¿Cuáles son los métodos de producción de astaxantina?

astaxantina is a carotenowith high economic ypractical value. It has attracted much attention due to its various physiological functions. Astaxanthin has stronger antioxidant activity than vitamin E y− -caroteno [1], ycan effectively inhibit oxidative damage ycancerous changes in cells [2]. It also has many other effects, such as anti-hypertension, prevention of cardiovascular disease, immune enhancement, and protection against ultraviolet radiation. In addition, astaxantinacan also be used as a food additive due to its antioxidant properties and other physiological and biochemical activities [3]. Therefore, the application of astaxanthin in the fields of medicine, food, feed, health products and cosmetics is increasing day by day.

Este artículo describe las propiedades estructurales, fuentes y métodos de producción de astaxantina, centrándose en la vía de biosíntesis de astaxantina producida por Phafia rhodozyma, las condiciones de cultivo de fermentación, y los métodos de extracción y purificación de astaxantina a partir de células rotas, proporcionando una base teórica para la producción industrial de astaxantina.

1 propiedades y estructura de astaxantina

Astaxantina es un terpeninsaturcompuesto con el nombre químico 3,3' dihidroxi -β,β'-carotene-4,4' diona y fórmula molecular C40H52O4[4]. Tiene un punto de fusión de 216 °C y un punto de ebullide 774 °C a 100 kPa[5]. La astaxantina es hidrofóbica y es fácilmente soluble en disolventes orgánicos como benceno, cloroform, acetona y dimetilsulfóxido a temperatura ambiente [6], y ligeramente soluble en disolventes orgánicos con mayor polaridad como metan, etanol y éter de petróleo. Astaxantina es sensible a la luz, oxígeno, temperatura y otros factores, y es propenso a reacciones de degradación, perdiendo así su actividad biológica.

Astaxantina Natural consists of a long carbon chain with four isoprene structures and a conjugated double bond, and a six-membered ring with α-hydroxy ketone groups at both ends. The molecular structure is similar to that of β-carotene. The two hydroxyl groups on the six-membered on the hexamer form the chiral center, which forms astaxanthin in three different configurations: levorotary (3S-3'S), dextrorotaria (3R-3'R) y racemic (3R-3'S).

Haematococcus pluvialis contiene de 1,5% a 3,0% (3S-3'S) astaxantina en peso seco, principalmente en forma de diésteres de astaxantina y monoésteres de astaxantina [7]. En 1972, PHAFF H J[8] encontró que la levadura PHAFF roja podía sintetizar astaxantina y producir el dextrorotatory (3R-3'R) astaxantina. En la actualidad, se sabe que sólo la levadura roja produce astaxantina natural con el (3R-3'R) configuración, y esta configuración natural de astaxantina tiene una mayor biodisponibilidad en el cuerpo humano [9].

2 fuentes naturales y métodos de producción de astaxantina

2.1 fuentes naturales

Astaxanthin is widely found in animals (such as aquatic animals and birds), plants, fungi, algae and bacteria. Wild salmon obtain astaxanthin desdethe food chain, but farmed salmon obtain the characteristic colour of their flesh from astaxanthin-containing feed [10]. The brilliant color of flamingo feathers is also due to the presence of astaxanthin. The content and state of astaxanthin in animals vary. For example, the astaxanthin in the muscles, internal organs and plasma of salmon is mainly in the free state, while the astaxanthin in the skin, scales and roe is mainly in the esterified form. No animal can synthesize astaxanthin from scratch, and it needs to be obtained from algae, yeast, and plants [11]. At present, astaxanthin is widely used, and consumer demand is constantly increasing. Relying solely on astaxanthin present in the food chain is insufficient to meet the needs of various industries. Existing astaxanthin producciónmethods mainly include chemical synthesis, natural extraction, and biosynthesis.

2.2 métodos de producción

2.2.1 síntesis química

The chemical synthesis method refers to the production of astaxanthin using multi-step chemical and biocatalytic reactions. According to the differences in the synthesis method, the chemical synthesis method is divided into the semi-synthesis method and the total synthesis method. The semi-synthesis method refers to the method of preparing astaxanthin using precursor substances (such as luteína and canthaxanthin) in the astaxanthin metabolic pathway as raw materials; the total synthesis method refers to the method of obtaining astaxanthin completely using chemical synthesis [12].

Astaxantina sintetizquímicamente sintetiztiene las ventajas de bajo costo de producción, alto rendimiento, y la pureza de astaxantina de más de 96% [13]. Sin embargo, astaxantina sintetizquímicamente es una mezcla de diversas conformaciones y contiene subproductos, y su absorción y tasa de utilización en el cuerpo es baja [14]. Su estabilidad, seguridad y actividad antioxidante son menores que las de astaxantina extranaturalmente [15].

2.2.2 método de extracción Natural

Astaxantina Natural se encuentra sobre todo en los organismos marinos. El método de extracción de astaxantina por triturcamarón, cangrejo y otros subproductos procesados ricos en astaxantina, la eliminación de cal, y el uso de disolventes orgánicos se llama el método de extracción natural. Este método de preparación puede promover el desarrollo de la acuicultura al tiempo que reduce la contaminación ambiental causada por los subproductos de los productos acuáticos. Sin embargo, debido a que las conchas desechde camarón y cangrejo tienen alto contenido de ceniza y quitina, y el bajo contenido de astaxantina hace que el proceso de extracción sea complicado, hay problemas con los altos costos de extracción [16].

2.2.3 método de fermentación microbiana

El método de uso de la levadura, algas y bacterias para producir astaxantina se llama el método de fermentación microbiana. Las principales cepas incluyen el alga verde unicelular Haematococcus pluvialis, Chlorella aeruginosa [11], Rhodotorula rubra, Rhodotorula glutinosa [18] y Paracoccus [19-20]. La producción basada en la fermentación de astaxantina tiene una estructura clara, pocos subproductos y es respetuoso con el medio ambiente. Sin embargo, está limitado por factores tales como bajo rendimiento, condiciones estrictas de cultivo y altos costos de cultivo. El uso de materiales de cultivo baratos y la selección y selección de cepas de alta calidad y alto rendimiento para permitir la producción industrial son factores clave en la producción basada en la fermentación microbiana de astaxantina.

3 astaxantina productores de microorganismos

3.1 algas que producen astaxantina

Many algae can produce astaxanthin, such as Haematococcus pluvialis, Chlamydomonas, Acetabularia, Euglena, etc. Haematococcus pluvialis is a freshwater single-cell green alga belonging to the Chlorophyta, Chlorophyceae, Haematococcus genus, and is the main astaxanthin-producing algae. The astaxanthin in Haematococcus pluvialis cells mainly exists as diesterified astaxanthin and monoesterified astaxanthin, with a small amount in the free state. However, Haematococcus pluvialis has a long growth time, strict culture conditions, requires light, has limited production sites, and astaxanthin is found in the thick-walled spores, which have a low extraction rate and poor continuity [21-23]. In 2010, the Ministry of Health approved Haematococcus pluvialis as a new source of food. Since then, a variety of health foods rich in Haematococcus pluvialis astaxanthin have been approved by the State Food and Drug Administration. These measures have had a positive impact on promoting the research and development of astaxanthin products and the rapid development of the industry [24].

Chlorella pyrenoidosa es otra alga verde que produce astaxantina natural. El contenido de astaxantina de Chlorella pyrenoidosa es menor que el de Haematococcus pluvialis, pero esta alga tiene ventajas especiales para el cultivo. Chlorella pyrenoidosa es un heterótrofo aeróbque puede utilizar glucosa como única fuente de carbono. Crece rápidamente, puede alcanzar densidades celulares ultra altas, es menos sensible a condiciones ambientales adversas, y es fácil de cultivar en interiores y exteriores.

3.2 bacterias que producen astaxantina

Astaxantina se encuentra en una variedad de bacterias como Brevibacterium, Corynebacterium, y Mycobacterium lacticola. Aunque el contenido de astaxantina de la mayoría de las bacterias es mucho menor que el de las algas y Rhodotorula glutinis [25-27], el problema de la baja producción de astaxantina en las bacterias se puede mejorar mediante la introducción de los genes relacionados con la síntesis de astaxantina en las bacterias. En particular, las bacterias gramnegativas [28] tienen paredes celulares delgadas y fácilmente rotas, lo que facilita la extracción de pigmentos, y son adecuadas para cultivos de fermentación de alta densidad a gran escala [11]. La producción de astaxantina por fermentación bacteriana puede reducir en gran medida el costo de producción de astaxantina natural y es de gran importancia para la futura producción industrial de astaxantina.

3.3 la producción de levadura de astaxantina

Las principales cepas utilizadas en la producción de astaxantina por fermentación de levadura incluyen Rhodotorula glutinis, Rhodotorula rubra[29], Rhodotorula benthica[30-31] y Rhodotrula glutinis.

La levadura Fife roja es la única especie en el Reino de los hongos, filo de hongos, subfilo de hongos imperfec, familia de Cryptococcus, género de levadura Fife roja. Se reproduce por brotación durante la reproducción asexual y metabolitanto por respiración aeróbica como anaeróbica. Actualmente es un hongo de uso común para la fermentación microbiana para producir astaxantina en el país y en el extranjero [32-34]. El contenido de astaxantina de la cepa silvestre de Rhodotorula Fava es del 0,05% de la masa de células secas, y algunas cepas mutantes pueden alcanzar el 1,0%, lo que representa alrededor del 80% del contenido total de carotenoides. La fermentación de levadura roja tiene las siguientes ventajas en la producción de astaxantina: puede utilizar una variedad de fuentes de carbono y nitrógeno para producir astaxantina, y las células crecen y se multiplicrápidamente, lo que permite un cultivo de alta densidad; El ciclo de producción es corto y el costo es bajo; Las paredes celulares se rompfácilmente, y la astaxantina producida está en la configuración dextroratoria (3R-3'R) and is in a free state, which is easily absorbed by the human body. After extraction, the yeast cell body can be directly used as a feed additive [4, 35].

4 biosíntesis de astaxantina por levadura

Muchos estudios han demostrado que el mevalon(MVA), pirofosfato de isopentenilo (IPP), pirofosfato de farnesilo (FPP), dimetilalilpy-rofosfato, pirofosfato de geranilgeranilo (GGPP), octahidrolicopen, tetrahidrolicopen, − -caroteno, etc son intermediarios importantes en la vía de biosíntesis de astaxantina. La vía biosintética de astaxantina en la levadura se divide en dos etapas: la primera etapa es la síntesis de − -caroteno; La segunda etapa es la producción de astaxantina a partir de -caroteno a través de la oxidy la hidroxil[36].

El carotenoide en la levadura se deriva de la vía de la metionina, a partir de la glucosa, a través de la vía de la glucólisis (embden-meyerhof pathway, EMP) to produce pyruvate, and then oxidized and decarboxylated to obtain acetyl coenzyme A (Acetyl-CoA), and three three molecules of Acetyl-CoA condense to form MVA, which is then converted by phosphorylation and decarboxylation into isopentenyl pyrophosphate (C5). IPP is the synthetic precursor of all isopentenyl compounds (such as astaxanthin, carotene and ergosterol). IPP is condensed to form GGPP (C20), and two molecules of GGPP undergo dimerization to form the colorless octahydro-tomato red pigment, which is considered to be the first specific step in carotenoid synthesis. This is followed by a multi-step dehydrogenation and a one-step cyclization to synthesize β-carotene [37]. Finally, astaxanthin is produced from β-carotene through a two-step enzymatic reaction, in which ketolase catalyzes the introduction of two ketone groups at the 4 position and hydroxylase catalyzes the introduction of two hydroxyl groups at the 3 position of the β-carotene molecule.

5 Control y optimización del proceso de fermentación de levaduras

La astaxantina que produce la levadura tiene una alta capacidad metabólica y puede utilizar monosacáridos [38], disacáridos y polisacáridos, ácidos orgánicos y alcoholes. También puede utilizar rápidamente fuentes de nitrógeno simples como amonio, nitrato, urea o aminoácidos, así como mezclas complejas como extracto de levadura, extracto de carne, extracto de Malta o peptona. También puede utilizar materiales de desecho industrial, lo que puede reducir efectivamente los costos de producción, tales como residuos del proceso de producción de azúcar, molido de maíz húmedo [39] o soluciones de hidrólisis enzimde madera [40]. STOKLOSA R J et al. [41] usaron bagazo de sorgo dulce (SSB) en un fermentde 2 L con Pichia pastoris para producir 65,4 mg/L de astaxantina, que representó 2,49 mg/g de astaxantina total. Sin embargo, los medios de bajo costo pueden contener inhibidores desconocidos de la producción de caroten, lo que los hace inadecuados para el proceso de producción [42].

La fermentación de astaxantina en presencia de hidrolizado SSB con base en los experimentos anteriores en lugar redujo el contenido de astaxantina a 53,3 mg/L, que puede ser debido al efecto inhibitde los compuestos fenólicos en SSB [27,41]. En la mayoría de los casos, el medio de cultivo debe complementarse con los nutrientes necesarios, y también puede incluir inductores o precursores de la producción de caroteno [43]. La adición de algunos ingredientes puede aumentar la producción de astaxantina, como la adición de jugo de tomate fresco [44] y jugo de zanahoria [45].

Los nutrientes (fuentes de carbono, fuentes de nitrógeno, iones metálicos, vitaminas, etc.) y los factores físicos (temperatura, pH, suministro de oxígeno, etc.) pueden afectar el crecimiento celular y la producción de astaxantina. Las diferentes cepas utilizadas en la literatura o las cepas mutantes de alto rendimiento de astaxantina han dado lugar a diferentes composiciones del medio de cultivo y las condiciones del proceso de fermentación (ver tabla 1).al mismo tiempo, las cepas mutantes contienen fragmentos de genes insertados al azar, y la cantidad o ubicación y la naturaleza funcional exacta de los genes insertados son aún desconocidos en la mayoría de los casos, lo que puede afectar la comparabilidad entre la literatura. Los efectos de los nutrientes y los métodos de cultivo en el crecimiento celular y la producción de astaxantina se pueden resumir de la siguiente manera.

La levadura roja es una levadura mesofílica con un rango de temperatura de crecimiento de 0-27 °C. Dependiendo de la cepa (mutante) utilizada, la temperatura óptima para la producción de astaxantina y el crecimiento de células de levadura es generalmente entre 18 y 22 °C. El pH óptimo para la síntesis de astaxantina y el crecimiento de células de levadura es generalmente entre 5 y 6. La temperatura óptima o pH para el crecimiento de células de levadura es generalmente diferente de la temperatura óptima o pH para la síntesis y acumulación de astaxantina. Por lo tanto, cambiar el pH o la temperatura durante la fermentación puede aumentar la producción de astaxantina durante el proceso de fermentación. Tanto las cepas mutantes y silvestres, la temperatura de cultivo y el pH del medio de cultivo tienen un fuerte efecto sobre el contenido de astaxantina y la composición de carotenoides de las células [52-53].

El oxígeno juega un papel clave en la astaxantina biosíntesis, y la cantidad de astaxantina acumulada se relaciona con la tasa de transferencia de oxígeno. El suministro insuficiente de oxígeno conduce a la acumulación de − -caroteno y reduce la eficiencia de la oxidde − -caroteno a astaxantina. Por lo tanto, suficiente oxígeno puede ayudar con la acumulación de astaxantina [54]. Hay una concentración crítica de oxígeno disuelto del 10% al 20% de saturde aire, por debajo de la cual la concentración de oxígeno disuelinhiel crecimiento celular y la formación de carotenoides.

Sin embargo, el contenido excesivo de oxígeno inhiel crecimiento de células de levadura. Por lo tanto, proporcionar la cantidad correcta de oxígeno a las células de levadura Fife rojo puede ayudar a mejorar la síntesis de astaxantina. Por lo tanto, el consumo de oxígeno de las bacterias debe ser determinado cuando se cultivan diferentes cepas con el fin de ajustar la velocidad del equipo de fermentación. Además de ajustar la velocidad y cambiar la tasa de flujo de aire para aumentar la oxigen, la adición de disolventes orgánicos biocompatibles con alta solubilidad de oxígeno al medio de cultivo como portadores de oxígeno, como el ácido oleico, n-dodecano, aceite de soja, Tween-80, y acetato de etilo, también puede mejorar la tasa de transferencia de oxígeno de las células.

During the exponential growth phase, high sugar concentrations inhibit the two processes of Li;;;;;;;;;;;;;;;;; synthesis β-carotene and β-carotene synthesis astaxanthin. Therefore, high carbon source concentrations should not be used [54]. However, in the later stages of cell growth, high carbon source concentrations can promote the accumulation of carotenoids [55]. Therefore, the antagonistic effect of high sugar concentrations can be eliminated by using a batch feeding process, while achieving high biomass and high intracellular astaxanthin concentrations.

En la industria, el proceso de fermentación de Rhodotorula glutinis se divide en dos etapas: la etapa de crecimiento celular y la etapa de maduración. Al proporcionar una baja relación C/N (la relación de la fuente de carbono a la concentración de la fuente de nitrógeno), las células inicialmente muestran un rápido crecimiento, y la tasa de crecimiento se ralentiza gradualmente a medida que se acerca la alta concentración celular. Durante esta fase, la tasa de crecimiento de las células es mayor que la tasa de formación de astaxantina. Cuando las células están cerca del período de crecimiento estable, la conversión a una alta relación carbono-nitrógeno se cambia, y la astaxantina tasa de síntesis es mayor que la tasa de crecimiento celular. Dentro del mismo tiempo de fermentación, mediante la regulación de la concentración de la fuente de carbono y la relación carbono-nitrógeno en diferentes etapas de la fermentación bacteriana, tanto el alto rendimiento celular y alto rendimiento de astaxantina se pueden lograr simultáneamente.

La cepa (mutante) y el medio utilizado determinan el control de alimentación para lograr la máxima productividad del proceso y pueden establecerse de varias maneras. Algunos ejemplos son la alimentación basada en el índice de Monod, el control pH-stat [40], el control de cultivo DO-stat o la alimentación pulsada después de determinar la concentración de la fuente de carbono (ver tabla 1). Evaluando los datos de la tabla 1, la alimentación por pulsos y la alimentación por lotes parecen ser mejores métodos de alimentación. Otra forma de aumentar astaxantina durante la fase de maduración es mediante la adición de fuentes de carbono metabolentamente, tales como glicero ácido acético después de que la fuente metabólica de carbono inicial se ago. astaxantina se encuentra en la fase de maduración.

6 métodos de purificación de astaxantina de diferentes fuentes

6.1 métodos para romper la pared celular de astaxantina

Astaxantina es un producto intracelular, y en general tiene que pasar por pasos tales como romper la pared celular, extracción y purificación antes de que pueda ser extraído de las células de levadura. Los métodos comúnmente utilizados para romper la pared celular incluyen métodos mecánicos, métodos químicos [56], métodos enzimy tratamiento térmico [57].

Los métodos mecánicos utilizan equipos mecánicos para romper las paredes celulares y liberar el contenido a través de la presión osmótica dentro de las células. Los principales métodos son trituración ultrasónica, fresfresado, triturpor impacto de pulveri, y homogeneia alta presión. Los métodos mecánicos son ampliamente utilizados porque son fáciles de operar, pero pueden causar fácilmente que la temperatura de la solución aumente en algunos lugares, resultando en la pérdida de astaxantina.

Los métodos químicos incluyen principalmente el método de dimetilsulfóxido, el método de calentamiento ácibase, y la permede disolvente orgánico. El método de extracción alcalina y el método de hidrólisis ácida requieren el consumo de grandes cantidades de ácidos alcalinos y orgánicos para romper las paredes, lo que aumenta la cantidad de aguas residuales vertidas, causando contaminación ambiental. Además, ácidos y bases fuertes pueden dañar la astaxantina. Usando una concentración de ácido lácde 5,55 mol/L y una temperatura de triturde 30 ℃ para romper la pared y la extracción puede reducir el daño a la astaxantina. El contenido final extraído de astaxantina y los carotenoides totales fueron 1 294,7 μg/g y 1 516,0 μg/g, respectivamente, y la astaxantina representó el 85,4% del extracto total [56].

β-glucanase and snail enzymes can hydrolyze the cell wall skeleton component β-glucan, which can break the cell wall more effectively than other methods and avoid the loss of astaxanthin due to leakage from the cell. Enzyme treatment has mild conditions, low equipment requirements, and the treatment process causes less environmental pollution. The extracted astaxanthin is also more stable than that obtained by other methods.

At present, a variety of modern extraction methods have been developed for extracting active ingredients, such as pulsed electric field (PEF) [58], high-pressure microfluidisation (HPMF), ionic Líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos líquidos(ionic liquids, ILs) [59] and other emerging technologies. The application of PEF may cause lethal damage to cells or induce sublethal stress through transient permeabilization of cell membranes and electrophoretic movement of charged substances between cell compartments. Some scholars have studied the use of PEF to extract different valuable compounds from microalgae.

HPMF es una tecnología emergente para impacto de alta velocidad, corte fuerte, caídas de presión transitorias, vibraciones de alta frecuencia, cavitación y presiones ultra altas (hasta 200 MPa) en emulsiones, modificación macromolecular y extracción de ingredientes bioactivos. Comparado con la homogenide alta presión convencional, HPMF tiene un diseño de válvula y cámara diferente y una presión de operación más alta. Los ILs consisten en cationes y aniones que se mantienen libremente juntos y se caracterizan por una presión de vapor insignificante, baja temperatura de fusión, excelente estabilidad térmica y química.

In addition, they have a high capacity for dissolving cellulose, and mixtures Fabricación a partir deliquids have a low effect on the lipid extraction of chlorella. Therefore, ILs are a novel cell disruption technique that can be used to recover lipids and proteins from chlorella. The efficiency of cell wall disruption for the extraction of astaxanthin from Haematococcus pluvialis was compared using various techniques such as PEF, ultrasound (US), HPMF, HCl and ILs. The results showed that ILs, HCl and HPMF treatments were the most effective in cell disruption, with an astaxanthin extraction rate of over 80%, while PEF and US were less effective in cell wall disruption [60]. Compared with traditional cell disruption techniques, emerging cell disruption techniques such as PEF, HPMF and ILs have less impact on astaxanthin. They also use less solvent, are time-saving, energy-saving and environmentally-friendly.

6.2 métodos de extracción de astaxantina

Astaxantina es una sustancia soluble en grasa que es soluble en disolventes orgánicos, pero no en agua. Se puede extraer usando solventes orgánicos polares como acetona, etanol, metany éter de petróleo. Los resultados del efecto de diferentes solventes sobre la tasa de extracción de carotenoides totales del krill antármuestran que el etanol anhidro tiene el mejor efecto de extracción, con una tasa total de extracción de carotenoides del 73,3% [61]. Sin embargo, la astaxantina es soluble en disolventes orgánicos, pero tiene una baja solubilidad, por lo que el efecto de una sola extracción con disolvente es limitado. Huang Kaichen et al. [62] usaron una mezcla 2:1 de acetato de etilo y etanol como solución de extracción, y el contenido de astaxantina extraído por calentamiento ácido fue significativamente mayor que el de una sola solución.

6.3 métodos de purificación y detección de astaxantina

En términos de la purificación de astaxantina, la cromatode capa fina (TLC) y la cromatode columna se utilizan principalmente. La cromatode capa delgada puede usarse para determinar la composición de extractos crudos. Sin embargo, este método tiene baja resolución, baja reproducibilidad, es fácilmente afectado por factores externos, pone altos requisitos sobre el operador, y no es propicio para las operaciones experimentales de post-purificación. Comparado con otros métodos de purificación, la cromatode columna es el método más comúnmente usado porque es barato y conveniente para reemplazar las fases estacionarias y móviles. La combinación de diferentes fases estacionarias y móviles puede lograr la separación y purificación de muestras relativamente simples, y tiene una amplia gama de aplicaciones.

La cromatode capa fina y la cromatode columna son adecuadas para la purificación preliminar. La purificación posterior puede llevarse a cabo utilizando cromatolíquida de alta eficiencia (HPLC), que puede alcanzar un efecto de purificación de más del 98%, pero el coste de preparación es alto. HPLC no sólo puede obtener astaxantina de alta pureza, sino también determinar con precisión el contenido de astaxantina utilizando una fase móvil adecuada y una columna de cromatolíquida de alto rendimiento C18 o C30. En los experimentos, el método de espectrofotometría UV-Vis se utiliza a menudo para determinar rápidamente la cantidad de astaxantina producida.

7 conclusiones y perspectivas

Astaxanthin has broad development potential and is of great value and has room for development in medicine, cosmetics, health products, feed additives, and other fields. Both the natural astaxanthin and the chemically synthesized astaxanthin preparation processes have certain disadvantages. In the future, research on the microbial synthesis of astaxanthin will focus on developing high-yielding strains with stable genetic traits, using low-cost culture materials, exploring simple production processes, and using advanced, rapid and precise extraction and purification techniques to reduce production costs and improve astaxanthin yield and purity.

Referencia:

[1] SHAH M M, LIANG Y, CHENG J J, et al, et al. Microalga verde productora de astaxantina Haematococcus pluvialis: From Una sola célula a productos comerciales de alto valor [J]. Front Plant Sci, 2016, 7: 531.

[2] FARAONE I, SINISGALLI C, OSTUNI A, et al. Los efectos de la astaxantina contra el cáncer están mediados por múltiples mecanismos moleculares: una revisión sistemática [J]. Pharmacol Res, 2020, 155: 104689.

[3] FAKHRI S, ABBASZADEH F, DARGAHI L, et al. Astaxantina: A mecha- nistic review on ITS biological activities and Health benefits [J]. Pharmacol Res, 2018, 136: 1-20.

[4] Cai Jun, You Zhineng. Progresos de la investigación en la producción de astaxantina por fermentación [J]. Food Science, 2015, 36 (23): 358-366.

[5] Zhang Xiaona, Hu Baodi, Pei Lingpeng, et al. Visión general de la investigación del factor funcional astaxantina [J]. China Food Additives, 2017 (8): 208-214.

[6] Zhou Pingping. Investigación sobre biosíntesis de astaxantina y regulación metabólica en Saccharomyces cerevisiae [D]. Hangzhou: universidad de Zhejiang, 2018.

[7] LI X, WANG X Q, DUAN C L, et al. Producción biotecnológica de astax- antina a partir de la microalga Haematococcus pluvialis[J]. biotecnol Adv, 2020, 43: 107602.

[8] PHAFF H J. A comparative Study of the yeast florae Associated with trees of the Japanese Islands and on the West Coast of North America[J]. Ferment Technol Today, 1972: 759-774.

[9] Ramírez J, Núñez M L, VALDIVIA R. aumentó la producción de astaxantina por un mumutante de Phafia rhodozyma cultivado en jugo de dáde Yucca fillifera[J]. J Ind Microbiol Biot, 2000, 24(3): 187-190.

[10] EDWARDS JA, BELLION P, BEILSTEIN P, et al. Revisión de las investigaciones de genotoxicidad y carcinogenicidad en ratas con astaxantina [J]. Regul Toxicol Pharm, 2016, 75: 5-19.

[11] FANG N, WANG C, LIU X, et al. De novo síntesis De astaxantina: De organismos a genes[J]. Food Sci Tech, 2019, 92: 162-171.

[12] Xian Qizhi, Lin Jindong, Zhou Yingfang, et al. Investigación sobre la isomeritérmica de astaxantina convertida a partir de luteína natural [J]. China Food Additives, 2019, 30(3): 87-93.

[13] Wang Duoren. Progreso en el desarrollo y aplicación de astaxantina [J]. Jiangxi Food Industry, 2011(3): 38-41.

[14] ERNST H. avances recientes en la síntesis industrial de carotenoides [J]. Pure Appl Chem, 2013, 74(11): 1369-1382.

[15] Cui H. funciones biológicas de astaxantina y su aplicación en la producción animal [J]. Feed Research, 2019, 42(9): 112-115.

[16] BON JA, LEATHERS T D, JAYASWAL R K. Isolation of astaxanthin- overproducing Mutants of Phafia rhodozyma[J]. biotecnología 1997, 19(2): 109-112.

[17] ZHUANG Y, JIANG G L, ZHU M J. mutagénesis plasmática atmosférica Y a temperatura ambiente and  astaxanthin  production  from  Caña de azúcar Hidrolisado de bagde por Phafia rhodozyma Mutant Y1[J]. Biochem Process, 2020, 91: 330-338.

[18] LEYTON A, FLORES L, MAKI-ARVELA P, et al. Macrocystis pyrifera fuente de nutrientes Para la producción Los carotenoides por Una levadura marina Rhodotorulamucilaginosa[J]. J Appl Microbiol, 2019, 127(4): 1069-1079.

[19] ASKER D, AWAD T S, BEPPU T, et al. Purificación e identificación de astaxantina and  Su novela Derivado producido por radiotolerante  Sphin- gomonas astaxanthinifaci[J]. Método Mol Biol, 2018, 1852: 171-192.

[20] HENKE N A, HEIDER S A E, PETERS W P, et al. Producción del carotenoide astaxantina mediante ingeniería metabólica de Corynebacterium glutamicum[J]. Mar Drug, 2016, 14(7): 124.

[21] IP P F, WONG K H, FENG C. aumento de la producción de astaxantina por el microalga verde Chlorelazofingiensis en el cultivo mixotrophic [J]. Biochem proceso, 2003, 39(11): 1761-1766.

[22] KATSUDA T, SHIRAISHI H, ISHIZU N, et al. Efecto de la intensidad de la luz y la frecuencia de luz intermitente de diodos emisores de luz azul en la producción delgada de astaxan por Haematococcus pluvialis[J]. J Biosci Bioeng, 2008, 105(3): 216-220.

[23] KIM Z H, KIM S H, LEE H S, et al. Aumento de la producción de astaxantina mediante luz intermitente usando Haematococcus pluvialis[J]. Enzima Microb Tech, 2006, 39(3): 414-419.

[24] Peng Y, Ren X, Chen L, et al. Progresos de la investigación sobre la tecnología de los preparados de astaxantina y su efecto sobre la estabilidad de la astaxantina [J]. China Oil and Fat, 2019, 44(4): 115-121.

[25] JEEVANANTHAM G, VINOTH M, HUSSAIN J M, et al. Caracterización bioquímica de cinco especies de cianobacterimarinas para sus aplicaciones biotecnológicas [J]. J Pharmacognosy Phytochem, 2019, 8(2): 635-640.

[26] KHOO K S, LEE S Y, OOI C W, et al. Avances recientes en biorrefinde astaxantina de Haematococcus pluvialis[J]. Bioresource Technol, 2019, 288: 121606.

[27] STOKLOSA R J, JOHNSTON D B, NGHIEM N P. Phafia rhodozyma cultivo en azúcares estructurales y no estructurales de sorgo dulce para la generación de astaxantina [J]. Biochem, 2019, 83: 9-17.

[28] Zhu Y. Research on the process of astaxanthin fermentación by Rhodotorula glutinis [D]. Wuhan: universidad de ciencia y tecnología de Huazhong, 2007.

[29] Luo X Z, Lin Y Y, Chen Y J, et al. Optimización de las condiciones de fermentación para la producción de astaxantina por Rhodotorula glutinis RG-31 [J]. Fujian Agricultural Science and Technology, 2019 (9): 16-21.

[30] Wang Fuqiang, Zhang Aiqing, Liu Xifeng, et al. Progreso de la investigación sobre el proceso de activación de la levadura roja marina para cultivar astaxantina [J]. Modern Food, 2018 (20): 149-150, 162.

[31] Zhao Di. Investigación sobre la optimización de las condiciones de cultivo de levadura roja marina y la mejora del rendimiento de astaxantina [D]. Dalian: universidad politécnica de dali, 2015.

[32] ANARJAN N, TAN C P. desarrollo de un sistema estabilizador de tres componentes para producir nanodispersiones de astaxantina [J]. Food Hydrocolloid, 2013, 30(1): 437-447.

[33] WANG J, HAN D, SOMMERFELD M R, et al. Efecto de la densidad de biomasa inicial sobre el crecimiento y la producción de astaxantina de Haematococcus pluvialis en un fotobiorreactor al aire libre [J]. J Appl Phycol, 2013, 25(1): 253-260.

[34] YUAN C, JIN Z Y, XU X M, et al. Complejo de inclusión de astaxantina con hidroxipropilo - - ciclodextrina: UV, FTIR, RMN 1H y estudios de modelos moleculares [J]. Carbohyd Polym, 2012, 89(2): 492-496.

[35] Peng Xiaolan. Investigación sobre la función fisiológica, producción y aplicación de astaxantina [J]. Contemporary Animal Husbandry, 2005 (11): 50-52.

[36] Xu Cairong. Investigación sobre medidas para aumentar la producción de astaxantina [D]. Tai'an: universidad agrícola de Shandong, 2013.

[37] Chi S. estrategias para mejorar la síntesis de astaxantina por Pichia pastoris y análisis de las características de regulación metabólica [D]. Beijing: China Agricultural University, 2016.

[38] Xiao A, Yu G, Cai H, et al. Estrategias para el control del pH de la fermentación de Pichia pastoris y sus efectos en la síntesis de astaxantina [J]. Chinese Journal of Food Science, 2015, 15(1): 66-72.

[39] Zhu Xiaoli, Liang Shizhong, Deng Maocheng, et al. cultivo controlado por ph de Rhodotorula glutinis para la producción de astaxantina [J]. Food Research and Development, 2011, 32(4): 160-164.

[40] Vázquez M, Martín A M. optimización del cultivo de rhodozymacontin A través de la metodología de superficie de respuesta [J]. Biotechnol Bioeng, 2015, 57(3): 314-320.

[41] STOKLOSA R J, JOHNSTON D B, NGHIEM N P. utilización de jugo de sorgo dulce para la producción de astaxantina como un coproducto de biorrefinpor Phafia rhodozyma[J]. ACS Sust Chem Eng, 2018, 6(3): 3124-3134.

[42] OKAGBUE R N, LEWIS M J. uso de jugo residual de alfalfa como sustrpara la propagación de la levadura roja Phafia rhodozyma[J]. Appl Microbiol Biot, 1984, 20(1): 33-39.

[43] caló P, MIGUEL T, Velázquez J B, et al. El ácido mevalónico aumenta la trans-astaxantina and  carotenoid  Biosíntesis en Phafia rhodozyma [J]. Biotech Lett, 1995, 17(6): 575-578.

[44] Zhu Xiaoli, Liang Shizhong. Estudio sobre el cultivo de levadura roja para la producción de astaxantina en reactores de 50 L y 500 L [J]. Modern Food, 2016 (13): 106-110.

[45] Hu Xiangdong, Pan Lingyan, Ye Mao, et al. Selección de cepas de Rhodotorula altamente productoras de astaxantina y optimización de los parámetros de fermentación [J]. Ciencia y tecnología de la industria alimentaria, 2016, 37 (5): 142-147.

[46] Song Chao. Aplicación de la red metabólica en la biosíntesis de astaxantina [D]. Dalian: universidad politécnica de dali, 2010.

[47] Zhu Xiaoli, et al. pH-stat controlarel cultivo por lotes de Rhodotorula glutinis para la producción de astaxantina [J]. Food Research and Development, 2011, 32(4): 160-164.

[48] Jin Jin. Evolution and genome rearrangement of astaxanthin-producing Saccharomyces cerevisiae [D] (en inglés). Tianjin: universidad de Tianjin, 2018.

[49] Jiang Xinglong, Hong Qinglin, Cai Huinong, et al. Efecto del proceso de alimentación sobre la producción de astaxantina por dos cepas de Pichia pastoris [J]. Chinese Journal of Microbiology, 2013, 40(11): 1996-2004.

[50] Fu Shuang, Shen Ningyan, Ni Hui, et al. The effect of ethanol feeding on The promotion of astaxanthin production by Pichia pastoris fermentación [J] (en inglés). Journal of Jimei University (Natural Science Edition), 2017, 22(4): 20-27.

[51] LIU Z Q, ZHANG J F, ZHENG Y G, et al. Mejora de la producción de astaxantina por un nuevo mutante aislado de Phafia rhodozyma con implantación de haz de iones de baja energía [J]. J Appl Microbiol, 2008, 104(3): 861 — 872.

[52] RAMIIREZ J, Gutiérrez H, GSCHAEDLER A. optimización de la producción de astaxan- thin por Phafia rhodozyma a través de diseño factorial y metodología de superficie de respuesta [J]. J Biotechnol, 2001, 88(3): 259-268.

[53] FRENGOVA G I, BESHKOVA D M. carotenoides de Rhodotorula y Phafia: levaduras de importancia biotecnológica [J]. J Ind Microbiol Biot, 2009, 36(2): 163-180.

[54] MIAO L, CHI S, WU M, et al. La desregulación del fitoeno - − -caroteno sin- tasa resulta en la supresión de la síntesis de astaxantina a alta concentración de glucosa en la cepa superproductora de Phafia rodózeastaxantina MK19[J]. BMC Microbiol, 2019, 19(1): 133.

[55] MEYER P S, PREEZ J C. astaxantin production by a Phafia rhodozyma Mutant on grape Juice [J]. World J Microb Biot, 1994, 10(2): 178-183.

[56] NI H, CHEN Q H, HE G Q, et al. Optimización de la extracción ácida de as- taxantina de Phafia rhodozyma[J]. J Zhejiang U Sci B, 2008, 9(1): 51-59.

[57] Teng Changying, Zhang Li, Qin Song. Funciones fisiológicas, bioseguridad y potencial de aplicación de astaxantina [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2006 (6): 827-829.

[58] MARTINEZ J M, SCHOTTROFF F, HAAS K, et al. Evaluación de la tecnología de campos eléctricos pulsados para la mejora de los carotenoides resultantes de la levadura glutinis de Rhodotorula seca [J]. La comida Chem, 2020, 323: 126824.

[59] GAO J, FANG C L, LIN Y Z, et al. Mejora de la extracción de astaxantina Fabricación en la cual: sistemas compuesta of ionic  liquids  and  Fosfato potásico [J]. Food Chem, 2020, 309: 125672.

[60] LIU Z W, ZENG X A, CHENG J H, et al. The efficiency and comparison of novel techniques for cell Wall disrupin in astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis[J] (en inglés). Int J Food Sci Technol, 2018, 53(9): 2212- 2219.

[61] Song, Sumei. Extracción, aislamiento y purificación de astaxantina de conchas de krill antár[D]. Wuxi: universidad Jiangnan, 2013.

[62] Huang Kaishen, Liao Zhiying, Xu Chunhou, et al. Optimización de la extracción y separación y purificación de astaxantina de la levadura Schizochytrium sp. J. Natural Product Research and Development, 2018, 30 (11): 1858-1862, 1877.