¿Qué necesita saber sobre la astaxantina?

¿Qué es la astaxantina?

astaxantina is a red pigment widely found in living organisms. Also known as shrimp xanthin, lobster shell pigment, is a carotenoid, but also carotenoid synthesis of the highest level of product, dark pink, chemical structure similar to beta-carotene. It has strong antioxidant properties.

Astaxantina se encuentra comúnmente en los organismos vivos, especialmente en algunas plantas acuáticas comunes y animales (por ejemplo, el salmón, camar, diversas algas y algunas plumas de aves), y es el carotenoide más importante en las células de los organismos acuáticos. Astaxantina, que existe en la naturaleza, tiene una variedad de funciones fisiológicas prominentes, tales como la prevención de la oxidcelular, mejorar la inmunidad, anti-tumor, anti-fatiga, etc. Astaxantina se considera que es uno de los antioxidantes naturales más fuertes, que puede recoger eficazmente los radicales intraculares de oxígeno, mantener el equilibrio del medio ambiente interno y reducir la acumulación de células senescentes, así como mantener la estabilidad de las células y el ADN desde el interior hacia fuera [3].

¿Cuáles son las fuentes de astaxantina?

Extracción Natural

Astaxantina de origen natural se encuentra a menudo en ciertos animales, algas y microorganismos, en particular en camarones, cangrejo, peces y plumas de aves, y es seguro de usar y respetuoso del medio ambiente.

Haematococcus Pluvialis

Haematococcus pluvialis is a kind of single-celled microalgae, which is the most abundant astaxanthin in nature, and its astaxanthin content can reach 3.0% of the dry weight, or even higher, which is known as the natural astaxanthin "concentrate". And the rain of red algae astaxanthin whether in function or safety and other sources of astaxanthin have other incomparable advantages. Therefore, the haematococcus pluvialis is considered to be the best biological source of natural astaxanthin, with high nutritional and medicinal value.

Síntesis síntesis síntesis

La astaxantina sintetizquímicamente todavía tiene algunas ventajas competitivas, pero puede estar contaminada por otras sustancias nocivas durante el proceso de producción, dejando el producto con isómeros no naturales. La FDA de los Estados Unidos solo ha aprobado la astaxantina estructural para su uso como aditivo en acuicultura.

En la actualidad, hay 4 métodos principales para sintetizar astaxantina [4]:

1) síntesis química.

De acuerdo con la diferencia del principio específico, este método se puede dividir en método semisintético y método de síntesis total: método semisintético es el uso de carotenoides tales como la queratina,luteína and zeaxanthin as the synthesis material of astaxanthin, while the total synthesis method is mainly based on the use of chemical raw materials as the main raw materials, through a series of complex chemical synthesis reaction to prepare astaxanthin. The outstanding advantages of chemical synthesis of astaxanthin are low production cost, stable astaxanthin yield and high purity. However, the astaxanthin synthesized by this method often suffers from poor stability, safety and low antioxidant activity.

(2) algas rojas [5].

Among all known astaxanthin-synthesizing algae, the astaxanthin content of Rhodococcus aureus is the highest, and among all the organisms synthesizing astaxanthin, the astaxanthin accumulation of Rhodococcus aureus is exceptionally outstanding, and it is one of the best organisms for synthesizing astaxanthin, and the maximum amount of astaxanthin accumulated can be up to 4% of the dry weight of its cells. However, the disadvantages of this method are: slow growth, usually requiring a long culture period; astaxanthin synthesis is limited under normal growth conditions, which is a great disadvantage for the large-scale production of astaxanthin [6].

3) procesamiento de crustáceos [7].

Otro tipo de materia prima para la extracción de astaxantina es la chatarra de la transformación de crustáceos marinos, donde astaxantina existe en forma de conjugde pigmento-proteína mediante la combinación con proteínas eficaces. Dependiendo del método de extracción, los métodos nacionales e internacionales actuales incluyen la extracción alcalina, la solubilización del aceite y el método del solvente orgánico [8]. Como lejía puede darse cuenta del efecto de despolinización eficiente, el tratamiento de restos de crustáceos con lejleja caliente, astaxantina se disolverá junto con las proteínas, con el fin de lograr el propósito de la recogida eficiente; Tomando ventaja de la buena solubilidad de la astaxantina, el método de solubilización del aceite generalmente utiliza oleorresina comesticomo el aceite de soja como medio de extracción.

4) hongos.

En la naturaleza, los microorganismos fúncomo la levadura roja y la levadura roja tienen la capacidad de sintetizar astaxantina [9]. Entre ellos, la expresión de astaxantina de la levadura roja [10] es la más prominente, el contenido de astaxantina de la levadura roja de tipo salvaje puede ser de hasta 0,05% del peso seco de la bacteria, y algunas cepas mutantes de levadura roja puede incluso llegar a 0,3%, y su síntesis de carotenoides, astaxantina es el componente más importante, por lo que la levadura roja es la producción de fermentación microbiana más común de astaxantina cepas [11]. 11]. Por esta razón, S. rosenbergii es a menudo considerada como la mejor fuente de astaxantina después de Rhodococcus pyrenoidus.

En términos generales, los resultados de la fermentación microbiana están controlados tanto por las características genéticas de las bacterias como por el ambiente de cultivo. Mediante la alteración de la información genética de microorganismos a través de la mejora de la tecnología de mejoramiento, se pueden obtener cepas de S. rosenbergii con alto rendimiento de astaxantina [12]; Al mismo tiempo, la alteración del ambiente de cultivo de las levaduras también puede mejorar la producción de astaxantina, que incluye la optimización de la composición del medio de cultivo (medio de semilla, medio de fermentación, medio de suplementación), condición de pH, concentración de sustr, condición de oxígeno disuelto, tipo de aditivo y proceso de fermentación [13]. La optimización de las condiciones de cultivo de la levadura de fermentación roja (RFY) es un paso importante en el desarrollo de la RFY en China y en el extranjero [13]. Muchos académicos en el país y en el extranjero han elegido diferentes direcciones para la optimización del proceso de fermentación de la levadura roja, y han llegado a algunas valiosas conclusiones y reglas.

Método de extracción de astaxantina

Astaxantina se sintetiza en la célula, que es una sustancia intracelular, y la levadura roja es principalmente de forma ovalsola célula, y astaxantina representa alrededor de 0,12% de su peso seco. La pared celular es una típica configuración de "sándwich" de levadura compuesta de manano, glucan y proteína, y es de aproximadamente 24 nm de espesor, lo que también aumenta la dificultad de la extracción de astaxantina. Por lo tanto, con el fin de promover eficazmente la liberación de astaxantina, algunos estudiosos eligieron el método de autólisis por agua destilada o ácido cítrico, o primero destruir la estructura celular de las bacterias por trituración mecánica, y luego extraído por solventes orgánicos [14]. Comparación de los diferentes métodos, la forma ideal para lograr la producción industrial es el método de extracción por solvente orgánico, en este proceso de extracción sólido-líquido, incluyendo la penetración del solvente, disolución de pigmentos, difusión de solubilidad y una serie de pasos.

Además de astaxantina, por lo general hay astaxantina derivados, lípidos y otras impurezas en el extracto crudo de astaxantina, que afectan a los resultados de astaxantina análisis y detección, por lo que es necesario separar y puricon el fin de obtener astaxantina de alta pureza. Los métodos de purificación comúnmente utilizados incluyen cromatode columna, cromatolíquida de alto rendimiento, cromatode capa fina, recristalización, etc. Además, en los últimos años han surgido nuevas técnicas como la cromatode contracorriente de alta velocidad [15].

¿Cuál es la eficacia y aplicación de astaxantina?

Astaxanthin is similar to the properties of vitamin A, is a natural "eye health vitamin", can eliminate eye fatigue, help vision recovery. Elderly people and students often eat astaxanthin, help to regulate the biological clock, restore the normal rhythm of life. Widely used in functional food, health products and cosmetics and other anti-aging products.

Astaxantina tiene excelentes propiedades colorantes y propiedades antioxidantes. Sus excelentes propiedades colorantes pueden mejorar la calidad de la carne de ciertos pescados, mejorar el color y profundizar el color de las yemas. Astaxantina en el pienso es un ideal "nutricional" Los colorantes y sus ingredientes activos tienen un cierto efecto protector sobre la piel.

Referencias:

[1] Wu S. proceso ideológico, desafíos prácticos y camino práctico del concepto de alimentos al concepto de grandes alimentos [J]. Food Research,2023(6):4-9.

[2] Fan Qiao. Adaptabilidad al procesamiento y características digestivas de los huevos ricos en astaxantina [D]. Universidad Jiangnan,2022.

[3] Dou Xixi, Xu Yourui. Progreso de la extracción y purificación de astaxantina natural [J]. Chinese Marine Drugs,2023, 42(2):69-76.

[4] a Yuan, JIN Xian, CAI Jun. selección de cepas de alto rendimiento de astaxantina por mutagenesis compuesta y optimización de las condiciones de fermentación [J]. China Brewing,2023,42(5):91-96.

[5] CHENG Xiaomei, ZANG Xiaonan, WANG Zhendong, et al. Expresión procariótica y purificación de enzimas clave para la síntesis de astaxantina en Rhodococcus pyrenoidus[J]. Marine Lakes and Marshes Bulletin,2022,44(6):49-56.

[6] CHEN Tao, NUZE Che, YANG Fumei, et al. Aplicación de astaxantina natural de algas rojas [J]. Tecnología de ingeniería agrícola,2023,43(15):76-77.

[7] ZHANG Lehong,Gai Yongqiang,WANG Peng,et al. Proceso de extracción de astaxantina y quitina de restos de cangrejo [J]. Food Research and Development,2022,43(14):141-151.

[8] Fu Lidan. Microencapsulación y estabilidad de astaxantina en algas rojas [D]. Universidad Jinan,2018.

[9] Liu H-Chao. Extracción y amplia utilización de sustancias bioactivas de cáscaras de camarón [D]. Universidad del océano de Guangdong,2010.

[10] WANG Jufang, LIANG Shizhong. Progreso de la producción de astaxantina por phaffia rhodozyma[J]. Progreso de la producción de astaxantina por phaffia rhodozyma [J].

[11] Yin Q. estudio de las propiedades antiinflamatorias de la astaxantina y sus productos compuestos [D]. Universidad de ciencia y tecnología de Tianjin,2013.

[12] Wang Doren. Desarrollo y progreso de la aplicación de astaxantina [J]. Jiangxi Food Industry,2011(2):39-42.

[13] PAN Xueshan,LING Xueping, YE Zhiming, et al. Estrategia de la suplementación del nitrógeno para la producción de astaxantina por la levadura del pelo rojo [J]. Journal of Xiamen University,2013,52(4):545-552.

[14] Dai Yijun, Qin Huailan, Yuan Sheng. Desarrollo de Phaffia rhodozyma y su astaxantin [J]. Biotechnology, 1996(3):41-44.

[15] Liu Chuanju. Separación, análisis, caracterización y aplicación de sustancias fenólicas en ciruelas pasas [D]. Universidad agrícola Central de China,2009.

[16] YE Cheng-Yin. Producción de astaxantina por biofilm reactor rotativo cultivado con Erythrocystis rainbowensis[D].