אסטקסנטין, המכונה באנגלית astaxanthin, הוא פיגמנט אדום המצוי באורגניזמים חיים, ולמרות שהמונח "סטקסנטין" אינו משמש לעתים קרובות בחיי היומיום, אסטקסנטין נמצא בסוגים רבים של מזון אנושי. הצבע האדום של רוב הסרטנים כמו שרימפס, לובסטר וסרטן נובע מהצטברות של אסטקסנטין, נוגד חמצון טבעי שבודד לראשונה מהלובסטר ב-1938 וזכה לשם אסטקסנטין. בעשורים הבאים, מדענים הבינו את המבנה והפעילות הביולוגית של נוגד חמצון זה, ששמו הכימי הוא: 3,3'-dihydroxy-4,4'-diketonyl-p,B'-carotene, נוסחה מולקולרית C40H52O4, משקל מולקולרי 596. 86.
אסטקסנטין הוא תרכובת בלתי רוויה של קטו-קרוטנואידים וטרפנואידים. אסטקסנטין מתחמצן בקלות, והופך לאסטקסנטין לאחר חמצון. אסטקסנטין בצורת גביש היא אבקה עדינה בצבע סגול-חום כהה עם צבע ורוד ונקודת התכה של כ-224 מעלות. הוא מסיס בשומן, לא מסיס במים ומסיס בקלות בממיסים אורגניים כגון כלורופורם, אצטון, בנזן ופחמן דיסולפיד. המבנה הכימי של אסטקסנטין מורכב מארבע יחידות איזופרן המחוברות בקשר כפול מצומד, ושתי יחידות איזופרן בשני הקצוות ליצירת מבנה טבעת בעל שישה צמתים.
אסטקסנטין טבעי הוא מרווה חזק של חמצן בודד. אסטקסנטין טבעי יעיל יותר מקרוטנואיד, -קרוטן וזאקסנטין במניעת חמצון של אסטרים מתיל חומצות שומן בלתי רוויות, ופעילותו נוגדת החמצון היא פי 550 מזו של ויטמין E ופי 10 מזו של קרוטנואידים כמו -קרוטן, זאקסנטין, לוטאין וקרוטנואיד. , ומכונה "סופר ויטמין E" ו"סופר נוגד חמצון", זה ידוע בתור "סופר ויטמין E" ו"סופר נוגד חמצון". ניסויים בבעלי חיים הראו כי אסטקסנטין יכול לנקות NO2, גופרית ודיסולפיד, וגם להפחית חמצון שומנים, ולעכב למעשה חמצון שומנים הנגרמת על ידי רדיקלים חופשיים. יחד עם זאת, לאסטקסנטין פעילות אנטי סרטנית, משפיעה באופן משמעותי על תפקוד החיסון של בעלי חיים, מחזקת את חילוף החומרים האירובי, משפרת משמעותית את חוזק וסבילות השרירים האנושיים ובעלת פעילות אנטי זיהומית.
לאסטקסנטין יש קבוצת הידרוקסיל בכל אחד ממבני הטבעות הסופיות שלו, וקבוצת הידרוקסיל חופשית זו יכולה ליצור אסטרים עם חומצות שומן. אם אחת מקבוצות ההידרוקסיל יוצרת אסטר עם חומצת שומן, זה נקרא אסטקסנטין מונואסטר; אם שתי קבוצות ההידרוקסיל יוצרות אסטר עם חומצת שומן, זה נקרא אסטקסנטין דיסטר. לאחר האסטריפיקציה, ההידרופוביות שלו מוגברת והאסתר הכפול ליפופילי יותר מהאסתר היחיד.
שיטות ייצור אסטקסנטין הן בעיקר מיצוי טבעי וסינתזה כימית של שניים:
מיצוי טבעי של אסטקסנטין.
המקורות הביולוגיים הנוכחיים של אסטקסנטין מיוצרים בעיקר על ידי תסיסה מיקרוביאלית ומופקים מפסולת עיבוד סרטנים.
אסטקסנטין נמצא באופן נרחב בסלמון, שרימפס, סרטן, דגי נוי וביצי דגים, כמו גם בעלים של צמחים, פרחים ופירות. רובם המכריע של סרטנים ודגים ימיים מכילים אסטקסנטין, אך הם מתקבלים ממיקרו אצות ימיות, פיטופלנקטון וצמחים דרך שרשרת המזון. מיצוי מפסלים מעיבוד סרטנים היא דרך חשובה לייצור אסטקסנטין, והשיטות העיקריות כוללות מיצוי אלקלי, מסיס שמן, שיטת ממס אורגני ומיצוי נוזל C02 סופר קריטי. רוב האסטקסנטין המופק מאורגניזמים הם בעלי מבנה טרנס-מבנה ובטוח לשימוש.
נכון לעכשיו, הדיווח הנפוץ ביותר הן מקומי והן בינלאומי הוא אצות הקשת בענן. קוקוליתופור גשום הוא אורגניזם חד תאי שצובר אסטקסנטין בגוף כאשר מקור החנקן חסר בתהליך התרבות, ואם מוסיפים יוני ברזל דו ערכיים למצע התרבות, ניתן להגביר משמעותית את הסינתזה של אסטקסנטין, ותכולת האסטקסנטין שלו יכולה להגיע. תמיסת תרבית 40 מ"ג/ליטר ו-43 מ"ג/גרם משקל תאים יבשים. ייצור אסטקסנטין מכלורלה מתורבתת מאופיין ברבייה מהירה של אורגניזמים חד-תאיים, תרבית פשוטה, מיצוי קל, וניתן ליישם אבקת אצות ישירות לתעשיית המזון והמזון, תוך הפחתת עלויות. בנוסף לכלורלה, אסטקסנטין מופק גם על ידי התרבות של אצות ירוקות, כלמידומונאס, אצות עירומות, אצות טרבוריות וכו' כולם מכילים אסטקסנטין.
סינתזה כימית.
מכיוון שתכולת האסטקסנטין המיוצרת בשיטת התסיסה נמוכה, לכן לסינתזה הכימית של אסטקסנטין יש יתרון תחרותי. לסינתזה של אסטקסנטין נדרשת תגובה כימית וביו-קטליטית רב-שלבית להשלמתה, שבה תפקידה של הביוקטליזה הוא לבחור את התצורה הסטריאו-תצורה של אטום הפחמן הביניים או את מיקום ההחלפה של אטום החמצן בתהליך הסינתזה. החומר המבשר העיקרי לסינתזה הכימית הוא (S)-3-חומצה אצטית-4-אוקסו- -אזולנון, שהוא תוצר של הידרוליזה אסימטרית של (R)-טרפינול אצטט על ידי מיקרואורגניזמים שונים, ואחריו טכניקות מיצוי, הפצת זרם נגדי וטכניקות גיבוש מחדש. חומר מבשר זה הופך באופן תגובתי למלח ויטריול המכיל 15 אטומי פחמן, ולבסוף מורכב משני מלחי ויטריול המכילים 15 אטומי פחמן עם א. 10}}אלדהיד כפול פחמן.
אם אתה רוצה לדעת יותר פרטים, פנה אלינו בhaozebio2014@gmail.com