Koszenila. Karminowe usta barwione milionem owadów

Koszenila to barwnik pochodzenia naturalnego, który uzyskuje się z samic czerwonych owadów z rodzaju Dactylopius. Może występować w różnych odcieniach, w zależności od gatunku owada i sposobu jego przetwarzania. Produkt ten stosowano od wieków w celu barwienia tkanin, żywności oraz kosmetyków. Obecnie nadal jest używany w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym.

Krew opuncji figowej

Kiedyś koszenila używana była przez Majów i Azteków. Ci ostatni nazywali ją krwią opuncji figowej, ponieważ owady używane do jej produkcji żyją głównie na opuncjach figowych, czyli kaktusach wytwarzających słodkie owoce. Insekty wysysają wodę z zielonej tkanki, pobierają składniki odżywcze i wytwarzają w swoim ciele czerwony barwnik mający odstraszyć drapieżniki. Kaktusy specjalnie zaraża się pasożytami, by te się rozmnażały i było ich jak najwięcej. Jako pierwsi koszenilę produkowali Aztekowie, którzy hodowali i zbierali czerwone owady na kaktusach z gatunku Opuntia. Owady te były mielone i mieszane z wodą, tak by powstała czerwona pasta, którą następnie suszono. Pasta była cennym towarem eksportowym, a handel nią, jak i produkcję kontrolowali władcy Azteków.

W Europie egzotyczna koszenila stała się popularna w XVI wieku, kiedy to kolonizatorzy hiszpańscy przywieźli ją z Meksyku do Hiszpanii. Stała się bardzo pożądanym barwnikiem, ponieważ była trwalsza i bardziej intensywna niż barwniki pochodzenia roślinnego. Zaczęto jej używać do farbowania tkanin i wyrobu farb artystycznych. Szybko stała się cennym przedmiotem handlu w głównych centrach wymiany towarowej, takich jak Londyn i Amsterdam. Barwiono nią mundury brytyjskich żołnierzy oraz szaty rzymskich kardynałów.

Polska czerwcem stała

Co ciekawe, do XVI wieku barwnik ten wytwarzano na terenie Polski – z czerwca polskiego, gatunku owadów z rzędu pluskwiaków. Do czasów odkrycia Ameryki to nasz kraj był ważnym eksporterem czerwonego barwnika na Europę. Stąd w języku polskim pochodzi nazwa koloru czerwonego i szóstego miesiąca roku – czerwca. Wtedy właśnie na wsiach wykopywano roślinę nazywaną czerwcem (czerwiec trwały), na której żerował owad, z którego powstawał barwnik. Jednak produkowana masowo amerykańska koszenila (choć z nazwy – francuska) okazała się tańsza i wyrugowała polski produkt z rynku.

Masowa zagłada

Koszenilę można wytwarzać z kilku rodzajów owadów, m.in.: czerwców kaktusowych (Dactylopius coccus), czerwców armeńskich (Porphyrophora hamelii) i czerwców polskich (Porphyrophora polonica). Jeden kilogram barwnika uzyskuje się z około 155 tysięcy owadów! Czerwce kaktusowe są zbierane na wolności lub hodowane na plantacjach. Czerwony pigment stanowi około 25 proc. suchej masy ich ciał. Po zebraniu owady zabija się wysoką temperaturą – poprzez gotowanie, działanie gorącą parą wodną lub gorącym powietrzem. Następnie owady suszy się na słońcu lub w piecach, aż osiągną 30 proc. swojej pierwotnej masy. Kolejnym etapem jest ekstrakcja barwnika ze zmielonych owadów za pomocą wrzącej wody z dodatkiem amoniaku lub wodorowęglanu. Otrzymuje się roztwór barwnika, który następnie odparowuje się i suszy, aż do pozyskania proszku. Jakość barwnika jest zależna od warunków jego przygotowywania – temperatury, oświetlenia, rodzaju substancji wypełniających oraz wielkości cząstek. W zależności od metody kolor gotowego barwnika jest nieco inny.

Tajemniczy E120

Głównym składnikiem barwnika E120 jest kwas karminowy, który stanowi ponad 95 proc. jego wszystkich pigmentów. Może on łączyć się z jonami glinu i wapnia, tworząc chelaty – karminy. Według prawodawstwa Unii Europejskiej zarówno kwas karminowy, jak i jego chelaty oznaczane są tym samym symbolem E120 i stosuje się wobec nich te same zalecenia co do stosowania. Gotowy produkt, oprócz pigmentów, może zawierać składniki białkowe pochodzące z owadów w ilości nie większej niż 2,2 proc. Koszenilę sprzedaje się jako 5-procentowy roztwór wodny lub proszek. Można ją spotkać zamiennie pod wieloma nazwami: E120, karmin, kwas karminowy, naturalna czerwień 4, barwnik koszenilowy.

Jako jeden z niewielu barwników pochodzenia naturalnego kwas karminowy jest rozpuszczalny w wodzie. Mimo upływu czasu, czynników utleniających i czynników atmosferycznych nie ulega szybkiej degradacji, a co za tym idzie produkty nim barwione zachowują dłużej nadany kolor. Uważa się, że jego odporność jest większa niż wielu barwników syntetycznych. Jednak i koszenila zmienia swoją barwę w zależności od pH środowiska, w którym się znajduje. W roztworach kwaśnych jest pomarańczowa, w lekko kwaśnych i obojętnych – czerwona, a w zasadowych – fioletowa. To zmniejsza trwałość barwy czerwieni koszenilowej, dlatego w praktyce utrwala się ją dodatkiem jonów wapnia lub glinu, uzyskując w ten sposób stabilne połączenia nazywane karminami. Karminy, czyli chelaty kwasu karminowego, są dużo bardziej stabilne niż sam kwas karminowy, dlatego mają większe znaczenie w przemyśle. Są to jedne z najtrwalszych barwników – odporne na światło, ciepło i utlenianie.

Karminowe wargi kuszą

Intensywnie zabarwione produkty w zdecydowanie większym stopniu przyciągają nasze oko niż te blade, stąd tak duże powodzenie barwników. Większość z nas woli te naturalne, ale zwykle sądzimy, że pochodzą z roślin, a nie zwierząt! Koszenila nie ma zapachu ani smaku, dlatego idealnie nadaje się do barwienia żywności. Jest stosowana do produkcji wyrobów mięsnych (np. salami), napojów, a także słodyczy. Można ją znaleźć choćby w jogurtach, kiełbasie, ciastach, sosach, cukierkach i gumach do żucia. Nie stwierdzono, by była szkodliwa dla zdrowia. Naukowcy ustalili, że jej dzienne spożycie w ilości 5 mg na 1 kg masy ciała jest bezpieczne dla człowieka. Jednakże w wyniku badań na zwierzętach stwierdzono, że koszenila może wpływać na rozwój chorób nowotworowych oraz na funkcjonowanie układu nerwowego, choć te wyniki nie są powszechnie uznane na świecie. W przemyśle kosmetycznym używana jest do barwienia cieni do powiek, różu, szamponów, ale przede wszystkim szminek. Jej soczyste, trwałe odcienie znakomicie podkreślają usta kobiet od setek lat. I generalnie, bez skutków ubocznych.

Zagrożenie dla alergików

U niektórych wrażliwych osób koszenila (E120) może wywoływać objawy alergiczne: duszności, skurcze oskrzeli, a także powodować ciężkie reakcje anafilaktyczne. Reakcje te mogą pojawić się w wyniku jej wdychania, bezpośredniego kontaktu ze skórną (te są najczęstsze), a także w następstwie spożycia tego barwnika. Jak zapewniają specjaliści, skala tego problemu jest niewielka, zwłaszcza jeśli chodzi o spożywanie żywności zabarwionej koszenilą. Reakcje alergiczne wywoływane są przede wszystkim nie samymi związkami barwiącymi obecnymi w koszenili, a białkami pochodzącymi z fragmentów owadów, ich wydzielin lub części roślin, na których żyją owady, a pozostałymi w wyniku niewłaściwego oczyszczania produktu. Ze względu na potencjalne działanie alergenne koszenili w Unii Europejskiej ustalono wymóg zamieszczania informacji o jej obecności na etykietach produktów. Ponieważ otrzymywana jest z owadów, zawierające ją produkty spożywcze nie są przeznaczone dla wegetarian lub wegan. Z tych samych przyczyn nie spożywają ich muzułmanie i żydzi. Często barwnik koszenila, oznaczany jako E120, jest mylony z innym barwnikiem o czerwonym kolorze – czerwienią koszenilową, oznaczaną jako E124, ale ta druga substancja jest barwnikiem syntetycznym.

Koszenila na dziś

Współcześnie koszenila wciąż jest stosowana do barwienia żywności i kosmetyków, jednak w Europie została w dużej mierze zastąpiona przez syntetyczne barwniki, które są tańsze i łatwiejsze w produkcji. Od 1991 roku znana jest metoda całkowicie syntetycznego otrzymywania kwasu karminowego. W Meksyku i Indiach, gdzie popularność barwnika jest ogromna, trwają badania nad wpływem koszenili na zdrowie człowieka i poszukuje się sposobów na zastąpienie jej bezpieczniejszymi substancjami. W Stanach Zjednoczonych koszenila jest dopuszczona do stosowania jako barwnik spożywczy, ale w Europie uznaje się ją za potencjalnie szkodliwą i zaleca ograniczanie stosowania. Dużo trudniej obyć się bez koszenili w przemyśle kosmetycznym; czy tradycyjną szminkę da się zastąpić sokiem z buraka?