Hematokokki sade

Hematokokki sade

Astaksantiinia sisältävät Haematococcus pluvialis -kystat (differentiaalinen interferenssikontrastimikroskopia)
tieteellinen luokittelu
Verkkotunnus:eukaryootitKuningaskunta:KasvejaAlavaltakunta:vihreitä kasvejaOsasto:vihreät levätLuokka:KlorofyyttiTilaus:ChlamydomonasPerhe:HematococcaceaeSuku:HematokokkiNäytä:Hematokokki sade
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Haematococcus pluvialis Flotow , 1844
Synonyymit
  • Sphaerella pluvialis Flotow

Hematococcus rain [2] ( lat.  Haematococcus pluvialis ) on makean veden viherlevälaji , joka kuuluu Chlamydomonas -lahkon Haematococcaceae -heimoon [3] . Tunnettu korkeasta pitoisuudestaan ​​voimakasta antioksidanttia astaksantiinia , jota käytetään elintarvikelisäaineena vesiviljelyssä ja siipikarjatiloilla ja jota käytetään myös ravintolisänä ja kosmetiikan komponenttina [4] [5] .

Luonnossa oleminen

Haematococcus pluvialis on yleinen lauhkealla vyöhykkeellä. Sen suuria määriä astaksantiinia sisältävien kystien esiintyminen saattaa selittää verenpunaisen värin, joka näkyy kuivuneiden altaiden ja suihkulähteiden pohjalla, kivillä ja merenrannoilla, kalalammikoissa ja kattopinnoilla [6] .

Haematococcus pluvialis -bakteeria havaittiin sulavalla lumella täyttyneistä vesistöistä [7] . Sellainen ilmiö kuin " punainen lumi " liittyy myös astaksantiinia sisältävien levien esiintymiseen [8] .

Käyttö

Haematococcus pluvialis -bakteerin lisääminen munivien kanojen ruokaan antaa keltuaiselle kirkkaan keltaisen värin, jossa on punertava sävy [9] .

Astaksantiinilla rikastettujen levien lisääminen kanojen ruokavalioon lisää niiden eloonjäämisprosenttia ja vaikuttaa suotuisasti kasvuun [10] .

Haematococcus pluvialis -levän käyttö lohikalojen rehukomponenttina mahdollistaa lihaskudoksen punaisen värin voimakkuuden lisäämisen [5] , erityisesti tätä levää käytetään laajalti vesiviljelyssä Kaakkois-Aasiassa [11] .

Haematococcus -levien käyttö rehun ainesosana on sallittu Yhdysvalloissa (astaksantiinin enimmäismäärä valmiissa rehussa on enintään 80 mg/kg) [12] .

Hyvissä olosuhteissa levä on väriltään vihreä, mutta jos ympäristöolosuhteet muuttuvat epäsuotuisiksi normaalille solukasvulle (etenkin kirkkaan valon, korkean suolapitoisuuden ja vähäisen ravinteiden saatavuuden vaikutuksesta), solut alkavat siirtyä lepovaiheeseen ja tuottaa intensiivisesti. astaksantiini [13] .

Leposolut sisältävät suuria määriä astaksantiinia , joka muodostuu ja kerääntyy nopeasti [14] [15] . Astaksantiinin pitoisuus voi nousta 3,8-4,0 %:iin [16] [17] (kuiva-aineena mitattuna), mikä tekee Haematococcus pluvialisista tärkeimmän raaka-aineen tämän yhdisteen teollisessa tuotannossa [5] .

  • H. pluvialis (suotuisissa olosuhteissa solut ovat väriltään vihreitä

  • H. pluvialis - astaksantiinin tuotannon alku (vihreä väri on edelleen näkyvissä, mutta punainen väri näkyy).

  • H. pluvialis - astaksantiinin tuotannon vuoksi solut saivat punaisen värin


Yli 99 % tämän levän astaksantiinista on monoasyyliesterimuodossa, ja juuri tässä muodossa sitä käytetään kliinisissä ihmistutkimuksissa [18] .

Kasvu teollisissa olosuhteissa

Huolimatta Haematococcus pluvialis -bakteerin esiintyvyydestä luonnollisissa olosuhteissa, teollisiin tarkoituksiin käytetään keinotekoisia viljelymenetelmiä. Teollisen viljelyn päätavoite ei ole vain biomassan saaminen, kuten monien muiden levien kohdalla, vaan astaksantiinin optimaalinen saanto, jonka kannalta olosuhteiden ja alustan koostumuksen valinta on tärkeää.

Joten autotrofisissa olosuhteissa elatusaine on rikastettu ammoniumsuoloilla, nitraateilla ja urealla, ja mixotrofisissa olosuhteissa natriumkloridia lisätään tehostamaan astaksantiinin muodostumista, viljelyalusta on tyhjentynyt typpipitoisista yhdisteistä ja valon säteilyn voimakkuus. on säännelty [19] .

Sadon lisäämiseksi käytetään monivaiheista prosessia, johon kuuluu "vihreän" kasvun vaiheiden ja astaksantiinin kertymisen vaiheiden toistuva vuorottelu [20] .

Kasvualustalle on muitakin vaihtoehtoja, erityisesti alkoholintuotannon jätettä, siirappilastua, käytetään ravinnemateriaalina [ 21] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Frank Shipley Collins. The Green Algae of North America , Tufts College Studiesin II osa, julkaisija Tufts College, 1909, s. 79-480. Levystä II.
  2. ↑ Gordeeva T. N., Kruberg Yu. K., Pisyaukova V. V. Kasvien systematiikan käytännön kurssi. — Valaistuminen. - Moskova, 1970.
  3. ↑ Haematococcus pluvialis Flotow  : [ eng. ]  // AlgaeBase.  (Käytetty: 6. maaliskuuta 2020) .
  4. ↑ R. Todd Lorenz, Gerald R. Cysewski. Kaupalliset mahdollisuudet Haematococcus-mikroleville luonnollisena astaksantiinin lähteenä  //  Trends in Biotechnology. - 2000. - huhtikuu ( nide 18 , painos 4 ). - s. 160-167 . — ISSN 0167-7799 . - doi : 10.1016/s0167-7799(00)01433-5 .
  5. ↑ 1 2 3 Popov A. M., Krivoshapko O. N., Artyukov A. A. Astaksantiinin ja muiden happipitoisten karotenoidien kliinisen käytön näkymät // Biopharmaceutical Journal. - 2013. - V. 5 , nro 5 . - S. 13-30 .
  6. ↑ Konstantin Chekanov, Elena Lobakova, Irina Selyakh, Larisa Semenova, Roman Sidorov. Astaksantiinin kerääntyminen uuden Haematococcus pluvialis -kannan BM1 toimesta White Sea Coastal Rocksista (Venäjä)  (englanniksi)  // Marine Drugs. – 15.8.2014. — Voi. 12 , iss. 8 . - P. 4504-4520 . — ISSN 1660-3397 . - doi : 10.3390/md12084504 .
  7. ↑ Tatyana A. Klochkova, Min Seok Kwak, Jong Won Han, Taizo Motomura, Chikako Nagasato. Kylmää sietävä Haematococcus pluvialis -kanta (Haematococcaceae, Chlorophyta) Blomstrandhalvøyasta (Svalbard)  (englanniksi)  // ALGAE. – 15.6.2013. — Voi. 28 , iss. 2 . - s. 185-192 . — ISSN 1226-2617 . - doi : 10.4490/levä.2013.28.2.185 .
  8. ↑ W.E. Williams, H.L. Gorton, T.C. Vogelmann. Lumilevien pintakaasunvaihtoprosessit  //  Proceedings of the National Academy of Sciences. - 21.1.2003. — Voi. 100 , iss. 2 . — s. 562–566 . - ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490 . - doi : 10.1073/pnas.0235560100 .
  9. ↑ Elwinger K., Lignell A. & Wilhelmson M. Astaksantiinipitoinen leväjauho (Haematococcus pluvialis) karotenoidilähteenä munivien kanojen rehussa // Proceedings of the VII European Symposium on the Quality of Muns and Egg Products (Poznan). - 1997. - S. 52-59 .
  10. ↑ L Waldenstedt, J Inborr, I Hansson, K Elwinger. Astaksantiinipitoisen leväjauhon (Haematococcus pluvalis) vaikutukset kasvukykyyn, umpisuolen kampylobakteerien ja klostridioiden määrään sekä broilerien kudosten astaksantiinipitoisuuteen // Animal Feed Science and Technology. - 2003-08. - T. 108 , no. 1-4 . - S. 119-132 . — ISSN 0377-8401 . - doi : 10.1016/s0377-8401(03)00164-0 .
  11. ↑ Luu Thi Tam, Le Thi Thom, Nguyen Cam Ha, Le Ha Thu, Dang Diem Hong. Alkuperäinen tutkimus astaksantiinirikkaan Haematococcus pluvialis -biomassan käytöstä lohikalojen ravintoaineeksi Vietnamissa  // Journal of Biology (Vietnamin tiede- ja teknologiaakatemia). - 2015. - T. 37 , nro 4 . Arkistoitu alkuperäisestä 29. helmikuuta 2020.
  12. ↑ Hematococcus leväjauho. // Liittovaltion säännöstö. - Tarkistettu 1. huhtikuuta 2019. - V. 21 , nro 1 . - C. Sec. 73,185 .
  13. ↑ Gene A. Spiller, Antonella Dewell. Astaksantiinirikkaan Haematococcus pluvialis -leväuutteen turvallisuus: satunnaistettu kliininen tutkimus // Journal of Medicinal Food. - 2003-03. - T. 6 , no. 1 . - S. 51-56 . - ISSN 1557-7600 1096-620X, 1557-7600 . - doi : 10.1089/109662003765184741 .
  14. ↑ Sammy Boussiba, Avigad Vonshak. Astaksantiinin kerääntyminen viherlevässä Haematococcus pluvialis1  (englanniksi)  // Kasvien ja solujen fysiologia. - 1991-10. — Voi. 32 , iss. 7 . — s. 1077–1082 . — ISSN 0032-0781 1471-9053, 0032-0781 . - doi : 10.1093/oxfordjournals.pcp.a078171 .
  15. ↑ Gene A. Spiller, Antonella Dewell. Astaksantiinirikkaan Haematococcus pluvialis -leväuutteen turvallisuus: satunnaistettu kliininen tutkimus  //  Journal of Medicinal Food. - 2003-03. — Voi. 6 , iss. 1 . — s. 51–56 . - ISSN 1557-7600 1096-620X, 1557-7600 . - doi : 10.1089/109662003765184741 . Arkistoitu alkuperäisestä 9.6.2020.
  16. ↑ A. Ranga Rao, V. Baskaran, R. Sarada, G. A. Ravishankar. Mikrolevien biomassasta peräisin olevien karotenoidien biologinen hyötyosuus ja antioksidanttiaktiivisuus in vivo - Toistuvan annoksen tutkimus // Food Research International. – 2013-11. - T. 54 , no. 1 . — S. 711–717 . — ISSN 0963-9969 . doi : 10.1016 / j.foodres.2013.07.067 .
  17. ↑ Claude Aflalo, Yuval Meshulam, Aliza Zarka, Sammy Boussiba. Kaksi vs. suhteellisesta tehokkuudesta. viherlevän Haematococcus pluvialis yksivaiheinen astaksantiinin tuotanto // Biotekniikka ja biotekniikka. - 2007. - T. 98 , no. 1 . - S. 300-305 . — ISSN 1097-0290 0006-3592, 1097-0290 . - doi : 10.1002/bit.21391 .
  18. ↑ Jian-Ping Yuan, Juan Peng, Kai Yin, Jiang-Hai Wang. Astaksantiinin mahdolliset terveyttä edistävät vaikutukset: korkea-arvoinen karotenoidi, joka on peräisin enimmäkseen mikrolevistä  //  Molecular Nutrition & Food Research. - 2011-01. — Voi. 55 , iss. 1 . — s. 150–165 . - doi : 10.1002/mnfr.201000414 .
  19. ↑ Ana S Cifuentes, Mariela A Gonzalez, Silvia Vargas, Maritza Hoeneisen, Nelson Gonzalez. Biomassan, kokonaiskarotenoidien ja astaksantiinin tuotannon optimointi Haematococcus pluvialis Flotow -kannassa Steptoe (Nevada, USA) laboratorio-olosuhteissa  //  Biological Research. - 2003. - Voi. 36 , iss. 3-4 . — ISSN 0716-9760 . - doi : 10.4067/S0716-97602003000300006 . Arkistoitu alkuperäisestä 11. lokakuuta 2021.
  20. ↑ Han Sun, Bin Guan, Qing Kong, Zhaoyan Geng ja Ni Wang. Toistuva viljely: astaksantiinin uuttaminen ilman solujen hajottamista Haematococcus pluvialis -bakteerille  // Tieteelliset raportit. - 2016. - T. 6 , nro 20578 . Arkistoitu alkuperäisestä 12. maaliskuuta 2017.
  21. ↑ Wei Tao, Gu Wenhui, Li Jian, Zhang Bo, Pan Guanghua. Valojakson vaikutus mikroleviin Haematococcus pluvialis  (englanniksi)  // KIINAINEN KASVITIETIETE. - 2013. - 25. joulukuuta ( nide 48 , painos 2 ). - s. 168-173 . — ISSN 1674-3466 . - doi : 10.3724/sp.j.1259.2013.00168 .

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Taksonomia