Eficacia y efectos de la astaxantina

2023-05-23

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La astaxantinaes un cetocarotenoide con una variedad de usos, incluidos suplementos dietéticos y colorantes alimentarios. Pertenece a una clase más grande de compuestos llamados terpenoides (como un tipo de tetraterpenoide) y consta de cinco precursores de carbono, difosfato de isopentenilo y difosfato de dimetilalilo. La astaxantina se clasifica como luteína (originalmente derivada de una palabra que significa "hoja amarilla" porque el pigmento de la hoja de la planta amarilla es luteína en la familia de los carotenoides), pero actualmente se usa para describir el componente de oxígeno, hidroxilo (-OH) o cetona (C = O ) compuestos carotenoides tales como zeaxantina y cantaxantina. De hecho, la astaxantina es un metabolito de la zeaxantina y/o la cantaxantina, que contiene grupos funcionales hidroxilo y cetona. La astaxantina, como muchos carotenoides, es un pigmento liposoluble. Su color naranja rojizo se debe a una cadena extendida de dobles enlaces conjugados (alternando dobles y simples) en el centro del compuesto.

La astaxantina es una hemoglobina producida naturalmente por las microalgas de agua dulce Haematococcus pluvialis y el hongo de levadura Xanthophyllomyces dendrorhous (también conocido como Phaffia). Cuando las algas marinas están estresadas por deficiencias de nutrientes, aumento de la salinidad o exposición excesiva a la luz solar, producen astaxantina. Los animales que comen algas, como el salmón, la trucha roja, el pargo rojo, los flamencos y los crustáceos (es decir, camarones, krill, cangrejos, langostas y cangrejos de río), también reflejan el pigmento de astaxantina de color rojo anaranjado en diversos grados.

uso de astaxantina:

La astaxantina también está disponible como suplemento dietético para el consumo humano, animal y acuícola. La producción industrial de astaxantina proviene de fuentes vegetales o animales y sintéticas. La Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. ha aprobado la astaxantina como colorante alimentario (o aditivo de color) para usos específicos en alimentos para animales y peces. La Comisión Europea lo considera un colorante alimentario y le otorga el número E E161j. La astaxantina se deriva de fuentes de algas, sintéticas y bacterianas y generalmente es reconocida como segura por la FDA (GRAS). La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria fijó la ingesta diaria admisible para 2019 en 0.2 mg por kilogramo de peso corporal. La astaxantina y el ácido dimetildisuccínico de astaxantina se utilizan como aditivos colorantes alimentarios solo en alimentos para salmón.

La astaxantina está presente en la mayoría de los organismos acuáticos rojos. Su contenido varía de una especie a otra y de un individuo a otro, ya que depende en gran medida de la dieta y las condiciones de vida. La astaxantina y otros carotenoides del camarón relacionados químicamente también se encuentran en muchas especies de líquenes en el Ártico.

En la cadena alimentaria acuática, las algas son la principal fuente natural de astaxantina. La microalga Haematococcus pluvialis parece ser el alga con la mayor acumulación de astaxantina en la naturaleza y actualmente es la principal fuente industrial para la producción de astaxantina natural, con más de 40 gramos de astaxantina obtenidos de un kilogramo de blanco de biomasa seca. La ventaja de producción de Rhodococcus pluvialis es que su número se duplica cada semana, lo que significa que la ampliación no es un problema. En concreto, el crecimiento de las microalgas se divide en dos etapas. Primero, en la etapa verde, las células reciben abundantes nutrientes para promover la proliferación celular. Durante la etapa roja posterior, las células se ven privadas de nutrientes y se induce una envoltura (carotenogénesis) bajo la luz solar intensa, tiempo durante el cual las células producen altos niveles de astaxantina como mecanismo de protección contra el estrés ambiental. A continuación, se recogieron las células que contenían altas concentraciones de astaxantina.

Las dendritas de Phaffia xanthophyll exhiben astaxantina no esterificada 100% libre, lo que se considera ventajoso porque se absorbe fácilmente y no requiere hidrólisis en el tracto digestivo de los peces. En comparación con las fuentes de astaxantina artificial y las fuentes de astaxantina bacteriana, las fuentes de astaxantina de levadura consisten principalmente en formas (3R, 3'r), que son fuentes importantes de astaxantina natural. Finalmente, el isómero geométrico all-E fue mayor en las fuentes de levadura en comparación con las fuentes sintéticas.

En los mariscos, la astaxantina se concentra casi exclusivamente en la cáscara, solo hay una pequeña cantidad de astaxantina en la carne y la mayor parte de la astaxantina solo es visible durante la cocción porque el pigmento se separa de la proteína desnaturalizada unida a la astaxantina. La astaxantina se extrae de los desechos del procesamiento de camarones y krill antárticos. 12,000 libras de caparazones de camarones húmedos producen de 6 a 8 galones de mezcla de aceite de triglicéridos y astaxantina.

Biosíntesis

La biosíntesis de astaxantina comienza con tres moléculas de pirofosfato de isopentenilo (IPP) y una molécula de pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP), que se unen por la isomerasa IPP y se convierten en incienso por la sintasa GGPP. Folyylgeranyl pirofosfato (GGPP). Luego, las dos moléculas de GGPP se acoplan mediante octeno sintasa para formar octeno. Luego, la licopeno desaturasa forma cuatro dobles enlaces en la molécula de licopeno para formar licopeno. Después de la desaturación, la licopeno ciclasa primero convierte el extremo ψ del licopeno en el anillo β para formar γ-caroteno y luego convierte el extremo ψ en β-caroteno. A partir del betacaroteno, la hidrolasa (azul) es la responsable de la inclusión de dos grupos 3-hidroxilo, y la cetolasa (verde) es la responsable de agregar dos 4-cetonas, formando múltiples moléculas intermedias hasta obtener la molécula final astaxantina.

fuente sintética

La estructura sintética de la astaxantina se introdujo en 1975. Casi toda la astaxantina comercial utilizada en la acuicultura se produce sintéticamente, con una facturación anual de más de 200 millones de dólares estadounidenses y, en julio de 2012, se vende por alrededor de 5,000 a 6,000 dólares estadounidenses por kilogramo. El mercado creció a más de $ 500 millones en 2016 y se espera que continúe creciendo con la industria de la acuicultura.

Usando isoforona, cis-3-metil-2-penten-4-yn-1-ol y c10-dialdehído simétrico como materias primas, se sintetizó un compuesto eficiente y se usó en la producción industrial. Combina estos productos químicos con la etilación seguida de una reacción de Wittig. La combinación de dos iluros equivalentes con el dialdehído apropiado en metanol, etanol o una mezcla de ambos puede producir astaxantina hasta en un 88 %.

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