استخدامات وفوائد الزياكسانثين

زياكسانثينيُسمى بشكل شبه منهجي 3,3'-dihydroxy- -carotene، وصيغته الجزيئية هي C40H56O2. تظهر الصيغة البنيوية في الشكل أدناه. زياكسانثين هو كاروتينويد يحتوي على الأكسجين (زانثوفيل)، وهو مركب غير قطبي وهو متزامر مع اللوتين (لوين). معظم الزياكسانثين في الطبيعة هو متزامر ترانس بالكامل، والذي يتميز بكراهية قوية للماء وقابلية ذوبان منخفضة للغاية في الماء. لذلك، يوجد الزياكسانثين عمومًا في المنطقة المحبة للدهون من الخلية في جسم الحيوان، مثل اللب الداخلي لغشاء الخلية، أو ممزوجًا بالبروتين.

الزياكسانثين هو مادة زيتية، سائل زيتي أحمر دموي فوق 10 درجات، مادة زيتية شبه صلبة صفراء تحت 10 درجات، عديم الرائحة، مع مقاومة جيدة للأكسدة ومقاومة للقلويات. خصائص الزياكسانثين مستقرة للغاية في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة، وخصائص الزياكسانثين أكثر استقرارًا من الكاروتينات الأخرى عند معالجتها بسرعة في درجات حرارة عالية. الزياكسانثين أقل استقرارًا مع Fe3+ وAl3+، ولكنه أكثر استقرارًا للأيونات الأخرى وعوامل الاختزال (مثل Na2SO3، إلخ). الضوء في المناطق المرئية والأشعة فوق البنفسجية له تأثير أكبر على استقرار الزياكسانثين، والزياكسانثين الموجود في الطعام مستقر نسبيًا في ظل ظروف درجة الحرارة العادية والضوء الطبيعي.

لا يمكن تصنيع الزياكسانثين في الحيوانات والبشر، ويأتي الزياكسانثين في الحيوانات من الطعام. في الطبيعة، يوجد الزياكسانثين بشكل أساسي في أوراق الخضروات ذات اللون الأخضر الداكن، وبذور الذرة، وثمار التوت البري والفيصل. بالإضافة إلى النباتات، يمكن للبكتيريا الزرقاء وبعض البكتيريا غير الضوئية مثل المتفطرات، والإيروينيا، والفلافوبكتيريا تصنيع كمية كبيرة من الزياكسانثين بنفسها.

في الوقت الحاضر، تشمل المواد الخام المثالية للاستخراج الصناعي للزياكسانثين بشكل أساسيمستخلص القطيفةومسحوق الجلوتين الذرة.بفضل سعره المنخفض ونطاق زراعته الواسع ومحتوى الزياكسانثين الغني، أصبح القطيفة المادة الخام الرئيسية لاستخراج الزياكسانثين في الصين والولايات المتحدة والمكسيك والهند. بعد الاختبار، كان متوسط ​​محتوى الزياكسانثين في القطيفة 1.31 مجم/100 جرام.

مسحوق جلوتين الذرة هو منتج ثانوي لمعالجة الذرة. وهو مصنوع من حليب النشا الخشن الذي يتم الحصول عليه عن طريق طحن حبات الذرة الرطبة، ومزيج البروتين الذي يتم الحصول عليه عن طريق فاصل النشا، والذي يتم تركيزه بعد ذلك عن طريق الطرد المركزي أو التعويم الهوائي، ثم تجفيفه وتجفيفه. ويحتوي على الزياكسانثين واللوتين الموجودين في السويداء من حبة الذرة. إن استخدام مسحوق جلوتين الذرة لاستخراج الزياكسانثين والأصباغ الأخرى ليس مفيدًا فقط للاستخدام الشامل للمنتجات الثانوية لمعالجة الذرة، بل إنه يمكن أن يزيد أيضًا من إنتاج الزياكسانثين.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على محصول أعلى من الزياكسانثين عن طريق تخمير الأنواع المحسنة من الفلافوبكتيريا في غضون يومين، وبالتالي فإن استخدام هذه البكتيريا كبكتيريا هندسية واستخدام تكنولوجيا التخمير لإنتاج الزياكسانثين هي أيضًا طريقة اقتصادية وفعالة.

يبدأ جسمنا بكمية محددة من الزياكسانثين، ولكن لا يتم تعويضها أبدًا. ومع تقدمنا ​​في العمر، لن تنتج أجسامنا المزيد؛ مما يعني أننا أكثر عرضة للضوء الضار إذا لم نحصل عليه من خلال نظامنا الغذائي ونظام الفيتامينات.

يمكنك العثور على الزياكسانثين في مجموعة متنوعة من الأطعمة، مثل:

• سبانخ
• كالي
• حبوب ذرة
• الفستق
• صفار البيض
• فريكة
• الفلفل البرتقالي
• بروكلي
• اللفت الأخضر
• المكملات الغذائية أو الفيتامينات
• الخضروات الورقية الخضراء الأخرى

في السنوات الأخيرة، حظي الزياكسانثين ببعض الاهتمام في مجالات الأغذية والأدوية والصناعات الكيميائية وأعلاف الحيوانات. يستخدم الزياكسانثين بشكل أساسي كملون غذائي طبيعي ومضاف غذائي صحي في مجال الأغذية.

1. مادة ملونة

نظرًا لأن الزياكسانثين لا يمكن تحويله إلى فيتامين أ بعد امتصاصه في الجسم، فيمكن ترسبه في الجسم وله قدرة تلوين قوية. يمكن استخدامه لتحسين لون صفار البيض ولون لحم الأسماك والروبيان، وتحسين جودة الطعام والقيمة الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن المستهلكين قلقون للغاية بشأن قضايا سلامة الأغذية، فقد أصبح استخدام الصبغات الطبيعية بدلاً من الصبغات الاصطناعية اتجاهًا تنمويًا في صناعة الأغذية. وقد أكد التقييم السمي السريري واختبارات الحيوانات للزياكسانثين سلامته الغذائية. كما أصبح أيضًا صبغة غذائية معتمدة من قبل الاتحاد الأوروبي، لكن بنيته غير مستقرة للغاية ويصعب استخراجها. لذلك، لا يزال تطوير واستخدام أصباغ الزياكسانثين الطبيعية بحاجة إلى مزيد من البحث. بالمقارنة مع الأصباغ التجارية المصنعة كيميائيًا، يتمتع الزياكسانثين بخصائص طبيعية وتغذوية وآمنة وغير سامة وما إلى ذلك، وتكلفة إنتاجه منخفضة، لذلك فهو صبغة مثالية.

2. المكملات الغذائية

في الوقت الحاضر، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على الزياكسانثين كنوع جديد من المواد المضافة الغذائية، والتي يمكن استخدامها في الطعام، ولا تتجاوز جرعته عمومًا 5٪. لا يمكن تصنيع الزياكسانثين في الجسم ويتم الحصول عليه بالكامل من تناول الطعام. يتزايد تطوير واستخدام الزياكسانثين كغذاء وظيفي. درس بعض العلماء تأثير تناول البيض المدعم بالزياكسانثين في النظام الغذائي على محتوى الزياكسانثين في مصل الدم لدى الأشخاص ووجدوا أن البيض المدعم بالزياكسانثين يمكن أن يزيد بشكل كبير من محتوى الزياكسانثين في المصل.
في الوقت الحاضر، تتمتع المنتجات مثل كبسولات اللوتين + زياكسانثين التي تم تطويرها بنشاط منع الأورام، وتعزيز المناعة، وتقليل أمراض القلب والأوعية الدموية والدماغية مثل تصلب الشرايين، وزيادة وظيفة مكافحة الأشعة فوق البنفسجية للجلد وأنسجة الأغشية المخاطية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمنتجات كبسولات حماية العين المطورة من اللوتين / زياكسانثين إصلاح الضرر الناجم عن إشعاع الأشعة فوق البنفسجية والمنتجات الإلكترونية، واستعادة صحة خلايا العين، مما يمكن أن يقضي على إجهاد العين ويحافظ على الوظيفة الطبيعية لرؤية العين. يمنع الضمور البقعي المرتبط بالعمر ومرض إعتام عدسة العين.

تتحدد خصائص ووظائف الزياكسانثين من خلال البنية الجزيئية، حيث يتم أكسدة الزياكسانثين أو تحفيزه إنزيميًا بواسطة الكاروتين لاحتواء الأكسجين ويسمى زياكسانثين أو لوتين. تحدد المجموعات الوظيفية المترافقة من البوليين الموجودة في جزيئات الزياكسانثين خصائص امتصاص الضوء وحصاده، كما أن النظام الأساسي للروابط المزدوجة الكربونية المترافقة للزياكسانثين يجعلها مطفئًا فعالًا لأنواع الأكسجين التفاعلية وممتصًا للضوء المرئي، وهناك مجموعة وظيفية هيدروكسيل في النهاية، مما يعزز قدرتها المضادة للأكسدة ويمكن أن تحمي الأنظمة البيولوجية من التأثيرات الضارة المحتملة الناجمة عن عمليات الأكسدة المفرطة أو التفاعلات.

① التأثير الوقائي للزياكسانثين على الرؤية.

②الوقاية من السرطان.

ترتبط أكسدة الدهون الخلوية بنمو الأورام. وقد أظهرت الدراسات أن الزياكسانثين يمكنه تثبيط الأكسدة الذاتية للدهون الخلوية ومنع تلف الخلايا الناجم عن الأكسدة، وهو أكثر فعالية من الكاروتين. يمكن للزياكسانثين تقليل حدوث السرطان وتعزيز المناعة. أظهرت الدراسات في الداخل والخارج أن الزياكسانثين له تأثير مثبط على السرطان، وقد تكون آليته مرتبطة بتنظيم مستوى الإجهاد التأكسدي، وتثبيط إنتاج ATP وزيادة تنظيم التعبير عن mRNA p53.

③ الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية والدماغية.

الكاروتينات هي مواد قابلة للذوبان في الدهون، وتوجد عادة في مجمعات مع البروتينات ومكونات الدهون الأخرى، وخاصة الأغشية الحيوية، في الخلايا الحيوانية العليا، والتي يمكن أن تحسن الخصائص المناعية للأغشية الحيوية ونقل المعلومات بين الخلايا، وتمارس وظائف الوقاية من الأمراض المحتملة. وقد وجدت الدراسات أن الزياكسانثين واللوتين يمكن أن يقللا بشكل كبير من سمك الطبقة الداخلية للشريان السباتي المشترك مقارنة بالكاروتينات الأخرى. يمكن للزياكسانثين زيادة قدرة مضادات الأكسدة للبروتين الدهني منخفض الكثافة ومنع حدوث أمراض القلب والأوعية الدموية والدماغية.

④ له تأثير وقائي على الاستجابة الالتهابية والاستجابة للإجهاد التأكسدي.

أظهرت الدراسات أن تغذية الدجاج والكتاكيت بأعلاف تحتوي على 40% لوتين و60% زياكسانثين يمكن أن ينظم التعبير عن العوامل المؤيدة للالتهابات والمضادة للالتهابات في أنسجة مختلفة من الدجاج والكتاكيت. في نموذج الفئران للكبد الدهني الكحولي، وجدت الدراسات أن ثنائي بالميتات الزياكسانثين (ZD) يمكن أن يثبط تنشيط مسار إشارات NF-κB وينظم مسارات p38 وJNK وERK في مسار MAPK عن طريق تقليل مستوى السيتوكروم P450 الذي يلعب تأثيرًا مضادًا للالتهابات.