Astaxantina, cunoscută în limba engleză drept astaxanthin, este un pigment roșu care se găsește pe scară largă în organismele vii și, deși termenul „astaxanthin” nu este adesea folosit în viața de zi cu zi, astaxantina se găsește în multe tipuri de alimente umane. Culoarea roșie a majorității crustaceelor precum creveții, homarul și crabul se datorează acumulării de astaxantina, un antioxidant natural care a fost izolat pentru prima dată din homar în 1938 și numit astaxantina. În următoarele decenii, oamenii de știință au descoperit structura și activitatea biologică a acestui antioxidant, a cărui denumire chimică este: 3,3'-dihidroxi-4,4'-dicetonil-p,B'-caroten, formula moleculară C40H52O4, greutate moleculară 596. 86.
Astaxantina este un keto-carotenoid și un compus nesaturat terpenoid. Astaxantina se oxidează ușor și devine astaxantina după oxidare. Astaxantina sub formă de cristal este o pulbere fină de culoare violet-maro închis, cu o culoare roz și un punct de topire de aproximativ 224 de grade. Este solubil în grăsimi, insolubil în apă și ușor solubil în solvenți organici precum cloroform, acetonă, benzen și disulfură de carbon. Structura chimică a astaxantinei este compusă din patru unități de izopren conectate printr-o legătură dublă conjugată și două unități de izopren la ambele capete pentru a forma o structură de inel cu șase noduri.
Astaxantina naturală este un stingător puternic al oxigenului singlet. Astaxantina naturală este mai eficientă decât carotenoidul, -carotenul și zeaxantina în prevenirea peroxidării esterilor metilici ai acizilor grași nesaturați, iar activitatea sa antioxidantă este de 550 de ori mai mare decât a vitaminei E și de 10 ori mai mare decât a carotenoidelor, cum ar fi -carotenul, zeaxantina, luteina și carotenoizii. , și este cunoscut sub numele de „super vitamina E” și „super antioxidant”, este cunoscut ca „super vitamina E” și „super antioxidant”. Experimentele pe animale au arătat că astaxantina poate elimina NO2, sulfura și disulfura și, de asemenea, poate reduce peroxidarea lipidelor, inhibând eficient peroxidarea lipidelor indusă de radicalii liberi. În același timp, astaxantina are activitate anti-cancer, afectează semnificativ funcția imunitară a animalelor, întărește metabolismul aerob, îmbunătățește semnificativ rezistența și toleranța musculară umană și are activitate antiinfecțioasă.
Astaxantina are o grupare hidroxil în fiecare dintre structurile sale inelare terminale, iar această grupare hidroxil liberă poate forma esteri cu acizii grași. Dacă una dintre grupările hidroxil formează un ester cu un acid gras, se numește astaxantin monoester; dacă ambele grupări hidroxil formează un ester cu un acid gras, acesta se numește diester de astaxantină. După esterificare, hidrofobicitatea sa este îmbunătățită, iar esterul dublu este mai lipofil decât esterul simplu.
Metodele de producție a astaxantinei sunt în principal extracția naturală și sinteza chimică a două:
Extracția naturală a astaxantinei.
Sursele biologice actuale de astaxantina sunt produse în principal prin fermentație microbiană și extrase din organele de procesare a crustaceelor.
Astaxantina se găsește pe scară largă în somon, creveți, crabi, pești ornamentali și ouă de pește, precum și în frunzele plantelor, flori și fructe. Marea majoritate a crustaceelor marine și a peștilor conțin astaxantină, dar sunt obținute din microalge marine, fitoplancton și plante prin lanțul trofic. Extracția din organele de procesare a crustaceelor este o modalitate importantă de producere a astaxantinei, iar principalele metode includ extracția alcaline, solubilizarea uleiului, metoda cu solvent organic și extracția cu fluid C02 supercritic. Majoritatea astaxantinei extrase din organisme sunt trans-structurate și sunt sigure de utilizat.
În prezent, cel mai larg raportat atât pe plan intern, cât și internațional este algele curcubeu. Cocolitoforul ploios este un organism unicelular care acumulează astaxantina în organism atunci când sursa de azot lipsește în timpul procesului de cultură, iar dacă în mediul de cultură se adaugă ioni feroși divalenți, sinteza astaxantinei poate fi crescută semnificativ, iar conținutul său de astaxantină poate ajunge. 40 mg/L soluție de cultură și 43 mg/g greutate celule uscate. Producția de astaxantină din Chlorella cultivată se caracterizează prin reproducerea rapidă a organismelor unicelulare, cultura simplă, extracția ușoară, iar pulberea de alge poate fi aplicată direct în industria alimentară și a furajelor, reducând costurile. În plus față de Chlorella, astaxantina este extrasă și prin cultivarea algelor verzi, Chlamydomonas, Naked Algees, Umbelliferous Alges etc. toate conțin astaxantina.
Sinteză chimică.
Deoarece conținutul de astaxantină produs prin metoda de fermentație este scăzut, astfel încât sinteza chimică a astaxantinei are un avantaj competitiv. Sinteza astaxantinei necesită o reacție chimică și biocatalitică în mai multe etape pentru a finaliza, în care rolul biocatalizei este de a selecta stereo-configurația atomului de carbon intermediar sau poziția de substituție a atomului de oxigen în procesul de sinteză. Principala substanță precursoare pentru sinteza chimică este (S)-3-acidul acetic{-4-oxo{- -azulenona, care este produsul hidrolizei asimetrice a acetatului de (R)-terpineol de către diferite microorganisme, urmate de tehnici de extracție, distribuție în contracurent și recristalizare. Această substanță precursor este transformată în mod reactiv într-o sare de vitriol care conține 15 atomi de carbon și, în final, constă din două săruri de vitriol care conțin 15 atomi de carbon cu o În cele din urmă, astaxantina se formează prin reacția a două 15-săruri de vitriol de carbon cu un {{ 10}}aldehidă dublă de carbon.
Dacă doriți să aflați mai multe detalii, contactați-ne la adresahaozebio2014@gmail.com