¿Cuáles son los métodos de producción de astaxantina?

Astaxantina es un carotenoide con alto valor económico y práctico. Ha atraído mucha atención debido a sus diversas funciones fisiológicas. Astaxantina tiene una actividad antioxidante más fuerte que la vitamina E y beta-caroten[1], y puede inhibir eficazmente el daño oxidativo y los cambios cancerosos en las células [2]. También tiene muchos otros efectos, tales como anti-hipertensión, prevención de enfermedades cardiovasculares, mejora inmune, y protección contra la radiación ultravioleta. Además, astaxantina también puede ser utilizado como un aditivo alimentario debido a sus propiedades antioxidantes y otras actividades fisiológicas y bioquímicas [3]. Por lo tanto, la aplicación de astaxantina en los campos de la medicina, alimentos, piensos, productos para la salud y cosméticos está aumentando día a día.

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 consiste en una larga cadena de carbono con cuatro estructuras de isopreno y un doble enlace conju, y un anillo de seis miembros con grupos cetona -hidroxi en ambos extremos. La estructura molecular es similar a la del beta-caroten. Los dos grupos hidroxilo en el hexhexforman el centro quir, que forma astaxantina en tres configuraciones diferentes: levorotario (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

Astaxantina se encuentra ampliamente en animales (como los animales acuáticos y aves), plantas, hongos, algas y bacterias. El salmón salvaje obtiene astaxantina de la cadena alimentaria, pero el salmón de pisciobtiene el color característico de su carne de los piensos que contienen astaxantina [10]. El color brillante de las plumas de Flamingo también se debe a la presencia de astaxantina. El contenido y el estado de astaxantina en los animales varían. Por ejemplo, la astaxantina en los músculos, órganos internos y plasma del salmón está principalmente en el estado libre, mientras que la astaxantina en la piel, escamas y huevas está principalmente en la forma esterificada. Ningún animal puede sintetizar astaxantina desde cero, y tiene que ser obtenido de algas, levadura y plantas [11]. En la actualidad, astaxantina es ampliamente utilizado, y la demanda de los consumidores está en constante aumento. Confiar únicamente en astaxantina presente en la cadena alimentaria es insuficiente para satisfacer las necesidades de varias industrias. Los métodos existentes de producción de astaxantina incluyen principalmente la síntesis química, la extracción natural, y la biosíntesis.

2.2 métodos de producción

2.2.1 síntesis química

El método de síntesis química se refiere a la producción de astaxantina usando reacciones químicas y biocatalíticas de varios pasos. De acuerdo con las diferencias en el método de síntesis, el método de síntesis química se divide en el método de semisíntesis y el método de síntesis total. El método de semisíntesis se refiere al método de preparación de astaxantina utilizando sustancias precursoras (como la luteína y cantaxantina) en la ruta metabólica astaxantina como materias primas; El método de síntesis total se refiere al método de obtención de astaxantina completamente usando síntesis química [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 paraProducir 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

Muchas algas pueden producir astaxantina, como Haematococcus pluvialis, Chlamydomonas, Acetabularia, Euglena, etc. Haematococcus pluvialis es un alga verde unicelular de agua dulce perteneciente al género Chlorophyta, Chlorophyceae, Haematococcus, y es la principal alga productora de astaxantina. La astaxantina en las células de Haematococcus pluvialis existe principalmente como astaxantina diesterificada y astaxantina monoesterificada, con una pequeña cantidad en el estado libre. Sin embargo, Haematococcus pluvialis tiene un tiempo de crecimiento largo, condiciones de cultivo estrictas, requiere luz, tiene sitios de producción limitados, y astaxantina se encuentra en las esporas de paredes gruesas, que tienen una tasa de extracción baja y continuidad pobre [21-23]. En 2010, el Ministerio de salud aprobó Haematococcus pluvialis como nueva fuente de alimento. Desde entonces, una variedad de alimentos saludables ricos en Haematococcus pluvialis astaxantin han sido aprobados por la administración de alimentos y medicamentos del estado. Estas medidas han tenido un impacto positivo en la promoción de la investigación y el desarrollo de productos de astaxantina y el rápido desarrollo de la industria [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) y está en un estado libre, que es fácilmente absorbido por el cuerpo humano. Después de la extracción, el cuerpo de las células de levadura puede usarse directamente como aditivo alimentario [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 EMP) para producir piruvato, y luego oxidado y descarboxilado para obtener la coenzima acetil A (acetil-CoA), y tres moléculas de acetil-CoA se condensan para formar MVA, que luego se convierte por fosforilación y descarboxilación en pirofosfato de isopentenilo (C5). IPP es el precursor sintético de todos los compuestos isopentenilo (como astaxantina, caroteny ergosterol). IPP se condensa para formar GGPP (C20), y dos moléculas de GGPP sufren dimeripara formar el pigmento rojo octahidrotomate incoloro, que se considera el primer paso específico en la síntesis de carotenoides. Esto es seguido por una deshidrogenación de varios pasos y una cicde un paso para sintetizar el beta-caroten[37]. Por último, la astaxantina se produce a partir de − -caroteno a través de una reacción enzimde dos pasos, en la que la cetolasa cataliza la introducción de dos grupos cetónicos en la posición 4 yla hidroxilcataliza la introducción de dos grupos hidroxilo en la posición 3 de la molécula de − -caroteno.

5 Control y optimización del proceso de fermentación de levaduras

elLevadura que produce astaxantinaTiene 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.

Durante la fase de crecimiento exponencial, altas concentraciones de azúcar inhilos dos procesos de síntesis de licopen-caroteno y astaxantina. Por lo tanto, no deben usarse altas concentraciones de fuentes de carbono [54]. Sin embargo, en las etapas posteriores del crecimiento celular, altas concentraciones de fuentes de carbono pueden promover la acumulación de carotenoides [55]. Por lo tanto, el efecto antagónico de altas concentraciones de azúcar puede ser eliminado mediante el uso de un proceso de alimentación por lotes, mientras se logra una alta biomasa y altas concentraciones intracde astaxantina.

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].

Las enzimas − -glucanasa y caracol pueden hidrolizar el componente del esqueleto de la pared celular − -glucan, que puede romper la pared celular más eficazmente que otros métodos y evitar la pérdida de astaxantina debido a la fuga de la célula. El tratamiento enzimtiene condiciones leves, bajos requisitos de equipo, y el proceso de tratamiento causa menos contaminación ambiental. La astaxantina extraes también más estable que la obtenida por otros métodos.

En la actualidad, se han desarrollado una variedad de métodos modernos de extracción para extraer principios activos, como el campo eléctrico pulsado (PEF) [58], la microfluidiza alta presión (HPMF), los líquidos iónicos (líquidos iónicos, ILs) [59] y otras tecnologías emergentes. La aplicación de PEF puede causar daño letal a las células o inducir estrés subletal a través de permepermetransitoria de las membranas celulares y el movimiento electroforético de sustancias cargadas entre los compartimentos celulares. Algunos estudiosos han estudiado el uso de PEF para extraer diferentes compuestos valiosos de microalgas.

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.

Además, tienen una alta capacidad para disolver celul, y las mezclas de líquidos iónicos tienen un bajo efecto en la extracción de lípidos de Clorella. Por lo tanto, las ILs son una nueva técnica de ruptura celular que se puede utilizar para recuperar lípidos y proteínas de Clorella. La eficiencia de la interrupción de la pared celular para la extracción de astaxantina de Haematococcus pluvialis se comparó utilizando diversas técnicas como pe, ultrasonido (US), HPMF, HCl y ILs. Los resultados mostraron que los tratamientos con ILs, HCl y HPMF fueron los más efectivos en la disrupcelular, con una tasa de extracción de astaxantina de más del 80%, mientras que el PEF y la US fueron menos efectivos en la disrupde la pared celular [60]. En comparación con las técnicas tradicionales de interrupción celular, las técnicas emergentes de interrupción celular como el PEF, HPMF y ILs tienen menos impacto sobre la astaxantina. También utilizan menos disolventes, ahorran tiempo, ahorenergía y son respetucon el medio ambiente.

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

Astaxantina tiene un amplio potencial de desarrollo y es de gran valor y tiene espacio para el desarrollo en la medicina, cosméticos, productos para la salud, aditivos alimentarios, y otros campos. Tanto la astaxantina natural y los procesos de preparación de astaxantina sintetizquímicamente tienen ciertas desventajas. En el futuro, la investigación sobre la síntesis microbiana de astaxantina se centrará en el desarrollo de cepas de alto rendimiento con rasgos genéticos estables, utilizando materiales de cultivo de bajo costo, la exploración de procesos de producción simples, y el uso de técnicas avanzadas, rápidas y precisas de extracción y purificación para reducir los costos de producción y mejorar el rendimiento y la pureza de astaxantina.

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