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japonaisComment préparer la poudre naturelle d’astaxanthine?
L’astaxanthine est un pigment lipoSoluble dans l’eau[1] de couleur rouge-orange. On le retrouve largement chez les crustacés comme lA Aacrevette et le crabe, et c’est aussi un dérivé des caroténoïdes contenant de l’oxygène [2]. En général, une structure spéciale A atendance à produire des fonctions biologiques spéciales. Un grEt en plusnombre d’études ont montré que l’astaxanthine A Ade nombreuses activités physiologiques, telles que piéger efficacement les radicaux libres dans le corps, anti-âge [3], anti-tumeur [4], prévenir les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires [5], les maladies cardiovasculaires [6], protéger le foie [7], anti-diabète [8], etc. En outre, l’astaxanthine est un caroténoïde qui peut pénétrer les barrières hémato-encéphale et hémato-rétine, et a un effet positif sur l’amélioratiSur ledu système nerveux central et la fonctiSur lecérébrale [9].
1 méthode de préparation de l’astaxanthine naturelle poudre
1.1 méthode d’extractionau solvant organique
Un grEt en plusnombre d’études ont montré que l’acétone A un meilleur effet sur l’extractionde l’astaxanthine, car il contient un groupe carbonyle qui est très similaire à l’astaxanthine. Comparativement aux solvants organiques comme le méthanol, l’éthanol et l’acétonitrile, l’acétone a le taux de récupération le plus élevé pour l’extractionde l’astaxanthine [10]. De plus, Sachindra et Al., et al.ont constaté qu’un solvant mixte (rapport volume isopropanol:hexane = 1:1) a un taux d’extraction plus élevé de l’astaxanthine qu’un solvant organique unique [11]. Cependant, les solvants organiques comme l’acétone présentent des caractéristiques de faible point d’ébullition, de volatilité et de toxicité modérée, qui peuvent poser des risques pour la salubrité des aliments dans la transformation des aliments.
1.2 extraction assistée par micro-ondes
L’extraction assistée par micro-ondes est un nouveau type de technologie d’extraction développée sur la base de l’extraction traditionnelle au solvant organique. Des études ont montré que l’extraction d’astaxanthine d’haematococcus Pluvialis:par extraction assistée par micro-ondes est une méthode économique et efficace. Les micro-ondes peuvent être transmises par la biomasse de microalgues, ce qui augmente l’énergie cinétique intracellulaire et fait vibrer les particules liquides. L’augmentation subséquente de la température cellulaire et de la pression de la paroi cellulaire conduit à la lyse cellulaire. De plus, le procédé assisté par micro-ondes peut raccourcir le temps d’extraction en brisant les liaisons chimiques entre les molécules du solvant d’extraction et en favorisant la dissolution des ions à travers les pores de la matrice cellulaire [12]. La technique assistée par micro-ondes peut non seulement améliorer l’efficacité d’extraction de l’astaxanthine, mais également augmenter le taux d’extraction.
1.3 extraction assistée par ultrasons
L’extraction assistée par ultrasons est une technique moderne pour la récupération efficace de l’astaxanthine d’haematococcus pluvialis. Les ultrasons provoquent une cavitation qui détruit rapidement les parois cellulaires et améliore le transfert de l’agent d’extraction dans la matrice cellulaire [13]. La puissance des ultrasons, la température et la concentration de la solution sont les paramètres clés pour l’extraction de l’astaxanthine. Zou et Al., et al.ont obtenu un rendement d’astaxanthine de 27,58 mg/g à partir de biomasse d’haematococcus pluvialis en utilisant une extraction assistée par ultrasons dans les conditions suivantes: 200 W de puissance ultrasonique, 48% d’éthanol/acétate d’éthyle (rapport liquide/solide 20:1), 41,1 °C CCde température et 16,0 mdansd’extraction. Dans ces conditions, l’extraction assistée par ultrasons a permis d’obtenir un rendement d’astaxanthine de 27,58 mg/g à partir de biomasse d’haematococcus pluvialis [14].
1.4 hydrolyse enzymatique
L’astaxanthine naturelle existe sous trois formes: l’astaxanthine libre, les monoesters et les diesters de l’astaxanthine. La forme principale est le lipide d’astaxanthine plus stable, c.-à-d., astaxanthine monoesters et diesters [15-16]. Les méthodes de déglycérolisation des esters d’astaxanthine sont la saponificationet l’hydrolyse enzymatique. Afdansd’évaluer l’efficacité relative de l’enzymatique et de la saponification sur la déméthylation des esters naturels d’astaxanthine, Su et Al., et al.ont constaté que l’utilisation du cholestérol estérase peut complètement hydrolyser les esters d’astaxanthine, et sa dégradation et son isomérisation sont considérablement réduson[17].
1.5 extraction par fluide supercritique
L’extraction de fluide supercritique consiste à utiliser du CO2 supercritique comme solvant d’extraction pour entrer en contact avec leMatière première contenant de l’astaxanthine....... Les conditions optimales d’extraction de l’astaxanthine sont obtenues en ajustant différents paramètres d’extraction (température, temps, pression, additifs, etc.). L’extraction supercritique du CO2 peut être utilisée pour maximiser la rétention de l’activité biologique de l’astaxanthine, et les processus d’extraction et de séparation peuvent être combinés en un seul.
Les fluides supercritiques sont un état fluide spécial de la matière. Ils font référence à des substances qui peuvent être extraites des solides comme un gaz et dissoudre des substances comme un liquide à des températures et des pressions supérieures au point critique. L’extraction de fluide supercritique est une méthode d’extraction respectueuse de l’environnement car lorsque du CO2 est utilisé comme fluide supercritique, une extraction sans solvant peut être réalisée. En même temps, l’ajout d’hydrocarbures tels que l’éthanol ou le méthanol et des huiles naturelles au système peut augmenter l’affinité du CO2 pour différents solutés, augmentant ainsi le taux d’extraction de l’astaxanthine [1 8]. Cheng et Al., et al.ont utilisé une extraction de CO2 supercritique à basse pression dans un réacteur micrDe laluidique pour extraire des cellules sanguines cassées extraites avec une extraction de fluide supercritique et un co-solvant d’éthanol en 30 S., S., S.Le procédé d’extractiSur unété surveillé en temps réel à l’aide d’un canal optique. Environ 98% d’astaxanthine a été rapidement extrait en 30 L lau moyen d’une extraction par fluide supercritique et d’un co-solvant d’éthanol [19].
1.6 méthode d’extraction du pétrole
La méthode d’extraction d’huile est couramment utilisée pour extraire l’astaxanthine naturelle. L’huile de tournesol et l’huile de noix de coco peuvent extraire jusqu’à 26,3 μg/g et 24,7 μg/g d’astaxanthine, respectivement [20]. 7 μg/g [20]. La température a un effet significatif sur l’extraction de l’astaxanthine de l’huile de lin. A des températures élevées (60-90 °C), la méthode d’extraction de l’huile permet d’obtenir un taux élevé de récupération de l’astaxanthine. Cependant, plus la température est élevée, plus l’astaxanthine est instable et est sujette à la dégradation. Par conséquent, il est crucial de choisir la température d’extraction appropriée. En outre, lorsque l’huile de ldanscontient de l’astaxanthine, le fort effet antioxydant deL’astaxanthine peut réduire considérablement l’oxydationTaux d’huile de ldans[21].
2. Études fonctionnelles de l’astaxanthine naturelle poudre
L’astaxanthine a une structure moléculaire spéciale et présente des activités biologiques comprenant antioxydant, anti-vieillissement et l’inhibition de la mutagénèse chimique. De nombreuses études ont montré que l’astaxanthine a des effets bénéfiques potentiels dans la prévention et le traitement des tumeurs, du diabète, des maladies cardiovasculaires, des maladies des yeux, des maladies de la peau, la fatigue d’exercice, et l’amélioration de l’immunité [22-58].
2.1 abaisser la pression artérielle
Selon les statistiques, l’hypertension est le principal contributeur au fardeau mondial de la maladie et de la mortalité mondiale. L’astaxanthine peut traiter efficacement le remodelage vasculaire en inhibant la prolifération des cellules des muscleslisses vasculaires et en restaurant la fonction mitochondriale. In vitro, l’astaxanthine peut réduire la prolifération et la migration des cellules des muscles lisses vasculaires, abaisser le niveau d’espèces réactives d’oxygène dans les cellules, et équilibrer l’activité des enzymes liées aux espèces réactives d’oxygène, y compris réduit nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH) oxydase, xanthine oxydase, et superoxyde dismutase. Chen et Al., et al.ont découvert que l’astaxanthine peut abaisser la pression artérielle et réduire le remodelage vasculaire chez les ratsspontanément hypertendus par des tests sérologiques [22]. Un régime complété par l’astaxanthine A un effet thérapeutique sur l’hypertension en abaissant la pression artérielle, en améliorant le remodelage cardiovasculaire et l’état de Le stressoxydatif [23].
2.2 anti-âge
Le vieillissement Ultraviolet est un facteur important menant au vieillissement. Les rayons ultraviolets atteignent la peau humaine et produisent des espèces réactives d’oxygène et des métalloprotéinases de la matrice, qui détruisent le collagène et l’élastine, causent le dépôt de mélanine et produisent des rides cutanées [24]. L’astaxanthine a été rapportée pour prévenir l’épaississement de la peau et une diminution de la protéine de collagène pour lutter contre les dommages cutanés indusonpar les UV [25-27] et ralentir les changements physiologiques causés par le vieillissement UV [28]. Il a été rapporté que l’ajout d’astaxanthine à l’alimentation peut améliorer les dommages de barrière et le manque d’élasticité de la peau du visage causés par le vieillissement aux rayons ultraviolets, et a une bonne tolérance [29].
2,3 Anti-fatigue
Les effets Anti-fatigue comprennent le fait de retarder l’apparition dela fatigue et d’accélérer la récupération après la fatigue [30]. En raison de leur structure moléculaire spéciale, l’astaxanthine naturelle est très efficace pour récupérer les radicaux libres, réduire les niveaux de peroxyde et renforcer le corps et#39; S système antioxydant [31]. L’astaxanthine peut traverser la barrière hémato-encéphalique et protéger le cerveau des lésions aiguës et de la neurodégénérescence chronique [32]. Les propriétés neuroprotectrices de l’astaxanthine sont dues à ses effets antioxydants, anti-apoptotiques et anti-inflammatoires [33-34].
Dans le cEn tant quedu stress oxydatif causé par un exercice intense, l’astaxanthine naturelle a pour effet de contrer la La productionde radicaux libres et d’accélérer leur élimination, montrant d’excellents effets antioxydants. L’analyse de la corrélation entre les effets antioxydants et anti-fatigue a révélé qu’une augmentation de la capacité antioxydante peut améliorer la capacité anti-fatigue, et les deux se complètent. La supplémentation alimentaire en astaxanthine peut améliorer le métabolisme des lipides, le métabolisme des glucides et le métabolisme des acides aminés, eta un effet significatif sur l’élimination des radicaux libres et la réduction des dommages musculaires [35].
2.4 protection des yeux
Des études ont montré que l’astaxanthine peut réduire la teneur en oxydes de protéines rétiniennes dans la rétine des rats par son effet antioxydant, inhiber la mort des cellules rétiniennes induite par ischémie, et réduire l’apoptose des cellules rétiniennes induite par l’hypertension artérielle, jouant un rôle clé dans la réparation des dommages rétiniens [36]. L’astaxanthine peut donc jouer un rôle bénéfique dans une variété de maladies oculaires, notamment en retardant le développement de cataractes métaboliques [37] et en améliorant la stabilité des larmes chez les Les patientsayant les yeux secs et en soulageant la fatigue oculaire [38].
L’effet neuroprotecteur de l’astaxanthine peut également être utilisé dans le traitement du glaucome. Une pression intraoculaire élevée peut entraîner une déformation de la plaque de tamis et perturber le flux sanguin, entraînant une perte d’axons et une apoptose des cellules ganglionnaires rétiniennes, accompagnées de lésions typiques du nerf optique [39]. En outre, l’astaxanthine a une bonne sécurité et aucun événement indésirable n’a été rapporté dans les études cliniques [40-41].
2.5 renforce l’immunité
Le système immunitaire est très sensible aux dommages causés par les radicaux libres. L’astaxanthine non seulement donne des électrons aux radicaux libres, mais se lie également à eux pour former des composés inDe lafensifs, récupérant ainsi les radicaux libres ou mettant fdansà la réaction en chaîne des radicaux libres et restaurant le système immunitaire ' S mécanismes de défense.
Pour étudier l’effet de l’astaxanthine sur le système immunitaire, Park et Al., et al.ont utilisé des chats domestiques femelles comme animal modèle. L’étude a montré que les chats alimentés à l’astaxanthinine avaient une prolifération accrue de cellules mononucléaires du sang périphérique et une activité naturelle des cellules tueuses [42]. Zhu et Al., et al.ont montré que la supplémentation alimentaire en astaxanthine améliorait la performance de croissance, augmentait les réponses antioxydantes et immunitaires, et régulait l’Expression:des gènes relatifs liés à l’inflammation [43]. Jeong et Al., et al.ont confirmé les activités induisant la maturation et modulant la fonction de l’astaxanthine sur les cellules immunitaires, suggérant que l’effet antioxydant de l’astaxanthine peut améliorer la fonction du système immunitaire dans le traitement du Le cancer[44].
2.6 activité antidiabétique
Le diabète est étroitement lié au stress oxydatif, qui peut être le résultat d’une augmentation des radicaux libres, d’une réduction des défenses antioxydantes ou des deux. En général, le niveau de stress oxydatif chez les patients diabétiques est très élevé. Elle est causée par une hyperglycémie, un dysfonctionnement des cellules β du pancréas et des lésions tissulaires [45]. L’astaxanthine peut abaisser les niveaux plasmatiques de Le glucoseet d’insuligneet améliorer la sensibilité systémique à l’insuline et la prise de glucose stimulée par l’insuline.
Le traitement à l’astaxanthine améliore considérablement la tolérance au glucose et soulage le dysfonctionnement des cellules bêta des îlots pancréatiques, inhibe la dyslipidémie et le stress oxydatif, augmente l’activité des enzymes antioxydantes et améliore finalement les résultats de reproduction [46]. L’astaxanthine est également un agent immunomodulateur prometteur dans la récupération du dysfonctionnement des lymphocytes chez les rats diabétiques [47]. L’ajout d’astaxanthine peut réduire significativement la glycémie et augmenter les niveaux d’insuline chez les souris en raison d’un régime riche en graisses et en fructose [48].
2.7 antitumorale
L’astaxanthine peut inhiber l’activité tumorigène des cellules tueuses naturelles induites par le stress grâce à ses propres propriétés antioxydantes. L’astaxanthine améliore efficacement le dysfonctionnement immunitaire induit par le stress et peut même réguler l’activité de certains gènes pour inhiber les métastases de tumeurs malignes [49]. Faraone et Al., et al.ont montré que l’astaxanthine induit l’arrêt du cycle cellulaire dans les cellules tumorales, inhibe les métastases tumorales, améliore la sensibilité des cellules tumorales à la chimiothérapie, et limite ses réactions indésirables [50]. Bien que l’astaxanthine, la canthaxanthine et le β-carotène inhibent toutes la croissance tumorale, l’astaxanthine a l’activité antitumorale la plus élevée [51].
L’astaxanthine module les réponses immunitaires, inhibe la croissance des cellules cancéreuses, réduit la charge bactérienne et soulage l’inflammation de la muqueuse gastrique, et prévient le stress oxydatif causé par la lumière ultraviolette [52]. Zhang et Al., et al.ont montré que l’astaxanthine peut inhiber la prolifération et la croissance [53]. Yasui et Al., et al.ont montré que le facteur de nécrose pro-tumorale et les facteurs anti-inflammatoires sécrétés par l’astaxanthine peuvent effectivement inhiber la croissance des cellules cancéreuses du côlon et induire l’apoptose des cellules cancéreuses [54]. En outre, l’astaxanthine peut prévenir efficacement le Le cancerde l’estomac et le cancer de la vessie [55], ainsi qu’éliminer efficacement les radicaux libres produits dans le corps par le rayonnement lumineux, réduire les dommages photochimiques à la peau, et prévenir le cancer de la peau. L’inflammation est un moyen efficace de prévenir et de traiter le cancer. Ainsi, l’inhibition de l’expression des cytokines inflammatoires entraîne l’arrêt du processus cancéreux [56]. Des études ont montré que l’astaxanthine a un effet inhibiteur significatif sur une variété de cellules cancéreuses, probablement en raison de leurs effets anti-inflammatoires [57-58].
3 perspectives
En résumé, l’astaxanthine est un caroténoïde qui est un antioxydant naturel avec une bonne capacité de récupération des radicaux libres. L’excellente activité biologique de l’astaxanthine naturelle lui permet d’avoir de larges perspectives d’application et un énorme potentiel de marché, en particulier dans les domaines de la médecine, des cosmétiques, des produits de soins de santé, de l’aquaculture, des additifs alimentaires, etc., qui ont une grande valeur pour l’utilisation. Actuellement, la recherche sur la relation entre l’astaxanthine et la nutrition et la santé humaine est relativement tardive, et elle se concentre principalement sur les niveaux In vitro dansvitroou précliniques. Par conséquent, il est urgent de mener des recherches approfondies sur le mécanisme de l’astaxanthin' S effets sur la nutrition et la santé humaines, développer des aliments fonctionnels connexes, des cosmétiques de soins de santé, des aliments pour animaux de compagnie, etc., et élargir le champ d’application et le marché de l’astaxanthine naturelle.
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