Astaksantyna, znana w języku angielskim jako astaksantyna, jest czerwonym pigmentem powszechnie występującym w żywych organizmach i chociaż termin „astaksantyna” nie jest często używany w życiu codziennym, astaksantyna występuje w wielu rodzajach żywności dla ludzi. Czerwony kolor większości skorupiaków, takich jak krewetki, homary i kraby, jest spowodowany nagromadzeniem astaksantyny, naturalnego przeciwutleniacza, który został po raz pierwszy wyizolowany z homara w 1938 roku i nazwany astaksantyną. W następnych dziesięcioleciach naukowcy poznali budowę i aktywność biologiczną tego przeciwutleniacza, którego nazwa chemiczna to: 3,3'-dihydroksy-4,4'-diketonylo-p,B'-karoten, wzór cząsteczkowy C40H52O4, masa cząsteczkowa 596. 86.
Astaksantyna jest keto-karotenoidem i nienasyconym związkiem terpenoidowym. Astaksantyna łatwo się utlenia i po utlenieniu staje się astaksantyną. Astaksantyna w postaci krystalicznej jest drobnym ciemnofioletowo-brązowym proszkiem o różowym kolorze i temperaturze topnienia około 224 stopni. Jest rozpuszczalny w tłuszczach, nierozpuszczalny w wodzie i łatwo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak chloroform, aceton, benzen i dwusiarczek węgla. Struktura chemiczna astaksantyny składa się z czterech jednostek izoprenowych połączonych sprzężonym wiązaniem podwójnym i dwóch jednostek izoprenowych na obu końcach, tworząc sześciowęzłową strukturę pierścieniową.
Naturalna astaksantyna jest silnym wygaszaczem tlenu singletowego. Naturalna astaksantyna jest skuteczniejsza niż karotenoid, -karoten i zeaksantyna w zapobieganiu peroksydacji estrów metylowych nienasyconych kwasów tłuszczowych, a jej aktywność przeciwutleniająca jest 550 razy większa niż witaminy E i 10 razy większa niż karotenoidów, takich jak -karoten, zeaksantyna, luteina i karotenoid i jest znany jako „super witamina E” i „super przeciwutleniacz”. Jest znany jako „super witamina E” i „super przeciwutleniacz”. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że astaksantyna może usuwać NO2, siarczki i disiarczki, a także zmniejszać peroksydację lipidów, skutecznie hamując peroksydację lipidów indukowaną przez wolne rodniki. Jednocześnie astaksantyna wykazuje działanie przeciwnowotworowe, znacząco wpływa na funkcje odpornościowe zwierząt, wzmacnia metabolizm tlenowy, znacząco zwiększa siłę i tolerancję mięśni człowieka oraz wykazuje działanie przeciwinfekcyjne.
Astaksantyna ma grupę hydroksylową w każdej ze swoich końcowych struktur pierścieniowych, a ta wolna grupa hydroksylowa może tworzyć estry z kwasami tłuszczowymi. Jeśli jedna z grup hydroksylowych tworzy ester z kwasem tłuszczowym, nazywa się to monoestrem astaksantyny; jeśli obie grupy hydroksylowe tworzą ester z kwasem tłuszczowym, nazywa się to diestrem astaksantyny. Po estryfikacji zwiększa się jego hydrofobowość, a ester podwójny jest bardziej lipofilowy niż ester pojedynczy.
Metody produkcji astaksantyny to głównie naturalna ekstrakcja i synteza chemiczna dwóch:
Naturalna ekstrakcja astaksantyny.
Obecne biologiczne źródła astaksantyny są wytwarzane głównie w drodze fermentacji mikrobiologicznej i ekstrahowane z podrobów z przetwarzania skorupiaków.
Astaksantyna występuje powszechnie w łososiu, krewetkach, krabach, rybach ozdobnych i jajach ryb, a także w liściach roślin, kwiatach i owocach. Zdecydowana większość morskich skorupiaków i ryb zawiera astaksantynę, ale są one pozyskiwane z mikroalg morskich, fitoplanktonu i roślin poprzez łańcuch pokarmowy. Ekstrakcja z podrobów z przetwarzania skorupiaków jest ważnym sposobem produkcji astaksantyny, a główne metody obejmują ekstrakcję alkaliczną, solubilizację oleju, metodę rozpuszczalników organicznych i ekstrakcję płynem nadkrytycznym CO2. Większość astaksantyny ekstrahowanej z organizmów jest transstrukturyzowana i bezpieczna w użyciu.
Obecnie najczęściej opisywanym, zarówno w kraju, jak i za granicą, są algi tęczowe. Coccolithophore Rainy to organizm jednokomórkowy, który gromadzi astaksantynę w organizmie, gdy podczas procesu hodowli brakuje źródła azotu, a jeśli do pożywki hodowlanej zostaną dodane dwuwartościowe jony żelaza, synteza astaksantyny może zostać znacznie zwiększona, a jej zawartość astaksantyny może osiągnąć 40 mg/l roztworu hodowlanego i 43 mg/g suchej masy komórek. Produkcja astaksantyny z hodowanej Chlorelli charakteryzuje się szybkim rozmnażaniem organizmów jednokomórkowych, prostą hodowlą, łatwą ekstrakcją, a proszek z alg można bezpośrednio zastosować w przemyśle spożywczym i paszowym, redukując koszty. Oprócz Chlorelli astaksantyna jest również pozyskiwana z hodowli zielonych alg, Chlamydomonas, nagich alg, baldaszkowatych itp. Wszystkie zawierają astaksantynę.
Synteza chemiczna.
Ponieważ zawartość astaksantyny wytwarzanej metodą fermentacji jest niska, chemiczna synteza astaksantyny ma przewagę konkurencyjną. Synteza astaksantyny wymaga wieloetapowej reakcji chemicznej i biokatalitycznej, w której rolą biokatalizy jest wybór stereokonfiguracji pośredniego atomu węgla lub pozycji podstawienia atomu tlenu w procesie syntezy. Głównym prekursorem syntezy chemicznej jest (S)-3-kwas octowy-4-okso{4}}azulenon, który jest produktem asymetrycznej hydrolizy octanu (R)-terpineolu przez różne mikroorganizmy, następnie ekstrakcja, dystrybucja w przeciwprądzie i techniki rekrystalizacji. Ta substancja prekursorowa jest reaktywnie przekształcana w sól witriolową zawierającą 15 atomów węgla i ostatecznie składa się z dwóch soli witriolowych zawierających 15 atomów węgla z a Wreszcie, astaksantyna powstaje w reakcji dwóch 15-sol węglowych witriolu z {{ 10}} podwójny aldehyd węglowy.
Jeśli chcesz poznać więcej szczegółów, skontaktuj się z nami pod adresemhaozebio2014@gmail.com