stringtranslate.com

Кантаксантин

Кантаксантин / ˌ k æ n θ ə ˈ z æ n θ ɪ n / ⓘ –кето-каротиноидный[3]пигмент, широко распространенный в природе.Каротиноидыпринадлежат к более широкому классу фитохимических веществ, известных кактерпеноиды. Химическая формула кантаксантина: C40H52O2.[4]Впервые он был выделен в съедобных грибах. Он также был обнаружен взеленых водорослях,бактериях,ракообразныхибиоаккумулятаху рыб, таких каккарп,кефаль,морской лещи губан.[4]

Кантаксантин связан с номером E E161g и одобрен для использования в качестве пищевого красителя в разных странах, включая США [5] и ЕС; [6] однако он не одобрен для использования в Австралии и Новой Зеландии. [7] Обычно он разрешен для применения в кормах как минимум в следующих странах: США, [8] Канада, [9] ЕС. [10] В ЕС кантаксантин разрешен законом для добавления в корм для форели , лосося и птицы. [11] Предел Европейского Союза составляет 80 мг/кг кормов, [4] 8 мг/кг в кормах для кур-несушек и 25 мг/кг в кормах для другой домашней птицы и лососевых.

Кантаксантин – мощный жирорастворимый антиоксидант. [12] [13] Биологические функции кантаксантина связаны, по крайней мере частично, с его способностью действовать как антиоксидант (удаляя свободные радикалы / сохраняя витамин Е) в тканях животных. [14]

Биосинтез

Из-за коммерческой ценности каротиноидов их биосинтез широко изучался как в природных продуцентах, так и в неприродных (гетерологичных) системах, таких как бактерии Escherichia coli и дрожжи Saccharomyces cerevisiae . Биосинтез кантаксантина происходит из бета-каротина под действием одного белка, известного как бета-каротинкетолаза, который способен присоединять карбонильную группу к углероду 4 и 4' молекулы бета-каротина. Хотя функционально они идентичны, известно несколько различных белков бета-каротинкетолазы. То есть с эволюционной точки зрения они отличаются своей первичной аминокислотной/белковой последовательностью. Это разные белки, выполняющие одну и ту же функцию. Так, известны бактериальные (CrtW) и микроводорослевые белки бета-каротинкетолазы, такие как BKT , выделенные из Haematococcus pluvialis [15] . Из-за природы кантаксантина по сравнению с астаксантином (каротиноидом, имеющим значительную коммерческую ценность), эти белки бета-каротинкетолазы были широко изучены. [16] [17] Была разработана производственная система на основе E. coli, которая позволила достичь производства кантанаксантина в концентрации 170 мг/л при ферментации в лабораторном масштабе . [18]

Присутствие в рыбе

Кантаксантин не обнаружен в диком атлантическом лососе , но является второстепенным каротиноидом у тихоокеанского лосося . [4] Кантаксантин используется при выращивании форели, выращенной на фермах. [4] Кантаксантин используется в сочетании с астаксантином в некоторых кормах для лосося. [4]

Присутствие у птиц

Антиоксидантные характеристики кантаксантина изучались рядом авторов, и эксперименты показали, что присутствие кантаксантина потенциально может способствовать снижению окисления в ряде тканей, включая мясо бройлеров и куриный эмбрион. В яйце кантаксантин переносится из желтка в развивающийся эмбрион, где он может помочь защитить развивающуюся птицу от окислительного повреждения, особенно в чувствительные периоды вылупления и в ранний период после вылупления. [12] [13] Известно, что фламинго производят для этой цели растительное молоко, содержащее кантаксантин.

Влияние на пигментацию человека и здоровье

При приеме внутрь с целью имитации загара его отложение в панникулюсе придает коже золотисто-оранжевый оттенок. [19] : 860 

В конце 1980-х годов безопасность кантаксантина в качестве корма и пищевой добавки была поставлена ​​под сомнение в результате совершенно несвязанного использования одного и того же каротиноида. Обратимое отложение кристаллов кантаксантина было обнаружено в сетчатке ограниченного числа людей, которые потребляли очень большие количества кантаксантина с помощью таблеток для загара – после прекращения приема таблеток отложения исчезали, и здоровье пострадавших людей полностью восстанавливалось. Тем не менее, уровень потребления кантаксантина у больных людей был во много раз выше, чем тот, который когда-либо мог потребляться с продуктами домашней птицы - чтобы достичь аналогичного уровня потребления, человеку пришлось бы потреблять более 50 яиц в день, произведенных курами, которых кормили практическим способом. уровень кантаксантина в их рационе. Более того, это было продемонстрировано Hueber et al. что прием кантаксантина внутрь не вызывает долгосрочных побочных эффектов и что явление отложения кристаллов на сетчатке обратимо и не приводит к морфологическим изменениям. [20] [21] Хотя эта заболеваемость совершенно не была связана и сильно отличалась от использования кантаксантина в кормах или продуктах питания, поскольку была установлена ​​связь между кантаксантином и здоровьем человека, было важно, чтобы использование кантаксантина в качестве кормовой и пищевой добавки должны быть подробно рассмотрены соответствующими органами как в ЕС, так и на международном уровне. Первый этап этого процесса обзора был завершен в 1995 году публикацией Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам (JECFA) допустимой суточной дозы (ADI) кантаксантина в дозе 0,03 мг/кг массы тела. Работа JECFA впоследствии была рассмотрена и принята в ЕС SCF (Научным комитетом ЕС по продуктам питания) в 1997 году. Оба этих комитета пришли к выводу, что кантаксантин безопасен для человека. Недавно (2010 г.) Группа экспертов EFSA по пищевым добавкам и источникам питательных веществ, добавляемых в пищу (ANS), опубликовала пересмотренную версию оценки безопасности кантаксантина, вновь подтвердив уже установленный ADI. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) не имеет «таблеток для загара», одобренных для продажи в Соединенных Штатах. Несмотря на это, есть компании, которые продолжают продавать такие продукты, некоторые из которых содержат кантаксантин. FDA считает такие товары «фальсифицированной косметикой» и в результате разослало фирмам предупреждающие письма, в которых указывалось, что такие продукты содержат «красящую добавку, которая небезопасна по смыслу раздела 721(a) Закона FD&C (Закон FD&C, разд. 601(е)». [22]

По данным FDA, [23]

Таблетки для загара связаны с проблемами со здоровьем, в том числе с глазным заболеванием, называемым кантаксантиновой ретинопатией, которое представляет собой образование желтых отложений на сетчатке глаза. По данным AAD , кантаксантин также может вызывать повреждение печени и сильный зуд, называемый крапивницей .

Рекомендации

  1. ^ Индекс Merck , 11-е издание, 1756 г.
  2. ^ Петрачек, Ф.Дж.; Цехмайстер, Л. (1956). «Реакция бета-каротина с N-бромсукцинимидом: образование и превращения некоторых полиенкетонов». Журнал Американского химического общества . 78 (7): 1427–1434. дои : 10.1021/ja01588a044.
  3. ^ Эффективный синтез кетокаротиноидов кантаксантина, астаксантина и астацена. Сэён Чхве и Санхо Ку, J. Org. Chem., 2005, 70 (8), страницы 3328–3331, doi :10.1021/jo050101l.
  4. ^ «Список статусов цветных добавок» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Проверено 27 октября 2011 г.
  5. ^ «Текущие одобренные ЕС добавки и их номера E» . Агентство по пищевым стандартам . 14 марта 2012 года . Проверено 19 декабря 2012 г.
  6. ^ «Стандарт 1.2.4 - Маркировка ингредиентов» . Кодекс пищевых стандартов Австралии и Новой Зеландии . Проверено 27 октября 2011 г.
  7. ^ «Свод федеральных правил, раздел 21, 1 апреля 2012 г.» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Проверено 21 июня 2013 г.
  8. ^ «Правила о кормах, 1983 г. (SOR / 83-593)» . Законы о правосудии, Канада. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 г. Проверено 21 июня 2013 г.
  9. ^ «Реестр кормовых добавок Европейского Союза, редакция 162, выпущенная 7 июня 2013 г.» (PDF) . Европейская комиссия . Проверено 21 июня 2013 г.
  10. ^ Агентство по пищевым стандартам Великобритании (12 апреля 2010 г.). «Кантаксантин – ответы на ваши вопросы». Архивировано из оригинала 23 марта 2013 года . Проверено 19 декабря 2012 г.
  11. ^ Аб Сурай, PF (2012). «Антиоксидантные свойства кантаксантина и его потенциальное воздействие на яйца домашней птицы и на эмбриональное развитие цыплят, Часть 1». Мировой научный журнал по птицеводству . 68 (3): 465–476. дои : 10.1017/S0043933912000578. S2CID  92297763.
  12. ^ Аб Сурай, PF (2012). «Антиоксидантные свойства кантаксантина и его потенциальное воздействие на яйца домашней птицы и на эмбриональное развитие цыплят, Часть 2». Мировой научный журнал по птицеводству . 68 (4): 717–726. дои : 10.1017/S0043933912000840. S2CID  86113041.
  13. ^ Сурай, AP; Сурай, ПФ; Стейнберг, В.; Уэйкман, В.Г.; Говори, БК; Спаркс, NHC (2003). «Влияние содержания кантаксантина в рационе матери на антиоксидантную систему развивающегося цыпленка». Британская наука о птицеводстве . 44 (4): 612–619. дои : 10.1080/00071660310001616200. PMID  14584852. S2CID  42795189.
  14. ^ Лотан, Т; Хиршберг, Дж. (8 мая 1995 г.). «Клонирование и экспрессия в Escherichia coli гена, кодирующего бета-C-4-оксигеназу, которая превращает бета-каротин в кетокаротиноид кантаксантин в Haematococcus pluvialis». Письма ФЭБС . 364 (2): 125–8. дои : 10.1016/0014-5793(95)00368-J . PMID  7750556. S2CID  25187964.
  15. ^ Скайф, Массачусетс; Бурджа, AM; Райт, ПК (1 августа 2009 г.). «Характеристика генов цианобактериальной бета-каротинкетолазы и гидроксилазы в Escherichia coli и их применение для биосинтеза астаксантина». Биотехнология и биоинженерия . 103 (5): 944–55. дои : 10.1002/бит.22330. PMID  19365869. S2CID  10425589.
  16. ^ Фрейзер, PD; Миура, Ю.; Мисава, Н. (7 марта 1997 г.). «Характеристика ферментов биосинтеза астаксантина in vitro». Журнал биологической химии . 272 (10): 6128–35. дои : 10.1074/jbc.272.10.6128 . ПМИД  9045623.
  17. ^ Скайф, Марк А.; Ма, Синтия А.; Норман, Эндрю; Армента, Роберто Э. (1 октября 2012 г.). «Прогресс на пути к биопроцессу кантаксантина Escherichia coli». Технологическая биохимия . 47 (12): 2500–2509. doi :10.1016/j.procbio.2012.10.012.
  18. ^ Джеймс, Уильям; Бергер, Тимоти; Элстон, Дирк (2005). Болезни кожи Эндрюса: клиническая дерматология . (10-е изд.). Сондерс. ISBN 0-7216-2921-0 . 
  19. ^ «Загар меньше на солнце».Понедельник, 26 августа 2019 г.
  20. ^ Хубер, А.; Розентретер, А.; Северин, М. (2011). «Кантаксантиновая ретинопатия: долгосрочные наблюдения». Офтальмологические исследования . 46 (2): 103–106. дои : 10.1159/000323813. PMID  21346389. S2CID  7495247.
  21. ^ «В предупреждающих письмах косметика называется фальсифицированной из-за незаконного использования красящей добавки кантаксантина» . 5 апреля 2005 года. Архивировано из оригинала 28 мая 2009 года . Проверено 13 мая 2012 г.
  22. ^ «Безопасность от солнца: защитите свою кожу!». FDA и вы, выпуск №3 . Управление по контролю за продуктами и лекарствами . Весна – лето 2003 г. Архивировано из оригинала 19 января 2009 г.