Кіріспе

Кармин қышқылы (C22H20O13) – кошениль, армян кошенилі және поляк кошенилі сияқты кейбір қабықшалы жәндіктерде табиғи түрде кездесетін қызыл түсті глюкозидтік гидроксиантрапурин. Бұл қышқыл жәндіктерді жора-жолдастарынан қорғау үшін өндіріледі. Кармин қышқылының алюминий тұзы кармин пигментінің бояу заттарын құрайды. Перу халқы кемінде 700 жылдан бері маталарға арналған кошениль бояуларын жасап келеді. Кармин қышқылының химиялық құрылымы глюкоза қант бірлігіне байланысты антрахинон ядросынан тұрады. Кармин қышқылы алғаш рет 1991 жылы органикалық химиктер зертханада синтездеді. 2018 жылы зерттеушілер Aspergillus nidulans микробын генетикалық түрлендіру арқылы кармин қышқылын өндіруге қабілетті етті. Бұрын оның құрамында α D глюкопиранозил қалдығы бар деп есептелген, бірақ кейіннен ол β D глюкопиранозил аномері екені анықталды.

Кошенильдерден жинау

Кармино қышқылы көбінесе Dactylopius coccus (немесе кошенильдер) деп аталатын американдық қабықты жәндіктерден жиналады. Кошенильдер – паразиттік қабықты жәндіктер, олар Мексика мен Оңтүстік Америкаға тән тікенді алмұрт кактустарында көптеп табылады. Жәндіктер өсіріледі немесе жабайы популяциялардан жиналады, көбінесе кактусқа жабысатын, қанатты еркектерге екі жүзден астам қанаты жоқ ұрғашылары үшін. Дәстүрлі түрде өсірілген түрлер жұмысшылардың кактус жапырақтарына салған жұмыртқаларынан өсірілді және олар өсуіне қалдырылды. Сол жерде ұрғашы кошенильдер шамамен 3 ай бойы қозғалмай тұрып, содан кейін тазартылып, жиналып, тасымалдау үшін кептірілді. Эйснердің 1980 жылғы мақаласында, кошенильдер ұнтақталғанда бөлінетін кармино қышқылының қызыл түсі, хищниктерге визуалды ескерту ретінде де қызмет ете алатынын атап көрсеткен. Пиралид көбелегі (Laetilia coccidivora) – кошенильдермен қоректенетін және өз денесінде хищниктерге қарсы қорғаныс үшін кошенильдердің кармино қышқылын жинақтайтын хищниктердің бірі. Кармино қышқылының биосинтезі үш кезеңге бөлінеді. Басталу кезеңінде ацетилді (AT) және малонил CoA (MCAT) ацетил тасымалдағыш протеініне (ACP) тиейтін трансферазалар қатысады, нәтижесінде тиісінше ацетилді және малонилді ACP пайда болады. Ацетил ACP кетоацил синтетаза (KS) протеінімен катализделген малонил CoA-мен декарбоксилденетін конденсацияға бастау бергіш ретінде әрекет етеді. Соның нәтижесінде пайда болатын ацетоацетил ACP – бұл жолмен өндірілетін ең қарапайым поликетид, және ол циклданудан бұрын тағы алты малонил ACP бірлігімен конденсацияланады.