Ce que vous devez savoir sur l’astaxanthine?

Qu’est-ce que l’astaxanthine?

L’astaxanthine est un pigment rouge largement présent dans les organismes vivants. Également connu sous le nom de xanthine de crevette, pigment de coquille de homard, est un caroténoïde, mais aussi la synthèse de caroténoïde du plus haut niveau de produit, rose foncé, structure chimique similaire à bêta-carotène. Il a de fortes propriétés antioxydantes.

L’astaxanthine est couramment présente dans les organismes vivants, en particulier dans certaines plantes et animaux aquatiques courants (p. ex. le saumon, la crevette, diverses algues et certaines plumes d’oiseaux), et est le caroténoïde le plus important dans les cellules des organismes aquatiques.l’astaxanthine, qui existe dans la nature, a une variété de fonctions physiologiques importantes, telles que la prévention de l’oxydation cellulaire, l’amélioration de l’immunité, anti-tumeur, anti-fatigue, etc. L’astaxanthine est considérée comme l’un des plus forts antioxydants naturels, qui peut efficacement récupérer les radicaux d’oxygène intracellulaire, maintenir l’équilibre de l’environnement interne et réduire l’accumulation de cellules senescent, ainsi que maintenir la stabilité des cellules et de l’adn de l’intérieur vers l’extérieur [3].

Quelles sont les Sources de l’astaxanthine?

Extraction naturelle

L’astaxanthine naturelle est souvent présente dans certains animaux, algues et micro-organismes, en particulier dans les crevettes, les crabes, les poissons et les plumes d’oiseaux, et est sans danger à utiliser et respectueux de l’environnement.

Haematococcus Pluvialis

Haematococcus pluvialis est une sorte de microalgues unicellulaires, qui est l’astaxanthine la plus abondante dans la nature, et sa teneur en astaxanthine peut atteindre 3,0% du poids sec, ou même plus, qui est connu comme l’astaxanthine naturelle "concentrate". Et la pluie d’astaxanthine d’algues rouges que ce soit dans la fonction ou la sécurité et d’autres sources d’astaxanthine ont d’autres avantages incomparables. Par conséquent, haematococcus pluvialis est considéré comme la meilleure source biologique d’astaxanthine naturelle, avec une haute valeur nutritionnelle et médicinale.

synthèse

Astaxanthine synthétisée chimiquementPrésente encore certains avantages concurrentiels, mais il peut être contaminé par d’autres substances nocives au cours du processus de production, laissant le produit avec des isomères non naturels. La FDA des États-Unis n’a approuvé que l’astaxanthine structurale comme additif en aquaculture.

Actuellement, il existe 4 méthodes principales pour synthétiser l’astaxanthine [4]:

1) synthèse chimique.

Selon la différence du principe spécifique, cette méthode peut être divisée en méthode semi-synthétique et méthode de synthèse totale: la méthode semi-synthétique est l’utilisation de caroténoïdes tels que la kératine, la lutéine et la zéaxanthine comme matériau de synthèse de l’astaxanthine, tandis que la méthode de synthèse totale est principalement basée sur l’utilisation de matières premières chimiques comme matières premières principales, à travers une série de réaction de synthèse chimique complexe pour préparer l’astaxanthine. Les avantages exceptionnels de la synthèse chimique de l’astaxanthine sont le faible coût de production, le rendement stable d’astaxanthine et la grande pureté. Cependant, l’astaxanthine synthétisée par cette méthode souffre souvent d’une faible stabilité, de sécurité et d’une faible activité antioxydante.

(2) algues rouges [5].

Parmi toutes les algues synthétisant l’astaxanthine connues, la teneur en astaxanthine de Rhodococcus aureus est la plus élevée, et parmi tous les organismes synthétisant l’astaxanthine, l’accumulation d’astaxanthine de Rhodococcus aureus est exceptionnellement remarquable, et c’est l’un des meilleurs organismes pour synthétiser l’astaxanthine, et la quantité maximale d’astaxanthine accumulée peut atteindre 4% du poids sec de ses cellules. Cependant, les inconvénients de cette méthode sont: croissance lente, nécessitant habituellement une longue période de culture; La synthèse de l’astaxanthine est limitée dans des conditions normales de croissance, ce qui est un grand désavantage pour la production à grande échelle d’astaxanthine [6].

3) traitement des crustacés [7].

Un autre type de matière première pour l’extraction de l’astaxanthine est les restes du traitement des crustacés marins, où l’astaxanthine existe sous forme de conjugués pigment-protéine par combinaison avec des protéines efficaces. Selon la méthode d’extraction, les méthodes nationales et internationales actuelles comprennent l’extraction alcaline, la solubilisation du pétrole et la méthode par solvant organique [8]. Comme la lessive peut réaliser l’effet d’une déprotéinisation efficace, le traitement des déchets de crustacés avec de la lessive chaude, l’astaxanthine sera dissoute avec des protéines, afin d’atteindre le but d’une collecte efficace; Profitant de la bonne solubilité des graisses de l’astaxanthine, la méthode de solubilisation de l’huile utilise habituellement l’oléorésine comestible telle que l’huile de soja comme milieu d’extraction.

4) les champignons.

Dans la nature, les microorganismes fongiques tels que la levure rouge et la levure rouge ont la capacité de synthétiser l’astaxanthine [9]. Parmi eux, l’expression d’astaxanthine de la levure rouge [10] est le plus important, la teneur en astaxanthine de la levure rouge de type sauvage peut atteindre 0,05% du poids sec de la bactérie, et certaines souches mutantes de levure rouge peuvent même atteindre 0,3%, et sa synthèse de caroténoïdes, l’astaxanthine est le composant le plus important, de sorte que la levure rouge est la production de fermentation microbienne la plus commune des souches d’astaxanthine [11]. 11]. Pour cette raison, S. rosenbergii est souvent considéré comme la meilleure source d’astaxanthine après Rhodococcus pyrenoidus.

D’une manière générale, les résultats de la fermentation microbienne sont contrôlés à la fois par les caractéristiques génétiques des bactéries et par l’environnement de culture. En modifiant l’information génétique des microorganismes par l’amélioration de la technologie de sélection, il est possible d’obtenir des souches de S. rosenbergii à haut rendement d’astaxanthine [12]; En même temps, la modification de l’environnement de culture des levures peut également améliorer la production d’astaxanthine, ce qui comprend l’optimisation de la composition du milieu de culture (milieu de semence, milieu de fermentation, milieu de supplémentation), l’état du pH, la concentration du substrat, l’état de l’oxygène dissous, le type d’additif et le processus de fermentation [13]. L’optimisation des conditions de culture de la levure de fermentation rouge (RFY) est une étape majeure dans le développement du RFY en Chine et à l’étranger [13]. De nombreux chercheurs au pays et à l’étranger ont choisi différentes directions pour l’optimisation du processus de fermentation de la levure rouge, et ont abouti à quelques conclusions et règles précieuses.

Méthode d’extraction de l’astaxanthine

L’astaxanthine est synthétisée dans la cellule, qui est une substance intracellulaire, et la levure rouge est principalement une seule cellule de forme ovale, et l’astaxanthine représente environ 0,12% de son poids sec. La paroi cellulaire est une configuration typique "sandwich" de levure composée de mannan, de glucane et de protéine, et est d’environ 24 nm d’épaisseur, ce qui augmente également la difficulté d’extraction de l’astaxanthine. Par conséquent, afin de favoriser efficacement la libération d’astaxanthine, certains chercheurs ont choisi la méthode d’autolyse par l’eau distillée ou l’acide citrique, ou d’abord détruire la structure cellulaire des bactéries par broyage mécanique, puis extraire par des solvants organiques [14]. La comparaison des différentes méthodes, le moyen idéal pour atteindre la production industrielle est la méthode d’extraction par solvant organique, dans ce procédé d’extraction solide-liquide, y compris la pénétration du solvant, la dissolution des pigments, la diffusion de solubilité et une série d’étapes.

En plus de l’astaxanthine, il existe généralement des dérivés de l’astaxanthine, des lipides et d’autres impuretés dans l’extrait brut d’astaxanthine, qui affectent les résultats de l’analyse et de la détection de l’astaxanthine, il est donc nécessaire de le séparer et de le purifier afin d’obtenir une astaxanthine de haute pureté. Les méthodes de purification couramment utilisées comprennent la chromatographie sur colonne, la chromatographie liquide à haute performance, la chromatographie en couche mince, la recristallisation, etc. De plus, de nouvelles techniques telles que la chromatographie à contre-courant à grande vitesse sont apparues ces dernières années [15].

Quelle est l’efficacité et l’application de l’astaxanthine?

L’astaxanthine est similaire aux propriétés de la vitamine A, est un " naturel; santé oculaire vitamin", peut éliminer la fatigue oculaire, aider à la récupération de la vision. Les personnes âgées et les étudiants mangent souvent de l’astaxanthine, aident à réguler l’horloge biologique, rétablissent le rythme normal de la vie. Largement utilisé dans les aliments fonctionnels, les produits de santé et les cosmétiques et autres produits anti-âge.

L’astaxanthine a d’excellentes propriétés colorantes et antioxydantes. Ses excellentes propriétés colorantes peuvent améliorer la qualité de la viande de certains poissons, améliorer la couleur et approfondir la couleur des jaunes d’œufs. L’astaxanthine dans l’alimentation est un " idéal;nutritional" Colorant, et ses principes actifs ont un certain effet protecteur sur la peau.

Références:

[1] Wu S. processus idéologique, défis pratiques et chemin pratique du concept de nourriture au concept de grande nourriture [J]. Food Research,2023(6):4-9.

[2] Fan Qiao. Adaptabilité au traitement et caractéristiques digestives des œufs riches en astaxanthine [D]. Université de Jiangnan,2022.

[3] Dou Xixi, Xu Yourui. Progrès de l’extraction et de la purification de l’astaxanthine naturelle [J]. Chinese Marine Drugs,2023, 42(2):69-76.

[4] à Yuan, JIN Xian, CAI Jun. sélection de souches à haut rendement d’astaxanthine par mutagénèse composée et optimisation des conditions de fermentation [J]. China Brewing,2023,42(5):91-96.

[5] CHENG Xiaomei, ZANG Xiaonan, WANG Zhendong et al. Expression procaryotique et purification d’enzymes clés pour la synthèse d’astaxanthine chez Rhodococcus pyrenoidus[J]. Marine Lakes and Marshes Bulletin,2022,44(6):49-56.

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[7] ZHANG Lehong,Gai Yongqiang,WANG Peng,et al. Processus d’extraction de l’astaxanthine et de la chitine à partir de restes d’écrevisse [J]. Food Research and Development,2022,43(14):141-151.

[8] Fu Lidan. Microencapsulation et stabilité de l’astaxanthine dans les algues rouges [D]. Université de Jinan,2018.

[9] Liu H-Chao. Extraction et utilisation complète des substances bioactives des coquilles de crevettes [D]. Université d’océan de Guangdong,2010.

[10] WANG Jufang, LIANG Shizhong. Progrès de la production d’astaxanthine par phaffia rhodozyma[J]. Progrès de la production d’astaxanthine par phaffia rhodozyma [J].

[11] Yin Q. étude sur les propriétés anti-inflammatoires de l’astaxanthine et de ses produits composés [D]. Tianjin University of Science and Technology,2013.

[12] Wang Doren. Développement et progrès de l’application de l’astaxanthine [J]. Jiangxi Food Industry,2011(2):39-42.

[13] PAN Xueshan,LING Xueping, YE Zhiming et al. Stratégie de supplémentation en azote pour la production d’astaxanthine par la levure de cheveux rouges [J]. Journal de l’université de Xiamen,2013,52(4):545-552.

[14] Dai Yijun, Qin Huailan, Yuan Sheng. Développement de Phaffia rhodozyma et de son astaxanthine [J]. Biotechnology, 1996(3):41-44.

[15] Liu Chuanju. Séparation, analyse, caractérisation et application de substances phénoliques dans les pruneaux [D]. Université agricole de Chine centrale,2009.

[16] YE Cheng-Yin. Production d’astaxanthine par un réacteur à biofilm rotatif cultivé avec Erythrocystis rainbowensis[D].