أستازانتينهو كاروتينويد كيتو مع مجموعة متنوعة من الاستخدامات ، بما في ذلك المكملات الغذائية والأصباغ الغذائية. إنه ينتمي إلى فئة أكبر من المركبات تسمى التربينويدات (كنوع من رباعي الأسطواني) ويتكون من خمسة سلائف كربون ، إيزوبنتنيل ثنائي فوسفات وثنائي ميثيل أليل ثنائي الفوسفات. يصنف Astaxanthin على أنه لوتين (مشتق في الأصل من كلمة تعني "الورقة الصفراء" لأن صبغة أوراق النبات الصفراء هي لوتين في عائلة الكاروتينويد) ، ولكنها تستخدم حاليًا لوصف مكون الأكسجين أو الهيدروكسيل (-OH) أو الكيتون (C = O ) مركبات الكاروتين مثل زياكسانثين والكانثازانثين. في الواقع ، أستازانتين هو مستقلب من زياكسانثين و / أو كانثكسانثين ، يحتوي على مجموعات وظيفية هيدروكسيل وكيتون. أستازانتين ، مثل العديد من الكاروتينات ، هو صبغة تذوب في الدهون. يرجع لونه البرتقالي المحمر إلى سلسلة ممتدة من الروابط المزدوجة (المتناوبة المزدوجة والمفردة) في وسط المركب.
Astaxanthin هو الهيموغلوبين الذي يتم إنتاجه بشكل طبيعي بواسطة الطحالب الدقيقة في المياه العذبة Haematococcus pluvialis وفطر الخميرة Xanthophyllomyces dendrorhous (المعروف أيضًا باسم Phaffia). عندما تتعرض الأعشاب البحرية للإجهاد بسبب نقص المغذيات أو زيادة الملوحة أو التعرض المفرط لأشعة الشمس ، فإنها تنتج الأستازانتين. الحيوانات التي تأكل الطحالب ، مثل السلمون والتراوت الأحمر والنهاش الأحمر وطيور النحام والقشريات (مثل الجمبري والكريل وسرطان البحر وسرطان البحر وجراد البحر) ، تعكس أيضًا اللون البرتقالي الأحمر بدرجات متفاوتة من صبغة أستازانتين.
أستازانتين متاح أيضًا كمكمل غذائي للاستهلاك البشري والحيواني وتربية الأحياء المائية. يأتي الإنتاج الصناعي من أستازانتين من مصادر نباتية أو حيوانية وصناعية. وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على أستازانتين باعتباره تلوينًا غذائيًا (أو مضافًا للألوان) لاستخدامات محددة في الأطعمة الحيوانية والأسماك. تعتبرها المفوضية الأوروبية صبغة طعام وتعطيها رقم E E161j. مشتق Astaxanthin من مصادر الطحالب والاصطناعية والبكتيرية ومعترف بها بشكل عام على أنها آمنة من قبل إدارة الغذاء والدواء (GRAS). حددت هيئة سلامة الأغذية الأوروبية المدخول اليومي المقبول لعام 2019 عند 0.2 مجم لكل كيلوغرام من وزن الجسم. يتم استخدام Astaxanthin و astaxanthin dimethyldisuccinic acid كمضافات لتلوين الطعام فقط في أعلاف السلمون.
أستازانتين موجود في معظم الكائنات المائية الحمراء. يختلف محتواها من نوع إلى نوع ومن فرد إلى آخر ، لأنها تعتمد بشكل كبير على النظام الغذائي وظروف المعيشة. تم العثور على Astaxanthin وغيره من الكاروتينات الجمبري ذات الصلة كيميائيا أيضا في العديد من أنواع الأشنة في القطب الشمالي.
في السلسلة الغذائية المائية ، تعد الطحالب هي المصدر الطبيعي الرئيسي لأستازانتين. يبدو أن الطحالب الدقيقة Haematococcus pluvialis هي الطحالب ذات أعلى تراكم لأستازانتين في الطبيعة وهي حاليًا المصدر الصناعي الرئيسي لإنتاج أستازانتين الطبيعي ، حيث يتم الحصول على أكثر من 40 جرامًا من أستازانتين من كيلوغرام واحد من الكتلة الحيوية الجافة البيضاء. ميزة إنتاج Rhodococcus pluvialis هي أن أعدادها تتضاعف كل أسبوع ، مما يعني أن التوسع ليس مشكلة. على وجه التحديد ، ينقسم نمو الطحالب الدقيقة إلى مرحلتين. أولاً ، في المرحلة الخضراء ، يتم إعطاء الخلايا مغذيات وفيرة لتعزيز تكاثر الخلايا. خلال المرحلة الحمراء اللاحقة ، تُحرم الخلايا من العناصر الغذائية ويتم تحفيز الغلاف (تكوين الكاروتين) تحت أشعة الشمس الشديدة ، وخلال هذه الفترة تنتج الخلايا مستويات عالية من أستازانتين كآلية وقائية ضد الإجهاد البيئي. ثم تم جمع الخلايا التي تحتوي على تركيزات عالية من أستازانتين.
تُظهر تشعبات Phaffia xanthophyll أستازانتين خالية 100٪ وغير أسترة ، والتي تعتبر مفيدة لأنها تمتص بسهولة ولا تتطلب التحلل المائي في الجهاز الهضمي للأسماك. بالمقارنة مع مصادر أستازانتين الاصطناعية ومصادر أستازانتين البكتيرية ، فإن مصادر أستازانتين الخميرة تتكون أساسًا من أشكال (3R ، 3'r) ، والتي تعد مصادر مهمة لأستازانتين الطبيعي. أخيرًا ، كان الأيزومر الهندسي all-E أعلى في مصادر الخميرة مقارنة بالمصادر الاصطناعية.
في المحار ، يتركز أستازانتين بشكل حصري تقريبًا في القشرة ، ولا يوجد سوى كمية صغيرة من أستازانتين في اللحوم ، ولا يظهر معظم أستازانتين إلا أثناء الطهي لأن الصباغ ينفصل عن البروتين المشوه المرتبط بـ أستازانتين. يتم استخراج أستازانتين من نفايات معالجة الكريل والروبيان في أنتاركتيكا. 12,000 رطل من قشور الجمبري الرطبة تنتج 6-8 جالونات من مزيج زيت أستازانتين / الدهون الثلاثية.
الحيوي
يبدأ تخليق Astaxanthin الحيوي بثلاثة جزيئات isopentenyl pyrophosphate (IPP) وجزيء ثنائي ميثيل أليل بيروفوسفات (DMAPP) ، مرتبط بإيزوميراز IPP وتحويله إلى بخور بواسطة GGPP synthase. فولييلجرانيل بيروفوسفات (GGPP). بعد ذلك ، يقترن جزيئي GGPP بواسطة octaene synthase لتكوين octaene. بعد ذلك ، يشكل lycopene desaturase أربعة روابط مزدوجة في جزيء اللايكوبين لتكوين اللايكوبين. بعد إزالة التشبع ، يحول lycopene cyclase أولاً ψ نهاية الليكوبين إلى الحلقة لتشكيل car-carotene ، ثم يحول نهاية ψ إلى car-carotene. من بيتا كاروتين ، الهيدروليز (الأزرق) مسؤول عن تضمين مجموعتين من 3-هيدروكسيل ، والكيتولاز (الأخضر) مسؤول عن إضافة اثنين من 4 كيتونات ، وتشكيل جزيئات وسيطة متعددة حتى يتم الحصول على الجزيء النهائي أستازانتين.
مصدر اصطناعي
تم تقديم الهيكل الاصطناعي لأستازانتين في عام 1975. يتم إنتاج جميع أنواع أستازانتين التجارية تقريبًا المستخدمة في تربية الأحياء المائية صناعياً ، ويبلغ حجم مبيعاتها السنوية أكثر من 200 مليون دولار أمريكي ، واعتبارًا من يوليو 2012 ، تم بيعها بحوالي 5,000-6,000 دولار أمريكي للكيلوغرام الواحد. نما السوق إلى أكثر من 500 مليون دولار بحلول عام 2016 ومن المتوقع أن يستمر في النمو مع صناعة الاستزراع المائي.
باستخدام isophorone و cis-3-methyl-2-penten-4-yn-1-ol و c10-dialdehyde المتماثل كمواد خام ، تم تصنيع مركب فعال واستخدامه في الإنتاج الصناعي. فهو يجمع بين هذه المواد الكيميائية والإيثيل متبوعًا بتفاعل Wittig. يمكن أن يؤدي الجمع بين اثنين من اليليدات المتكافئة مع الديالديهيد المناسب في الميثانول أو الإيثانول أو خليط من الاثنين إلى إنتاج أستازانتين بنسبة تصل إلى 88٪.
ينتظر فريق المبيعات المحترف لدينا استشارتك.
