Quelles sont les utilisations de l’astaxanthine pour les soins de la peau?

En 933, R. Kuhn et d’autres [1] ont extrait des crevettes et des crabes un cristal rouge violacé qu’ils ont nommé ovester. Cependant, on a découvert plus tard en 1938 que ce n’était pas un ester, mais un nouveau caroténoïde étroitement lié à l’astaxanthine. Il a ensuite été nommé astaxanthine et sa structure chimique a été déterminée. L’astaxanthine est un pigment rouge largement présent dans les organismes vivants. Bien que le terme «astaxanthine» ne soit pas couramment utilisé dans la vie quotidienne, l’astaxanthine se trouve dans de nombreux types d’aliments humains. La couleur rouge de la plupart des crustacés comme la crevette, le homard et le crabe est due à l’accumulation d’astaxanthine. La couleur de la chair de certains poissons comme le saumon est également le résultat de l’accumulation d’astaxanthine. L’astaxanthine est un caroténoïde avec un large éventail d’applications. En raison de ses fonctions colorantes et physiologiques spéciales, il a attiré l’attention des chercheurs et des industries dans les industries chimiques, alimentaires et cosmétiques à la maison et à l’étranger ces dernières années.

1 Sources d’astaxanthine

Les sources de l’astaxanthine sont principalement divisées en synthèse chimique et extraction naturelle.

1.1 synthèse chimique

Astaxanthin is the end product of carotenoid synthesis. It is difficult to synthesize artificially, and most of it has a cis-structure. The US FDA only approves astaxanthin with a trans-structure for industrial production. So far, the only company that synthesizes astaxanthin using chemical synthesis is Roche in Switzerland, and the Teneur en astaxanthine of its products is 5% to 10%.

1.2 méthode d’extraction naturelle

1.2.1 Extraction des déchets de transformation de produits aquatiques

La méthode habituelle consiste à écraser les coquilles de crevettes et de crabes, puis à les digérer à l’acide, puis à les extraire avec un solvant organique tel que l’acétone ou l’éther de pétrole. Un système d’agent de polymérisation est utilisé à l’étranger pour extraire l’astaxanthine, les esters d’astaxanthine et le pigment rouge de crevette des déchets d’écrevisses. Le rendement atteint 153 μg/g. Selon les analyses, l’astaxanthine représente plus de 90% des caroténoïdes extraits. Toutefois, la teneur en chaux des déchets n’est pas propice à l’extraction de l’astaxanthine et doit être éliminée autant que possible avant l’extraction. Récemment, la Norvège a utilisé l’ensilage pour traiter les déchets, c’est-à-dire en ajoutant des acides organiques ou inorganiques pour rompre la liaison entre l’astaxanthine et les parties protéiques ou squelettiques, afin de les libérer de l’état lié. Après ensilage, le taux de récupération de l’astaxanthine a augmenté de 10%, et la pureté a également été considérablement améliorée.

1.2.2 Extraction de l’astaxanthine à partir d’algues cultivées

Many algae can produce astaxanthin, and Haematococcus pluvialis [2] is a very important astaxanthin-producing algae. If there is a lack of nitrogen during the cultivation of this algae, astaxanthin will accumulate in the algae. If Fe2+ is added to the culture medium, the synthesis of astaxanthin will increase significantly, and the cell morphology will change from vegetative cells to cell sacs. Light intensity, duration and the nature of the light affect the accumulation of astaxanthin. Haematococcus pluvialis contains 0.2% to 2.0% astaxanthin, but the long cultivation cycle, the need for light and cell disruption are not conducive to large-scale production.

1.2.3 Extraction de l’astaxanthine de la levure

Actuellement, la levure rouge est principalement utilisée à l’étranger comme souche de fermentation de l’astaxanthine. La levure rouge possède certaines des caractéristiques nécessaires pour être une source biologique d’astaxanthine: en tant que caroténoïde important dans la synthèse de l’astaxanthine, elle ne nécessite pas de lumière, peut utiliser une variété de sucres comme sources de carbone pour un métabolisme hétérotrophe rapide, a un temps de culture court, peut être cultivée à haute densité dans un fermenteur, et les cellules uniques de la bactérie après extraction de pigments peuvent être utilisées comme appâts, additifs alimentaires, etc. Ces avantages ont fait de Rhodotorula glutinis un objet de recherche. Des études ont montré que la capacité de synthétiser l’astaxanthine est grandement renforcée lorsque du jus de tomate est ajouté au milieu de culture. Cependant, la teneur en astaxanthine du type sauvage Rhodotorula glutinis n’est pas assez élevée, seulement 200 à 300 mg/kg; Par conséquent, les recherches actuelles sont principalement axées sur la sélection de souches d’astaxanthine à haut rendement, le développement de milieux de culture peu coûteux et l’optimisation des processus de culture.

2. Composition et caractéristiques de l’astaxanthine

Astaxanthine (3,3 et#39; dihydroxy-bêta, bêta et#39; -carotène 4,4'-dione) [3] est un céto-caroténoïde de formule moléculaire C40 H52 O4 et d’un poids moléculaire relatif de 596,86. L’astaxanthine Pure est un cristal violet en forme d’aiguille avec un lustre. Il a un point de fusion de 216°C, est insoluble dans l’eau, soluble dans le chloroforme et la pyridine, et légèrement soluble dans la plupart des solvants organiques tels que l’éther de pétrole et l’éthanol. La structure chimique de l’astaxanthine est composée de quatre unités d’isoprène liées par de doubles liaisons conférées, avec deux unités d’isoprène à chaque extrémité pour former une structure à six cycles (comme le montre la figure ci-dessous).

The important property of astaxanthin is its antioxidant properties [4]. Biological oxidation is the process by which organic substances such as sugars, lipids and proteins undergo a series of oxidative decomposition in the body, ultimately generating carbon dioxide and water and releasing energy. Biological oxidation is essential for life. Under normal circumstances, oxidation reactions are regulated and controlled by the body, but when free radicals are produced, peroxidation reactions occur. Free radicals are atoms or groups of atoms with unpaired electrons, such as the superoxide anion radical (O2 · ), hydroxyl radical (OH · ), hydrogen radical (H · ), and methyl radical (CH3 · ). Radicals are very active and highly reactive, and can trigger chain reactions that cause lipid peroxidation in biological membranes, thereby destroying the structure and function of the membrane. They can cause protein denaturation and cross-linking, inactivate enzymes and hormones, reduce the body' S capacité immunitaire, détruire la structure des acides nucléiques, provoquer des anomalies métaboliques, etc.[5].

Astaxanthin molecules have long conjugated double bonds, hydroxyl groups and unsaturated ketones at the ends of the conjugated double bond chains, among which the hydroxyl and ketone groups form an α-hydroxy ketone. These structures all have relatively active electronic effects, which can provide electrons to free radicals or attract the unpaired electrons of free radicals. It can be seen that the structural characteristics of astaxanthin make it extremely reactive with free radicals, which removes free radicals and has an antioxidant effect.

Des études ont montré que l’astaxanthine a une propriété antioxydante qui est plus de 10 fois plus élevée que le β-carotène. Il a également une propriété d’inhibition de peroxydation lipidique qui est plus de 1000 fois plus élevée que la vitamine E. il est bien connu que le β-carotène peut être hydrolysé pour obtenir deux vitamines A. bien que l’astaxanthine ne soit pas un produit de dégradation de la vitamine a, ila toujours des propriétés similaires à la vitamine A. par conséquent, l’astaxanthine, qui est caractérisé par ses propriétés antioxydantes fortes, devrait également avoir certaines des fonctions biologiques du β-carotène, de la vitamine E et de la vitamine A. en résumé, L’astaxanthine a de très fortes propriétés vitaminées. Certains chercheurs ont démontré les excellentes fonctions biologiques de l’astaxanthine, telles que l’inhibition de l’oxydation des acides gras polyinsaturés, la protection contre les rayons ultraviolets, l’activité de la provitamine A, l’amélioration de la vue, l’immunité, la formation de pigments et les connexions nerveuses, et l’amélioration de la fertilité.

3 Applications de l’astaxanthine

3.1 l’astaxanthine dans l’industrie des aliments pour animaux

Astaxanthin can be used as a feed additive for abalone, sturgeon, salmon, rainbow trout, red sea bream, crustaceans and ornamental fish, as well as various poultry and pigs. [6] Its main functions are: (1) to increase nutritional and commercial value as a natural pigment. Astaxanthin added to feed accumulates in fish and crustaceans, making the adults red, bright in color, and rich in nutrients. The general content is many times higher than that of adults. After meat and poultry are fed with astaxanthin-added feed, the amount of egg yolk increases, and the skin, feet, and beaks appear golden yellow, which greatly improves the nutritional and commercial value of eggs and meat. Eating these products is beneficial to human health. (2) As a natural hormone to improve reproductive ability [7]. Astaxanthin can be used as a natural hormone to promote fertilization of fish eggs, reduce embryonic mortality, promote individual growth, increase maturation speed and reproductive power. (3) As an immune enhancer to improve health. Astaxanthin is stronger than β-carotene in terms of its ability to scavenge free radicals and eliminate free radicals. It can promote the production of antibodies and enhance the immune function of animals. (4) Improves the color of skin and muscles. Adding 50mg/kg astaxanthin to the feed of ornamental fish such as red swordtail, pearl Mary fish and flower Mary fish can effectively improve the body color of the fish and enhance its ornamental value.

3.2 Application de l’astaxanthine dans les cosmétiques

Extrait naturel d’algues - l’astaxanthine est la vitamine antioxydante la plus forte dans la nature et a la réputation d’être la «super vitamine E». Son activité antioxydante est 550 fois celle de la vitamine E, qui peut protéger efficacement la peau contre les dommages ultraviolets (UVA, UVB). Lorsque la peau est exposée à la lumière, elle consomme de la putrescine[6]. Il est utilisé comme un photoprotecteur potentiel pour prévenir le photovieillissement de la peau et prévenir le cancer de la peau. Sa super capacité à éliminer les radicaux libres peut empêcher les cellules de la peau d’être endommagé par les radicaux libres, réduisant la production de rides et de taches de rousseur. En plus de ses nombreuses utilisations médicinales et additifs, l’astaxanthine est actuellement largement utilisée comme nouvel ingrédient cosmétique dans les crèmes, les émulsions, les baumes pour les lèvres, les produits de soins de la peau et d’autres types de cosmétiques en raison de ses excellentes propriétés.

3.2.1 utilisé dans les crèmes de soin du visage

The structural characteristics of astaxanthin make it very reactive with free radicals and remove them [8], providing an antioxidant effect. Used in skin care products, it can prevent and delay skin aging and reduce the appearance of wrinkles and freckles. Example of a formulation used in skin care creams for whitening and anti-aging (w/%): powdered natural astaxanthin 0.2, soluble eggshell membrane 0.5, cetyl phosphate betaine 0.5, squalane 10.0, white wax 5.0, cetyl alcohol 4.0, Span 60 2.0, Tween 60 2.0, glycerin 5.0, fragrance 0.1, para 0, cetyl phosphate betaine 0. 5, squalane 10. 0, white wax 5 . 0, cetyl alcohol 4. 0, Span 60 2. 0, Tween 60 2. 0, glycerin 5. 0, flavor 0. 1, methylparaben 0. 1, deionized water to 100. This formula makes the skin moist, supple and elastic. Long-term use can reduce wrinkles, remove pigmentation and whiten, and delay skin aging.

3.2.2 utilisation dans les cosmétiques solaires

Le rayonnement Ultraviolet est une cause importante du photovieillissement de l’épiderme et du cancer de la peau. L’astaxanthine peut effectivement récupérer les radicaux libres produits dans le corps par le rayonnement ultraviolet et réguler et réduire ces dommages photochimiques. L’astaxanthine a également un effet spécial sur la transglutaminase, qui peut consommer de la putrescine lorsque la peau est exposée à la lumière, indiquant que l’astaxanthine et#Une forte activité antioxydante peut être utilisée comme agent photoprotecteur potentiel pour prévenir le photovieillissement de la peau et prévenir le cancer de la peau. Exemple de formule à utiliser dans les lotions de protection solaire contre les rayons UV (w/%): astaxanthine naturelle en poudre 0.5, alcool cétylique/stéarylique 8, huile blanche 4.5, palmitate d’isopropyle 4.5, diméthicone 1.5, sPP-200 2.5, monoglycérides 2.5, lanoline 1.5, polyéthylèneglycol 6000 0.5, huile de coco 4, sPP-200 2.5, parfum, conservateur 0.1, eau désionisée à 100. Il peut fournir une protection de longue durée contre le rayonnement ultraviolet, résister à l’oxydation, éliminer les radicaux libres, et fournir une excellente protection contre le bronzage, les coups de soleil, et le vieillissement. Il peut inhiber et éclaircir la mélanine pendant longtemps, fournissant des effets blanchissants durables sur la peau.

3.2.3 Colorant pour cosmétiques

Astaxanthin can be used as a fat-soluble pigment....... Il a une couleur rouge vif et de fortes propriétés antioxydantes. Dans les cosmétiques, il peut non seulement maintenir efficacement la couleur, la saveur et la durée de conservation, mais également être utilisé comme colorant durable, comme dans les rouges à lèvres et les brillants à lèvres.

3.2.4 cosmétiques à usage spécial

L’astaxanthine est utilisée dans les cosmétiques non seulement comme excellent antioxydant et colorant, mais aussi comme agent auxiliaire aux effets thérapeutiques remarquables [9]. Il a de nombreuses utilisations uniques: (1) en tant que peroxyde antibactérien commun, il a pour effet de retarder le vieillissement. L’astaxanthine peut éteindre une variété d’espèces réactives d’oxygène produites par la lumière forte et l’oxydation excessive, prévenir les dommages d’espèces réactives d’oxygène aux cellules, et sa capacité antioxydante est significativement plus élevée que d’autres caroténoïdes. (2) activité anticancéreuse: l’astaxanthine peut inhibe la peroxydation des organismes dans le corps, inhibant ainsi le processus mutagène des cellules cancéreuses et jouant un rôle anticancéreux. (3) prévention de l’athérosclérose et des maladies connexes: en raison des propriétés antioxydantes de l’astaxanthine, l’oxydation des acides gras insaturés dans le sang est inhibée, les dépôts sur les parois des vaisseaux sanguins sont réduits, et la formation de l’athérosclérose est inhibée. (4) maintenir la santé des yeux et du système nerveux central: la rétine contient une forte concentration d’acides gras polyinsaturés et une forte concentration d’oxygène, et le système nerveux central est riche en acides gras insaturés et en fer, qui sont tous extrêmement sensibles aux dommages oxydatifs. L’astaxanthine peut passer par la barrière hémato-liquide céphalorachidien et éteigner les espèces d’oxygène réactives dommageables. (5) améliore l’immunité. L’astaxanthine a la meilleure activité dans l’induction de la division cellulaire et un effet immunomodulateur important, et peut être utilisé comme activateur immunitaire.

4 perspectives

Astaxanthin, as a cosmetic ingredient with unique functions and a wide range of applications, has attracted widespread attention in the cosmetics industry at home and abroad. Cosmetics with astaxanthin as a functional ingredient have become a research topic in the international daily chemical industry, and their application prospects are very broad. The research and development of new cosmetics in China is also changing with each passing day, and the market competition is fierce. Natural and environmentally friendly cosmetic additives have become the main research direction today. Therefore, with the rapid development of science and technology and the trend of people advocating naturalness, it is necessary to make full use of domestic astaxanthin resources, research and develop new, high-end astaxanthin functional cosmetics to meet the growing needs of consumers and improve the health of the nation. The potential economic benefits and social effects are also obvious.

Références:

[1] Zheng Yuguo, Shen Yinchu. Technologie de Production et application de l’astaxanthine [J]. Chemical Technology Market, 2001, (2): 24-25.

[2] Yin Mingyan, Liu Jianguo, Zhang Jingpu. Revue de la recherche sur Haematococcus pluvialis et l’astaxanthine [J]. Bulletin of Marine Lake and Marsh, 1998, (2): 53-62.

[3] Li Haoming, Gao Lan. Structure, fonction et application de l’astaxanthine [J]. Fine Chemicals, 2003, (1): 32-37.

[4] Wei Dong, Yan Xiaojun. Activité super-antioxydante de l’astaxanthine naturelle et son application [J]. Chinese Journal of Marine Drugs, 2001, (4): 45-50.

[5] Fan Songxin. Propriétés et développement de l’astaxanthine [J]. Sea and Lake Salt and Chemical Industry, 2000, 29(6): 17-19.

[6] Lu Kai-xing, Jiang Xia-min, Zhai Xing-wen. Fonctions biologiques et applications de l’astaxanthine [J]. Journal of Ningbo University, 2003, (3): 95-98.

[7] Liu Hui-fang, Song Zhi-gang. Développement et application de l’astaxanthine [J]. China Feed, 2002, (13): 12-13.

[8] Jin Longfei. Application et préparation d’astaxanthine naturelle [J]. Shanxi Food Industry, 2002, (2): 9-12.

[9] Zhao Weikang. Biochimie [M]. Beijing: China Traditional Chinese Medicine Publishing House, 1994.