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아스타잔틴이란?
다양한 조류 플라빈 또는 아스타잔틴으로도 알려진 아스타잔틴은 테르펜 불포화 화합물이며, 화학명은 3,3'-디하이드록시-4,4'-디케토-β, β'-카로틴, C40H52O4의 분자식입니다. 100kPa, 녹는점 216°C, 끓는점 774°C의 조건에서.
아스타잔틴은 동물(예: 수생 동물, 조류), 식물, 곰팡이, 조류 및 박테리아에서 널리 발견되며 인간 건강에 대한 명백한 이점으로 인해 "빨간 기적"으로 알려져 있습니다. 현재 아스타잔틴은 항산화, 항노화, 항종양, 심혈관 질환 예방 효과를 지닌 건강식품으로 포장되어 시중에 판매되고 있다.
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아스타잔틴이 생산되는 방법
1, 화학 합성 방법
합성 방법의 차이에 따라 아스타잔틴 합성 방법은 두 가지로 나뉘는데, 하나는 다른 카로티노이드의 산화에 의한 간접 합성 방법이고; 두 번째는 직접 합성 방법, 즉 일반적으로 사용되는 카로티노이드 단량체를 직접 합성하는 합성 방법입니다.
아스타잔틴의 화학적 합성은 생산 비용이 낮고 수율이 높으며 아스타잔틴 순도가 96% 이상에 도달할 수 있다는 장점이 있지만 합성 아스타잔틴의 유기체 흡수 및 이용률이 낮고 안정성, 안전성 및 항산화 활성이 자연 추출된 아스타잔틴보다 낮습니다. .
2, 천연 추출 방법
천연 아스타잔틴은 대부분 해양 생물에 존재하며, 천연 추출 방법은 으깬 새우와 게 및 기타 아스타잔틴이 풍부한 가공 부산물을 사용하고, 석회를 제거하고, 유기 용매를 사용하고, 아스타잔틴을 추출하는 기타 방법입니다. 이 방법은 양식 산업의 발전을 촉진하고 환경에 대한 폐기물 수산 부산물의 오염을 줄일 수 있습니다. 그러나, 폐기된 새우와 게의 갑각류에는 회분과 키틴의 함량이 높고, 아스타잔틴의 함량이 낮기 때문에 추출과정이 복잡해지고, 추출비용이 높은 문제가 있다.
3. 미생물 발효
아스타잔틴을 생산하기 위해 효모, 조류 및 박테리아를 사용하는 방법을 미생물 발효라고 합니다. 주요 균주에는 단세포 녹조류 홍조류, Chlorella vulgaris, red Fife 효모, 끈적끈적한 붉은 효모, 검 붉은 효모 및 Paracoccidioides가 포함됩니다.
생물반응기 발효 기계로 생산된 아스타잔틴은 구조가 잘 정의되어 있고 부산물이 적으며 환경 친화적입니다. 그러나 낮은 수확량, 엄격한 재배 조건, 높은 재배 비용 등의 요인으로 인해 제약을 받습니다. 미생물 발효에 의한 아스타잔틴 생산에서는 값싼 배양원료를 사용하고, 산업생산에 적용할 수 있도록 고품질의 고수율이 높은 균주를 선택하는 것이 핵심이다.
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아스타잔틴 생산 미생물
1、조류
많은 조류는 홍조류, 클라미도스페르뭄(chlamydospermum), 우산 조류, 벌거벗은 조류 등과 같은 아스타잔틴을 생산할 수 있습니다. 홍조류는 담수 단세포 녹조류이며, 그 세포내 아스타잔틴은 주로 이중 에스테르화 아스타잔틴과 단일 에스테르화 아스타잔틴이 존재하며, 소량의 자유 형태가 존재하며, 주요 조류 아스타잔틴 생산입니다.
그러나 로보닥스의 성장시간은 길고, 재배 조건이 까다로워 빛이 필요하며, 생산 장소가 제한되어 있고, 아스타잔틴이 두꺼운 포자에 존재하여 추출률이 낮고 연속성이 좋지 않은 문제가 있습니다.
2, 박테리아
아스타잔틴은 Pseudomonas aeruginosa, Paracoccidioides spp.와 같은 다양한 박테리아에서 발견됩니다. 및 박테로이데스 락티스. 대부분의 박테리아의 아스타잔틴 함량은 조류 및 적파이프 효모에 비해 훨씬 낮지만, 박테리아의 아스타잔틴 생산량이 낮은 문제는 아스타잔틴 합성 관련 유전자를 박테리아에 도입함으로써 개선될 수 있습니다.
박테리아 발효에 의한 아스타잔틴 생산은 천연 아스타잔틴의 생산 비용을 크게 줄일 수 있으며, 이는 미래 아스타잔틴 산업 생산에 중요합니다.
3. 효모
아스타잔틴의 효모 발효 생산에 사용되는 주요 균주에는 레드 파이프 효모, 끈적끈적한 레드 효모, 마린 레드 효모 및 크림슨 효모가 포함됩니다. Red Fife 효모 아스타잔틴 생산에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 다양한 탄소 및 질소 공급원을 사용하여 아스타잔틴을 생산할 수 있습니다.
2. 빠른 세포 성장과 재생, 고밀도 배양이 가능합니다.
3. 짧은 생산주기와 저렴한 비용
4. 인체에 쉽게 흡수되며 추출된 효모는 사료 첨가제로 직접 사용할 수 있습니다.
아스타잔틴의 효모 생합성 경로는 두 단계로 나누어집니다. 첫 번째 단계는 β-카로틴의 합성입니다. 두 번째 단계는 산화 및 수산화를 통해 β-카로틴으로부터 아스타잔틴을 생성하는 것입니다. 효모 아스타잔틴의 합성 경로는 다음과 같습니다:
효모 아스타잔틴의 합성 경로
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아스타잔틴 정제 방법
1, 아스타잔틴 벽 파괴 가공 방법
아스타잔틴은 세포 내 제품으로 일반적으로 효모 몸에서 추출되기 전에 벽 파괴, 추출 및 정제 단계를 거쳐야 합니다. 일반적으로 사용되는 벽 파괴 방법에는 기계적 방법, 화학적 방법, 효소적 방법 및 열처리가 포함됩니다.
기계적 방법은 기계적 장비를 사용하여 세포벽을 찢어 세포 삼투압을 통해 함유물을 방출하는 초음파 분쇄 방법, 비드 밀링 방법, 스프레이 충격 분쇄 방법 및 고압 균질화 방법입니다. 조작은 간단하지만 용액의 위치 중 온도가 너무 높아 아스타잔틴 손실이 발생하기 쉽습니다.
화학적 방법에는 주로 디메틸 설폭사이드 방법, 산 및 알칼리 가열 방법 및 유기 용매 침투 방법이 포함됩니다. 알칼리 추출과 산 소화의 벽을 깨뜨리려면 다량의 알칼리와 유기산이 소비되어야 하며, 이로 인해 유출 배출량이 증가하고 환경 오염이 발생하며, 산과 알칼리가 강할수록 아스타잔틴이 손상됩니다. 벽 파괴 추출을 위해 5.55 mol/L 젖산 농도, 30 ℃ 파쇄 온도를 사용하면 아스타잔틴의 손상을 줄일 수 있습니다.
효소 처리 조건은 온화하고, 장비에 대한 요구 사항은 낮으며, 이 공정은 환경 오염을 덜 일으키고, 추출된 아스타잔틴은 다른 방법으로 얻은 아스타잔틴보다 더 안정적입니다.
펄스 전기장, 고압 미세 유동화, 이온성 액체 및 기타 신기술과 같은 활성 성분의 추출을 위해 다양한 현대 추출 방법이 개발되었습니다.
2, 아스타잔틴 추출방법
아스타잔틴은 지용성 물질로 물에 불용성인 유기용매에 용해되며 아세톤, 에탄올, 메탄올, 석유에테르 및 기타 극성 유기용매를 사용하여 추출할 수 있습니다. 단일 용매로는 추출 효과가 제한되어 있어, 에틸아세테이트와 에탄올을 2:1로 혼합한 추출액을 사용하여 산열법으로 추출한 아스타잔틴의 함량이 단일 용액에 비해 현저히 높은 것을 발견했습니다. .
3, 아스타잔틴 정제 및 검출 방법
주로 박층 크로마토그래피와 컬럼 크로마토그래피를 이용한 아스타잔틴 정제, 박층 크로마토그래피는 조추출물의 조성을 간단하게 측정하는 데 사용할 수 있으며, 컬럼 크로마토그래피는 저렴한 장비, 고정상의 교체 및 교체로 인해 가장 일반적으로 사용되는 정제 방법입니다. 이동상이 편리합니다.
전처리 공정에는 박층 크로마토그래피와 컬럼 크로마토그래피가 적합하고, 후정제 공정에는 분취용 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용할 수 있어 정제 효과를 98% 이상 얻을 수 있지만, 전처리가 비용이 더 높습니다. 실험에서 아스타잔틴 생산량을 신속하게 확인하려면 일반적으로 UV-가시광선 분광광도법을 사용합니다.
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끝 맺는 말
아스타잔틴은 광범위한 발전 잠재력을 가지고 있으며 의약, 화장품, 건강 제품, 사료 첨가제 및 기타 측면에서 활용 가치와 개발 공간이 매우 큽니다.