Barviva a jejich vliv na lidský organismus

Barvení je technologický postup používaný při výrobě většiny lékových forem. Zejména barvení tablet a suspenzí je oblíbenou rozlišovací a korektivní metodou. Rozlišování se využívá především v psychologii pacienta (asociace spojené s určitým typem barvy) a ve farmaceutickém průmyslu, kde v silném konkurenčním prostředí v dané lékové skupině se chce výrobce léčiv odlišit od ostatních. Korekce vzhledu současně s korekcí chuti je součástí výrobního procesu, jenž má zakrýt nepříjemnou chuť a popřípadě neatraktivní barvu výrobku. Analgetikum, antiflogistikum a antipyretikum Brufen je jedním z mála léčivých přípravků ze skupiny ibuprofenových léků, při jejichž výrobě se používají pouze přírodní barviva.

Výrobce Brufenu je motivován snahou o co největší šetrnost k pacientovi i přírodě (tento přístup potvrzuje i informace, že při výrobě tablet je používána voda namísto obvyklých chemických rozpouštědel). V tabletách přípravku Brufen se nachází přírodní pigment titanová běloba, který má široké využití nejen ve farmacii, ale i v medicíně. Titanová běloba je barvivo a zároveň se využívá v medicíně a farmacii, kombinace těchto vlastností vede k otázce: Může mít barvivo léčebné účinky a zároveň být šetrné k organismu?

Co to jsou barviva?

Barviva patří mezi přídatné látky – potravinářská aditiva. Jsou označována tzv. evidenčními kódy (E) a v běžné terminologii jsou označována jako emulgátory nebo „éčka“. V potravinářství obnovují a udělují barvu potravinám, ve farmaceutickém průmyslu slouží ke korekci barvy. Jako barviva jsou chápána aditiva nacházející se v rozmezí E 100 až 180 (některé zdroje uvádějí i E 100 až 182). Použitá barviva je ze zákona nutné uvést do každého SPC nebo příbalového letáku jako veškeré další pomocné látky.

Barviva dělíme na dvě základní skupiny:

Barvy – nesprávně označované za barviva

Pigmenty

Základní rozdíl mezi barvou a pigmentem je v jejich rozpustnosti. Na příkladu pigmentu titanové běloby a barvy luteinu lze demonstrovat chování barev a pigmentů v organismu.

Barva je rozpustná ve vodě a organických rozpouštědlech, oproti tomu pigment je nerozpustný ve vodě a organických rozpouštědlech. Rozpustnost má zásadní vliv na chování barvy i pigmentu v lidském organismu.

Barvy po per os podání se dle modifikace a typu lékové formy vstřebávají do organismu buď ze žaludku, nebo střev. Po first pass efektu průchodu játry se mohou částečně kumulovat v organismu a částečně se vylučují játry nebo ledvinami (závisí na typu barviva). Zejména metabolity barviva kumulující se v organismu mohou způsobit alergie. Barviva se však i cíleně koncentrují v určitých tkáních, v případě luteinu dochází ke koncentraci v očním pozadí a pozitivnímu antioxidačnímu působení.

Pigment (titanová běloba) po per os podání prochází celým gastrointestinálním traktem bez jakékoli metabolizace. Nezměněný se vyloučí stolicí a organismus jej nevstřebává.

Barviva a legislativa

Vyhláška ministerstva zdravotnictví 304/2004 Sb., jíž se stanoví druhy a podmínky využití přídatných a pomocných látek při výrobě potravin, uvádí přesná limitní množství barviv v denní dávce (ADI) a přesný seznam barviv pro kojeneckou výživu. Ve vyhlášce jsou vyjmenovány potraviny, které se nesmějí barvit (nezpracované potraviny, balené a stolní vody), dále vyhláška uvádí barviva určená k výhradně určitým účelům (erytrosinem – růžovým barvivem – se barví pouze koktejlové a kandované třešně nebo třešně Bigareaux), a také potraviny, které lze barvit jen určitým barvivem (konzumní chléb je barven pouze karamelem).

Národní referenční laboratoř (NRL) při Státním zdravotním ústavu monitoruje spotřebu barviv a jejich využití a stanovuje limitní množství barviv. SÚKL legislativně upravuje použití barviv na léčivé přípravky v REG‑40 Seznamu barviv povolených k barvení léčivých přípravků. Seznam vychází z direktiv Evropské unie. Registrace nového léčivého přípravku musí být v souladu s tímto seznamem.

Barviva a jejich základní rozdělení:

Přírodní

\\ živočišná

\\ rostlinná

\\ minerální

Syntetická

Výhody a nevýhody přírodních a syntetických barviv

Přírodní

Výhody

\\ zdravotně nezávadná

\\ součást každodenní stravy

\\ minimum alergií

Nevýhody

\\ mohou být chemicky málo stabilní

\\ proměnlivost barevných odstínů (liší se zejména jednotlivé šarže)

\\ mohou udělit nežádoucí chuť a vůni

\\ zvýšená náchylnost k mikrobiálnímu kažení

Syntetická

Výhody

\\ levná a stabilní

\\ zajistí stálý odstín barvy

\\ neovlivňují chuť a vůni potravin

Nevýhody

\\ vstřebávají se do organismu

\\ působením UV záření dochází k odbarvení syntetických barviv

\\ časté alergie GIT, DS a na kůži

\\ negativní projevy u dětí (zhoršení ADHD a ADD)

Přírodní živočišná barviva ve farmacii

Košenila – karmín E 120

Barvivo se získává z rozdrcených těl samiček červce nopálového. Jedná se o hmyz žijící na opunciích v Mexiku.

Ve farmacii košenilu využíváme v přírodní kosmetice a dekorativní kosmetice díky karmínově červené barvě (rtěnky). U citlivějších osob může vyvolat alergické reakce.

Přírodní rostlinná barviva ve farmacii

Dělení:

\\ rozpustné ve vodě – antokyany

\\ rozpustné v tucích – lutein

Chlorofyl E 140

Zelený pigment se získává z matečných rostlin Medicago sativa, Urtica dioica.

Farmakologické účinky a využití barviva:

\\ chlorofyl vytváří prostředí nevhodné pro množení bakterií, proto se s výhodou široce využívá k hojení ran, defektů, dekubitů a bércových vředů

\\ barvivo má silný zásaditý účinek na organismus, z tohoto důvodu se využívá preventivně při tvorbě dnových kamenů a vysrážení zejména kyselých ATB

\\ deodorační účinek se uplatňuje zejména v per os formě, ale i ve formě lokální (spreje do obuvi)

\\ chlorofyl podporuje trávení a detoxikaci organismu, je součástí sladkovodních řas (chorella a spirulina)

\\ barvivo se využívá v prevenci karcinomu tlustého střeva, protože má schopnost mechanicky odbourávat mrtvé buňky tlustého střeva

Kurkumin E 100

Kurkumin se získává z kořenů a stvolu rostlin rodu kurkuma.

Farmakologické účinky a využití barviva:

\\ barvivo má protizánětlivé účinky – inhibuje enzym COX‑2, který katalyzuje přeměnu kyseliny arachidonové na prostaglandiny (mediátory zánětu), s výhodou se tohoto účinku využívá u sysadoí

\\ kurkumin se využívá k léčbě akné a zanícených ran, velmi často v kombinaci s extrakty z konopí

\\ protikarcinomové účinky – kurkumin způsobuje apoptózu rakovinotvorných buněk

\\ barvivo podporuje trávení – stimuluje tvorbu a sekreci žluče a trávicích enzymů (součást přípravku Cholagol)

Antokyany E 163

Antokyany jsou pigmenty a získávají se z plodů borůvek, jejich hlavní funkcí je chránit stěnu vlásečnic, zejména v očním pozadí, a příznivě působit na regeneraci oční sítnice. V lidském organismu se přetvářejí na rhodopsin (zrakový pigment obsažený v tyčinkách sítnice oka). Rhodopsin je důležitý pro vidění za šera, chemicky se jedná o chromoprotein složený z bílkoviny opsinu a z retinalu (aldehyd vitaminu A). Šeroslepost (hemeralopie) se projevuje sníženým nebo zaniklým viděním za šera, vzniká v důsledku poruchy funkce tyčinek v sítnici. Příčiny šerosleposti mohou být dědičné nebo se takto může projevovat i nedostatek vitaminu A. V prevenci šerosleposti dobře působí přípravky s výtažky z borůvek, které zvyšují citlivost na světlo, a tím zvyšují regeneraci purpuru a vizu. Borůvky mají široké využití nejen v problematice šerosleposti. Borůvková nať se využívá jako antidiarrhoikum díky obsahu tříslovin a jako prostředek k regulaci krevního cukru díky obsahu glukokoninů. Borůvkový plod se díky obsahu antokyanů využívá v prevenci šerosleposti a i jako antidiarrhoikum díky zmiňovanému obsahu tříslovin. Antokyany se velmi často podávají v kombinaci s vitaminem C, který chrání antokyany před oxidací.

Karotenoidy

Karotenoidy jsou silné antioxidanty a barviva rozpustná v tucích. Člověk si je neumí syntetizovat, proto je přijímáme z potravy nebo ve formě doplňků stravy. V prostředí lékárny se odborník setkává s karotenoidy, jako jsou lutein, astaxantin, betakaroten, lykopen a zeaxantin. Fungují jako silné antioxidanty (brání oxidačnímu stresu v organismu, tlumí kyslíkové radikály absorpcí UV záření). Profylaxe onemocnění související s antioxidanty: věkem podmíněná makulární degenerace (VPMD) – degenerativní onemocnění sítnice, které může vést až k slepotě. Vyskytuje se ve dvou formách – suché a vlhké, je příčinou zhoršení zraku u lidí starších 55 let. Suchá forma onemocnění je charakteristická zánikem tyčinek a čípků v macula lutea, vlhká forma je charakterizována prorůstáním cév skrz sítnici s následným krvácením do sítnice. Studie LAST (Lutein Antioxidant Supplementation Trial) zjistila u 90 probandů s atrofickou formou VPMD ve sledovací době jednoho roku při podání 10 mg neesterifikovaného luteinu denně zlepšení NKZO o 5,4 písmena. Zároveň se pacientům zlepšila kontrastní citlivost, subjektivní vidění a zvýšila se hustota makulárního pigmentu. Pigment v macula lutea je tvořen třemi složkami: lutein, zeaxantin a mezo‑zeaxantin – tyto složky absorbují modrou složku světla (chrání oko před poškozením modrou složkou světla) a fungují jako antioxidanty. Lutein a zeaxantin člověk přijímá potravou ve formě listové zeleniny nebo ve formě doplňků stravy. Přípravky s obsahem karotenoidů by se měly užívat po malém tučném jídle a zapíjet mlékem pro větší vstřebatelnost.

Betakaroten E160a

Betakaroten je provitamin, který se v organismu mění na vitamin A nezbytný pro funkci a metabolismus rhodopsinu (umožňuje vidění za šera). Betakaroten přijímáme potravou, dnes již převažuje syntetická výroba. Betakaroten se využívá jako silný antioxidant (součást opalovacích prostředků), umožňuje správný vývoj plodu (vitamin A je v těhotenství kontraindikován pro možný teratogenní účinek, betakaroten jako provitamin A je povolen v denní dávce pro těhotnou 2 500 I U) a podporuje růst kožních buněk (betakaroten v tabletové formě).

Lykopen E 160d

Lykopen se získává z rajských jablíček. Využívá se jako silný antioxidant díky schopnosti pohlcovat UV záření

Astaxantin

Pigment získáváme z mořských řas a lososa (propůjčuje tzv. lososovou barvu).

Jedná se o antioxidant se silně protizánětlivými účinky. Specifickou vlastností astaxantinu je, že je schopen prostoupit HEB (funguje jako antioxidant pro mozek, polovina mozku je tvořena lipidy, které snadno oxidují).

Přírodní nerostné pigmenty ve farmacii

Oxidy železa E172

Pigmenty, které jsou součástí permanentních make‑upů.

Oxidy zinku

Pigment s širokým využitím jako fyzikální filtr v opalovacích krémech pro dospělé a zejména pro děti do jednoho roku, kde jsou opalovací prostředky založené na fyzikálních filtrech. Pigment pro svoji vysokou krycí schopnost se využívá jako součást tekutého pudru a tekutého pudru s mentolem.

Oxid titaničitý – titanová běloba E171

V přírodě se vyskytuje ve třech modifikacích – ananas, rutil, brooktit. Nejčastěji se získává z nerostných zdrojů ilmenit a leukoxen. Po per os podání se titanová běloba bez jakékoli metabolizace vyloučí stolicí, nevstřebává se do organismu. Při lokální aplikaci titanová běloba vytváří tzv. zrcadlový systém, na kterém jsou založeny fyzikální filtry v opalovacích krémech.

Farmakologické využití titanové běloby:

\\ Fyzikální filtr v opalovacích krémech, tzv. sun block krémy. Filtry rozptylují a odrážejí UV záření. Nejčastěji používanými látkami jsou zmiňovaný oxid titaničitý a zinečnatý. Tyto látky jsou nealergizující a mají okamžitý nástup účinku, avšak ve vyšších koncentracích jsou kosmeticky hůře použitelné – mají často bělavou barvu. Tyto problémy se podařilo vyřešit v novějších aplikačních formách (nano‑suspenze).

\\ Vysušující účinky, běloba je součást antihemorrhoidik v lokální formě (Mastu S).

\\ Pigment (součást registrovaných léčiv Brufen) a zahušťovadlo (součást zubních past, např. Pronamel).

Využití v medicíně:

\\ V nanomedicíně se titanová běloba uplatňuje jako nosič léčiva k postiženému orgánu, kde uvolní léčivou látku – zejména se této schopnosti využívá při léčbě karcinomu u onkologických pacientů.

\\ Součást lidských kyčelních kloubů a zubních a ušních implantátů, využívá se zde schopnosti přímého srůstu s kostí.

\\ Stomatologie – rovnátka, součást implantátů.

Syntetická barviva ve farmacii

Syntetická barviva se získávají z ropných produktů, kde 85 % tvoří barvivo, zbytek jsou nečistoty. Proč přišla syntetická barviva na trh? Důvodem je ekonomické hledisko – jsou výrazně levnější. Slouží pouze ke korekci barvy a jsou používána za účelem rozlišování.

Po per os podání se syntetická barviva vstřebávají do organismu podle typu lékové formy a modifikace lékové formy buď ze žaludku, nebo ze střev. Dále jsou po průchodu játry částečně vylučována játry nebo ledvinami (vylučování je závislé na typu barviva) a částečně se mohou ukládat v organismu. S kumulací v organismu souvisí alergické a jiné reakce na barviva. Existuje jediná výjimka, kdy se barvivo nevstřebává do organismu, a to barvivo na inertním nosiči, jež se bez jakékoli metabolizace vyloučí stolicí.

Syntetické barvivo a organismus

Některá syntetická barviva jsou považována za potencionální karcinogeny, u růžového barviva erytrosinu (E 127) je potencionální karcinogenita na štítnou žlázu prokázána na laboratorních pokusných zvířatech. Negativní vliv na štítnou žlázu vychází ze struktury barviva, která ve své molekule obsahuje jód. Po dejódaci barviva v organismu může při dlouhodobém podávání docházet ke kumulaci jódu v organismu. Tím se může zvyšovat riziko karcinomu štítné žlázy.

Syntetická barviva mohou způsobit potravinové alergie a potravinové intolerance. Termín „potravinová alergie“ je vyhrazen pro reakce, jejichž podkladem je prokázaná imunitní reakce. V jedné potravině může být současně více alergenů schopných spustit imunitní reakci. Rizikovou skupinou alergiků pro vznik potravinové alergie jsou lidé s atopickou dermatitidou a alergií pylovou.

Cílovou tkání alergické reakce na potraviny a aditiva může být:

\\ gastrointestinální trakt s projevy: nausea, zvracení, dyskomfort v břiše, průjmy, kolikovité bolesti v břiše

\\ kůže: erytém, exantém, otoky, zhoršení ekzému

\\ respirační trakt: svědění v nose, kýchání, vodnatá sekrece z nosu, totální nosní obstrukce, těžké dechové potíže z bronchokonstrikce

\\ oční příznaky se izolovaně vyskytují zřídka, často ale jako součást celkové alergické reakce, zejména slzení očí

Potravinová intolerance je nežádoucí reakce na potraviny a aditiva, která není vyvolána imunitními mechanismy, i když se svým průběhem klasickým alergickým reakcím blíží. Nejčastější příčinou je požití potravy bohaté na histamin nebo potraviny či aditiva, jež během procesu trávení v zažívacím traktu histamin uvolňují. Nejčastějším projevem intolerance aditiv je právě intolerantní kopřivka, charakteristická začervenáním a svěděním.

Intoleranční kopřivka začíná obvykle po kyselině acetylsalicylové a NSAID, proto se velmi často používá pojem „aspirinem indukovaná kopřivka“ (AIU). Exacerbace intoleranční kopřivky mohou vyvolat některé z přídatných látek – potravinářských aditiv. Odhaduje se, že příčinou intoleranční reakce u určité osoby může být více než 80 chemicky různých látek. Intoleranční reakce jsou uváděny především po azobarvivech – žlutém tartrasinu (E102) a růžovém erytrosinu (E127), amarantu (E123) a azorubinu (E122).

Syntetická barviva mohou mít nežádoucí účinek u dětí, zejména se může jednat o zhoršení ADD (porucha pozornosti) a ADHD (porucha pozornosti spojená s hyperaktivitou). Negativní vliv na hyperaktivitu u dětí potvrzuje i studie provedená v UK v roce 2007. Do studie byly zařazeny 2 skupiny dětí (3leté a 8‑ až 9leté).

Děti po dobu 6 týdnů konzumovaly šťávu s obsahem syntetických barviv (MIX A a MIX B). MIX A obsahoval oranžovou žluť, azorubin, tartrasin, ponceau 4R a MIX B obsahoval oranžovou žluť, azorubin, chinolinovou žluť, červeň Allura. Po 6 týdnech se hodnotil GHA (globální hyperaktivní agregát), který u MIX A narostl v obou věkových skupinách a u MIX B narostl ve skupině 3letých dětí.

Závěr

Může mít barvivo léčebné účinky a zároveň být šetrné k organismu?

Může, ale může také škodit organismu. Léčebné a pozitivní účinky na organismus mají přírodní barviva.

\\ Chlorofyl: hojení ran a dekubitů.

\\ Karotenoidy: silné antioxidanty, prevence šerosleposti a věkem podmíněné makulární degenerace.

\\ Titanová běloba: vysušující účinek, součást přípravků na hemoroidy.

Šetrnost k organismu je jedním z hlavních kritérií kvality HVLP a doplňků stravy. Přírodní barviva a pigmenty mají prokázané léčebné a pozitivní účinky na organismus s podstatně nižším alergizujícím potenciálem. Syntetická barviva mohou poškodit organismus, používají se pouze k barvení a v omezeném množství daném legislativou.

Zdroj: Medical Tribune