Astaxantín, v angličtine známy ako astaxantín, je červený pigment, ktorý sa bežne vyskytuje v živých organizmoch, a hoci sa výraz „astaxantín“ v každodennom živote často nepoužíva, astaxantín sa nachádza v mnohých druhoch ľudskej potravy. Červená farba väčšiny kôrovcov, ako sú krevety, homáre a kraby, je spôsobená akumuláciou astaxantínu, prírodného antioxidantu, ktorý bol prvýkrát izolovaný z homára v roku 1938 a pomenovaný ako astaxantín. V nasledujúcich desaťročiach vedci prišli na štruktúru a biologickú aktivitu tohto antioxidantu, ktorého chemický názov je: 3,3'-dihydroxy-4,4'-diketonyl-p,B'-karotén, molekulový vzorec C40H52O4, molekulová hmotnosť 596. 86.
Astaxantín je ketokarotenoid a terpenoidná nenasýtená zlúčenina. Astaxantín sa ľahko oxiduje a po oxidácii sa stáva astaxantínom. Astaxantín v kryštalickej forme je jemný tmavofialovo-hnedý prášok s ružovou farbou a teplotou topenia približne 224 stupňov. Je rozpustný v tukoch, nerozpustný vo vode a ľahko rozpustný v organických rozpúšťadlách, ako je chloroform, acetón, benzén a sírouhlík. Chemická štruktúra astaxantínu sa skladá zo štyroch izoprénových jednotiek spojených konjugovanou dvojitou väzbou a dvoch izoprénových jednotiek na oboch koncoch, aby vytvorili šesťuzlovú kruhovú štruktúru.
Prírodný astaxantín je silný tlmič singletového kyslíka. Prírodný astaxantín je účinnejší ako karotenoid, karotén a zeaxantín v prevencii peroxidácie metylesterov nenasýtených mastných kyselín a jeho antioxidačná aktivita je 550-krát vyššia ako u vitamínu E a 10-krát vyššia ako u karotenoidov, ako je karotén, zeaxantín, luteín a karotenoid , a je známy ako "super vitamín E" a "super antioxidant", Je známy ako "super vitamín E" a "super antioxidant". Experimenty na zvieratách ukázali, že astaxantín dokáže zachytávať NO2, sulfid a disulfid a tiež znižuje peroxidáciu lipidov, čím účinne inhibuje peroxidáciu lipidov vyvolanú voľnými radikálmi. Astaxantín má zároveň protirakovinovú aktivitu, výrazne ovplyvňuje imunitnú funkciu zvierat, posilňuje aeróbny metabolizmus, výrazne zvyšuje svalovú silu a toleranciu človeka a pôsobí protiinfekčne.
Astaxantín má hydroxylovú skupinu v každej zo svojich terminálnych kruhových štruktúr a táto voľná hydroxylová skupina môže tvoriť estery s mastnými kyselinami. Ak jedna z hydroxylových skupín tvorí ester s mastnou kyselinou, nazýva sa to astaxantín monoester; ak obe hydroxylové skupiny tvoria ester s mastnou kyselinou, nazýva sa to diester astaxantínu. Po esterifikácii sa jeho hydrofóbnosť zvýši a dvojitý ester je lipofilnejší ako jednoduchý ester.
Metódy výroby astaxantínu sú hlavne prirodzená extrakcia a chemická syntéza dvoch:
Prirodzená extrakcia astaxantínu.
Súčasné biologické zdroje astaxantínu sa vyrábajú najmä mikrobiálnou fermentáciou a extrahujú sa z drobov spracovávaných kôrovcami.
Astaxantín je široko obsiahnutý v lososoch, krevetách, kraboch, okrasných rybách a rybích vajciach, ako aj v listoch rastlín, kvetoch a ovocí. Prevažná väčšina morských kôrovcov a rýb obsahuje astaxantín, ale získavajú sa z morských mikrorias, fytoplanktónu a rastlín prostredníctvom potravinového reťazca. Extrakcia drobov zo spracovania kôrovcov je dôležitým spôsobom výroby astaxantínu a medzi hlavné metódy patrí extrakcia alkálií, solubilizácia oleja, metóda organických rozpúšťadiel a extrakcia superkritickým C02 tekutinou. Väčšina astaxantínu extrahovaného z organizmov je trans-štruktúrovaná a je bezpečná na použitie.
V súčasnosti sú dúhové riasy najčastejšie uvádzané na domácej aj medzinárodnej úrovni. Daždivý kokkolitofor je jednobunkový organizmus, ktorý pri nedostatku zdroja dusíka počas kultivačného procesu akumuluje v tele astaxantín a ak sa do kultivačného média pridajú dvojmocné železnaté ióny, môže sa výrazne zvýšiť syntéza astaxantínu a jeho obsah astaxantínu môže dosiahnuť 40 mg/l kultivačného roztoku a 43 mg/g suchej hmotnosti buniek. Výroba astaxantínu z kultivovanej Chlorelly sa vyznačuje rýchlou reprodukciou jednobunkových organizmov, jednoduchou kultiváciou, ľahkou extrakciou a prášok z rias možno priamo aplikovať v potravinárskom a krmivárskom priemysle, čím sa znižujú náklady. Okrem Chlorelly sa astaxantín získava aj kultiváciou zelených rias, Chlamydomonas, Nahých rias, Umbelliferous rias atď., všetky obsahujú astaxantín.
Chemická syntéza.
Pretože obsah astaxantínu vyrobeného fermentačnou metódou je nízky, chemická syntéza astaxantínu má konkurenčnú výhodu. Na dokončenie syntézy astaxantínu je potrebná viacstupňová chemická a biokatalytická reakcia, v ktorej úlohou biokatalýzy je vybrať stereokonfiguráciu intermediárneho atómu uhlíka alebo substitučnú polohu atómu kyslíka v procese syntézy. Hlavnou prekurzorovou látkou pre chemickú syntézu je (S)-3-kyselina octová-4-oxo- -azulenón, ktorá je produktom asymetrickej hydrolýzy (R)-terpineolacetátu rôznymi mikroorganizmami, nasleduje extrakcia, protiprúdová distribúcia a rekryštalizačné techniky. Táto prekurzorová látka sa reaktívne premieňa na vitriolovú soľ obsahujúcu 15 uhlíkových atómov a nakoniec pozostáva z dvoch vitriolových solí obsahujúcich 15 uhlíkových atómov s A Nakoniec sa astaxantín vytvorí reakciou dvoch 15-uhlíkových vitriolových solí s {{ 10}}uhlíkový dvojitý aldehyd.
Ak sa chcete dozvedieť viac podrobností, kontaktujte nás nahaozebio2014@gmail.com