새우정이란 무엇입니까?

1 머리말

아 스타크 산틴, 3,3'-디 히드 록시-4,4'-디 케톤-β, β-카로틴은 분홍색, 지용성, 물에 용해되지 않고 클로로포름, 아세톤, 벤젠, 벤젠에 용해되는 케톤 기반 카로티노이드입니다 그것은 생물계, 특히 수생 동물의 새우, 게, 물고기, 새의 깃털에서 광범위하게 존재하며, 색상 발육에 작용한다. 그것은 루테인과는 달리 색소의 퇴적을 조절할 수 있다. 사료에 astaxanthin 을 첨가하고 식후에 가금류의 노른자에 퇴적해 색깔을 심화시킬 수 있다. 새우안틴은 일종의 카로틴으로 비타민 A 의 원천이 아니라 동물의 체내에서 비타민 A 로 변할 수 없지만, 새우안틴은 단쇄 항산화제로 항산화 능력이 강하다. 동물 실험에 따르면 새우안토시아닌은 NO2, 황화물, 이황화물을 제거하여 지질과산화를 줄이고 자유기로 인한 지질과산화를 억제하는 데 효과적이다. 또한 새우안틴은 종양 발생을 억제하고 면역기능을 강화하는 등 강력한 생리 기능도 갖추고 있다. 이에 따라 식품첨가제, 수산양식, 화장품, 보건품, 의약업계에서는 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. 고급 양식업이 급속히 발전하면서 1980 년대 중반부터 새우안토시아닌은 엄청난 시장 수요를 갖게 되었으며, 최근 몇 년 동안 급격히 증가하는 추세도 있다.

2 아 스타크 산틴의 출처

2. 1 화학 합성

새우안틴은 카로티노이드 합성의 종점이며, brta- 카로틴을 새우안틴으로 변환하기 위해서는 케톤기 두 개와 수산기를 첨가해야 한다. 인공 화학 합성은 난이도가 높고, 대부분 j 형 구조이다. 미국 식품의약청 (미국 식품의약감독청) 은 반식 새우안틴만 수산양식 첨가제로 승인했다. 이에 따라 인공합성된 트랜스 새우안토시아닌은 가격이 비싸 (현재 국제시장 가격은 약 2000 달러/킬로그램) 널리 활용되고 있다. 현재, 화학합성 새우안토시아닌은 여전히 어느 정도 경쟁 우위를 가지고 있다. 왜냐하면 생물원의 새우산틴 함량이 충분히 높지 않기 때문이다. 스위스의 F. Hoffmann-Latoche 는 전반식 새우 녹색을 완성했다.

비타민 A 의 합성은 연어의 사료 첨가제로 비준되었다. 그럼에도 불구하고 새우안틴을 함유한 일부 미생물은 성장 속도가 빠르고 발효 주기가 짧다는 장점이 있으며, 새우안틴에서 추출한 단세포 단백질은 미끼와 사료 첨가제로 사용할 수 있다. 전 천연식품이 전 세계적으로 부상하면서 점차 현재 연구의 초점이 될 것이다.

2.2 생물원

이와는 대조적으로, 생물에서 추출한 새우안토시아닌은 대부분 트랜스 구조로 안전하고 친환경적이며 발전 전망이 넓다. 현재 새우안틴의 생물원은 주로 수산물 가공업의 폐기물에서 추출하여 미생물 발효를 통해 생산된다.

2.2. 1 수산물 가공업의 폐기물에서 새우안토시아닌을 추출하다

현재 외국 가재 가공업에는 매년 654 만 38+00 만 톤의 갑각류 수산물 폐기물이 있다. 중합제 추출 시스템으로 새우안틴, 새우안틴 에스테르, 새우안토시아닌을 추출할 수 있으며 생산율은 654.38+053 ug (g 폐기물) 에 이를 수 있다. 새우안토시아닌은 카로티노이드 추출의 90% 이상을 차지하는 것으로 분석됐다. 최근 노르웨이 해양어업은 쓰레기 처리에 사일리지 기술을 채택하고 있다. 사일리지 처리 후 회수율은 65438 00% 증가했고, 새우안토시아닌의 순도도 크게 높아졌다.

수산 폐기물 중 새우안토시아닌 함량이 낮고 추출 비용이 높으며 자원 제한으로 인해 이 방법은 새우안틴의 대규모 공급원으로 적합하지 않아 발전 잠재력이 크지 않다. 하지만 아직 더 좋은 방법을 찾지 못했기 때문에 이런 방법은 해외에 존재한다.

2.2.2 미생물 발효 생산

새우안토시아닌의 미생물 군락 분포는 각황소와 약간 비슷하다. 새우안토시아닌을 생산할 수 있는 미생물은 곰팡이 담자균 (Phaffia) 의 한 속, 탄화수소를 동화시키는 세균 두 그루, 질소가 부족한 많은 환경에서 녹조류가 발견됐다.

(1) 조류를 배양하여 안토시아닌을 생산한다

Astaxanthin 을 생산할 수있는 많은 조류 중에서, Astaxanthin 생산 박테리아는 중요한 astaxanthin 생산 박테리아이며, Astaxanthin 의 상업화를 희망하는 미세 조류로 간주되었습니다. 이런 조류는 자양생활뿐만 아니라 이양생활도 할 수 있다. 배양 과정에서 질소원이 부족하면 새우안토시아닌이 조류에 축적된다. 현재 외국의 우량우생 클로렐라 중 새우안토시아닌의 함량은 0.2% ~ 2% 로 일반적으로 총 카로티노이드의 90% 이상을 차지하고 있다. 또한 클로렐라. 내고온성, 극단적인 pH 값, 성장 속도, 실외 배양이 쉽다는 장점을 가지고 있어 대규모로 새우안토시아닌을 생산할 수 있는 조류로 여겨진다. 하지만 조류는 자양기간이 길어 생산지가 빛이 필요하기 때문에 일정 제한을 받고 있어 조류가 벽을 깨고 안토시아닌을 방출하기가 어렵다. 그래서 대규모 생산은 어렵다.

(2) 박테리아를 이용한 아 스타크 산틴 생산

아 스타크 산틴을 생산할 수 있는 것으로 알려진 박테리아는 두 가지가 있다: 유지균은 탄화수소 배양기에서만 아 스타크래틴을 생산하고 영양 진지에서는 아 스타크래틴을 생산하지 않는다. 또 다른 균주인 Bevibacterium 103 은 석유에서 자란다. 발효가 끝날 때 바이오매스는 3 그램/리터이고 색소 함량은 0.03 밀리그램/그램에 불과하다

이것은 불가능하다.

(3) 파프 효모를 이용하여 새우안토시아닌을 생산한다.

1976, 앤&; 암양과 파프는 붉은 머리부 효모에서 새우안토시아닌을 발견해 큰 관심을 끌었다. 이후 많은 생명기술회사들이 홍발부 효모 연구에 상당한 노력을 기울였으며 약간의 진전을 이루었다.

3 rhodoff yeast 에 의한 astaxanthin 생산 연구 진행

파프 효모 (Phaffia rhodozyma) 는 1970 이 일본 알래스카와 카이도 산지 낙엽교목의 침투물에서 분리되었다. 나중에 담자균 () 의 새로운 속으로 감정되어 파부균 () 으로 명명되었다. 홍발부 효모 (Phaffia rhodozyma) 는 담자균에서 매우 특이하다. 주로 당류를 발효시키고 새우안토시아닌을 함유하고 있기 때문에 다른 붉은 효모의 엄격한 호기성과는 다르다. 안료는 주로 베타 카로틴이나 단환 카로틴이다. 붉은 머리부 효모에서 새우안틴을 발견한 지 얼마 되지 않아 새우안틴을 사료 첨가제로 생선과 가금류 사료에 응용할 수 있는 가능성과 바이오안료 형성에 미치는 영향을 연구하고 좋은 효과를 거두기 시작했다. 이후 20 년간의 연구에서 사람들의 연구는 주로 (1) 균주 개량의 세 가지 측면에 초점을 맞추었다. (2) 발효 공정의 최적화; (3) 세포에서 astaxanthin 의 추출.

3. 1 astaxanthin 생산 균주의 육종

지금 사람들은 이미 새우안토시아닌의 다산 돌연변이의 선육에 집중하고 있다. 최근 몇 년 동안 국내외 학자들이 이 분야에서 큰 진전을 이루었다.

이미 약간의 진전이 있었다. 예를 들어, 붉은 머리부 효모 돌연변이의 새우안틴 함량은 23.2% 증가하여 65,438+0,500NV/(KG 줄기세포) 에 이르렀다. 알코올 폐기물 배양기를 이용하여 파프 효모 NRRLY- 17269 돌연변이주 JB2 를 선별했고, 5L 발효기 실험에서 카로티노이드 생산량은 (2010+170) MG/였다. 또한 DNA 재편성 기술을 이용해 새우안토시아닌의 다산유전공학균을 구축하는 연구가 진행돼 홍발부 효모 전환체계, 새우안토시아닌 생합성 핵심 효소, 효소의 코드화 유전자 등에서 어느 정도 진전을 이뤘다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언)

3.2 생산 기술 연구 진행

3.2. 1 발효 최적 조건 제어

새우안토시아닌의 발생은 균주와 관련이 있을 뿐만 아니라 배양 조건과도 관련이 있다. 파프 효모 UCD67-2 10 을 실험균으로 사용하여 발효에 영향을 미치는 몇 가지 중요한 매개변수 (예: pH 값, 온도, 탄소원 종류와 농도, 용존 산소, 조명) 를 연구했다. 최적의 발효 매개 변수는 다음과 같습니다. pH 5.0 온도는 20-22 C 입니다. 최적의 탄소원, 섬유이당, 당농도가 1.5% 를 넘으면 단위 무게세포의 새우안토시아닌 함량이 낮아진다. 하지만 생물량의 증가로 인해 단위 부피의 새우 안토시아닌 함량이 증가한다. 용존 산소 3.6 ~108rm nol/(l.h); 빛은 astaxanthin 에 거의 영향을 미치지 않습니다. 지속적인 배양 연구에서

파프 효모의 pH 값을 온라인으로 조절할 때 포도당 용액의 pH 값 (5.02) 이 배양기의 pH 값 (5.00) 보다 높고 파프 효모의 성장이 상대적으로 느린 것으로 나타났다 (0.055 h- 1). 설탕의 pH 값이 4.98 이면 성장률은 0.095 h- 1 에 이른다. 또한 설탕을 넣는 시간 간격이 효모의 성장에 중요한 영향을 미친다는 것을 발견했다. 용법 부효모 NCHU-FS50 1 포도당 농도가 새우안토시아닌 생산에 미치는 영향을 연구한 결과, 포도당 농도가 35g/L 에 이르렀을 때, 아스타틴 생산량이16.33MG/L 에 도달한 것으로 나타났다. 포도당의 질량 농도가 45 g/L 을 초과하거나 초과하면 새우안토시아닌의 형성이 억제된다. 최근 프랑스 학자들은 글리세린을 탄소원으로 파프 효모 PRl90 을 배양하여 새우안토시아닌 생산량을 0.78 mg/(g 줄기세포) 에서 높였다.

최대 0.97mg/(그램 줄기 세포). 그 결과 이스트의 성장률이 0.075 h- 1 일 때 새우안토시아닌 생산량이 가장 높은 것으로 나타났다. 발효 168h 후, 아 스타크래틴 생산량은 33.7 mg/L (1 800 t, g/(g 줄기세포)) 에 달할 수 있다. 그러나 멕시코 학자들은 실란 대추의 즙을 유일한 탄소원으로 사용한다. 환원당 농도가 22.5 E/I 일 때 새우산틴 생산량은 6. 1.70 mg/L 로 YM 배양기의 2.5 배에 이른다. 그것은 토마토 주스를 추가 하면, astaxanthin 을 포함할 수 있습니다 앞몸, 안료 함량을 증가 언급할 가치가 있다. 국내 학자들은 붉은 머리부 효모가 새우안토시아닌을 생산하는 쉐이크 조건을 최적화했다. 최고 새우안틴 생산량은11.63mg/L (1.770 UG/(G 줄기세포)) 이다. 전반적으로, 발효 배양기를 최적화함으로써 새우안토시아닌 함량을 높이는 것은 돌파구가 없다.

3.2.2 발효 비용 절감

새우안토시아닌 생산량이 낮은 것 외에 붉은 머리부 효모의 상용화에 영향을 미치는 또 다른 불리한 요인은 붉은 머리부 효모가 성장하는 데 필요한 배양기 비용이 상대적으로 높다는 점이다 (효모 질소기 배양기에 설탕을 첨가함). 일부 값싼 식품 가공 폐기물 (예: 찌꺼기) 은 효모의 증식을 촉진하는 데 효과적이지만, 동시에 새우안토시아닌의 형성을 억제하는 것은 사포닌의 존재 때문이다. 전분과 알코올 폐액에서 파프효모 NRRLY- 17269 돌연변이주 JB2 를 선별해 술가루에서 카로티노이드 1 330- 1 750 mg/(kg 건물질 당밀이 사용됐다는 보도도 있다

포도당을 탄소원으로 대체하는 값싼 발효 원료로, 붉은 머리부 효모를 배양하면 새우안토시아닌 생산량이 약 3 배 증가하여 15.3 mg/L 에 이를 수 있으며, 수해목재나 공업농업 고형 폐기물은 대량의 자일 로스를 얻을 수 있으며, 값싼 탄소원이기도 하다. 일부 학자들은 자일 로스를 탄소원으로, 공정 최적화 후 아 스타크 산틴 생산량은 5.2 mg/L 이다.

3.3 아 스타크 산틴 추출

현재 새우안토시아닌은 주로 여러 가지 방법으로 추출한 다음 유기용제로 추출한다. 결과는 에탄올의 추출 속도가 디메틸 술폭 시드보다 낮다는 것을 보여 주었다. 국내 학자들은 산으로 세포를 열처리하고 아세톤으로 추출해도 효과가 좋다. 최근 일본 학자들은 Streptomyces Rochei (Streptomyces rochei)DB-34 를 재배했는데, 이는 활성 성분형 분해효소를 생산할 수 있으며, 이 효소는 가수 분해 β- 1, 6- 글루칸의 활성을 나타낸다. 파프 효모 배양 후기에 이 효소를 넣으면 새우안틴을 효과적으로 추출할 수 있다는 것도 밝혀졌다.

붉은 머리부 효모가 사료 첨가제로 사용될 때, 새우안토시아닌은 벽이 깨진 후에야 생선이나 달걀노른자에 퇴적할 수 있다. 색소를 더 쉽게 방출하기 위해 증류수나 구연산 완충액에서 사전 자동 가수 분해는 유망한 방법이거나, 강인한 세포벽은 막대 모양의 고리균에 의해 분비되는 효소에 의해 가수 분해될 수 있다. 포자균을 첨가하기 전에, 붉은 머리부 효모는 열을 가해 불활 화한 다음 그 pH 값을 조절해야 한다. 따라서 이 두 미생물을 혼합하는 것이 더 편리하며, 또 다른 장점은 무세포 배양액을 재사용할 수 있다는 것입니다. 발효에서 일부 영양소를 사용한 후에도 여전히 파프 효모의 성장을 지원할 수 있고, 일정량의 크래킹효소를 함유하고 있어 세포벽을 손질할 수 있기 때문이다. 혼합발효액 여과 회수 공정 방안을 제시하여 규모화 생산의 환경 요구 사항을 충족시키다. 유감스럽게도 혼합 발효는 새우안토시아닌의 생성을 어느 정도 억제한다.

4 개발 및 적용 전망

새우안토시아닌은 이미 식품 의약 화장품 사료 생산에 광범위하게 적용되었다. 아 스타크 산틴은 카로티노이드의 종류 이지만, 그것의 생물학적 기능 중 일부는 다른 카로티노이드보다 훨씬 강하다. 새우안토시아닌은 지용성으로 색이 밝고 항산화 능력이 강하다. 식품에서는 색칠할 수 있을 뿐만 아니라, 효과적으로 신선하게 보존하여 변색, 변미, 변질을 막을 수 있다. 새우안토시아닌을 함유한 레드오일은 채소, 다시마, 과일뿐만 아니라 음료, 국수, 조미료의 착색에도 사용할 수 있으며 특허 보도도 있다. 새우안토시아닌의 항광작용은 베타-카로틴보다 강하며, 외국에는 새우안토시아닌이 함유된 화장품 특허가 있다. 제약과 식품공업은 새우안틴의 항산화, 항염, 면역촉진작용을 산화조직의 손상을 방지하고 건강식품을 준비하는 약으로 이용한다. 동시에, 새우안토시아닌은 색깔이 밝아서 근동단백질 비특이성과 결합될 수 있다. 수산 사료에 새우안토시아닌을 첨가하면 양식 어류의 피부와 근육색을 개선하고 어류의 항병 능력을 높일 수 있다. 또한, astaxanthin 은 물고기의 성장과 번식에 중요한 역할을 하며, 호르몬으로 어란 수정을 촉진하고, 배아 발육 사망률, 개인의 성장을 촉진하고, 성숙률과 번식력을 높이며, 영양물질로 가금류 성장을 촉진하고, 산란률을 높일 수 있다. 의심할 여지없이, 새우안틴은 강력한 생리 기능을 가지고 있어 광범위하게 응용된다. 최근 몇 년 동안 국내외에서 새우안틴에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 수산물 가공업의 폐기물에서 새우안토시아닌을 추출하는 것 외에도 효모 조류 등 미생물을 이용한 새우안토시아닌의 공업발효는 생산 주기가 짧고 전망이 넓다. 하지만 다른 성숙한 발효 제품과 비교했을 때 미생물 산업화로 새우안토시아닌을 생산하는 규모는 크게 다르다. 주요 문제는 여전히 생산량이 낮고 발효 비용이 높다는 점이다. 따라서 다산균을 선별하고 발효공예를 개선하고, 유전자 개량 기술을 제때 도입하고, 생산량을 늘리고, 비용을 절감하며, 새우안토시아닌의 진일보한 개발과 응용을 돕는다.