعض زهور النجميات». الكيمياء النباتية.
- الكيمياء والكيمياء الحيوية لمنتجات الأغذية البحرية.
- اللائحة (الاتحادية الأوروبية) رقم 880/2004 للجنة، بتاريخ 29 أبريل 2004.
- الأغذية والأدوية، الفصل الأول – إدارة الغذاء والدواء وزارة الصحة والخدمات الإنسانية.
- نيكولاس جي. ميلر، جوليا سامبسونا، لويس ب. كاندياس، بيتر إم. براملي، كاثرين إيه. رايس-إيفانز. «أنشطة مضادة للأكسدة للكاروتينات والزانثوفيلات».
- كريشنا ك. نيوجي، أول بيوركمان، وآرثر آر. جروسمان. «أدوار الزانثوفيلات المحددة في الحماية من الضوء». 1997.
- براكاش بوسال، بول إس. برنستاين. «زانثوفيلات ميكروبية».
