アスタキサンチンについて知っておくべきことは?

アスタキサンチンは何ですか?

アスタキサンチン 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.

アスタキサンチンは、生物、特にいくつかの一般的な水生植物や動物(例えば、サケ、エビ、様々な藻類、いくつかの鳥の羽)に一般的に見られ、水生生物の細胞で最も重要なカロテノイドである。自然界に存在するアスタキサンチンは、細胞の酸化を防ぐ、免疫力を高める、抗腫瘍、抗疲労など、さまざまな生理機能が際立っている。アスタキサンチンは、細胞内の酸素ラジカルを効果的に除去し、内部環境のバランスを維持し、老化細胞の蓄積を減少させ、細胞とdnaの安定性を内側から維持することができる、最も強力な天然の抗酸化物質の一つと考えられています[3]。

アスタキサンチンの発生源は何ですか?

自然抽出

天然に存在するアスタキサンチンは、特定の動物、藻類、微生物、特にエビ、カニ、魚、鳥の羽に多く含まれており、安全で環境に優しい。

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.

合成

化学的に合成されたアスタキサンチンにはまだ競争上の優位性がありますが、製造過程で他の有害物質に汚染され、製品に不自然な異性体が残る可能性があります。米国fdaは、養殖における添加剤としての構造的アスタキサンチンのみを承認している。

現在、アスタキサンチンの合成には主に4つの方法がある[4]。

1)化学合成。

具体的な原理の違いから、この方法は半合成法と全合成法に分けられる。半合成法はケラチンなどのカロテノイドを用いる。ルテイン 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)紅藻[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)甲殻類の加工[7]。

また、アスタキサンチンを抽出する原料として、海洋甲殻類を加工した際に発生するスクラップがあります。抽出方法によっては、現在、国内外でアルカリ抽出法、油可溶化法、有機溶媒法が用いられている[8]。灰汁が効率的な脱タンパク質の効果を実現することができるように、熱い灰汁で甲殻類のスクラップを処理すると、アスタキサンチンは、タンパク質と一緒に溶解され、効率的な収集の目的を達成するために;油可溶化法は、アスタキサンチンの脂溶性を利用して、大豆油などの食用油脂を抽出媒体として用いる。

4)菌類。

自然界では、赤酵母や赤酵母などの真菌がアスタキサンチンを合成する能力を持っています[9]。赤い酵母を死滅させ、このうち、普段どおりのアスタキサンチン表情[10]で一番目立つのは、wild-type赤い酵母のアスタキサンチン内容まで言い渡すことができるアリゾナ州立大学ではの乾いた体重が細菌を0.05%毒性のある赤い酵母変異株届かも0.3%上昇、そのカロチノイド色素合成そのアスタキサンチンは最も重要な部品が赤の酵母は最も一般的な微生物発酵アスタキサンチンたおれ[11]の生产です。11]。このため、s. rosenbergiiはrhodococcus pyrenoidusに次ぐアスタキサンチンの最良の供給源であるとしばしば考えられている。

一般的に、微生物発酵の結果は、細菌の遺伝的特性と培養環境の両方によって制御されます。微生物の遺伝情報を改変して育種技術を改良することで、高いアスタキサンチンs . rosenbergii株を得ることができる[12];また、酵母の栽培環境を変えることで、培地(種子培地、発酵培地、補充培地)の組成、ph条件、基質濃度、溶存酸素条件、添加剤の種類、発酵プロセスの最適化など、アスタキサンチンの生産性を向上させることもできる[13]。赤色発酵酵母(rfy)の培養条件の最適化は、国内外のrfy発展の重要な一歩である[13]。国内外の多くの学者は、赤色酵母の発酵過程を最適化するために、さまざまな方向を選択し、いくつかの貴重な結論とルールを出した。

アスタキサンチン抽出方法

細胞内物質であるアスタキサンチンは細胞内で合成され、赤色酵母は主に楕円形の単一細胞で、乾燥重量の約0.12%を占める。細胞壁は酵母の典型的なサンドイッチ構造であり、マンナン、グルカン、タンパク質から構成され、厚さは約24 nmであり、これもまたアスタキサンチン抽出の難易度を高めている。そのため、アスタキサンチンの放出を効果的に促進するために、蒸留水やクエン酸による自己分解や、機械破砕によって細菌の細胞構造を破壊した後、有機溶媒で抽出する方法を選択する研究者もいる[14]。様々な方法の比較、工業生産を達成するための理想的な方法は、有機溶媒抽出法であり、この固液抽出プロセスでは、溶媒の浸透、顔料の溶解、溶解度の拡散と一連のステップを含む。

通常、アスタキサンチンの粗抽出物には、アスタキサンチン誘導体や脂質などの不純物が含まれており、分析・検出結果に影響を与えるため、高純度のアスタキサンチンを得るためには、アスタキサンチンを分離・精製する必要がある。精製にはカラムクロマトグラフィー、高性能液体クロマトグラフィー、薄膜クロマトグラフィー、再結晶法などがあります。さらに、近年、高速逆電流クロマトグラフィーなどの新しい技術が登場している[15]。

アスタキサンチンの有効性と応用は何ですか?

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.

アスタキサンチンは、優れた着色特性と抗酸化特性を有しています。その優れた着色特性は、特定の魚の肉の品質を向上させ、色を改善し、卵黄の色を深めることができます。飼料中のアスタキサンチンは理想的です"栄養"着色剤とその有効成分は、皮膚に一定の保護効果を持っています。

参照:

[1]呉s .の思想過程、実践的な挑戦と実践的な道を食品の概念から大きな食品の概念へ[j]。≪食品研究・2023(6):9。

[2]ファンだ。巧国アスタキサンチン豊富卵の加工適応性と消化特性[d]。江南大学、2022年。

【3】斗希、徐汝瑞。天然アスタキサンチンの抽出精製の進捗状況[j]。^ a b c d e f g h『日本海軍史』第2巻、1982年、69-76頁。

[4] yuan, jin xian, cai jun .への化合物変異原法による高収量アスタキサンチンの選択と発酵条件の最適化[j]。中国醸造では2023 42(5):91-96。

[5] cheng xiaomei, zang xiaonan, wang zhendong, et al。rhodococcus pyrenoidusにおけるアスタキサンチン合成のための原核生物学的発現と主要酵素の精製[j]。海兵隊、2022年湖や沼公報、44(6):49-56。

[6] chen tao, nuze che, yang fumei, et al。赤藻からの天然アスタキサンチンの応用[j]。農業工学技術2023 43(15):76-77。

[7] zhang lehong、gai yongqiang、wang pengらザリガニスクラップからのアスタキサンチンおよびキチンの抽出プロセス[j]。食べ物や研究開発2022年、43(14):141-151。

[8]福両。藻類におけるアスタキサンチンのマイクロカプセル化と安定性[d]。済南大学、2018年です。

[9]劉H-Chao。海老殻からの生物活性物質の抽出と総合的な利用[d]。2010年広東海洋大学。

【10】王居房、梁世忠。phaffia rhodozymaによるアスタキサンチン生産の進展[j]。phaffia rhodozymaによるアスタキサンチン生産の進展[j]。

[11] yin q .アスタキサンチンおよびその化合物の抗炎症性に関する研究[d]。2013年天津科技大学教授。

[12]王Doren。アスタキサンチンの開発と応用の進展[j]。江西食品業界2011年(2):39-42。

[13] pan xueshan, ling xuping, ye zhiming, et al。赤毛酵母によるアスタキサンチン生産のための窒素補給戦略[j]。日本学術振興会,2013,52(4):545-552。

【14】戴益軍、秦懐蘭、袁紹。phaffia rhodozymaとそのアスタキサンチンの開発[j]。1996年(平成8年(3)バイオテクノロジー:41-44。

【15】柳Chuanju。プルーンにおけるフェノール物質の分離、分析、特性評価および応用[d]。中央大学農学部、2009年。

[16]叶Cheng-Yin。erythrocystis rainbowensisを用いた回転式バイオフィルムリアクターによるアスタキサンチンの製造[d]。