¿Cuáles son los usos de la astaxantina para el cuidado de la piel?

In 933, R. Kuhn and others [1] extracted a purplish red crystal from shrimp and crab, which they named ovester. However, it was later discovered in 1938 that it was not an ester, but a new carotenoid closely related to astaxanthin. It was then named astaxanthin and its chemical structure was determined. astaxantina is a red pigment that is widely found in living organisms. Although the term “astaxanthin” is not commonly used in daily life, astaxanthin is found in many kinds of human food. The red color of most crustaceans such as shrimp, lobster, and crab is due to the accumulation of astaxanthin. The flesh color of some fish such as salmon is also the result of astaxanthin accumulation. Astaxanthin is a carotenoid with a wide range of applications. Due to its special coloring and physiological functions, it has attracted the attention of researchers and industries in the chemical, food and cosmetic industries at home and abroad in recent years.

1 fuentes de astaxantina

Las fuentes de astaxantina se dividen principalmente en la síntesis química y la extracción natural.

1.1 síntesis química

Astaxantina es el producto final de la síntesis de carotenoides. Es difícil de sintetizar artificialmente, y la mayor parte tiene una estructura cis. La FDA de EE.UU. sólo aprueba astaxantina con una trans-estructura para la producción industrial. Hasta ahora, la única compañía que sinteastaxantina usando síntesis química es Roche en Suiza, y el contenido de astaxantina de sus productos es del 5% al 10%.

1.2 método de extracción Natural

1.2.1 extracción de residuos de tratamiento de productos acuáticos

El método usual es aplastar las conchas de camarón y cangrejo, luego digerirlas en ácido, y finalmente extraerlas con un solvente orgánico como acetona o éter de petróleo. Un sistema de agente de polimerise se utiliza en el extranjero para extraer la astaxantina, los ésteres de astaxantina y el pigmento rojo de los camarones de los desechos de cangrejos de río. El rendimiento es tan alto como 153 μg/g. Según el análisis, astaxantina representa más del 90% de los carotenoides extraídos. Sin embargo, el contenido de cal en los residuos no es propicio para la extracción de astaxantina y debe eliminarse tanto como sea posible antes de la extracción. Recientemente, Noruega ha utilizado el ensilado para tratar los residuos, es decir, añadiendo ácidos orgánicos o inorgánicos para romper el enlace entre la astaxantina y la proteína o las partes esquelé, de modo que pueda liberarse del estado unido. Después del ensilaje, la tasa de recuperación de astaxantina ha aumentado en un 10%, y la pureza también se ha mejorado mucho.

1.2.2 extracción de astaxantina de algas cultivadas

Many algae can produce astaxanthin, and Haematococcus pluvialis [2] is a very important astaxanthin-producing algae. If there is a lack of nitrogen during the cultivation of this algae, astaxanthin will accumulate in the algae. If Fe2+ is added to the culture medium, the synthesis of astaxanthin will increase significantly, and the cell morphology will change from vegetative cells to cell sacs. Light intensity, duration and the nature of the light affect the accumulation of astaxanthin. Haematococcus pluvialis contains 0.2% to 2.0% astaxanthin, but the long cultivation cycle, the need for light and cell disruption are not conducive to large-scale production.

1.2.3 extracción de astaxantina de la levadura

En la actualidad, la levadura roja se utiliza principalmente en el extranjero como una cepa para la fermentación de astaxantina. La levadura roja tiene algunas de las características necesarias para ser una fuente biológica de astaxantina: como un principal carotenoide en la síntesis de astaxantina, no requiere luz, puede utilizar una variedad de azúcares como fuentes de carbono para un rápido metabolismo heterotró, tiene un tiempo de cultivo corto, puede ser cultivada a alta densidad en un fermentador, y las células individuales de la bacteria después de la extracción del pigmento se puede utilizar como cebo, aditivos para la alimentación, etc. Estas ventajas han hecho Rhodotorula glutinis un foco de investigación. Los estudios han demostrado que la capacidad de sintetizar astaxantina es mucho mayor cuando el jugo de tomate se añade al medio de cultivo. Sin embargo, el contenido de astaxantina de la especie silvestre Rhodotorula glutinis no es lo suficientemente alto, sólo 200 a 300 mg/kg; Por lo tanto, la investigación actual se centra principalmente en la selección de cepas de astaxantina de alto rendimiento, el desarrollo de medios de cultivo de bajo costo, y la optimización de los procesos de cultivo.

2. Composición y características de astaxantina

Astaxantina (3,3' dihidroxy-beta,beta'-carotene-4,4' -diona) [3] es un ceto-carotenoide con la fórmula molecular C40 H52 O4 y un peso molecular relativo de 596,86. Astaxantina pura es una aguja púrpura como cristal con un lustr. Tiene un punto de fusión de 216°C, es insoluble en agua, soluble en cloroformy piridina, y ligeramente soluble en la mayoría de disolventes orgánicos como éter de petróleo y etanol. La estructura química de astaxantina se compone de cuatro unidades de isopreno Unidos por enlaces dobles conjug, con dos unidades de isopreno en cada extremo para formar una estructura de anillo de seis miembros (como se muestra en la figura siguiente).

The important property of astaxanthin is its antioxidant properties [4]. Biological oxidation is the process by which organic substances such as sugars, lipids and proteins undergo a series of oxidative decomposition in the body, ultimately generating carbon dioxide and water and releasing energy. Biological oxidation is essential for life. Under normal circumstances, oxidation reactions are regulated and controlled by the body, but when free radicals are produced, peroxidation reactions occur. Free radicals are atoms or groups of atoms with unpaired electrons, such as the superoxide anion radical (O2 · ), hydroxyl radical (OH · ), hydrogen radical (H · ), and methyl radical (CH3 · ). Radicals are very active and highly reactive, and can trigger chain reactions that cause lipid peroxidation in biological membranes, thereby destroying the structure and function of the membrane. They can cause protein denaturation and cross-linking, inactivate enzymes and hormones, reduce the body's capacidad inmune, destruir la estructura de los ácidos nucle, causar alteraciones metabólicas, etc.[5].

Astaxanthin molecules have long conjugated double bonds, hydroxyl groups and unsaturated ketones at the ends of the conjugated double bond chains, among which the hydroxyl and ketone groups form an α-hydroxy ketone. These structures all have relatively active electronic effects, which can provide electrons to free radicals or attract the unpaired electrons of free radicals. It can be seen that the structural characteristics of astaxanthin make it extremely reactive with free radicals, which removes free radicals and has an antioxidant effect.

Estudios han demostrado que la astaxantina tiene una propiedad antioxidante que es más de 10 veces mayor que el caroteno. También tiene una propiedad de inhibide la peroxidlipíque es más de 1000 veces mayor que la vitamina E. es bien sabido que el beta-carotenpuede ser hidrolizado para obtener dos vitaminas A. aunque la astaxantina no es un producto de degradación de la vitamina a, todavía tiene propiedades similares a la vitamina A. por lo tanto, la astaxantina, que se caracteriza por sus fuertes propiedades antioxidantes, también debe tener algunas de las funciones biológicas del beta-caroten, la vitamina E y la vitamina A. en resumen, La astaxantina tiene propiedades similares a las vitaminas. Algunos investigadores han demostrado las excelentes funciones biológicas de la astaxantina, tales como la inhibición de la oxidde los ácidos grasos poliinsaturados, la protección contra los rayos ultravioleta, provitamina A actividad, mejorar la vista, la inmunidad, la formación de pigmentos y las conexiones nervi, y mejorar la fertilidad.

3 aplicaciones de astaxantina

3.1 astaxantina en la industria de piensos

Astaxanthin can be used as a feed additive for abalone, sturgeon, salmon, rainbow trout, red sea bream, crustaceans and ornamental fish, as well as various poultry and pigs. [6] Its main functions are: (1) to increase nutritional and commercial value as a natural pigment. Astaxanthin added to feed accumulates in fish and crustaceans, making the adults red, bright in color, and rich in nutrients. The general content is many times higher than that of adults. After meat and poultry are fed with astaxanthin-added feed, the amount of egg yolk increases, and the skin, feet, and beaks appear golden yellow, which greatly improves the nutritional and commercial value of eggs and meat. Eating these products is beneficial to human health. (2) As a natural hormone to improve reproductive ability [7]. Astaxanthin can be used as a natural hormone to promote fertilization of fish eggs, reduce embryonic mortality, promote individual growth, increase maturation speed and reproductive power. (3) As an immune enhancer to improve health. Astaxanthin is stronger than β-carotene in terms of its ability to scavenge free radicals and eliminate free radicals. It can promote the production of antibodies and enhance the immune function of animals. (4) Improves the color of skin and muscles. Adding 50mg/kg astaxanthin to the feed of ornamental fish such as red swordtail, pearl Mary fish and flower Mary fish can effectively improve the body color of the fish and enhance its ornamental value.

3.2 aplicación de astaxantina en cosméticos

Natural seaweed extract—astaxanthinEs la vitamina antioxidante más fuerte en la naturaleza y tiene la reputación de ser el "super vitamina E". Su actividad antioxidante es 550 veces la de la vitamina E, que puede proteger eficazmente la piel de los rayos ultravioleta (UVA, UVB). Cuando la piel se expone a la luz, consume putrescina [6]. Se utiliza como un fotoprotector potencial para prevenir el fotoenvejecimiento de la piel y prevenir el cáncer de piel. Su súper capacidad para eliminar los radicales libres puede prevenir que las células de la piel sean dañadas por los radicales libres, reduciendo la producción de arrugas y pecas. Además de sus muchos usos medicinales y aditivos, astaxantina es actualmente ampliamente utilizado como un nuevo ingrediente cosméen cremas, emulsiones, bállabial, productos para el cuidado de la piel y otros tipos de cosméticos debido a sus excelentes propiedades.

3.2.1 utilizado en cremas para el cuidado de la piel facial

Las características estructurales de la astaxantina lo hacen muy reactivo con los radicales libres y eliminellos [8], proporcionando un efecto antioxidante. Utilizado en productos para el cuidado dela piel, puede prevenir y retrasar el envejecimiento dela piel y reducir la aparición de arrugas y pecas. Ejemplo de una formulación utilizada en cremas para el cuidado de la piel para blanquey anti-envejecimiento (w/%): astaxantina natural en polvo 0,2, membrana soluble de cáscara de huevo 0,5, betaína de fosfato de cetil 0,5, squalano 10,0, cera blanca 5,0, alcohol de cetil 4.0, Span 60 2.0, Tween 60 2.0, glicer5.0, frag0.1, para 0, cetil fosfato de beta0. 5, squalane 10. 0, cera blanca 5. Alcohol cetílico 4. 0, lapso 60 2. 0, entre 60 2. 0, glicer5. 0, sabor 0. 1, metilparaben 0. 1, agua desionizada a 100. Esta fórmula hace que la piel húmeda, flexible y elástica. El uso a largo plazo puede reducir las arrugas, eliminar la pigmentación y blanque, y retrasar el envejecimiento dela piel.

3.2.2 uso en cosméticos con protector solar

La radiación ultravioleta es una causa importante del fotoenvejecimiento de la epidermis y del cáncer de piel. Astaxantina puede eliminar eficazmente los radicales libres producidos en el cuerpo por la radiación ultravioleta y regular y reducir estos daños fotoquímicos. Astaxantina también tiene un efecto especial sobre la transglutaminasa, que puede consumir putrescina cuando la piel está expuesta a la luz, lo que indica que astaxantina 's fuerte actividad antioxidante se puede utilizar como un agente fotoprotector potencial para prevenir el fotoenvejecimiento de la piel y prevenir el cáncer de piel. Fórmula de ejemplo para su uso en lociones de protección solar para proteger contra los rayos UV (w/%): polvo de astaxantina natural 0.5, cetil/alcohol estearílico 8, aceite blanco 4.5, palmitato de isoprop4.5, dimeticona 1.5, sPP-200 2.5, monoglicerato 2.5, lanolina 1.5, polietileno glicol 6000 0.5, aceite de coco 4, sPP-200 2.5, fragancia, conservante 0.1, agua desionizada a 100. Puede proporcionar protección de larga duración contra la radiación ultravioleta, resistir la oxid, eliminar los radicales libres, y proporcionar una excelente protección contra el bronceado, quemde sol, y el envejecimiento. Puede inhibir y aclarar la melanina durante mucho tiempo, proporcionando efectos blanqueadores duraderos en la piel.

3.2.3 colorante para cosméticos

Astaxanthin can be used as a fat-soluble pigment. Tiene un color rojo brillante y fuertes propiedades antioxidantes. En cosméticos, no sólo puede mantener eficazmente el color, el sabor y la vida útil, sino que también se utiliza como un colorde larga duración, como en barras de labios y glosas de labios.

3.2.4 cosméticos destinados a usos especiales

La astaxantina se utiliza en cosméticos no sólo como un excelente antioxidante y colorante, sino también como un agente auxiliar con efectos terapéuticos excepcionales [9]. Tiene muchos usos únicos: (1) como un peróxido antibactericomún, tiene el efecto de retrasar el envejecimiento. Astaxantina puede apagar una variedad de especies reactivas de oxígeno producido por la luz fuerte y la oxidexcesiva, prevenir el daño de especies reactivas de oxígeno a las células, y su capacidad antioxidante es significativamente mayor que otros carotenoides. (2) actividad anticancerosa: la astaxantina puede inhibir la peroxidde los organismos en el cuerpo, inhibiendo así el proceso mutagénico de las células cancerosas y jugando un papel anticancerígeno. (3) prevención de la aterosclerosis y enfermedades relacionadas: debido a las propiedades antioxidantes de la astaxantina, la oxidde los ácidos grasos insaturados en la sangre se inhi, los depósitos en las paredes de los vasos sanguíneos se reducen, y la formación de la aterosclerosis se inhibe. (4) mantener la salud de los ojos y del sistema nervioso central: la retina contiene una alta concentración de ácidos grasos poliinsaturados y una alta concentración de oxígeno, y el sistema nervioso central es rico en ácidos grasos insaturados y hierro, todos los cuales son extremadamente susceptibles al daño oxidativo. Astaxantina puede pasar a través de la barrera del líquido cerebroespinal sangre y apagar especies reactivas de oxígeno perjudicial. (5) mejora la inmunidad. Astaxantina tiene la mejor actividad en la inducde la división celular y un importante efecto inmunomodulador, y puede ser utilizado como un potenciinmune.

4 perspectivas

Astaxanthin, as a cosmetic ingredient with unique functions and a wide range of applications, has attracted widespread attention in the cosmetics industry at home and abroad. Cosmetics with astaxanthin as a functional ingredient have become a research topic in the international daily chemical industry, and their application prospects are very broad. The research and development of new cosmetics in China is also changing with each passing day, and the market competition is fierce. Natural and environmentally friendly cosmetic additives have become the main research direction today. Therefore, with the rapid development of science and technology and the trend of people advocating naturalness, it is necessary to make full use of domestic astaxanthin resources, research and develop new, high-end astaxanthin functional cosmetics to meet the growing needs of consumers and improve the health of the nation. The potential economic benefits and social effects are also obvious.

referencias

[1] Zheng Yuguo, Shen Yinchu. Tecnología de producción y aplicación de astaxantina [J]. Mercado de tecnología química, 2001, (2): 24-25.

[2] Yin Mingyan, Liu Jianguo, Zhang Jingpu. Revisión de investigaciones sobre Haematococcus pluvialis y astaxantina [J]. Bulletin of Marine Lake and Marsh, 1998, (2): 53-62.

[3] Li Haoming, Gao Lan. Estructura, función y aplicación de astaxantina [J]. Fine Chemicals, 2003, (1): 32-37.

[4] Wei Dong, Yan Xiaojun. Actividad superantioxidante de la astaxantina natural y su aplicación [J]. Chinese Journal of Marine Drugs, 2001, (4): 45-50.

[5] Fan Songxin. Propiedades y desarrollo de astaxantina [J]. Sea and Lake Salt and Chemical Industry, 2000, 29(6): 17-19.

[6] Lu Kai-xing, Jiang Xia-min, Zhai Xing-wen. Funciones biológicas y aplicaciones de astaxantina [J]. Journal of Ningbo University, 2003, (3): 95-98.

[7] Liu Hui-fang, Song Zhi-gang. Desarrollo y aplicación de astaxantina [J]. China Feed, 2002, (13): 12-13.

[8] Jin Longfei. Aplicación y preparación de astaxantina natural [J]. Shanxi Food Industry, 2002, (2): 9-12.

[9] Zhao Weikang. Bioquímica [M]. Beijing: China Traditional Chinese Medicine Publishing House, 1994.