رنگدانه‌های بیولوژیکی که به سادگی به عنوان رنگدانه یا بیوکروم نیز شناخته می‌شوند ، [1] موادی هستند که توسط موجودات زنده تولید می‌شوند که دارای رنگ ناشی از جذب انتخابی رنگ هستند . رنگدانه های بیولوژیکی شامل رنگدانه های گیاهی و رنگدانه های گل هستند . بسیاری از ساختارهای بیولوژیکی مانند پوست ، چشم ها ، پرها ، خز و مو حاوی رنگدانه هایی مانند ملانین در سلول های تخصصی به نام کروماتوفور هستند . در برخی از گونه‌ها، رنگدانه‌ها در دوره‌های بسیار طولانی در طول عمر فرد جمع می‌شوند. [2]
رنگ رنگدانه با رنگ ساختاری متفاوت است زیرا برای همه زوایای دید یکسان است، در حالی که رنگ ساختاری نتیجه انعکاس انتخابی یا رنگین کمانی است که معمولاً به دلیل ساختارهای چند لایه است. برای مثال، بال‌های پروانه معمولاً دارای رنگ ساختاری هستند، اگرچه بسیاری از پروانه‌ها دارای سلول‌هایی هستند که حاوی رنگدانه نیز هستند. [3]
برای شیمی پیوند الکترونی که باعث می شود این مولکول ها رنگدانه داشته باشند، به سیستم های مزدوج مراجعه کنید .
عملکرد اولیه رنگدانه ها در گیاهان فتوسنتز است که از رنگدانه سبز کلروفیل و چندین رنگدانه رنگارنگ استفاده می کند که تا حد امکان انرژی نور را جذب می کند. [4] [5] همچنین شناخته شده است که رنگدانه‌ها در گرده‌افشانی نقش دارند، جایی که تجمع یا از بین رفتن رنگدانه می‌تواند منجر به تغییر رنگ گل شود ، و به گرده‌افشان‌ها سیگنال می‌دهد که گل‌ها ارزشمند هستند و حاوی گرده و شهد بیشتری هستند. [6]
رنگدانه های گیاهی شامل مولکول های زیادی مانند پورفیرین ها ، کاروتنوئیدها ، آنتوسیانین ها و بتالین ها هستند . همه رنگدانه های بیولوژیکی به طور انتخابی طول موج های خاصی از نور را جذب می کنند در حالی که بقیه را منعکس می کنند . [4] [5]
رنگدانه های اصلی مسئول عبارتند از:
گیاهان به طور کلی دارای شش کاروتنوئید در همه جا هستند: نئوگزانتین ، ویولاکسانتین ، آنتراکسانتین ، زآگزانتین ، لوتئین و بتاکاروتن . [7] لوتئین یک رنگدانه زرد رنگ است که در میوه ها و سبزیجات یافت می شود و فراوان ترین کاروتنوئید در گیاهان است. لیکوپن رنگدانه قرمز رنگ گوجه فرنگی است . سایر کاروتنوئیدهای کمتر رایج در گیاهان عبارتند از: لوتئین اپوکسید (در بسیاری از گونه های چوبی)، لاکتوکاکسانتین (موجود در کاهو) و آلفا کاروتن (موجود در هویج). [8]
تظاهرات قابل توجه رنگدانه در گیاهان با رنگ برگ های پاییزی دیده می شود ، پدیده ای که برگ های سبز معمولی بسیاری از درختان و درختچه های برگریز را تحت تأثیر قرار می دهد و در طی چند هفته در فصل پاییز ، سایه های مختلفی از قرمز ، زرد به خود می گیرند . بنفش و قهوه ای . [9]
کلروفیل ها به تتراپیرول های بی رنگ معروف به کاتابولیت های کلروفیل غیرفلورسنت (NCC) تجزیه می شوند. [10] همانطور که کلروفیل های غالب تجزیه می شوند، رنگدانه های پنهان زانتوفیل های زرد و بتاکاروتن نارنجی آشکار می شوند. این رنگدانه‌ها در طول سال وجود دارند، اما رنگدانه‌های قرمز، آنتوسیانین‌ها ، زمانی که تقریباً نیمی از کلروفیل تجزیه شد، به‌صورت نو سنتز می‌شوند. آمینو اسیدهای آزاد شده از تخریب کمپلکس‌های برداشت نور در تمام زمستان در ریشه، شاخه‌ها، ساقه و تنه درخت ذخیره می‌شوند تا بهار آینده که برای برگ‌ریزی مجدد درخت بازیافت می‌شوند.
جلبک ها موجودات فتوسنتزی بسیار متنوعی هستند که با گیاهان تفاوت دارند زیرا موجودات آبزی هستند، بافت آوندی ندارند و جنین تولید نمی کنند. با این حال، هر دو نوع موجودات دارای رنگدانه های فتوسنتزی هستند که انرژی را جذب و آزاد می کنند که بعداً توسط سلول استفاده می شود. این رنگدانه‌ها علاوه بر کلروفیل‌ها، فیکوبیلی‌پروتئین‌ها، فوکوگزانتین‌ها، زانتوفیل‌ها و کاروتن‌ها هستند که انرژی نور را به دام می‌اندازند و آن را به رنگدانه اولیه هدایت می‌کنند که مسئول شروع واکنش‌های فتوسنتز اکسیژنی است.
فوتوتروف های جلبکی مانند داینوفلاژلات ها از پریدینین به عنوان رنگدانه برداشت نور استفاده می کنند . در حالی که کاروتنوئیدها را می توان به صورت کمپلکس در پروتئین های متصل کننده کلروفیل مانند مراکز واکنش فتوسنتزی و کمپلکس های برداشت نور یافت ، آنها همچنین در پروتئین های کاروتنوئید اختصاصی مانند پروتئین کاروتنوئید نارنجی سیانوباکتری ها یافت می شوند.
باکتری ها رنگدانه هایی مانند کاروتنوئیدها ، ملانین ، ویولاسین ، پرودیژیوزین ، پیوسیانین ، اکتینورودین و زآگزانتین تولید می کنند . سیانوباکتری ها فیکوسیانین ، فیکواریترین ، سیتونمین ، کلروفیل a ، کلروفیل d و کلروفیل f تولید می کنند . باکتری های گوگرد ارغوانی باکتری کلروفیل a و باکتری کلروفیل b تولید می کنند. [11] در سیانوباکتری ها، بسیاری از کاروتنوئیدهای دیگر مانند کانتاکسانتین ، میکسوکسانتوفیل ، سینکوگزانتین و اکیننون وجود دارند .
رنگدانه توسط بسیاری از حیوانات برای محافظت، با استفاده از استتار ، تقلید ، یا رنگ هشدار استفاده می شود . برخی از حیوانات از جمله ماهی ها، دوزیستان و سرپایان از کروماتوفورهای رنگدانه ای برای ایجاد استتار استفاده می کنند که متناسب با پس زمینه متفاوت است.
رنگدانه در سیگنال دهی بین حیوانات، مانند معاشقه و رفتار باروری استفاده می شود . به عنوان مثال، برخی از سفالوپودها از کروماتوفورهای خود برای برقراری ارتباط استفاده می کنند.
فتوپیگمنت رودوپسین نور را به عنوان اولین گام در درک نور رهگیری می کند.
رنگدانه های پوستی مانند ملانین ممکن است بافت ها را از آفتاب سوختگی توسط اشعه ماوراء بنفش محافظت کنند .
با این حال، برخی از رنگدانه‌های بیولوژیکی در حیوانات، مانند گروه‌های هِم که به حمل اکسیژن در خون کمک می‌کنند، در نتیجه اتفاقی رنگ می‌گیرند. رنگ آنها عملکرد محافظتی یا سیگنال دهی ندارد.
شته‌های نخودی ( Acyrthosiphon pisum )، [12] کنه‌های عنکبوتی دو نقطه‌ای ( Tetranychus urticae )، [13] [14] و مگس‌های صفراوی (خانواده Cecidomyiidae) [15] تنها حیوانات شناخته‌شده‌ای هستند که قادر به سنتز کاروتنوئیدها هستند. وجود ژن هایی برای سنتز کاروتنوئیدها در این بندپایان به رویدادهای انتقال ژن افقی مستقل (HGT) از قارچ ها نسبت داده شده است. [15] [16]
انواع بیماری ها و شرایط غیرطبیعی که شامل رنگدانه می شوند در انسان و حیوانات وجود دارند، یا به دلیل عدم وجود یا از بین رفتن رنگدانه یا سلول های رنگدانه، یا به دلیل تولید بیش از حد رنگدانه.
کاروتنوئیدها رایج ترین گروه رنگدانه های موجود در طبیعت هستند. [18] بیش از 600 نوع مختلف کاروتنوئید در حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم ها یافت می شود.
جانوران دریایی قادر به ساختن کاروتنوئیدهای خود نیستند و بنابراین برای این رنگدانه ها به گیاهان متکی هستند. کاروتنوپروتئین ها به ویژه در میان حیوانات دریایی رایج هستند. این مجتمع ها رنگ های مختلف (قرمز، بنفش، آبی، سبز و غیره) را برای این بی مهرگان دریایی برای مراسم جفت گیری و استتار به عهده دارند. دو نوع اصلی کاروتنوپروتئین وجود دارد: نوع A و نوع B. نوع A دارای کاروتنوئیدها (کروموژن) است که از نظر استوکیومتری با یک پروتئین ساده (گلیکوپروتئین) مرتبط هستند. نوع دوم، نوع B، دارای کاروتنوئیدهایی است که با پروتئین لیپو مرتبط هستند و معمولاً پایداری کمتری دارند. در حالی که نوع A معمولا در سطح (پوسته و پوست) بی مهرگان دریایی یافت می شود، نوع B معمولاً در تخم ها، تخمدان ها و خون است. رنگ ها و جذب مشخصه این کمپلکس های کاروتنوپروتئینی بر اساس اتصال شیمیایی کروموژن و زیر واحدهای پروتئینی است.
به عنوان مثال، کاروتنوپروتئین آبی، لینکیاسیانین دارای حدود 100-200 مولکول کاروتنوئید در هر کمپلکس است. [19] علاوه بر این، عملکرد این مجتمع های رنگدانه-پروتئین ساختار شیمیایی آنها را نیز تغییر می دهد. کاروتنوپروتئین هایی که در ساختار فتوسنتزی قرار دارند رایج تر، اما پیچیده تر هستند. کمپلکس های رنگدانه-پروتئین که خارج از سیستم فتوسنتزی هستند کمتر رایج هستند، اما ساختار ساده تری دارند. به عنوان مثال، تنها دو مورد از این پروتئین‌های آستاگزانتین آبی در چتر دریایی وجود دارد، Velella velella ، که حاوی تنها حدود 100 کاروتنوئید در هر کمپلکس است. [ نیازمند منبع ]
یک کاروتنوئید رایج در حیوانات ، آستاگزانتین است که رنگدانه‌های بنفش آبی و سبز تولید می‌کند. رنگ آستاگزانتین با ایجاد کمپلکس هایی با پروتئین ها به ترتیب خاصی تشکیل می شود. به عنوان مثال، کرستوکرین دارای تقریباً 20 مولکول آستاگزانتین است که با پروتئین پیوند دارند. هنگامی که کمپلکس ها با برهمکنش اکسایتون-اکسایتون برهم کنش می کنند، حداکثر جذب را کاهش می دهد و رنگدانه های رنگی مختلف را تغییر می دهد.
در خرچنگ دریایی، انواع مختلفی از کمپلکس های آستاگزانتین-پروتئین وجود دارد. اولین مورد، کرستاسیانین (حداکثر 632 نانومتر)، رنگدانه‌ای به رنگ آبی رنگ است که در کاراپاس خرچنگ وجود دارد. مورد دوم کرستوکرین (حداکثر 409)، رنگدانه زرد رنگی است که در لایه بیرونی کاراپاس یافت می شود. در نهایت، لیپوگلیکوپروتئین و اوووردین یک رنگدانه سبز روشن را تشکیل می‌دهند که معمولاً در لایه‌های بیرونی کاراپاس و تخم‌های خرچنگ وجود دارد. [20] [21]
تتراپیرول ها متداول ترین گروه بعدی از رنگدانه ها هستند. [ نیازمند منبع ] آنها دارای چهار حلقه پیرول هستند که هر حلقه از C 4 H 4 NH تشکیل شده است. نقش اصلی تتراپیرول ها اتصال آنها در فرآیند اکسیداسیون بیولوژیکی است. تتراپیرول ها نقش عمده ای در انتقال الکترون دارند و به عنوان جایگزینی برای بسیاری از آنزیم ها عمل می کنند. آنها همچنین در رنگدانه شدن بافت های موجودات دریایی نقش دارند.
ملانین [22] دسته ای از ترکیبات است که به عنوان رنگدانه با ساختارهای مختلف مسئول رنگدانه های تیره، خرمایی، زرد/قرمز در حیوانات دریایی است. این ماده زمانی تولید می شود که اسید آمینه تیروزین به ملانین تبدیل می شود که در پوست، مو و چشم یافت می شود. آنها که از اکسیداسیون هوازی فنل ها به دست می آیند، پلیمر هستند.
چندین نوع مختلف ملانین وجود دارد، با توجه به اینکه آنها مجموعه ای از مولکول های کوچکتر هستند، مانند ملانین های حاوی نیتروژن. دو دسته رنگدانه وجود دارد: اوملانین‌های نامحلول سیاه و قهوه‌ای که از اکسیداسیون هوازی تیروزین در حضور تیروزیناز به دست می‌آیند و فئوملانین‌های محلول در قلیایی که از رنگ زرد تا قهوه‌ای قرمز ناشی از انحراف اوملانین هستند. مسیر از طریق مداخله سیستئین و/یا گلوتاتیون. اوملانین ها معمولا در پوست و چشم یافت می شوند. چندین ملانین مختلف شامل ملانوپروتئین (ملانین قهوه‌ای تیره که در غلظت‌های بالا در کیسه جوهر ماهی Sepia Officianalis ذخیره می‌شود)، اکینوئیدا (موجود در دلارهای شنی و قلب خارپشت‌های دریایی)، holothuroidea (موجود در خیار دریایی) و ophiuroidea (در ستاره های شکننده و مار یافت می شود). این ملانین‌ها احتمالاً پلیمرهایی هستند که از جفت شدن مکرر واسطه‌های مونومر ساده چند منظوره یا وزن‌های مولکولی بالا به وجود می‌آیند. ترکیبات بنزوتیازول و سیستم های حلقه ای تتراهیدروایزوکینولین به عنوان ترکیبات جاذب UV عمل می کنند.
تنها منبع نور در اعماق دریا، جانوران دریایی انرژی نور مرئی به نام بیولومینسانس ، [23] زیرمجموعه ای از نورتابی شیمیایی را منتشر می کنند . این واکنش شیمیایی است که در آن انرژی شیمیایی به انرژی نور تبدیل می شود. تخمین زده می شود که 90 درصد حیوانات اعماق دریا نوعی نورتابی زیستی تولید می کنند. با توجه به اینکه بخش زیادی از طیف نور مرئی قبل از رسیدن به اعماق دریا جذب می شود، بیشتر نور ساطع شده از حیوانات دریایی آبی و سبز است. با این حال، برخی از گونه‌ها ممکن است نور قرمز و مادون قرمز ساطع کنند، و حتی جنس‌هایی وجود داشته‌اند که نورتابی زرد ساطع می‌کنند. اندامی که مسئول انتشار بیولومینسانس است به عنوان فوتوفور شناخته می شود. این نوع فقط در ماهی مرکب و ماهی وجود دارد و برای روشن کردن سطح شکمی آنها استفاده می شود که شبح آنها را از شکارچیان پنهان می کند. استفاده از فتوفورها در حیوانات دریایی متفاوت است، مانند لنزهایی برای کنترل شدت رنگ و شدت نور تولید شده. ماهی مرکب دارای هر دو فتوفور و کروماتوفور است که هر دوی این شدت ها را کنترل می کند. چیز دیگری که مسئول انتشار بیولومینسانس است، که در فوران های نوری که چتر دریایی ساطع می کنند مشهود است، با یک لوسیفرین (یک فوتوژن) شروع می شود و به ساطع کننده نور (یک فوتاگوژیکون) لوسیفرین، لوسیفراز، نمک و اکسیژن ختم می شود. واکنش می دهند و ترکیب می شوند تا واحدی به نام فوتو پروتئین ایجاد کنند که می تواند در هنگام واکنش با مولکول دیگری مانند Ca+ نور تولید کند. چتر دریایی از این به عنوان یک مکانیسم دفاعی استفاده می کند. هنگامی که یک شکارچی کوچکتر سعی می کند یک چتر دریایی را ببلعد، چراغ های آن را روشن می کند، که در نتیجه شکارچی بزرگتر را فریب می دهد و شکارچی کوچکتر را بدرقه می کند. همچنین به عنوان رفتار جفت گیری استفاده می شود.
در شقایق های مرجانی و دریایی صخره ساز، فلورسانس می کنند. نور در یک طول موج جذب می شود و در طول موج دیگری بازتاب می شود. این رنگدانه ها ممکن است به عنوان ضد آفتاب طبیعی عمل کنند، به فتوسنتز کمک کنند، به عنوان رنگ هشدار دهنده عمل کنند، جفت را جذب کنند، به رقبا هشدار دهند، یا شکارچیان را گیج کنند.
کروماتوفورها سلول های تغییر دهنده رنگدانه رنگی هستند که مستقیماً توسط نورون های حرکتی مرکزی تحریک می شوند. آنها در درجه اول برای سازگاری سریع محیطی برای استتار استفاده می شوند. فرآیند تغییر رنگدانه رنگ پوست آنها به یک سلول کروماتوفور بسیار توسعه یافته و بسیاری از ماهیچه ها، اعصاب، گلیال و سلول های غلاف متکی است. کروماتوفورها منقبض می شوند و حاوی وزیکول هایی هستند که سه رنگدانه مایع مختلف را ذخیره می کنند. هر رنگ با سه نوع سلول کروماتوفور مشخص می شود: اریتروفورها ، ملانوفورها و زانتوفورها . نوع اول اریتروفورها هستند که حاوی رنگدانه های قرمز رنگ مانند کاروتنوئیدها و پتریدین ها هستند. نوع دوم ملانوفورها هستند که حاوی رنگدانه های سیاه و قهوه ای مانند ملانین ها هستند. نوع سوم زانتوفورها هستند که حاوی رنگدانه های زرد به شکل کاروتنوئیدها هستند. رنگ های مختلف از ترکیب لایه های مختلف کروماتوفورها ساخته می شوند. این سلول ها معمولاً در زیر پوست یا پوسته پوسته حیوانات قرار دارند. دو دسته رنگ وجود دارد که توسط سلول تولید می شود - بیوکروم ها و طرحواره ها. بیوکروم ها رنگ هایی هستند که از نظر شیمیایی به صورت میکروسکوپی و رنگدانه های طبیعی شکل می گیرند. ترکیب شیمیایی آنها به گونه ای ایجاد می شود که مقداری از نور را به خود گرفته و بقیه را منعکس کند. در مقابل، طرحواره ها (رنگ های ساختاری) رنگ هایی هستند که توسط انعکاس نور از یک سطح بی رنگ و شکست توسط بافت ها ایجاد می شوند. طرحواره ها مانند منشور عمل می کنند و نور مرئی را به محیط اطراف می شکنند و پراکنده می کنند که در نهایت ترکیب خاصی از رنگ ها را منعکس می کند. این دسته ها با حرکت رنگدانه ها در داخل کروماتوفورها تعیین می شوند. تغییرات رنگ فیزیولوژیکی کوتاه مدت و سریع است که در ماهی ها یافت می شود و نتیجه واکنش حیوان به تغییر محیط است. در مقابل، تغییرات رنگ مورفولوژیکی تغییرات طولانی مدت است، در مراحل مختلف حیوان رخ می دهد و به دلیل تغییر تعداد کروماتوفورها است. برای تغییر رنگدانه های رنگی، شفافیت یا کدورت، سلول ها در شکل و اندازه تغییر می کنند و پوشش بیرونی خود را کشیده یا منقبض می کنند.
به دلیل آسیب ناشی از UV-A و UV-B، جانوران دریایی تکامل یافته اند تا ترکیباتی داشته باشند که نور UV را جذب کرده و به عنوان ضد آفتاب عمل می کنند. اسیدهای آمینه شبه مایکوسپورین (MAAs) می توانند اشعه ماوراء بنفش را در طول موج 310-360 نانومتر جذب کنند. ملانین یکی دیگر از محافظ های شناخته شده در برابر اشعه ماوراء بنفش است. کاروتنوئیدها و فتوپیگمنت ها هر دو به طور غیرمستقیم به عنوان رنگدانه های محافظ عکس عمل می کنند، زیرا رادیکال های آزاد اکسیژن را خاموش می کنند. آنها همچنین مکمل رنگدانه های فتوسنتزی هستند که انرژی نور را در ناحیه آبی جذب می کنند.
مشخص است که حیوانات از الگوهای رنگی خود برای هشدار دادن به شکارچیان استفاده می کنند، با این حال مشاهده شده است که رنگدانه اسفنجی از یک ماده شیمیایی تقلید می کند که شامل تنظیم پوست اندازی یک دوپایانی است که به طعمه اسفنج ها معروف بود. بنابراین هرگاه آن دوپایان اسفنج را بخورد، رنگدانه های شیمیایی از پوست اندازی جلوگیری می کند و در نهایت آمفی پا می میرد.
رنگ در بی مهرگان بر اساس عمق، دمای آب، منبع غذا، جریان، موقعیت جغرافیایی، قرار گرفتن در معرض نور و رسوب متفاوت است. به عنوان مثال، مقدار کاروتنوئید یک شقایق دریایی خاص با رفتن به عمق اقیانوس کاهش می یابد. بنابراین، حیات دریایی که در آب‌های عمیق‌تر زندگی می‌کند، به دلیل کاهش رنگدانه‌ها، درخشش کمتری نسبت به ارگانیسم‌هایی دارد که در مناطق پر نور زندگی می‌کنند. در کلنی های همزیستی آسیدین-سیانوفیت استعماری Trididemnum solidum، رنگ آنها بسته به رژیم نوری که در آن زندگی می کنند متفاوت است. کلنی هایی که در معرض نور کامل خورشید هستند به شدت کلسیفیه، ضخیم تر و سفید هستند. در مقابل، کلنی هایی که در مناطق سایه دار زندگی می کنند، در مقایسه با فیکوسیانین (رنگدانه ای که قرمز را جذب می کند)، نازک تر و بنفش هستند، فیکواریترین (رنگدانه ای که سبز را جذب می کند) بیشتری دارند. رنگ بنفش در کلنی‌های سایه‌دار عمدتاً به دلیل رنگدانه فیکوبیلین جلبک است، به این معنی که تنوع قرار گرفتن در معرض نور باعث تغییر رنگ این کلنی‌ها می‌شود.
آپوسماتیسم رنگ هشدار دهنده ای است که به شکارچیان احتمالی هشدار می دهد که دور بمانند. در بسیاری از شاخه های برهنه کرومودورید، آنها مواد شیمیایی ناخوشایند و سمی ساطع شده از اسفنج ها را دریافت می کنند و آنها را در غدد دفعی خود (که در اطراف لبه گوشته قرار دارند) ذخیره می کنند. شکارچیان شاخه برهنه آموخته اند که بر اساس الگوهای رنگی روشن از این شاخه های برهنه اجتناب کنند. طعمه ها همچنین با ترکیبات سمی خود از انواع ترکیبات آلی و معدنی از خود محافظت می کنند.
رنگدانه های جانوران دریایی به غیر از نقش های دفاعی، چندین هدف مختلف را انجام می دهند. برخی از رنگدانه ها برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش شناخته شده اند (به رنگدانه های محافظ عکس مراجعه کنید). همچنین در این موجود، تامجامین های A، B، C، E و F فعالیت ضد میکروبی، ضد توموری و سرکوب کننده سیستم ایمنی از خود نشان داده اند.
Sesquiterpenoids به دلیل رنگ‌های آبی و بنفش خود شناخته شده‌اند، اما همچنین گزارش شده است که فعالیت‌های زیستی مختلفی مانند ضد باکتری، تنظیم ایمنی، ضد میکروبی و سیتوتوکسیک و همچنین فعالیت بازدارنده در برابر تقسیم سلولی در تخم‌های خارپشت دریایی بارور شده و تخم‌های آسیدین را نشان می‌دهند. چندین رنگدانه دیگر سیتوتوکسیک هستند. در واقع، دو کاروتنوئید جدید که از اسفنجی به نام Phakellia stelliderma جدا شده بودند، سمیت سلولی خفیفی را علیه سلول های لوسمی موش نشان دادند. رنگدانه های دیگر با دخالت پزشکی شامل سیتونمین ، تاپسنتین ها و دبروموهیمنیالدیزین به ترتیب دارای چندین ترکیب سرب در زمینه التهاب، آرتریت روماتوئید و استئوآرتریت هستند. شواهدی وجود دارد که توپسنتین ها واسطه های قوی تورم ایمنی هستند و توپسنتین و سیتونمین مهار کننده های قوی التهاب عصبی هستند.
رنگدانه ها را می توان استخراج کرد و به عنوان رنگ استفاده کرد .
رنگدانه ها (مانند آستاگزانتین و لیکوپن) به عنوان مکمل های غذایی استفاده می شوند.