Что является хорошим источником бета каротин?

1 структура и физические и химические свойства грава-каротина

The molecular formula of- о, каротин is C40 H56 and the relative molecular weight is 536.88. It is formed by four isoprene double bonds connected end to end, with a β-cryptone ring at each end of the molecule. There are mainly four forms: all-trans, 9-cis, 13-cis and 15-cis. The all-trans structure is shown В случае необходимостиFigure 1. β-Carotene appears as a dark red to dark red, shiny rhombic hexahedron or crystalline powder with a melting point of 184°C. It is insoluble in water, propylene glycol, glycerin, acids and alkalis, soluble in carbon disulfide, benzene, chloroform, ethane and plants, and almost insoluble in methanol and ethanol. A dilute solution is orange-yellow to yellow, and becomes more orange as the concentration increases. It may be slightly reddish depending on the polarity of the solvent. It is prone to redox reactions in the presence of oxygen, heat and light, and is more stable in the presence of a weak base. [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 β-carotene 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 повысить иммунитет и 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. В настоящее времяβ-carotene content of Dunaliella salina can reach 0.3% of the dry cell weight,[4] making it an ideal raw material for extracting natural β-carotene. Dunaliella salina is a type of low-level eukaryotic organism widely distributed in high salinity areas such as salt lakes and oceans. Dunaliella salina synthesizes and accumulates β-carotene as an adaptation to environmental conditions. The optimal conditions for β-carotene production include high temperatures, strong radiation, low nutrients, high salinity, and low dissolved oxygen.

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

Chemical synthesis refers to a method of synthesizing β-carotene using organic chemical raw materials through chemical reactions. Since the industrial synthesis and production of β-carotene began in 1953, the industry has continued to develop. Industrial production often uses vitamin A as a raw material, which is converted into retinal and methyl viologen, and then condensed to form β-carotene; the reaction process is shown in Figure 2. [6]or β-ionone as a raw material to construct a polyene chain. However, the chemical synthesis method used to synthesize β-carotene is almost entirely in the form of a trans isomer, which does not have the physiological functions of many natural β-carotene.

3. 4 биосинтетический метод

Биосинтетический метод заключается в использовании микробной ферментации для производства грава-каротина, который превосходит химический метод синтеза с точки зрения качества, технологии, ресурсов и стоимости. 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: zeaxanthin конвертируется 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

The process of producing β-carotene from natural products generally involves the extraction, separation and purification of the pigment. Extraction is a relatively important process in β-carotene production. The rationality of the extraction process and the appropriateness of the solvent selection are directly related to the yield and quality of the product, as well as the progress of subsequent work. Common extraction methods include: organic solvent extraction, enzymatic reaction extraction, microwave-assisted extraction, ultrasonic-assisted extraction, supercritical fluid extraction, and air blasting. [9] Taking the organic solvent extraction method as an example, after extraction with an organic solvent, the extract is concentrated under reduced pressure to obtain a crude oil paste of β-carotene. To further remove impurities such as lipids and carbohydrates that may be present, a further saponification reaction is required. Then, by cooling and crystallizing, a crude product of β-carotene crystals is obtained. Finally, β-carotene is obtained by recrystallization.

5. Применение грау-каротина

First, β-carotene has good coloring properties. It can be used to color yellow and orange-red foods, and it has strong coloring power and a stable and uniform color. It can coexist with elements such as K, Zn, and Ca without changing color, and is especially suitable for use with 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.