Что является хорошим источником бета каротин?

1 структура и физические и химические свойства грава-каротина

Молекулярная формула грава-каротина — C40 H56, а относительный молекулярный вес — 536,88. Она состоит из четырех двойных изопреновых связей, связанных между собой от конца до конца, с околокриптонным кольцом на каждом конце молекулы. В основном существуют четыре формы: all-trans, 9-cis, 13-cis и 15-cis. Вся транснациональная структура показана на рис. 1. Грау-каротин представляется как темно-красный до темно-красный, блестящий рогобический гексагедрон или кристаллический порошок с температурой плавления 184 грация. Он нерастворим в воде, пропиленгликоле, глицерине, кислотах и щелочных слоях, растворим в углероде, бензоле, хлороформе, этане и растениях и почти нерастворим в метаноле и этаноле. Раствор разбавителя оранжево-желтый и становится более оранжевым по мере увеличения концентрации. Он может быть слегка покрасневшим в зависимости от полярности растворителя. Он подвержен реакциям редокс в присутствии кислорода, тепла и света, и более стабилен в присутствии слабой базы. [1]

2 физиологические функции грау-каротина

2.1 грау-каротин является важным источником витамина а

Витамин а является носителем синтеза гликобелков, которые являются важными структурными веществами в клетках и играют важную роль в обеспечении нормального роста и развития и устойчивости к инфекциям.

Бета-каротин может быть преобразован в витамин а ферменты в организме и является наиболее распространенным в пище, поэтому считается основным источником витамина а в организме человека. Когда есть недостаток витамина а в организме, ферменты в организме будет конвертировать β- каротин в витамин а. когда количество витамина а в организме достигает необходимого уровня, ферменты перестанут его преобразования, тем самым поддерживая тело ' требования витамина а через автоматический контроль ферментов [1].

2.2 антиоксидантный эффект грава-каротина

С возрастом, тело и#39; антиоксидантный ферменты функции снижается, и избыточные свободные от кислорода радикалы не могут быть удалены во времени и накапливаться внутри клеток, повреждая клеточные мембраны, ткани, ферменты и гены, вызывая различные заболевания и старение в организме. Молекула - о, каротин имеет особую структуру с несколькими конъюгированными двойными связями полиэла, что позволяет ей безвозвратно реагировать с кислородными свободными радикалами, удаляя свободные радикалы и сжимая единый кислород. [2]

2. 3 другие функции

Бета-каротин может усилить иммунитетИ улучшить тело и#39;s иммунная система и#39;s способность противостоять канцерогенам. Пероральное введение бета-каротина может предотвратить образование фотосенсивной эритемы и уменьшить бритость#39;s чувствительность к ультрафиолетовому излучению. [3] она также оказывает защитное действие от сердечно-сосудистых заболеваний и гипоксии кардиомиоцитов.

3 источники бета-каротина

3.1 наземные высшие растения

Бета-каротин часто производится в промышленности из более высоких растений, богатых бета-каротином, таких как морковь, перец, кукуруза, картофель, морковь, вольфяника и морская пряжка.

3.2 водоросли

Многие водоросли богаты грау-каротеном. Содержание грава-каротина дуналиэллы салины может достигать 0,3% от сухого веса клетки, что делает его идеальным сырьем для извлечения природного грава-каротина. Дуналиелла салина является одним из видов низкоуровневого эукариотического организма, широко распространенного в районах высокой солености, таких как соленовые озера и океаны. Дуналиелла салина синтезирует и аккумулирует грау-каротин как приспособление к окружающей среде. Оптимальные условия для производства грава-каротина включают высокие температуры, сильное излучение, низкое содержание питательных веществ, высокую соленость и низкий уровень растворенного кислорода.

Кроме того, другие водоросли, такие как спирулина и фиолетовые шары [5] также содержат грау-каротин, и спирулина является лучшим источником. Сообщается, что содержание грава-каротина в 6 г спирулины эквивалентно содержанию в 20 яйцах. [6] в настоящее время, поскольку содержание грава-каротина в спирулине очень богато и значительно выше, чем у некоторых животных или растений, извлечение грава-каротина из спирулины стало горячей темой исследований.

3. 3. Химический синтез

Химический синтез означает метод синтеза грава-каротина с использованием органического химического сырья посредством химических реакций. С момента начала промышленного синтеза и производства грау-каротина в 1953 году, промышленность продолжает развиваться. В промышленном производстве часто используется витамин а в качестве сырья, который преобразуется в сетчатку и метилвиологен, а затем конденсируется для образования грава-каротина; Процесс реакции показан на рис. 2. [6] или в качестве сырья для строительства полиэленовой цепи. Однако метод химического синтеза, используемый для синтеза грау-каротина, почти полностью состоит из транс-изомера, который не имеет физиологических функций многих естественных грау-каротина.

3. 4 биосинтетический метод

Биосинтетический метод заключается в использовании микробной ферментации для производстваβ-carotene, который превосходит метод химического синтеза с точки зрения качества, технологии, ресурсов и затрат. Отечественные и зарубежные исследования по микробному синтезу грау-каротина были сосредоточены в основном на филейных грибах (Aspergillus Нигер) и красных дрожжей. [7]

3.5 метод химической модификации

Молекулярная модификация каротеноидов также известна как молекулярная модификация. Это относится к превращению одного каротеноида в другой. β- каротин можно получить путем модификации лютеин эфиры. [8] процесс состоит из следующих двух этапов:

Изомеризация ксантофильных эфиров до зеаксантина:

Процесс преобразования: ксантофилл Эстер + кох спиртное раствор реактор высокого давления (при определенной температуре, под защитой азота) → product. Диаграмма преобразования показывает: zeaxanthВ случае необходимостиконвертируется в β- каротин путем уменьшения.

3. 6 метод генной инженерии

С быстрым развитием технологии генной инженерии, использование генетически модифицированных бактерий для производства каротеноидов стало горячей точкой исследований. В последние годы был достигнут значительный прогресс в изучении его основных синтетических путей. Его биосинтезионный путь был прояснен на молекулярном уровне, а гены ключевых ферментов были последовательно изолированы. Достигнуты предварительные результаты в изменении состава и содержания гравитационного каротина в растениях и микроорганизмах с помощью методов генной инженерии.

4 технология обработки грава-каротина

Процесс производства грава-каротина из натуральных продуктов, как правило, включает в себя извлечение, отделение и очистку пигмента. Добыча является относительно важным процессом в производстве грава-каротина. Рациональность процесса экстракции и уместность отбора растворителей непосредственно зависят от урожайности и качества продукта, а также от хода последующей работы. К числу распространенных методов экстракции относятся: экстракция органических растворителей, экстракция ферментативной реакции, микроволновая экстракция, ультразвуковая экстракция, сверхкритическая экстракция жидкостей и струйная обработка воздуха. [9] если взять в качестве примера метод экстракции органического растворителя, то после экстракции с помощью органического растворителя экстракт концентрируется под меньшим давлением для получения сырой масляной пасты из грава-каротина. Для дальнейшего удаления таких примесей, как липиды и углеводы, которые могут присутствовать, требуется дополнительная реакция сапонификации. Затем, охлаждая и кристаллизируя, получается сырой продукт кристаллов грава-каротина. Наконец, путем рекристаллизации достигается граван-каротин.

5. Применение грау-каротина

Во-первых, грау-каротин имеет хорошие свойства окраски. Он может быть использован для цвета желтый и оранжево-красный продукты, и он имеет сильную силу окраски и стабильный и однородный цвет. Он может сосуществовать с такими элементами, как K, Zn и Ca без изменения цвета, и особенно подходит для использования с children's продукты. Он также может быть использован для окрашивания покрытий планшета. Его цвет и стабильность превосходят цвет лимонно-желтых и кармайновых кокристаллических покрытий.

Кроме того, анти-каротин оказывает стимулирующее воздействие на питание и здоровье и широко используется в продуктах питания в качестве питательной добавки. Кроме того, грау-каротин является отличным антиоксидантом. Он имеет синергический эффект с витаминами е и с, и их сочетание известно как "железный треугольник" антиоксидантов, который имеет сильный антиоксидантный эффект.

На международном уровне, добавление грава-каротина в косметических средств, таких как помады и покраснение может сделать цвет естественным богатым, питают кожу, и защитить его. Продукты по уходу за кожей, содержащие грау-каротин были запущены и популярны.

Кроме того, при добавлении в корм животных в качестве кормовой добавки грау-каротин выполняет специфические функции. Например, при кормлении коров без гравитационного каротина часто наблюдается "асимптоматическая" лихорадка, а также задержка овуляции, фолликулярные кисты, задержка и сокращение образования лутея тела, а в тяжелых случаях-репродуктивные нарушения и плацентарный стаз. Все эти симптомы могут быть исправлены путем добавления грава-каротин в корм. Несущие курицы, которые едят грау-каротин-богатые корма может увеличить производство яиц и затемнить желток цвет, потому что курицы могут хранить избыток грау-каротин, который не был гидролизирован в витамин а.

Благодаря этим особым физиологическим функциям анти-каротина, он широко используется в пищевой промышленности, кормовой промышленности, фармацевтической промышленности и косметической промышленности. [10]

6 научно-исследовательский прогресс в области грау-каротин

Поскольку граван-каротин нерастворим в воде и легко распределяется тепло и свет, грава-каротин эмульсии или включения тела в основном используются в области продовольствия, биомедицины и т.д.

Таким образом, использование новых эмульгаторов и методов эмульгации, с физической и химической стабильностью эмульсии между градом и каротеном и биодоступностью эмульсии между градом и каротеном в качестве основных показателей, а также оптимизация процесса подготовки эмульсии и состава интерфейса эмульсии, подготовка эмульсии между градом и каротеном с высокой нагрузкой и хорошей стабильностью в настоящее время является актуальной темой исследований.

В настоящее время Китай подготовил физически и химически устойчивые эмульсии грава-каротина, выбрав естественные эмульгаторы, такие как белки и полисахариды, и систематически изучая различные взаимодействия (послойная сборка и ковалентная комплексация). Также оценивалось влияние различных антиоксидантов на стабильность грава-каротина в эмульсиях. Использование различных эмульгаторов и белково-полисахаридных Maillard комплексов позволило успешно создать высокозагружаемую, высокостабильную эмульсию грава-каротина, а также технологическую платформу для развития эмульсии функционального фактора. Этот проект был успешно индустриализирован в китае. Продукт высокого качества и поддерживает хорошую стабильность в жидких пищевых продуктах. В течение срока годности продукт не подвергается плаванию или деградации.

7. Резюме

Многочисленные эксперименты внутри страны и за рубежом доказали, что каротин может предотвратить или задержать развитие рака и является противораковым средством. В последние годы она была товаром, которого не хватало на рынке. Поэтому дальнейшее изучение метода приготовления грава-каротина и повышение его урожайности и стабильности будет в значительной степени способствовать развитию пищевой промышленности, медицины, косметики и других отраслей. По мере углубления понимания грау-каротин, он будет иметь еще более широкий рынок применения. 

Справочные материалы:

[1] Сюй люминг. Введение в функции и биохимическую подготовку грава-каротина [J]. Наука, техника и экономика внутренней монголии, 2009, (7), 424-426.

[2]  Олсон джей а. Молекулярные действия каротеноидов [м]. In: Canfield LM  (эд). - каротеноиды in  По правам человека Здоровье, новые продукты Нью-Йорк (США) Академия наук,1993,156 -166.

[3] Stahl W,Heinrich U,Jungmann H, и др - с людьми. Новости компании Am J Clin Nutr,2000,   (71) : 795-798.

[4] лю сяохуан, дуан шуньшань, ли айфен. Научно-исследовательский прогресс в области использования микроводорослей для производства каротеноидов [J]. Исследования и разработки природных продуктов, 2007, 19 (2): 333-337.

[5] хуан цзянь, чэнь билян и др. Оценка питательного состава фиолетовой спирулины [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2005, 06: 105 — 106.

[6] Tang Ling, Wu Yanwen, Ou Yangjie. Прогресс в исследовании методов производства грава-каротина [J]. Food Research and Development, January 2009, Vol. 30, No. 1: 169-171.

[7] янь сюхуа, ван чженгву, ван чонгни. Прогресс в области применения и исследований Продукты питания и лекарственные средства, 2007, 9 (6): 58 — 61.

[8] чжан сянмин, чжан хуэй и др. Преобразование между каротеноидами [J]. Пищевые добавки китая, 2012, S1: 32-38.

[9] чжан янни, юэ сюанфэн. Методы экстракции и новые разработки эффективных ингредиентов в традиционной китайской медицине [J]. Наука о сельском хозяйстве, 2006 (5): 65 — 67.

[10] чжу сюлинь, че чжэньминь и др. Прогресс в исследовании физиологических функций и методов экстракции грау-каротина [J]. Наука и техника пищевой промышленности гуанчжоу, 2004 (80): 158 — 162.