Астаксантинът, известен на английски като астаксантин, е червен пигмент, който се среща широко в живите организми и въпреки че терминът "астаксантин" не се използва често в ежедневието, астаксантинът се среща в много видове човешка храна. Червеният цвят на повечето ракообразни като скариди, омари и раци се дължи на натрупването на астаксантин, естествен антиоксидант, който за първи път е изолиран от омари през 1938 г. и наречен астаксантин. През следващите десетилетия учените разбраха структурата и биологичната активност на този антиоксидант, чието химично наименование е: 3,3'-дихидрокси-4,4'-дикетонил-p,B'-каротин, молекулна формула C40H52O4, молекулно тегло 596. 86.
Астаксантинът е кето-каротеноид и терпеноидно ненаситено съединение. Астаксантинът лесно се окислява и става астаксантин след окисление. Астаксантинът в кристална форма е фин тъмно лилаво-кафяв прах с розов цвят и точка на топене около 224 градуса. Той е мастноразтворим, неразтворим във вода и лесно разтворим в органични разтворители като хлороформ, ацетон, бензен и въглероден дисулфид. Химическата структура на астаксантина се състои от четири изопренови единици, свързани чрез конюгирана двойна връзка, и две изопренови единици в двата края, за да образуват пръстенна структура с шест възли.
Естественият астаксантин е мощен гасител на синглетния кислород. Естественият астаксантин е по-ефективен от каротеноида, -каротина и зеаксантина за предотвратяване на пероксидацията на метилови естери на ненаситени мастни киселини, а неговата антиоксидантна активност е 550 пъти по-голяма от тази на витамин Е и 10 пъти по-голяма от тази на каротеноидите като -каротин, зеаксантин, лутеин и каротеноид , и е известен като "супер витамин Е" и "супер антиоксидант", Известен е като "супер витамин Е" и "супер антиоксидант". Експерименти с животни показват, че астаксантинът може да поглъща NO2, сулфид и дисулфид и също така да намали липидната пероксидация, ефективно инхибирайки индуцираната от свободните радикали липидна пероксидация. В същото време астаксантинът има противоракова активност, значително повлиява имунната функция на животните, засилва аеробния метаболизъм, значително повишава силата и толерантността на мускулите на човека и има антиинфекциозна активност.
Астаксантинът има хидроксилна група във всяка от крайните си пръстенни структури и тази свободна хидроксилна група може да образува естери с мастни киселини. Ако една от хидроксилните групи образува естер с мастна киселина, тя се нарича астаксантин моноестер; ако и двете хидроксилни групи образуват естер с мастна киселина, това се нарича астаксантин диестер. След естерификация неговата хидрофобност се повишава и двойният естер е по-липофилен от единичния естер.
Методите за производство на астаксантин са основно естествена екстракция и химичен синтез на две:
Естествено извличане на астаксантин.
Настоящите биологични източници на астаксантин се произвеждат главно чрез микробна ферментация и се извличат от карантии от обработка на ракообразни.
Астаксантинът се среща широко в сьомгата, скаридите, раците, декоративните риби и рибните яйца, както и в листата, цветята и плодовете на растенията. По-голямата част от морските ракообразни и риби съдържат астаксантин, но те се получават от морски микроводорасли, фитопланктон и растения чрез хранителната верига. Екстракцията от карантии от обработка на ракообразни е важен начин за производство на астаксантин и основните методи включват алкална екстракция, разтваряне на масло, метод с органичен разтворител и суперкритична екстракция с СО2 течност. Повечето от астаксантина, извлечен от организми, са трансструктурирани и безопасни за употреба.
Понастоящем най-широко съобщаваните както в страната, така и в международен план са дъговите водорасли. Дъждовният коколитофор е едноклетъчен организъм, който натрупва астаксантин в тялото, когато източникът на азот липсва по време на процеса на култивиране и ако двувалентните железни йони се добавят към хранителната среда, синтезът на астаксантин може значително да се увеличи и съдържанието му на астаксантин може да достигне 40 mg/L културален разтвор и 43 mg/g сухо клетъчно тегло. Производството на астаксантин от култивирана Chlorella се характеризира с бързо възпроизвеждане на едноклетъчни организми, проста култура, лесна екстракция и прах от водорасли може да се прилага директно в хранителната и фуражната промишленост, намалявайки разходите. В допълнение към Chlorella, астаксантинът се извлича и чрез култивиране на зелени водорасли, Chlamydomonas, Голи водорасли, Сенниконосни водорасли и др. Всички съдържат астаксантин.
Химичен синтез.
Тъй като съдържанието на астаксантин, произведен чрез метода на ферментация, е ниско, така че химическият синтез на астаксантин има конкурентно предимство. Синтезът на астаксантин изисква многоетапна химическа и биокаталитична реакция, за да завърши, в която ролята на биокатализата е да избере стереоконфигурацията на междинния въглероден атом или позицията на заместване на кислородния атом в процеса на синтез. Основното прекурсорно вещество за химическия синтез е (S)-3-оцетна киселина-4-оксо- -азуленон, който е продукт на асиметрична хидролиза на (R)-терпинеол ацетат от различни микроорганизми, последвано от техники за екстракция, разпределение на противоток и рекристализация. Това прекурсорно вещество се превръща реактивно в витриолова сол, съдържаща 15 въглеродни атома, и накрая се състои от две витриолови соли, съдържащи 15 въглеродни атома с a Накрая астаксантинът се образува чрез реакцията на две 15-въглеродни витриолови соли с {{ 10}} въглероден двоен алдехид.
Ако искате да научите повече подробности, свържете се с нас наhaozebio2014@gmail.com