Астаксантин, известный на английском языке как астаксантин, представляет собой красный пигмент, широко встречающийся в живых организмах, и хотя термин «астаксантин» не часто используется в повседневной жизни, астаксантин содержится во многих видах пищи человека. Красный цвет большинства ракообразных, таких как креветки, омары и крабы, обусловлен накоплением астаксантина, природного антиоксиданта, который впервые был выделен из омаров в 1938 году и назван астаксантином. В последующие десятилетия ученые выяснили структуру и биологическую активность этого антиоксиданта, химическое название которого: 3,3'-дигидрокси-4,4'-дикетонил-p,B'-каротин, молекулярная формула C40H52O4, молекулярная масса 596. 86.
Астаксантин представляет собой кето-каротиноид и терпеноидное ненасыщенное соединение. Астаксантин легко окисляется и после окисления становится астаксантином. Астаксантин в кристаллической форме представляет собой мелкий темно-фиолетово-коричневый порошок розового цвета с температурой плавления около 224°С. Он жирорастворим, нерастворим в воде и легко растворим в органических растворителях, таких как хлороформ, ацетон, бензол и сероуглерод. Химическая структура астаксантина состоит из четырех изопреновых звеньев, соединенных сопряженной двойной связью, и двух изопреновых звеньев на обоих концах, образующих шестиузловую кольцевую структуру.
Природный астаксантин является мощным гасителем синглетного кислорода. Природный астаксантин более эффективен, чем каротиноид, бета-каротин и зеаксантин в предотвращении перекисного окисления метиловых эфиров ненасыщенных жирных кислот, а его антиоксидантная активность в 550 раз выше, чем у витамина Е, и в 10 раз выше, чем у каротиноидов, таких как бета-каротин, зеаксантин, лютеин и каротиноид. , и известен как «супер витамин Е» и «супер антиоксидант». Он известен как «супер витамин Е» и «супер антиоксидант». Эксперименты на животных показали, что астаксантин может удалять NO2, сульфид и дисульфид, а также снижать перекисное окисление липидов, эффективно ингибируя перекисное окисление липидов, вызванное свободными радикалами. В то же время астаксантин обладает противораковой активностью, значительно влияет на иммунную функцию животных, усиливает аэробный обмен, значительно повышает мышечную силу и толерантность человека, обладает противоинфекционной активностью.
Астаксантин имеет гидроксильную группу в каждой из своих концевых кольцевых структур, и эта свободная гидроксильная группа может образовывать сложные эфиры с жирными кислотами. Если одна из гидроксильных групп образует сложный эфир с жирной кислотой, его называют моноэфиром астаксантина; если обе гидроксильные группы образуют эфир с жирной кислотой, его называют диэфиром астаксантина. После этерификации его гидрофобность повышается, и двойной эфир более липофилен, чем простой эфир.
Методы производства астаксантина в основном представляют собой естественную экстракцию и химический синтез двух:
Натуральное извлечение астаксантина.
Текущие биологические источники астаксантина в основном производятся путем микробной ферментации и извлекаются из отходов переработки ракообразных.
Астаксантин широко содержится в лососе, креветках, крабах, декоративных рыбах и рыбьей икре, а также в листьях растений, цветках и плодах. Подавляющее большинство морских ракообразных и рыб содержат астаксантин, но получают их из морских микроводорослей, фитопланктона и растений по пищевой цепи. Экстракция из отходов переработки ракообразных является важным способом производства астаксантина, и основные методы включают экстракцию щелочью, растворение в масле, метод органического растворителя и экстракцию сверхкритической жидкостью CO2. Большая часть астаксантина, извлеченного из организмов, трансструктурирована и безопасна для использования.
В настоящее время наиболее широко зарегистрированными как внутри страны, так и за рубежом являются радужные водоросли. Дождевой кокколитофор – одноклеточный организм, накапливающий астаксантин в организме при недостатке источника азота в процессе культивирования, а при добавлении в культуральную среду ионов двухвалентного железа синтез астаксантина может быть значительно повышен, а содержание астаксантина в нем может достигать 40 мг/л культурального раствора и 43 мг/г массы сухих клеток. Производство астаксантина из культивируемой хлореллы характеризуется быстрым воспроизводством одноклеточных организмов, простотой культивирования, легкой экстракцией, а порошок водорослей может быть непосредственно применен в пищевой и кормовой промышленности, что снижает затраты. В дополнение к хлорелле, астаксантин также извлекается путем культивирования зеленых водорослей, хламидомонады, голых водорослей, зонтичных водорослей и т. д. Все они содержат астаксантин.
Химический синтез.
Поскольку содержание астаксантина, полученного методом ферментации, низкое, химический синтез астаксантина имеет конкурентное преимущество. Для завершения синтеза астаксантина требуется многоступенчатая химическая и биокаталитическая реакция, в которой роль биокатализа заключается в выборе стереоконфигурации промежуточного атома углерода или замещающего положения атома кислорода в процессе синтеза. Основным исходным веществом для химического синтеза является (S)-3-уксусная кислота-4-оксо- -азуленон, который является продуктом асимметричного гидролиза (R)-терпинеола ацетата различными микроорганизмами, с последующей экстракцией, противоточным распределением и методами перекристаллизации. Это вещество-предшественник реактивно превращается в соль купороса, содержащую 15 атомов углерода, и, наконец, состоит из двух солей купороса, содержащих 15 атомов углерода, с а. Наконец, астаксантин образуется в результате реакции двух солей 15- углеродного купороса с {{ 10}}двойной углеродный альдегид.
Если вы хотите узнать более подробную информацию, свяжитесь с нами по адресуhaozebio2014@gmail.com