كانثازانثين

كانثازانثين / ˌ k æ n θ ə ˈ z æ n θ ɪ n /الكانثازانثين ( ^ⓘ) هوكيتو-كاروتينويدية ^{[ 3 ]} واسعة الانتشار في الطبيعة.الكاروتيناتإلى فئة أكبر من المركبات الكيميائية النباتية تُعرف باسمالتربينويدات.الصيغة الكيميائية للكانثازانثين هي C40H52O2_.[ ^{4 ]} تم ^{عزله لأول مرة} في الفطر الصالح للأكل. كما وُجد أيضًا فيالطحالب الخضراءوالبكتيرياوالقشريات،ويتراكمحيويًافي الأسماك مثلالكارب،والبورى الذهبي_،والدنيس،وسمك ^الرأس المفلطح.[ ^{4 ]}

يرتبط الكانثازانثين بالرقم E161g، وهو مُعتمد للاستخدام كمُلوّن غذائي في العديد من الدول، بما في ذلك الولايات المتحدة ^{[ 5 ]} والاتحاد الأوروبي؛ ^{[ 6 ]} إلا أنه غير مُعتمد للاستخدام في أستراليا ونيوزيلندا. ^{[ 7 ]} ويُصرّح باستخدامه عمومًا في الأعلاف في الدول التالية على الأقل: الولايات المتحدة، ^{[ 8 ]} وكندا، ^{[ 9 ]} والاتحاد الأوروبي. ^{[ 10 ]} في الاتحاد الأوروبي ، يسمح القانون بإضافة الكانثازانثين إلى أعلاف سمك السلمون المرقط ، وأعلاف سمك السلمون، وأعلاف الدواجن. ^{[ 11 ]} ويبلغ الحد الأقصى المسموح به في الاتحاد الأوروبي 80  ملغم/كغم من الأعلاف، ^{[ 4 ]} و8  ملغم/كغم في أعلاف الدجاج البياض، و25  ملغم/كغم في أعلاف الدواجن الأخرى والسلمونيات.

الكانثازانثين مضاد أكسدة قوي قابل للذوبان في الدهون. ^{[ 12 ] [ 13 ]} ترتبط الوظائف البيولوجية للكانثازانثين، جزئيًا على الأقل، بقدرته على العمل كمضاد للأكسدة (إزالة الجذور الحرة/الحفاظ على فيتامين هـ) في الأنسجة الحيوانية. ^{[ 14 ]}

نظراً للقيمة التجارية للكاروتينات، دُرست عملية التخليق الحيوي لها على نطاق واسع في كل من المنتجين الطبيعيين والأنظمة غير الطبيعية (غير المتجانسة) مثل بكتيريا الإشريكية القولونية وخميرة السكاروميسيس سيريفيسيا . يتم التخليق الحيوي للكانثازانثين من بيتا كاروتين بواسطة بروتين واحد يُعرف باسم كيتولاز بيتا كاروتين، القادر على إضافة مجموعة كربونيل إلى ذرتي الكربون 4 و4' في جزيء بيتا كاروتين. وعلى الرغم من تطابقها وظيفياً، إلا أن هناك عدة بروتينات كيتولاز بيتا كاروتين متميزة معروفة. أي أنها تختلف من منظور تطوري في تسلسل الأحماض الأمينية/البروتين الأساسي. فهي بروتينات مختلفة تؤدي الوظيفة نفسها. ومن الأمثلة على ذلك بروتينات كيتولاز بيتا كاروتين البكتيرية (CrtW) والطحلبية الدقيقة، مثل BKT المعزول من هيماتوكوكوس بلوفياليس ^{[ 15 ]} . نظراً لطبيعة الكانثازانثين، مقارنةً بالأستازانثين (وهو كاروتينويد ذو قيمة تجارية كبيرة)، فقد خضعت بروتينات بيتا كاروتين كيتولاز هذه لدراسات مستفيضة. ^{[ 16 ] [ 17 ]} وقد طُوّر نظام إنتاج قائم على بكتيريا الإشريكية القولونية ، حقق إنتاج الكانثازانثين بتركيز 170  ملغم/لتر في عملية تخمير على نطاق المختبر. ^{[ 18 ]}

لا يوجد الكانثازانثين في سمك السلمون الأطلسي البري ، ولكنه يُعدّ كاروتينويداً ثانوياً في سمك السلمون الهادئ . ^{[ 4 ]} يُستخدم الكانثازانثين في تربية سمك السلمون المرقط. ^{[ 4 ]} كما يُستخدم الكانثازانثين مع الأستازانثين في بعض أعلاف سمك السلمون. ^{[ 4 ]}

درس العديد من الباحثين الخصائص المضادة للأكسدة لمركب الكانثازانثين، وأظهرت التجارب أن وجوده قد يُسهم في الحد من الأكسدة في العديد من الأنسجة، بما في ذلك لحم الدجاج اللاحم وجنين الكتكوت. في البيضة، ينتقل الكانثازانثين من صفار البيض إلى الجنين النامي، حيث يُحتمل أن يُساعد في حماية الطائر النامي من التلف التأكسدي، لا سيما خلال فترات الفقس الحساسة وبداية حياته بعد الفقس. ^{[ 12 ] [ 13 ]} ومن المعروف أن طيور الفلامنجو تُنتج حليبًا يحتوي على الكانثازانثين لهذا الغرض.

عند تناوله بغرض محاكاة السمرة، فإن ترسبه في طبقة الجلد تحت الجلد يمنح الجلد لونًا برتقاليًا ذهبيًا. ^{[ 19 ] : 860}

في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، أُثيرت تساؤلات حول سلامة الكانثازانثين كعلف ومضاف غذائي نتيجةً لاستخدامٍ آخر لنفس الكاروتينويد، لا صلة له بالموضوع. فقد اكتُشف ترسبٌ عكسي لبلورات الكانثازانثين في شبكية العين لدى عددٍ محدود من الأشخاص الذين تناولوا كمياتٍ كبيرة جدًا منه عبر حبوب التسمير . وبعد التوقف عن تناول هذه الحبوب، اختفت الترسبات وتعافى المصابون تمامًا. مع ذلك، كان مستوى تناول الكانثازانثين لدى هؤلاء الأفراد أعلى بكثير من الكمية التي يمكن تناولها عبر منتجات الدواجن؛ فلبلوغ مستوى مماثل، كان على الفرد أن يستهلك أكثر من 50 بيضة يوميًا، من دجاجاتٍ تتغذى على مستوياتٍ عملية من الكانثازانثين في علفها. علاوةً على ذلك، أثبت هيوبر وزملاؤه أن تناول الكانثازانثين لا يُسبب أي آثارٍ ضارة طويلة الأمد، وأن ظاهرة ترسب البلورات على شبكية العين قابلةٌ للعكس ولا تُؤدي إلى أي تغييراتٍ مورفولوجية. ^{[ 20 ] [ 21 ]} على الرغم من أن هذه الحادثة كانت منفصلة تمامًا ومختلفة كليًا عن استخدام الكانثازانثين في الأعلاف أو الأغذية، ونظرًا لوجود صلة بين الكانثازانثين وصحة الإنسان، كان من المهم أن تُجري السلطات المختصة، سواء في الاتحاد الأوروبي أو على المستوى الدولي، مراجعة تفصيلية لاستخدام الكانثازانثين كمضاف غذائي وأعلاف. وقد أُنجزت المرحلة الأولى من هذه المراجعة في عام 1995 بنشر اللجنة المشتركة للخبراء المعنية بالمواد المضافة للأغذية التابعة لمنظمة الأغذية والزراعة ومنظمة الصحة العالمية (JECFA) للجرعة اليومية المقبولة (ADI) من الكانثازانثين، والتي بلغت 0.03  ملغم/كغم من وزن الجسم. ثم جرى مراجعة عمل اللجنة المشتركة للخبراء المعنية بالمواد المضافة للأغذية (JECFA) وقبوله داخل الاتحاد الأوروبي من قبل اللجنة العلمية للأغذية التابعة للاتحاد الأوروبي (SCF) في عام 1997. وخلصت كلتا اللجنتين إلى أن الكانثازانثين آمن للاستخدام البشري. في الآونة الأخيرة (2010)، نشرت لجنة EFSA المعنية بالمواد المضافة للأغذية ومصادر المغذيات المضافة إلى الطعام (ANS) نسخة منقحة من تقييم سلامة الكانثازانثين، مؤكدة من جديد على الجرعة اليومية المقبولة المحددة مسبقًا.

لا توجد لدى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) أي "حبوب تسمير" معتمدة للبيع في الولايات المتحدة. ومع ذلك، لا تزال بعض الشركات تسوّق هذه المنتجات، التي يحتوي بعضها على الكانثازانثين. وتعتبر إدارة الغذاء والدواء هذه المنتجات "مستحضرات تجميل مغشوشة"، ونتيجة لذلك، أرسلت خطابات تحذيرية إلى الشركات، مشيرةً إلى أن هذه المنتجات تحتوي على "مادة ملونة غير آمنة بموجب المادة 721(أ) من قانون الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل (المادة 601(هـ) من قانون الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل)." ^{[ 22 ]}

وفقًا لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية، ^{[ 23 ]}

ارتبطت حبوب تسمير البشرة بمشاكل صحية، بما في ذلك اضطراب في العين يُسمى اعتلال الشبكية الكانثازانثي ، وهو عبارة عن ترسبات صفراء على شبكية العين. كما ورد أن الكانثازانثي يُسبب تلفًا في الكبد وحالة حكة شديدة تُسمى الشرى ، وفقًا للأكاديمية الأمريكية للأمراض الجلدية .