Η ασταξανθίνη, γνωστή στα αγγλικά ως ασταξανθίνη, είναι μια κόκκινη χρωστική ουσία που απαντάται ευρέως σε ζωντανούς οργανισμούς και παρόλο που ο όρος "ασταξανθίνη" δεν χρησιμοποιείται συχνά στην καθημερινή ζωή, η ασταξανθίνη βρίσκεται σε πολλά είδη ανθρώπινης τροφής. Το κόκκινο χρώμα των περισσότερων καρκινοειδών όπως οι γαρίδες, ο αστακός και το καβούρι οφείλεται στη συσσώρευση ασταξανθίνης, ενός φυσικού αντιοξειδωτικού που απομονώθηκε για πρώτη φορά από τον αστακό το 1938 και ονομάστηκε ασταξανθίνη. Τις επόμενες δεκαετίες, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τη δομή και τη βιολογική δραστηριότητα αυτού του αντιοξειδωτικού, του οποίου η χημική ονομασία είναι: 3,3'-διυδροξυ-4,4'-δικετονυλ-p,B'-καροτίνη, μοριακός τύπος C40H52O4, μοριακό βάρος 596. 86.
Η ασταξανθίνη είναι ένα κετο-καροτενοειδές και μια τερπενοειδής ακόρεστη ένωση. Η ασταξανθίνη οξειδώνεται εύκολα και γίνεται ασταξανθίνη μετά την οξείδωση. Η ασταξανθίνη σε κρυσταλλική μορφή είναι μια λεπτή σκούρα μωβ-καφέ σκόνη με ροζ χρώμα και σημείο τήξης περίπου 224 βαθμούς. Είναι λιποδιαλυτό, αδιάλυτο στο νερό και εύκολα διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες όπως χλωροφόρμιο, ακετόνη, βενζόλιο και δισουλφίδιο του άνθρακα. Η χημική δομή της ασταξανθίνης αποτελείται από τέσσερις μονάδες ισοπρενίου που συνδέονται με έναν συζευγμένο διπλό δεσμό και δύο μονάδες ισοπρενίου στα δύο άκρα για να σχηματίσουν μια δομή δακτυλίου με έξι κόμβους.
Η φυσική ασταξανθίνη είναι ένας ισχυρός αποσβεστήρας του απλού οξυγόνου. Η φυσική ασταξανθίνη είναι πιο αποτελεσματική από τα καροτενοειδή, το -καροτένιο και τη ζεαξανθίνη στην πρόληψη της υπεροξείδωσης των μεθυλεστέρων ακόρεστων λιπαρών οξέων και η αντιοξειδωτική της δράση είναι 550 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της βιταμίνης Ε και 10 φορές εκείνη των καροτενοειδών όπως -καροτίνη, ζεαξανθίνη, λουτεΐνη και καροτενοειδή , και είναι γνωστή ως «σούπερ βιταμίνη Ε» και «σούπερ αντιοξειδωτική», Είναι γνωστή ως «σούπερ βιταμίνη Ε» και «σούπερ αντιοξειδωτική». Πειράματα σε ζώα έδειξαν ότι η ασταξανθίνη μπορεί να καθαρίσει το ΝΟ2, τα σουλφίδια και τα δισουλφίδια και επίσης να μειώσει την υπεροξείδωση των λιπιδίων, αναστέλλοντας αποτελεσματικά την υπεροξείδωση των λιπιδίων που προκαλείται από ελεύθερες ρίζες. Ταυτόχρονα, η ασταξανθίνη έχει αντικαρκινική δράση, επηρεάζει σημαντικά την ανοσολογική λειτουργία των ζώων, ενισχύει τον αερόβιο μεταβολισμό, ενισχύει σημαντικά τη μυϊκή δύναμη και την ανοχή του ανθρώπου και έχει αντιμολυσματική δράση.
Η ασταξανθίνη έχει μια ομάδα υδροξυλίου σε κάθε μια από τις δομές του τερματικού δακτυλίου της και αυτή η ελεύθερη υδροξυλομάδα μπορεί να σχηματίσει εστέρες με λιπαρά οξέα. Εάν μία από τις ομάδες υδροξυλίου σχηματίζει έναν εστέρα με ένα λιπαρό οξύ, ονομάζεται μονοεστέρας ασταξανθίνης. Εάν και οι δύο ομάδες υδροξυλίου σχηματίζουν έναν εστέρα με ένα λιπαρό οξύ, ονομάζεται διεστέρας ασταξανθίνης. Μετά την εστεροποίηση, η υδροφοβικότητά του ενισχύεται και ο διπλός εστέρας είναι πιο λιπόφιλος από τον απλό εστέρα.
Οι μέθοδοι παραγωγής ασταξανθίνης είναι κυρίως φυσική εκχύλιση και χημική σύνθεση δύο:
Φυσική εκχύλιση ασταξανθίνης.
Οι τρέχουσες βιολογικές πηγές ασταξανθίνης παράγονται κυρίως με μικροβιακή ζύμωση και εξάγονται από τα παραπροϊόντα επεξεργασίας καρκινοειδών.
Η ασταξανθίνη βρίσκεται ευρέως στον σολομό, τις γαρίδες, τα καβούρια, τα διακοσμητικά ψάρια και τα αυγά των ψαριών, καθώς και σε φύλλα φυτών, άνθη και φρούτα. Η συντριπτική πλειοψηφία των θαλάσσιων καρκινοειδών και των ψαριών περιέχει ασταξανθίνη, αλλά προέρχεται από θαλάσσια μικροφύκη, φυτοπλαγκτόν και φυτά μέσω της τροφικής αλυσίδας. Η εκχύλιση από τα παραπροϊόντα επεξεργασίας καρκινοειδών είναι ένας σημαντικός τρόπος παραγωγής ασταξανθίνης και οι κύριες μέθοδοι περιλαμβάνουν την εκχύλιση αλκαλίων, τη διαλυτοποίηση ελαίου, τη μέθοδο οργανικού διαλύτη και την εκχύλιση με υπερκρίσιμο υγρό C02. Η πλειονότητα της ασταξανθίνης που εξάγεται από οργανισμούς είναι διαδομημένη και ασφαλής στη χρήση.
Επί του παρόντος, το πιο ευρέως αναφερόμενο τόσο εγχώρια όσο και διεθνώς είναι τα φύκια του ουράνιου τόξου. Το Rainy coccolithophore είναι ένας μονοκύτταρος οργανισμός που συσσωρεύει ασταξανθίνη στο σώμα όταν λείπει η πηγή αζώτου κατά τη διαδικασία καλλιέργειας και εάν προστεθούν δισθενή ιόντα σιδήρου στο μέσο καλλιέργειας, η σύνθεση της ασταξανθίνης μπορεί να αυξηθεί σημαντικά και η περιεκτικότητά της σε ασταξανθίνη μπορεί να φτάσει 40 mg/L διάλυμα καλλιέργειας και 43 mg/g βάρους ξηρού κυττάρου. Η παραγωγή ασταξανθίνης από καλλιεργημένη Chlorella χαρακτηρίζεται από γρήγορη αναπαραγωγή μονοκύτταρων οργανισμών, απλή καλλιέργεια, εύκολη εκχύλιση και η σκόνη φυκών μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας στη βιομηχανία τροφίμων και ζωοτροφών, μειώνοντας το κόστος. Εκτός από τη Chlorella, η ασταξανθίνη εξάγεται επίσης με καλλιέργεια πράσινων φυκών, Chlamydomonas, Naked algae, Umbelliferous algae κ.λπ. όλα περιέχουν ασταξανθίνη.
Χημική σύνθεση.
Επειδή η περιεκτικότητα σε ασταξανθίνη που παράγεται με τη μέθοδο της ζύμωσης είναι χαμηλή, επομένως η χημική σύνθεση της ασταξανθίνης έχει ανταγωνιστικό πλεονέκτημα. Η σύνθεση της ασταξανθίνης απαιτεί μια χημική και βιοκαταλυτική αντίδραση πολλαπλών σταδίων για να ολοκληρωθεί, στην οποία ο ρόλος της βιοκατάλυσης είναι να επιλέξει τη στερεοδιάταξη του ενδιάμεσου ατόμου άνθρακα ή τη θέση υποκατάστασης του ατόμου οξυγόνου στη διαδικασία σύνθεσης. Η κύρια πρόδρομη ουσία για τη χημική σύνθεση είναι το (S)-3-οξικό οξύ-4-οξο- -αζουλενόνη, το οποίο είναι προϊόν ασύμμετρης υδρόλυσης της οξικής (R)-τερπινεόλης από διαφορετικούς μικροοργανισμούς, ακολουθούμενη από τεχνικές εκχύλισης, διανομής αντίθετου ρεύματος και ανακρυστάλλωσης. Αυτή η πρόδρομη ουσία μετατρέπεται αντιδραστικά σε ένα άλας βιτριολίου που περιέχει 15 άτομα άνθρακα και τελικά αποτελείται από δύο άλατα βιτριολίου που περιέχουν 15 άτομα άνθρακα με ένα Τέλος, η ασταξανθίνη σχηματίζεται από την αντίδραση δύο 15-αλάτων υαλοειδούς άνθρακα με ένα {{ 10}}ανθρακική διπλή αλδεΰδη.
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερες λεπτομέρειες, επικοινωνήστε μαζί μας στοhaozebio2014@gmail.com