کارمین یک رنگدانه طبیعی و قرمز خوش رنگ می باشد که از حشره کوچکی با همان رنگ و به نام کوچینیال استخراج می شود. این رنگ قبل از ظهور مواد رنگ آمیزی مصنوعی، به طور گسترده ای برای آبرنگ و رژلب استفاده می شد.
امروزه از آن فقط در مواقعی که به رنگدانه طبیعی نیاز است و برای شیرینی، لوازم آرایشی، داروهای محلول در آب و لکه های بافت شناسی به کار می رود. رنگ کارمین که با فرمول های C.I. 75470 یا E120،شناخته می شود رنگدانه ای حاصل از کمپلکس آلومینیوم گرفته شده از کارمینیک اسید می باشد.
شماره Cas این ماده، ۹-۱۷-۱۲۶۰ می باشد و دارای وزن مولکولی (gr/mol) 492/4 است. این ماده رنگ غذایی رایج استفاده شده در ماست، آب نبات و مارک های خاص آب میوه می باشد.
روش تولید
برای تهیه کارمین پودر حشرات را در محلول آمونیاک یا کربنات سدیم می جوشانند، ماده نامحلول را با فیلتر کردن حذف کرده و زاج را به محلول نمک شفاف کارمینیک اسید اضافه می کنند تا نمک آلومینیوم قرمز رسوب کند. خلوص رنگ با فقدان آهن تضمین می شود.
برای تنظیم تشکیل رسوب ممکن است کلرید Stannous، اسید سیتریک، بوراکس یا ژلاتین اضافه شود. برای سایه های بنفش، آهک به زاج اضافه می شود. از نظر شیمیایی، کارمینیک اسید مشتق پیچیده آنتراکینون است.
همانطور که توسط طیف سنجی بازتابی تأیید شده است، کارمین بیشتر نور قرمز، یعنی طول موج های بیش از ۶۰۳ نانومتر را بازتاب می دهد.
موارد استفاده از رنگ کارمین
از این ماده در مواد غذایی، دارویی، لوازم آرایشی و بهداشتی و غیره به عنوان رنگ استفاده می شود و همچنین به عنوان لکه میکروسکوپی و نشانگر بیولوژیکی به کار برده می شود.
از کارمین می توان در بافت شناسی و برای رنگ آمیزی گلیکوژن، موکیکارمین برای رنگ آمیزی موکوپلی ساکاریدهای اسیدی و کارمالوم برای لکه گیری هسته های سلولی استفاده می شود و در این کاربردها، معمولا همراه با نمک Al(III) استفاده می شود.
کارمین از دوران باستان در رنگرزی منسوجات و نقاشی استفاده می شده است. این ماده در رنگ روغن بسیار پایدار نیست و پس از در دسترس قرار گرفتن رنگدانه های قرمز جدید و بهتر، استفاده از آن متوقف شد.
قوانین استفاده در مواد غذایی
عصاره کارمین از قرون وسطی تا قرن ۱۹ برای ساخت رنگ زرشکی استفاده می شده و امروزه از آن برای رنگ آمیزی ماست و سایر محصولات غذایی کاربرد دارد.
در ژانویه ۲۰۰۶، سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) پیشنهادی را ارزیابی کرد که بر اساس آن لازم است که محصولات غذایی حاوی کارمین نام آن را در برچسب مواد تشکیل دهنده بیاورند.
همچنین اعلام شد که FDA به طور جداگانه برچسب مواد تشکیل دهنده داروهای تجویزی که حاوی رنگ های مشتق شده از کارمین هستند را بررسی خواهد کرد.
درخواستی از مرکز علوم به منظور منافع عمومی از FDA خواست تا برچسب مواد لازم را داشته باشد تا به صراحت اعلام کنند که کارمین از حشرات مشتق شده است و ممکن است باعث واکنش های آلرژیک شدید شود.
اتحادیه اروپا
در اتحادیه اروپا، استفاده از رنگ کارمین در مواد غذایی تحت دستورالعمل های کمیسیون اروپا به طور کلی، در مورد افزودنی های غذایی و رنگ های غذایی خاص تنظیم شده و تحت نام های Cochineal Carminic acid Carmines و Natural فهرست شده است.
این رنگدانه به عنوان افزودنی E120 در لیست افزودنی های غذایی مورد تایید اتحادیه اروپا می باشد. دستورالعمل حاکم بر رنگ های خوراکی، استفاده از کارمین را فقط برای گروه های خاصی از مواد غذایی تأیید می کند و حداکثر مقدار مجاز را تعیین می کند یا آن را به میزان کوانتومی محدود می کند.
از ژانویه ۲۰۱۲، سازمان امنیت غذایی EFSA روش استفاده از Carmine E120 را برای محصولات دارویی تغییر داده است. EFSA در مورد افزایش تعداد واکنش های آلرژیک به کارمین مشتق شده از حشرات (E120.360)، هنگامی که در فارماکوپه بریتانیا استفاده می شود، نگرانی هایی را ایجاد کرده است.
محصولات دارویی که قبلاً حاوی کارمین مشتق شده از حشرات بودند، با یک نسخه سنتز شده از رنگ خوراکی جایگزین شده اند. مطالعات داخلی نشان داده است که فرمولاسیون جدید داروهای مایع ضد تهوع و افزایش وزن از نظر واکنش های آلرژیک، به میزان قابل توجهی خطر کمتری دارد.
آلرژی به کارمین
شناسایی آلرژن های کارمینی در بین سه بیمار مبتلا به آلرژی به کارمین، موضوع مطالعه ای می باشد که در سال ۲۰۰۸ میلادی منتشر شده است. بر اساس چکیده این کار، گزارشات متعددی از آلرژی به کارمین گزارش شده است، با این حال، شناسایی عوامل حساسیت زای کارمین به طور گسترده ثبت نشده است.
در این پژوهش، سه بیمار زن با سابقه آنافیلاکسی و یا کهیر، آنژیوادم پس از خوردن غذاهای حاوی کارمین مراجعه کردند. هر سه بیمار ۴+ تست خارش پوست برای کارمین داشتند. در میان آنها، دو بیمار با چالش های غذایی کور و کنترل شده با دارونما نسبت به کارمین حساسیت به کارمین داشتند.
SDS -PAGE حشرات حلزونی و کارمین، لکه گیری ایمنی برای آنتی بادی IgE با سرم از هر سه بیمار، و مهار ایمونوبلوتینگ با کارمین انجام شد. نتایج، SDS -PAGE حشرات حلزونی خرد شده، چندین نوار پروتئینی ۲۳-۸۸ کیلو دالتون را نشان داد.
تعدادی از این نوارها توسط سرم سه بیمار متغیر تشخیص داده شد و این واکنش با کارمین مهار شده است. اگرچه هیچ باند پروتئینی نمی تواند در SDS -PAGE کارمین در رنگ آمیزی درخشان Coomassie تجسم شود، اما سه نوار پروتئینی توسط دو سرم از سه بیمار تشخیص داده شد.
این نتایج نشان می دهد که کارمین تجاری مواد پروتئینی را از حشرات منبع حفظ می کند. این پروتئین های مشتق شده از حشرات که احتمالاً با کارمینیک اسید ترکیب شده اند، مسئول حساسیت به کارمین با واسطه IgE هستند که واکنش پذیری بیمار نسبت به این پروتئین ها ممکن است متفاوت باشد.