Astaksantin, poznat na engleskom kao astaksantin, je crveni pigment koji se široko nalazi u živim organizmima, i iako se izraz "astaxanthin" ne koristi često u svakodnevnom životu, astaksantin se nalazi u mnogim vrstama ljudske hrane. Crvena boja većine rakova kao što su škampi, jastozi i rakovi nastala je zbog nakupljanja astaksantina, prirodnog antioksidansa koji je prvi put izoliran iz jastoga 1938. godine i nazvan astaksantin. U narednim decenijama naučnici su otkrili strukturu i biološku aktivnost ovog antioksidansa, čije je hemijsko ime: 3,3'-dihidroksi-4,4'-diketonil-p,B'-karoten, molekulske formule C40H52O4, molekulska težina 596. 86.
Astaksantin je keto-karotenoid i nezasićeno jedinjenje s terpenoidima. Astaksantin se lako oksidira, a nakon oksidacije postaje astaksantin. Astaksantin u kristalnom obliku je fin tamno ljubičasto-smeđi prah ružičaste boje i tališta od oko 224 stepena. Rastvorljiv je u mastima, nerastvorljiv u vodi i lako rastvorljiv u organskim rastvaračima kao što su hloroform, aceton, benzol i ugljični disulfid. Hemijska struktura astaksantina sastoji se od četiri izoprenske jedinice povezane konjugiranom dvostrukom vezom i dvije izoprenne jedinice na oba kraja kako bi formirale prstenastu strukturu sa šest čvorova.
Prirodni astaksantin je snažan gasitelj singletnog kiseonika. Prirodni astaksantin je učinkovitiji od karotenoida, -karotena i zeaksantina u sprječavanju peroksidacije metil estera nezasićenih masnih kiselina, a njegovo antioksidativno djelovanje je 550 puta veće od vitamina E i 10 puta veće od karotenoida kao što su -karoten, zeaksantin, lutein i karoten , i poznat je kao "super vitamin E" i "super antioksidant", poznat je kao "super vitamin E" i "super antioksidant". Eksperimenti na životinjama pokazali su da astaksantin može hvatati NO2, sulfid i disulfid, a također i smanjiti peroksidaciju lipida, efikasno inhibirajući peroksidaciju lipida izazvanu slobodnim radikalima. Istovremeno, astaksantin ima antikancerogeno djelovanje, značajno utječe na imunološku funkciju životinja, jača aerobni metabolizam, značajno povećava snagu i toleranciju ljudskih mišića te ima antiinfektivno djelovanje.
Astaksantin ima hidroksilnu grupu u svakoj od svojih terminalnih prstenastih struktura, a ova slobodna hidroksilna grupa može formirati estre sa masnim kiselinama. Ako jedna od hidroksilnih grupa formira ester sa masnom kiselinom, naziva se astaksantin monoester; ako obje hidroksilne grupe formiraju ester s masnom kiselinom, naziva se astaksantin diester. Nakon esterifikacije, njegova hidrofobnost je poboljšana i dvostruki ester je lipofilniji od pojedinačnog estera.
Metode proizvodnje astaksantina su uglavnom prirodna ekstrakcija i hemijska sinteza dva:
Prirodna ekstrakcija astaksantina.
Trenutni biološki izvori astaksantina uglavnom se proizvode mikrobnom fermentacijom i ekstrahiraju iz iznutrica prerade rakova.
Astaksantin se široko nalazi u lososu, škampima, rakovima, ukrasnim ribama i ribljim jajima, kao iu lišću, cvijeću i plodovima biljaka. Ogromna većina morskih rakova i riba sadrži astaksantin, ali se dobivaju iz morskih mikroalgi, fitoplanktona i biljaka kroz lanac ishrane. Ekstrakcija iz iznutrica prerade rakova je važan način proizvodnje astaksantina, a glavne metode uključuju alkalnu ekstrakciju, solubilizaciju ulja, metodu organskog rastvarača i superkritičnu ekstrakciju C02 tekućine. Većina astaksantina ekstrahovanog iz organizama je transstrukturirana i sigurna za upotrebu.
Trenutno, najčešće prijavljivane i domaće i međunarodne alge su dugine alge. Kišni kokolitofor je jednoćelijski organizam koji akumulira astaksantin u organizmu kada nedostaje izvor dušika tokom procesa uzgoja, a ako se u podlogu dodaju dvovalentni ioni željeza, može se značajno povećati sinteza astaksantina, a njegov sadržaj astaksantina može dostići 40 mg/L rastvora kulture i 43 mg/g težine suve ćelije. Proizvodnja astaksantina iz kultivisane hlorele karakteriše brza reprodukcija jednoćelijskih organizama, jednostavna kultura, laka ekstrakcija, a prah algi se može direktno primeniti u prehrambenoj industriji i industriji hrane za životinje, smanjujući troškove. Osim hlorele, astaksantin se ekstrahuje i uzgojem zelenih algi, Chlamydomonas, gole alge, umbelliferous alge, itd. sve sadrže astaksantin.
Hemijska sinteza.
Budući da je sadržaj astaksantina proizveden metodom fermentacije nizak, pa kemijska sinteza astaksantina ima konkurentsku prednost. Sinteza astaksantina zahtijeva višestepenu kemijsku i biokatalitičku reakciju da bi se završila, u kojoj je uloga biokatalize odabir stereo-konfiguracije srednjeg atoma ugljika ili supstitucijske pozicije atoma kisika u procesu sinteze. Glavna prekursorska supstanca za hemijsku sintezu je (S)-3-octena kiselina-4-okso- -azulenon, koji je proizvod asimetrične hidrolize (R)-terpineol acetata od strane različitih mikroorganizama, nakon čega slijede tehnike ekstrakcije, protustrujne distribucije i rekristalizacije. Ova prekursorska supstanca se reaktivno pretvara u so vitriola koja sadrži 15 atoma ugljika, i konačno se sastoji od dvije soli vitriola koje sadrže 15 atoma ugljika s a. Konačno, astaksantin nastaje reakcijom dvije 15- soli ugljičnog vitriola sa {{ 10}}ugljični dvostruki aldehid.
Ukoliko želite da saznate više detalja, kontaktirajte nas nahaozebio2014@gmail.com