천연 Astaxanthin 파우더를 준비하는 방법?

아스타잔틴은 지용성 색소 [1]로 적황색 빛을 띤다.새우나게 같은 갑각류에서 많이 발견되며, [2] 카로티노이드의 산소 함유 유도체이기도하다.일반적으로 특별한 구조는 특별한 생물학적 기능을 생산하는 경향이 있다.많은 연구에 따르면 아스타잔틴은 체내 활성산소를 효과적으로 청소하고, 노화방지 [3], 항종양 [4], 심혈관 및 뇌혈관 질환 [5], 심혈관 질환 [6]을 예방하며, 간을 보호하고 [7], 항당뇨 [8] 등 많은 생리 작용을 한다.또한, 아스타잔틴은 카로티노이드 성질로 혈액 뇌와 혈액 망막 장벽을 침투할 수 있으며, 중추신경계와 뇌 기능 향상에 긍정적인 영향을 미친다 [9].

천연 아스타잔틴의 준비 방법 1 파우더

1.1 유기용매 추출법

많은 연구에 따르면 아세톤은 아스타잔틴과 매우 유사한 카르보닐기를 함유하고 있기 때문에 아스타잔틴의 추출에 더 좋은 영향을 미친다.메탄올, 에탄올, 아세토니트릴 등의 유기용매와 비교했을 때 아스타잔틴 추출시 아세톤이 회수율이 가장 높다 [10].또한 사신드라 등은 혼합용매 (이소프로판올:헥산 부피비 = 1:1) 가 단일 유기용매보다 아스타잔틴에 대한 추출율이 높다는 것을 발견하였다 [11].그러나 아세톤과 같은 유기용제는 낮은 끓는점, 휘발성, 적당한 독성의 특성을 가지고 있어 식품가공시 식품안전상의 위험을 초래할 수 있다.

1.2 마이크로파 보조 추출

마이크로파 보조 추출은 전통적인 유기 용매 추출을 기반으로 개발된 새로운 유형의 추출 기술이다.연구에 따르면 마이크로파 보조 추출법을 이용한 Haematococcuspluvialis로부터 astaxanthin의 추출은 경제적이고 효과적인 방법인 것으로 나타났다.마이크로파는 마이크로알갈 바이오매스를 통해 전달되어 세포 내 운동 에너지를 증가시키고 액체 입자를 진동하게 할 수 있습니다.이후 세포온도와 세포벽압의 증가는 세포용해를 유발한다.또한, 마이크로파를 보조하는 공정은 추출 용매의 분자 간의 화학 결합을 끊고 [12] 세포 기질의 기공을 통해 이온의 용해를 촉진함으로써 추출 시간을 단축시킬 수 있다.마이크로웨이브 지원 기술은 아스타잔틴의 추출 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 추출 속도도 높일 수 있다.

초음파 보조 추출 1.3

초음파 보조 추출은 헤마토코쿠스 플루비알리스 (Haematococcuspluvialis) 로부터 아스타잔틴 (astaxanthin)의 효율적인 회복을 위한 현대 기술이다.초음파는 케비테이션 (cavitation)을 일으켜 세포벽을 빠르게 파괴하고 [13] 세포기질내 추출제의 이동을 강화시킨다.초음파의 힘, 온도, 용액의 농도가 아스타잔틴의 추출에 중요한 변수이다.Zou 등은 다음과 같은 조건에서 초음파 보조 추출을 이용하여 Haematococcus pluvialisbiomass 로부터 27.58 mg/g의 astaxanth에서수율을 얻었다:200 W 초음파력, 48% 에탄올/에틸아세테이트 (액체 대 고체비 20:1), 41.1 °C온도 및 16.0분 추출시간. 1 °C, 추출시간 16.0분 이러한 조건에서 초음파보조추출을 이용하여 Haematococcus pluvialis biomass [14] 로부터 27.58 mg/g의 astaxanth에서수율을 얻었다. 

효소가수분해 1.4

천연 astaxanthin은 free astaxanthin, astaxanthinmonoesters 및 diesters의 세 가지 형태로 존재한다.주된 형태는 더 안정적인 astaxanthin지질, 즉 astaxanthinmonoesters와 diesters [15-16]이다.아스타잔틴에스테르를 디글리세롤화하는 방법은 saponification과 효소가수분해가 있다.Su 등은 천연 아스타잔틴 에스테르화의 탈메틸화에 대한 효소와 사화효소의 상대적 효율을 평가하기 위해, 콜레스테롤 에스테르화 효소를 사용하면 아스타잔틴 에스테르를 완전히 가수분해할 수 있으며, 분해 및 이성질화가 현저히 감소된다는 것을 밝혔다 [17].

초임계 유체 추출 1.5

초임계 유체 추출은 초임계 이산화탄소를 추출 용매로 사용하여에 접촉시키는 것을 포함한다astaxanthin을 함유한 원료입니다다.아스타잔틴을 추출하기 위한 최적의 조건은 여러 추출 파라미터 (온도, 시간, 압력, 첨가제 등)를 조정하여 얻어진다.초임계 CO2 추출은 astaxanthin의 생물학적 활성 유지를 극대화하기 위해 사용될 수 있으며, 추출과 분리 과정을 하나로 결합할 수 있다.

초임계유체 (Supercritical fluid)는 물질의 특수한 유체 상태를 말한다.고체로부터 기체처럼 추출할 수 있고 임계점 이상의 온도와 압력에서 액체처럼 물질을 녹이는 물질을 말한다.초임계 유체 추출은 CO2를 초임계 유체로 사용할 때 용매 없는 추출이 가능하기 때문에 환경 친화적인 추출법이다.동시에 에탄올이나 메탄올 같은 탄화수소와 천연 오일과 같은 탄화수소를 시스템에 첨가하면 다른 용질에 대한 CO2의 친화도를 높일 수 있으며, 이에 따라 아스타잔틴의 추출률을 높일 수 있다 [1 8].Cheng 등은 미세유체 반응기에서 저압 초임계 이산화탄소 추출법을 이용하여 초임계 유체 추출법으로 추출한 깨진 혈구를 30초에 에탄올 공동용매로 추출하였다.광채널을 이용하여 추출 과정을 실시간으로 모니터링 하였다.초임계 유체 추출과 에탄올 공동 용매 [19]를 이용하여 30초 이내에 약 98% astaxanthin이 빠르게 추출되었다.

1.6 오일 추출법

천연 아스타잔틴을 추출하기 위해서는 일반적으로 오일 추출 방법이 사용된다.해바라기씨 기름과 코코넛 오일 263 μ g/g까지 추출 할 수 있고 24. 7 μ g/g astaxanthin, 각각 [20].7 μ g/g [20].온도는 아마씨유로부터 아스타잔틴을 추출하는데 큰 영향을 미친다.고온 (60~90 °C)에서 오일 추출 방법은 아스타잔틴의 높은 회수율을 얻을 수 있습니다.그러나 온도가 높을수록 아스타잔틴은 더욱 불안정하며 저하되기 쉽다.따라서 적절한 추출 온도를 선택하는 것이 중요합니다.또한, 아마씨 오일이 아스타잔틴을 함유하고 있을 때,의 강력한 항산화 효과astaxanthin은 산화를 상당히 감소 시킬 수 있습니다아마씨유 [21] 율.

2. 천연 아스타잔틴의 기능성 연구 (Functional studies 의자연astaxanthin 파우더

Astaxanthin은 특별한 분자 구조를 가지고 있으며 항산화, 노화 방지 및 화학 돌연변이 생성 억제를 포함한 생물학적 활성을 나타냅니다.수많은 연구에 따르면 astaxanthin은 종양, 당뇨병, 심혈관 질환, 눈 질환, 피부 질환, 운동 피로, 면역력 증강의 예방 및 치료에 잠재적인 이로운 효과가 있는 것으로 나타났다 [22-58].

2.1 혈압 낮추기

통계에 따르면 고혈압은 전 세계 질병 부담과 전 세계 사망률의 단일 최대 원인입니다.아스타잔틴은 혈관 평활근 세포 증식을 억제하고 미토콘드리아 기능을 회복시켜 혈관 리모델링 치료를 효과적으로 할 수 있다.In vitro에서 astaxanthin은 혈관 평활근 세포의 증식과 이동을 줄이고, 세포 내 반응 성 산소 종의 수준을 낮추고, 감소 된 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase, xanthine oxidase 및 superoxide dismutase를 포함하여 반응 성 산소 종과 관련된 효소의 활성을 균형을줄입니다.Chen 등은 astaxanthin이 혈청학적 검사를 통해 자연 고혈압 쥐의 혈압을 낮추고 혈관 리모델링을 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다 [22].아스타잔틴을 보충한 식단은 혈압을 낮추고 심혈관 개조와 산화 스트레스 상태를 개선하여 고혈압 치료 효과가 있다 [23].

2. 2 노화 방지

자외선 노화는 노화를 이끄는 중요한 요인이다.자외선은 사람의 피부에 도달하여 콜라겐과 엘라스틴을 파괴하는 반응성 산소종과 매트릭스 메탈로단백분해효소를 생성하며, 멜라닌 침착을 일으키고 피부 주름을 생성한다 [24].아스타잔틴은 피부가 두꺼워지고 콜라겐 단백질이 감소하여 UV로 인한 피부 손상에 맞서 싸우며 [25~27] 자외선 노화로 인한 생리적 변화를 늦추는 것으로 보고되었다 [28].식단에 아스타잔틴을 첨가하면 자외선 광 노화로 인한 얼굴 피부의 장벽 손상과 탄력 부족을 개선할 수 있으며 [29] 내성이 좋다고 보고되었다.

2. 3 Anti-fatigue

피로 방지 효과로는 피로 발현 지연, 피로 회복 속도 향상 [30] 등이 있다.그들의 특별한 분자 구조 때문에, 천연 astaxanthin은 활성산소를 청소하고, 과산화물 수치를 감소시키고, body&를 강화하는데 매우 효과적입니다#39; s항산화 계 [31].아스타잔틴은 혈액 뇌 장벽을 넘을 수 있으며 급성 손상과 만성 신경 퇴화 [32] 로부터 뇌를 보호할 수 있다.아스타잔틴의 신경 보호 특성은 항산화, 항세포 사멸 및 항염증 효과 때문이다.

격렬한 운동으로 인한 산화 스트레스의 경우, 천연 아스타잔틴은 활성산소의 생성을 억제하고 제거를 가속시키는 효과가 있어 우수한 항산화 효과를 보여준다.항산화효과와 항피로효과의 상관관계를 분석한 결과 항산화능력의 증가는 항피로능력을 강화시킬 수 있으며,이 둘은 상호 보완적으로 작용함을 확인하였다.아스타잔틴을 보충식으로 섭취하면 지질 대사, 탄수화물 대사, 아미노산 대사를 개선할 수 있으며, 활성산소를 제거하고 근육 손상을 감소시키는데 상당한 효과가 있다 [35].

2.4 눈 보호

연구에 따르면 아스타잔틴은 항산화 효과를 통해 쥐의 망막 내 망막 단백질 산화물의 함량을 줄이고, 허혈로 인한 망막 세포 사멸을 억제하며, 고혈압으로 인한 망막 세포 사멸을 감소시켜 망막 손상 회복에 핵심적인 역할을 하는 것으로 나타났다 [36].따라서 아스타잔틴은 대사성 백내장 [37]의 발병을 지연시키고 안구건조증 환자의 눈물 안정성을 향상시키고 눈의 피로를 완화시키는 [38] 등 다양한 안질환에서 유익한 역할을 할 수 있다.

아스타잔틴의 신경 보호 효과는 녹내장 치료에도 사용될 수 있습니다.안압 상승은 체판의 변형을 일으키고 혈류를 방해하여 축삭의 소실과 망막신경세포의 사멸을 초래할 수 있으며, 전형적인 시신경 손상을 동반한다 [39].또한, astaxanthin은 안전성이 우수하며 임상 연구에서 부작용이 보고되지 않았습니다 [40-41].

2.5 면역력 증진

면역 체계는 활성산소에 의한 손상에 매우 민감하다.아스타잔틴은 활성산소에 전자를 기부할 뿐만 아니라 이들과 결합하여 무해한 화합물을 형성함으로써 활성산소를 제거하거나 활성산소의 연쇄반응을 종결시키고 면역체계 &를 회복시킨다#39;의 방어기제.

박 교수 등은 아스타잔틴이 면역체계에 미치는 영향을 조사하기 위해 암컷 집고양이를 모델동물로 삼았다.연구결과 아스타산틴을 먹인 고양이는 말초혈액 단핵세포의 증식과 자연살해세포 활성도가 증가되었다 [42].Zhu 등은 식이 아스타잔틴 보충이 성장능을 향상시키고, 항산화 및 면역반응을 증진시키며, 상대적인 염증 관련 유전자의 발현을 조절함을 보였다 [43].Jeong 등은 면역세포에 대한 astaxanthin의 성숙유도 및 기능조절 활성을 확인하였으며, astaxanthin의 항산화 효과가 암치료에서 면역계 기능을 강화시킬 수 있음을 제시하였다 [44].

항 당뇨병 활성 2.6

당뇨병은 산화 스트레스와 밀접한 관련이 있는데, 활성산소가 증가하거나, 항산화 방어력이 감소하거나, 둘 다의 결과일 수 있습니다.일반적으로 당뇨병 환자의 산화 스트레스 수준은 매우 높다.그것은 hyperglycaemia에 의해 발생 한, 췌장암 β-셀역기능과 조직 손상 [45].아스타잔틴은 혈장 포도당과 인슐린 수준을 낮추고 전신적인 인슐린 민감성과 인슐린으로 자극된 포도당 섭취를 향상시킬 수 있다.

아스타잔틴 치료는 내당성을 현저히 향상시키고 췌장 섬 베타 세포 기능 부전을 완화시키며, 이상지질혈증 및 산화적 스트레스를 억제하고, 항산화 효소의 활성을 증가시키며, 궁극적으로 생식 결과를 개선시킨다 [46].또한 아스타잔틴은 당뇨병 쥐의 림프구 기능 부전 회복에 유망한 면역 조절 물질이다 [47].아스타잔틴의 첨가는 고지방, 고과당 식이로 인해 생쥐의 혈당을 현저히 낮추고 인슐린 수치를 증가시킬 수 있다 [48].

2. 7 Antitumor

Astaxanthin은 자체 항산화 특성을 통해 스트레스로 유발되는 자연살해 세포의 종양 생성 활성을 억제할 수 있습니다.아스타잔틴은 스트레스로 인한 면역 기능 장애를 효과적으로 개선하고 악성 종양의 전이를 억제하기 위해 일부 유전자의 활성을 조절하기도 한다 [49].Faraone 등은 astaxanthin이 종양세포의 세포주기 정지를 유도하고, 종양의 전이를 억제하며, 항암화학요법에 대한 종양세포의 민감성을 향상시키고, 부작용을 제한한다는 것을 보여주었다 [50].비록 astaxanthin, canthaxanthin와 β-carotene 모든 종양 성장을 억제, astaxanthin은 antitumor 활동 [51]이 가장 높습니다.

아스타잔틴은 면역 반응을 조절하고, 암세포 성장을 억제하며, 박테리아 부하를 줄이고 위 점막의 염증을 완화하며, 자외선으로 인한 산화 스트레스를 예방한다 [52].장 등은 아스타잔틴이 증식과 성장을 억제할 수 있음을 보여주었다 [53].Yasui 등은 astaxanthin이 분비하는 pro-tumor necrosis factor와 항염증인자가 대장암세포의 성장을 효과적으로 억제하고 암세포의 사멸을 유도할 수 있음을 보여주었다 [54].또한, 아스타잔틴은 위암, 방광암 [55]을 효과적으로 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 광복사에 의해 체내에서 생성되는 활성산소를 효과적으로 제거하고, 피부의 광화학적 손상을 감소시키며, 피부암을 예방한다.염증은 암을 예방하고 치료하는 효과적인 수단이다.이런 식으로 염증성 사이토카인의 발현을 억제하면 암화 과정이 중단된다 [56].연구에 따르면 astaxanthin은 다양한 암세포에 상당한 억제 효과가 있으며, 이는 항염증 효과 때문인 것으로 보인다 [57-58].

3 전망

요약하면, 아스타잔틴은 카로티노이드로 활성산소 소거 능력이 우수한 천연 항산화제입니다.천연 astaxanthin의 우수한 생물 활성은 특히 의약, 화장품, 건강 관리 제품, 양식, 사료 첨가제 등의 분야에서 넓은 응용 전망과 거대한 시장 잠재력을 가지고 있어 이용에 큰 가치가 있습니다.현재 아스타잔틴과 인간의 영양 및 건강과의 관계에 대한 연구는 비교적 늦은 편이며, 주로 시험관 또는 전임상 수준에 초점이 맞추어져 있다.따라서 astaxanthin&의 메커니즘에 대한 심도 있는 연구를 수행하는 것이 시급하다#39;s 인간의 영양 및 건강에 대한 효과, 관련 기능성 식품, 건강 관리 화장품, 애완 동물 사료 등을 개발하고 천연 astaxanthin의 응용 및 시장의 범위를 확대합니다.

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