¿Qué es la astaxantina?
Propiedades físicas y químicas
La astaxantina, también conocida como pigmento de yema de camarón y cáscara de langosta, es un carotenoide y el producto de más alto nivel de la síntesis de carotenoides. Es de color rosa oscuro y tiene una estructura química similar al betacaroteno. El β-caroteno, la luteína, la cantaxantina y el licopeno son productos intermedios de la síntesis de carotenoides, por lo que la astaxantina tiene la capacidad antioxidante más fuerte de la naturaleza. Existe ampliamente en el mundo biológico, especialmente en camarones, cangrejos, peces, algas, levaduras y plumas de aves. Es uno de los principales carotenoides de los organismos marinos.
Nombre químico de la astaxantina: 3,3'-dihidroxi-4,4'-diceto betacaroteno, pigmento Aj067-69 Número CAS: 472-61-7, fórmula molecular C40H52O4, Peso molecular 596,86. Debido a la rotación óptica de los grupos hidroxilo (-OH) en ambos extremos, la astaxantina tiene tres formas isoméricas (también llamadas zurdas, racémicas y diestras), 3S-3'S, 3R-3'S y 3R-3'R. Entre ellos, la astaxantina sintética es una mezcla de tres estructuras de astaxantina (25% zurda, 25% diestra y aproximadamente 50% racémica). La astaxantina procedente de las dos fuentes anteriores se utiliza principalmente para colorear animales y materiales no alimentarios. Sólo la astaxantina procedente de algas tiene una estructura 100% zurda (3S-3’S) y tiene la actividad biológica más potente.
Función fuerte
Efecto antioxidante
La astaxantina natural es uno de los antioxidantes naturales más fuertes del mundo y puede eliminar eficazmente los radicales libres de oxígeno en las células y mejorar la regeneración celular. Capacidad, mantiene el equilibrio corporal y reduce la acumulación de células envejecidas, protege la salud de las células y el ADN desde adentro hacia afuera, protegiendo así la salud de la piel, promoviendo el crecimiento del cabello, antienvejecimiento y aliviando la fatiga del ejercicio. Desde 2008, una gran cantidad de estudios nacionales y extranjeros han confirmado que la astaxantina tiene una fuerte actividad antioxidante y tiene un efecto positivo en la mejora de la inmunidad, previene la aparición y el desarrollo de enfermedades crónicas como tumores, enfermedades cardiovasculares y diabetes, y retrasa el envejecimiento. .
La actividad antioxidante de la astaxantina natural supera a la de los antioxidantes existentes. Su capacidad para eliminar los radicales libres es: la astaxantina es 6.000 veces mayor que la de la vitamina C; 1.000 veces la de la vitamina E; 800 veces la de la coenzima Q10; 1.800 veces la del óxido nítrico; ; 100 veces más eficaz que el betacaroteno; 10 veces más eficaz que el licopeno. El caroteno (luteína) que es 200 veces más eficaz; 320 veces más eficaz que los polifenoles del té. Sólo las algas, levaduras y bacterias pueden producir astaxantina, y los animales superiores no pueden modificar esta estructura química. Otra característica obvia de la astaxantina natural es que es el único carotenoide que puede atravesar la barrera hematoencefálica.
Tinte
La astaxantina es un pigmento. La astaxantina puede hacer que el salmón, las yemas de huevo, los camarones y los cangrejos se vean rojos porque es producida por algas, bacterias y fitoplancton en la naturaleza. Algunas especies acuáticas, crustáceos como camarones y cangrejos, comen estas algas y plancton y luego almacenan este pigmento en sus caparazones, dándoles su apariencia roja. Estos mariscos son consumidos por peces (salmón, trucha, galileo), aves (flamencos, ibis), gallinas y patos, y luego el pigmento se almacena en la piel y el tejido adiposo. Por eso el salmón y algunos otros animales son rojos. Un profesor de la Universidad Agrícola de Huazhong también confirmó que el componente rojo de los huevos de pato rojo natural también es astaxantina natural.
Beneficios para la salud
La astaxantina puede combinarse con las proteínas del cuerpo y volverse azul. Tiene propiedades antioxidantes, antienvejecimiento, antitumorales y preventivas de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares. La astaxantina proviene de una microalga llamada Haematococcus, que es extremadamente abundante en ambientes marinos polares. Es un carotenoide natural (de amarillo a rojo, incluido el caroteno y el pimiento amarillo). La astaxantina es un miembro de la familia de los carotenoides. El pimiento amarillo ayuda a prevenir la oxidación de la vitamina A, la vitamina E y otros carotenoides.
Qinjiaohuang tiene el efecto antioxidante más fuerte entre todos los carotenoides, 10 veces más fuerte que el betacaroteno y 100 veces más fuerte que la vitamina E.
Los nutricionistas han confirmado que la astaxantina puede cruzar la barrera hematoencefálica, por lo que la astaxantina puede proteger el cerebro, el sistema nervioso central y los ojos. La astaxantina también tiene otros efectos: mejora la resistencia física y reduce el riesgo de daño muscular; alivia los síntomas de fatiga ocular y mejora la visión; reduce las arrugas mediante suplementación interna; alivia los síntomas de hiperpigmentación (comúnmente conocidos como manchas de la edad); expresión de citocinas y factores químicos; mejorar la salud gástrica y aliviar la infección o inflamación causada por Helicobacter pylori? .
Vía de origen
Existen dos métodos de producción de astaxantina: síntesis artificial y adquisición biológica. La astaxantina sintética no sólo es cara, sino que también se diferencia significativamente de la astaxantina natural en términos de estructura, función, aplicación y seguridad.
Sintetizado artificialmente
La síntesis artificial es un método químico que consiste en preparar astaxantina a partir de caroteno; generalmente existen tres fuentes biológicas para obtener astaxantina natural: de los residuos de la industria procesadora de productos acuáticos, rodopsina y microalgas (principalmente Haematococcus pluvialis).
La astaxantina se puede producir químicamente a partir del caroteno. Esta es la principal fuente de astaxantina en los piensos para peces. En el mundo, BASF, DSM, Zhejiang Xinhecheng y Zhejiang Pharmaceutical tienen la capacidad de sintetizarla y producirla. Además de la extracción de algas, el costo de agregar desechos de camarón o levadura productora de astaxantina es mayor, razón por la cual se usan comúnmente métodos de síntesis química.
Adquisición biológica
Además de los métodos artificiales de síntesis química
La astaxantina natural suele tener tres fuentes biológicas: residuos de la industria de procesamiento de productos acuáticos, pelo rojo Saccharomyces cerevisiae y microalgas (Haematococcus pluvialis). El contenido de astaxantina en los desechos es bajo, el costo de extracción es alto y no es adecuado para la producción a gran escala. El contenido medio de astaxantina en la Phaffia rhodozyma natural es sólo del 0,40%. Por el contrario, el contenido de astaxantina en Haematococcus pluvialis alcanza entre 1,5% y 3,0%, por lo que se considera un "concentrado" de astaxantina natural. ?
Extracción de residuos marinos
Es decir, se extrae de residuos de la industria procesadora de productos acuáticos y diversos residuos del procesamiento de productos del mar.
Extracto de levadura
Las colonias de levadura Phaffia son rojas porque los carotenoides producidos por las bacterias, como la astaxantina, se distribuyen uniformemente en los lípidos de las células. El contenido medio de astaxantina en la Phaffia rhodozyma natural es del 0,40%. Por tanto, Phaffia rhodozyma ha atraído mucha atención debido a su alta producción de astaxantina.
Extracción de algas
La astaxantina natural procede principalmente de Haematococcus pluvialis. El contenido de astaxantina en Haematococcus pluvialis es del 1,5% al 3,0%, que se considera un "concentrado" de astaxantina natural.
Un gran número de estudios han demostrado que la tasa de acumulación y producción total de astaxantina en Haematococcus pluvialis es mayor que la de otras algas verdes. La astaxantina y sus ésteres (alrededor del 70%) contenidos en Haematococcus pluvialis. proporción de éster, 25% de diéster y 5% de monómero) es muy similar a la de los animales acuáticos. Esta es una ventaja que no tiene la síntesis química utilizando Phaffia rhodozyma para extraer astaxantina. Además, la estructura de la astaxantina en Haematococcus pluvialis es principalmente del tipo 3S-3, que es básicamente consistente con la estructura de organismos acuáticos como el salmón. La estructura de la astaxantina en Phaffia rhodozyma es de tipo 3R-3R.
Haematococcus pluvialis es reconocido por la naturaleza como el mejor organismo para producir astaxantina natural. Por lo tanto, la extracción de astaxantina de esta microalga sin duda tiene amplias perspectivas de desarrollo y se ha convertido en un punto de investigación para la producción natural de astaxantina en el mundo.
Haematococcus pluvialis crece y se distribuye principalmente en pequeños estanques y ampollas temporales formadas por el agua acumulada tras la lluvia. Es el microorganismo que sintetiza y acumula más astaxantina en la naturaleza. Haematococcus pluvialis tiene una gran adaptabilidad al medio ambiente: en condiciones de crecimiento adecuadas, las células nadadoras flagelares crecen y se reproducen rápidamente; cuando las condiciones se deterioran, las células nadadoras de Haematococcus pluvialis perderán sus flagelos y la pared celular se volverá más gruesa. Se acumula una gran cantidad de material rojo y las células entran en un estado latente. Después de 40 años de inactividad, las células siguen activas y, en las condiciones adecuadas, pueden reproducirse y producir nuevas células verdes. La tenaz vitalidad y adaptabilidad de Haematococcus pluvialis al medio ambiente han despertado un gran interés en la comunidad científica. Inicialmente, los científicos especulan que la sustancia roja de las células de Haematococcus pluvialis podría desempeñar un papel clave. En 1944, el bioquímico británico Tischer confirmó por primera vez que esta sustancia roja era astaxantina. La astaxantina MacPherson es un carotenoide.
Desde la década de 1990, la comunidad científica nacional y extranjera ha prestado gran atención a este tema y ha realizado una gran cantidad de estudios experimentales. Los resultados muestran que la astaxantina es el antioxidante natural más fuerte descubierto hasta ahora, ¡y su capacidad antioxidante es 550 veces mayor que la de la vitamina E! Haematococcus pluvialis tiene súper vitalidad gracias a la astaxantina. ?
Comparación de los dos
Estabilidad
Astaxantina sintética
La estabilidad y actividad antioxidante de la astaxantina también son menores que las de la astaxantina natural. La estabilidad de la astaxantina difiere porque los grupos hidroxilo (-OH) en ambos extremos de la molécula pueden esterificarse. Más del 90% de la astaxantina natural existe en forma esterificada, por lo que es relativamente estable. La astaxantina sintética existe en estado libre, por lo que su estabilidad es diferente. La astaxantina sintética debe encapsularse para que sea estable. La astaxantina sintética sólo tiene aproximadamente 1/4 de la estructura zurda, por lo que su capacidad antioxidante es sólo aproximadamente 1/4 de la astaxantina natural.
Efecto de absorción
El efecto de bioabsorción de la astaxantina artificial también es peor que el de la astaxantina natural. Cuando la concentración de la alimentación es baja, la concentración de astaxantina artificial en la sangre de la trucha arco iris es significativamente menor que la de la astaxantina natural. No se puede convertir en su configuración natural en el cuerpo, y su capacidad colorante y potencia biológica son mucho menores que las de la astaxantina natural. el de astaxantina natural de la misma concentración blanca.
Bioseguridad
Cuando la astaxantina se sintetiza por medios químicos, inevitablemente se introducirán impurezas químicas, como subproductos no naturales producidos durante el proceso de síntesis, lo que reducirá la seguridad de su biodisponibilidad. Con el aumento de la astaxantina natural, la gestión de la síntesis química de astaxantina se ha vuelto cada vez más estricta en todo el mundo. Por ejemplo, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) ha prohibido la entrada de astaxantina sintetizada químicamente al mercado de alimentos y suplementos dietéticos [1], mientras que la astaxantina natural ha obtenido la certificación de seguridad general (GRAS, por sus siglas en inglés) de la FDA y puede ingresar legalmente a alimentos y suplementos dietéticos. mercados de suplementos. La producción de astaxantina generalmente tiende a desarrollar fuentes biológicas (vegetales) de astaxantina natural y luego llevar a cabo una producción a gran escala.
Campos de aplicación
La introducción de la astaxantina provocó una revolución en el mercado de los antioxidantes. Algunos incluso dicen que el siglo XXI será el siglo de los antioxidantes. La astaxantina y su extracto natural de algas se han utilizado ampliamente en países desarrollados como Europa, América, Japón y el sudeste asiático. La astaxantina sólo es conocida por unas pocas personas en China, pero también por unas pocas personas en los círculos científicos y de belleza de la moda. Preston Mason, investigador de la Universidad de Harvard, dijo que el carotenoide natural astaxantina tiene un gran potencial para convertirse en un nuevo tipo de fármaco antioxidante/antiinflamatorio y se espera que desencadene la tercera generación de fármacos después de las estatinas y los antiplaquetarios. de medicamentos preventivos? .