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

En 933, R. Kuhn y otros [1] extrajeron un cristal rojo violáceo de camarón y cangrejo, al que llamaron ovester. Sin embargo, más tarde se descubrió en 1938 que no era un éster, sino un nuevo carotenoestrechamente relacionado con la astaxantina. Luego fue nombrado astaxantina y su estructura química fue determinada. Astaxantina es un pigmento rojo que se encuentra ampliamente en los organismos vivos. Aunque el término "astaxantina" no se utiliza comúnmente en la vida diaria, astaxantina se encuentra en muchos tipos de alimentos humanos. El color rojo de la mayoría de los crustáceos como camarones, langosta y cangrejo se debe a la acumulación de astaxantina. El color de la carne de algunos peces como el salmón es también el resultado de la acumulación de astaxantina. La astaxantina es un carotenoide con una amplia gama de aplicaciones. Debido a su especial coloración y funciones fisiológicas, ha atraído la atención de investigadores e industrias en la industria química, alimentaria y cosmética en el país y en el extranjero en los últimos años.

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 polimerización se utiliza en el extranjeroExtracto de 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

Muchas algas pueden producir astaxantina, y Haematococcus pluvialis [2] es un alga muy importante que produce astaxantina. Si hay una falta de nitrógeno durante el cultivo de esta alga, astaxantina se acumulen en las algas. Si Fe2+ se añade al medio de cultivo, la síntesis de astaxantina se incrementsignificativamente, y la morfocelular va a cambiar de las células vegeta sacos celulares. La intensidad de la luz, la duración y la naturaleza de la luz afectan a la acumulación de astaxantina. Haematococcus pluvialis contiene de 0,2% a 2,0% de astaxantina, pero el ciclo de cultivo largo, la necesidad de luz y la interrupción celular no son propipara la producción a gran escala.

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).

La propiedad importante de astaxantina es sus propiedades antioxidantes [4]. La oxidbiológica es el proceso por el cual sustancias orgánicas como azúcares, lípidos y proteínas sufren una serie de descomposición oxiden el cuerpo, en última instancia, la generación de dióxido de carbono y agua y la liberación de energía. La oxidbiológica es esencial para la vida. Bajo circunstancias normales, las reacciones de oxidson reguladas y controladas por el cuerpo, pero cuando se producen radicales libres, se producen reacciones de peroxid. Los radicales libres son átomos o grupos de átomos con electrones no empare, como el radical de anión superóxido (O2 ·), el radical hidroxilo (OH ·), el radical de hidrógeno (H ·) y el radical metilo (CH3 ·). Los radicales son muy activos y altamente reactivos, y pueden desencadreacciones en cadena que causan la peroxidlipíen las membranas biológicas, destruyendo así la estructura y la función de la membrana. Pueden causar desnaturalización de proteínas y reticul, inactivar enzimas y hormonas, reducir el cuerpo 's capacidad inmune, destruir la estructura de los ácidos nucle, causar alteraciones metabólicas, etc.[5].

Las moléculas de astaxantina tienen largos enlaces dobles conjug, grupos hidroxilo y cetonas insaturen los extremos de las cadenas de doble enlace conjug, entre los cuales los grupos hidroxilo y cetona forman una cetona -hidroxi. Todas estas estructuras tienen efectos electrónicos relativamente activos, que pueden proporcionar electrones a los radicales libres o atraer los electrones no apareados de los radicales libres. Se puede ver que las características estructurales de astaxantina que sea extremadamente reactivo con los radicales libres, que elimina los radicales libres y tiene un efecto antioxidante.

Estudios han demostrado queAstaxantina tiene una propiedad antioxidanteQue es más de 10 veces más alto que − -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

Astaxantina se puede utilizar como aditivo alimenticio para abul, esturión, salmón, trucha arco iris, besugo, crustáceos y peces ornamentales, así como diversas aves de corral y cerdos. [6] sus principales funciones son: (1) aumentar el valor nutricional y comercial como pigmento natural. Astaxantina añadido a la alimentación se acumula en peces y crustáceos, por lo que los adultos de color rojo, brillante en color, y rico en nutrientes. El contenido general es muchas veces más alto que el de los adultos. Después de que la carne y las aves de corral son alimentadas con alimento agregado con astaxantina, la cantidad de yema de huevo aumenta, y la piel, las patas y los picos aparecen de color amarillo dorado, lo que mejora en gran medida el valor nutricional y comercial de los huevos y la carne. Comer estos productos es beneficioso para la salud humana. (2) como una hormona natural para mejorar la capacidad reproductiva [7]. Astaxantina se puede utilizar como una hormona natural para promover la fertilización de huevos de pescado, reducir la mortalidad embrion, promover el crecimiento individual, aumentar la velocidad de maduración y el poder reproductivo. (3) como potenciador inmune para mejorar la salud. La astaxantina es más fuerte que el beta-carotenen términos de su capacidad para eliminar radicales libres. Puede promover la producción de anticuerpos y mejorar la función inmune de los animales. (4) mejora el color de la piel y los músculos. La adición de 50mg/kg de astaxantina para el alimento de peces ornamentales, tales como cola de espada roja, pez perla María y el pez María flor puede mejorar eficazmente el color del cuerpo de los peces y mejorar su valor ornamental.

3.2 aplicación de astaxantina en cosméticos

La astaxantina es la vitamina antioxidante más fuerte en la naturaleza y tiene la reputación de ser la "súper 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

Astaxantina se puede utilizar como un pigmento soluble en grasa. 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

La astaxantina, como ingrediente cosmécon funciones únicas y una amplia gama de aplicaciones, ha atraído la atención de la industria cosmética nacional e internacional. Cosméticos con astaxantina como ingrediente funcional se han convertido en un tema de investigación en la industria química diaria internacional, y sus perspectivas de aplicación son muy amplias. La investigación y el desarrollo de nuevos cosméticos en China también está cambiando con cada día que pasa, y la competencia en el mercado es feroz. Los aditivos cosméticos naturales y respetucon el medio ambiente se han convertido hoy en día en la principal línea de investigación. Por lo tanto, con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología y la tendencia de la gente que defiende la naturalidad, es necesario hacer pleno uso de los recursos nacionales astaxantina, la investigación y el desarrollo de nuevos, de alta gama astaxantina cosméticos funcionales para satisfacer las crecientes necesidades de los consumidores y mejorar la salud de la nación. También son evidentes los beneficios económicos y los efectos sociales potenciales.

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.