Каква е разликата между естествения и синтетичния астаксантин?

Астаксантине ценен кетокаротеноид в-за-бизнес (B2B) индустрии-като отглеждане на водорасли, храна за риби, хранителни добавки за хора и козметика. Начинът, по който се използва, пряко влияе върху това колко добре се представя крайният продукт и как се позиционира на пазара. В момента има два основни източника на астаксантин на пазара: естествен астаксантин (предимно от вид водорасли, наречениHaematococcus pluvialis) и синтетичен астаксантин (направен в лаборатория). Естественият астаксантин срещу синтетичният астаксантин са много различни по своята молекулярна структура, начин на производство, биологична активност и колко добре действат в продуктите.

Каква е разликата между естествения и синтетичния астаксантин?

Разлика в молекулярната структура

Молекулите на астаксантин имат два хирални центъра. Това създава три възможни форми, наречени стереоизомери: (3S, 3'S), (3R, 3'R) и (3R, 3'S) (мезо-формата).

• Естественият астаксантин (от Haematococcus pluvialis) е почти изцяло в (3S, 3'S) форма-над 95% чист астаксантин на прах. Това е същата форма, която естествено се натрупва в морски животни като сьомга и крил.

• Синтетичният астаксантин се произвежда от нефтохимикали (като толуен и изофорон) чрез поредица от химични реакции. Този процес създава смес от трите форми в равни количества: (3S, 3'S), (3R, 3'R) и (3R, 3'S) в съотношение 1:1:1. Само формата (3S, 3'S) действа по същия начин в живите същества като естествения астаксантин.

Тази структурна разлика е това, което причинява по-късни разлики в начина, по който те работят в тялото.

Разлики в производството и контрола на качеството

• Естествено производство на астаксантин:
Водораслите се отглеждат в затворени резервоари или открити езера. При стрес (като твърде много светлина или недостатъчно хранителни вещества), водораслите произвеждат астаксантин. Стъпките след това включват въртене за отстраняване на течността, отваряне на клетките, екстрахиране с CO₂ или разтворители, осапунване и пречистване. Процесът на чист естествен астаксантин трябва да се поддържа чист и безопасен, за да се избегне замърсяване.

• Производство на синтетичен астаксантин:
Получава се чрез химични реакции, като реакцията на Wittig. Изходните материали идват от нефтохимикали. Този метод позволява широкомащабно-непрекъснато производство. Не се влияе от времето или биологичното замърсяване. Остатъчните химикали и разтворители обаче трябва да бъдат внимателно отстранени.

• Разлики в контрола на качеството:
За естествения астаксантин проверките на качеството се фокусират върху чистотата на водораслите, тежките метали (като арсен, олово, кадмий), полицикличните ароматни въглеводороди, остатъците от пестициди и микробите.
За синтетичния астаксантин проверките на качеството се фокусират върху съотношението на трите форми, нереагирали суровини, странични продукти, остатъчни органични разтворители (като дихлорометан) и цялостната чистота.

Разлики в биоактивността и безопасността

• Антиоксидантна активност:
Естественият (3S, 3'S) астаксантин се вписва добре в клетъчните мембрани. Подрежда се през мембраната, което го прави силен антиоксидант. Той е около 1,5 до 2 пъти по-добър при неутрализиране на синглетния кислород от синтетичния астаксантин. Това е така, защото естествената форма работи по-добре с мазнините в клетъчната мембрана.

Синтетичният астаксантин, тъй като съдържа другите две форми, не се подрежда толкова добре в мембраната. В резултат на това неговата антиоксидантна сила е по-ниска.

• Абсорбция и бионаличност:
Естественият астаксантин се намира най-вече като естери (моноестери и диестери), с малко количество в свободна форма. Естерните форми трябва да бъдат разградени от ензими в червата, преди да могат да бъдат абсорбирани. Това всъщност води до по-стабилни нива в кръвта и по-дълго време, през което остава в тялото. Много изследвания върху животни и хора показват, че естественият астаксантин се усвоява и използва по-добре от тялото, отколкото синтетичната версия.

Синтетичният астаксантин е предимно в свободна форма. Усвоява се бързо, но и бързо напуска тялото. Освен това, неестествените форми в синтетичната смес могат да блокират усвояването на естествената (3S, 3'S) форма, намалявайки общата й ефективност.

• Токсикологична безопасност:
Естественият астаксантин (от Haematococcus pluvialis) има статус GRAS на FDA (Общопризнат като безопасен) в Съединените щати. Освен това е одобрена като нова храна в Европейския съюз. Безопасното му ниво на прием е относително високо, без наблюдавани странични ефекти дори при високи дози.

Синтетичният астаксантин е разрешен за употреба във фуражи за риби (например в националния стандарт на Китай GB/T 18963.2 и списъка на добавките на ЕС). Въпреки това, той има много по-малко одобрение за употреба в човешки добавки. Основните причини са потенциални химически примеси от производствения процес и липса на дългосрочни-данни за безопасност при хора.

Разлики между регулациите и сценариите за прилагане

Как да изберем Астаксантин?

За B2B купувачите, ето основните неща, за които трябва да помислят, когато избират насипен астаксантин.

За какво е вашият продукт?

Ако приготвяте-добавки за хора от висок клас, функционални храни, естествена грижа за кожата или формула за бебета, изберете естествен астаксантин (от водорасли Haematococcus pluvialis). Той се вписва в тенденцията "чист етикет" и клиентите харесват естествените източници.

Ако правите евтин-фураж за риба (като за тилапия или декоративни риби) и не се нуждаете от „органични“ или „естествени“ твърдения, синтетичният астаксантин работи добре като евтин червен оцветител.

Проверете законите на вашия целеви пазар

В САЩ почти винаги се изисква човешкият астаксантин да е естествен.

Правилата на ЕС за новите храни ясно разделят естествената и синтетичната употреба.

Япония и Австралия също имат строги правила за натурален астаксантин на прах в човешки продукти.

В Китай естественият астаксантин е „нова ресурсна хранителна съставка“ (Съобщение на Министерството на здравеопазването № . 17, 2010 г.). Синтетичният астаксантин е разрешен само като фуражна добавка.

Имате ли нужда от ползи за здравето или само от цвят?

За висока антиоксидантна, противовъзпалителна или имунна подкрепа (напр. спортно хранене, здраве на очите) само естественият астаксантин има доказан клиничен ефект. Ако се нуждаете само от червен цвят, който е стабилен и равномерен, синтетичният насипен астаксантин спестява пари.

Снабдяване и стабилност

Естественият астаксантин зависи от условията на отглеждане на водорасли. Изберете доставчици на астаксантин на прах в насипно състояние с широко{1}}мащабни фотобиореактори и поискайте данни за консистенцията на партидите (HPLC диаграми, изомерни съотношения, естерни профили).

Синтетичните доставки не са сезонни, но внимавайте за промени в цените на суровините и ниска чистота (под 95% общ астаксантин).

Контрол на качеството, който винаги трябва да поискате

● Общо съдържание на астаксантин (без пълнители)

● Стероидно съотношение (за разграничаване на естествения от синтетичния)

● Тежки метали (олово, арсен, живак, кадмий)

● Остатъци от разтворители (етанол/ацетон за естествени; дихлорометан/бензен за синтетични)

● Микроби (особено за естествен астаксантин)

Заключение:

Естественият и синтетичният астаксантин се различават по четири начина: молекулярна структура, как тялото ги използва, законово одобрение, разрешени употреби и ефективност на продукта. За B2B купувачите, ето как да изберете.

Ако произвеждате продукти за здравето на хората (като добавки или медицински храни), високо{0}}козметика, органични морски дарове или храна за домашни любимци, изберете естествен астаксантин от Haematococcus pluvialis. Винаги проверявайте неговото (3S, 3'S) съдържание на изомер и нивото на естерификация.

Ако просто се нуждаете от евтин-оцветител за не-хранителни промишлени цели или обикновена храна за животни (и правилата позволяват синтетични багрила), тогава синтетичният астаксантин е опция.

Вашият договор за покупка трябва да посочва вида на източника, обхвата на изомера и протоколите от изпитване на партида.

Купувачите също така трябва да проверят местните закони, целите на продуктите и разходите,-за да не се сблъскате с изтегляне на продукти, фалшиви твърдения или пазарни забрани.

Guanjie Biotech е професионален доставчик на астаксантин. Предоставяме доклади от тестове за изомери, нива на естерификация и тежки метали. Обслужва клиенти в над 100 страни, предлагайки документи за съответствие и персонализирани решения.

Референции

[1] Guerin M, Huntley ME, Olaizola M. Haematococcus астаксантин: приложения за човешкото здраве и хранене [J]. Тенденции в биотехнологиите, 2003, 21 (5): 210-216.

[2] Miki W. Биохимични функции и дейности на животински каротеноиди [J]. Чиста и приложна химия, 1991, 63 (1): 141-146.

[3] Chew BP, Park J, Wong MW, et al. Сравнение на противораковите действия на диетичния -каротин, кантаксантин и астаксантин при мишки in vivo[J]. Противоракови изследвания, 1999, 19 (3A): 1849-1853.

[4] Liu XH, Wang BJ, Liu YF и др. Ефекти на диетичен ботанически и синтетичен астаксантин върху E/Z и R/S изомерния състав, производителността на растежа и антиоксидантния капацитет на бели скариди, Litopenaeus vannamei, във фазата на отглеждане [J]. Вестник за оцеляване на безгръбначни, 2018, 15 (1): 1-12.

[5] Xue YC, Wang ZC, Liu MT и др. От оценка на индикатора до решение за оптимизиране: Ефекти на синтетичния спрямо естествения астаксантин върху пигментацията, растежа и здравето при Penaeus vannamei [J]. Аквакултура, 2025, 609: 742782.

[6] Ambati RR, Phang SM, Ravi S, et al. Астаксантин: източници, извличане, стабилност, биологични дейности и търговските му приложения-преглед[J]. Морски наркотици, 2014, 12 (1): 128-152.

[7] Lorenz RT, Cysewski G R. Търговски потенциал за микроводораслите Haematococcus като естествен източник на астаксантин [J]. Тенденции в биотехнологиите, 2000, 18(4): 160-167.

[8] Liu Ziyi, Shen Qigui. Биоактивност и перспективи за развитие и приложение на астаксантин [J]. Китайски морски наркотици, 1997, 16 (3): 46-49.

[9] Министерство на здравеопазването на Китайската народна република. Съобщение на Министерството на здравеопазването относно одобрението на нови хранителни продукти като Haematococcus pluvialis: Съобщение № . 17 от 2010 г. на Министерството на здравеопазването [EB/OL]. (2010-04-08). http://chc.org.cn/news/detail.php?id=58969. [цитат:10]

[10] Zhou Qiang, Zhou Dawei, Sun Jingxiang и др. Напредък на изследванията в биосинтезата на астаксантин [J]. Синтетична биология, 2024, 5 (1): 126-143.

[11] Liu X, Osawa T. цис-астаксантин и особено 9-цис астаксантин проявява по-висока антиоксидантна активност in vitro в сравнение с изцяло транс изомера [J]. Комуникации за биохимични и биофизични изследвания, 2007, 357 (2): 396-401.