भाग ---- पहला
एस्टैक्सैन्थिन क्या है?
एस्टैक्सैन्थिन, जिसे वेरिएगेटेड एल्गा फ्लेविन या एस्टैक्सैन्थिन के रूप में भी जाना जाता है, एक टेरपीन असंतृप्त यौगिक है, रासायनिक नाम 3,3′-डायहाइड्रॉक्सी-4,4′-डाइकेटो-β, β′-कैरोटीन, C40H52O4 का आणविक सूत्र है। 100kPa की शर्तों के तहत, पिघलने बिंदु 216 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक 774 डिग्री सेल्सियस।
एस्टैक्सैन्थिन व्यापक रूप से जानवरों (जैसे, जलीय जानवर, पक्षी), पौधों, कवक, शैवाल और बैक्टीरिया में पाया जाता है, और मानव स्वास्थ्य के लिए इसके स्पष्ट लाभों के लिए इसे "लाल चमत्कार" के रूप में जाना जाता है। वर्तमान में, एस्टैक्सैन्थिन को एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-एजिंग, एंटी-ट्यूमर और हृदय रोग निवारण प्रभावों के साथ बाजार में बिक्री के लिए स्वास्थ्य भोजन के रूप में पैक किया जाता है।
भाग 2
एस्टैक्सैन्थिन का उत्पादन कैसे होता है
1, रासायनिक संश्लेषण विधि
संश्लेषण विधि में अंतर के अनुसार, एस्टैक्सैन्थिन संश्लेषण विधि को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है, एक है अप्रत्यक्ष संश्लेषण विधि, यानी अन्य कैरोटीनॉयड के ऑक्सीकरण द्वारा; दूसरा प्रत्यक्ष संश्लेषण विधि है, यानी, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कैरोटीनॉयड मोनोमर्स के संश्लेषण द्वारा सीधे संश्लेषित किया जाता है।
एस्टैक्सैन्थिन के रासायनिक संश्लेषण में कम उत्पादन लागत, उच्च उपज, एस्टैक्सैन्थिन शुद्धता 96% से अधिक तक पहुंच सकती है, लेकिन जीवों में इसका सिंथेटिक एस्टैक्सैन्थिन अवशोषण और उपयोग कम है, स्थिरता, सुरक्षा और एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि प्राकृतिक रूप से निकाले गए एस्टैक्सैन्थिन की तुलना में कम है। .
2, प्राकृतिक निष्कर्षण विधि
प्राकृतिक एस्टैक्सैन्थिन ज्यादातर समुद्री जीवों में मौजूद होता है, प्राकृतिक निष्कर्षण विधि में कुचले हुए झींगा और केकड़े और अन्य एस्टैक्सैन्थिन युक्त उप-उत्पादों का प्रसंस्करण, चूने को हटाना, कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग और एस्टैक्सैन्थिन निकालने के अन्य तरीके शामिल हैं। यह विधि जलीय कृषि उद्योग के विकास को बढ़ावा दे सकती है और पर्यावरण पर अपशिष्ट जलीय उप-उत्पादों के प्रदूषण को कम कर सकती है। हालाँकि, छोड़े गए झींगा और केकड़े के क्रस्टेशियंस में राख और चिटिन की उच्च सामग्री और एस्टैक्सैन्थिन की कम सामग्री के कारण निष्कर्षण प्रक्रिया जटिल हो जाएगी, और उच्च निष्कर्षण लागत की समस्या है।
3. माइक्रोबियल किण्वन
एस्टैक्सैन्थिन विधि का उत्पादन करने के लिए खमीर, शैवाल और बैक्टीरिया का उपयोग माइक्रोबियल किण्वन कहा जाता है। मुख्य उपभेदों में एककोशिकीय हरा शैवाल लाल शैवाल, क्लोरेला वल्गेरिस, लाल फ़िफ़ यीस्ट, चिपचिपा लाल यीस्ट, गोंद लाल यीस्ट और पैराकोकिडियोइड्स शामिल हैं।
बायोरिएक्टर किण्वन मशीन द्वारा उत्पादित एस्टैक्सैन्थिन में एक अच्छी तरह से परिभाषित संरचना, कुछ उप-उत्पाद होते हैं और यह पर्यावरण के अनुकूल है। हालाँकि, यह कम उपज, सख्त खेती की स्थिति और उच्च खेती लागत जैसे कारकों से बाधित है। सस्ते कल्चर कच्चे माल का उपयोग और उच्च गुणवत्ता वाले उच्च उपज वाले उपभेदों का चयन ताकि उन्हें औद्योगिक उत्पादन में लागू किया जा सके, माइक्रोबियल किण्वन द्वारा एस्टैक्सैन्थिन के उत्पादन में प्रमुख कारक हैं।
भाग3
एस्टैक्सैन्थिन उत्पादक सूक्ष्मजीव
1、शैवाल
कई शैवाल एस्टैक्सैन्थिन का उत्पादन कर सकते हैं, जैसे लाल शैवाल, क्लैमाइडोस्पर्मम, छाता शैवाल, नग्न शैवाल इत्यादि। लाल शैवाल मीठे पानी के एकल-कोशिका हरे शैवाल हैं, इसका इंट्रासेल्युलर एस्टैक्सैन्थिन मुख्य रूप से डबल एस्टरीफिकेशन एस्टैक्सैन्थिन और एकल एस्टरीफिकेशन एस्टैक्सैन्थिन मौजूद है, एक छोटी मात्रा में मुक्त रूप मौजूद है, मुख्य शैवाल एस्टैक्सैन्थिन उत्पादन है।
हालाँकि, रोबोडॉक्स रेनियर का विकास समय लंबा है, खेती की स्थितियाँ मांग वाली हैं, प्रकाश की आवश्यकता है, उत्पादन स्थल सीमित है, और एस्टैक्सैन्थिन मोटी दीवारों वाले बीजाणुओं में मौजूद है, कम निष्कर्षण दर और खराब निरंतरता के साथ।
2、बैक्टीरिया
एस्टैक्सैन्थिन विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया में पाया जाता है जैसे स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, पैराकोकिडियोइड्स एसपीपी। और बैक्टेरॉइड्स लैक्टिस। हालाँकि अधिकांश जीवाणुओं में एस्टैक्सैन्थिन की मात्रा शैवाल और रेड फ़ाइफ़ यीस्ट की तुलना में बहुत कम होती है, बैक्टीरिया में एस्टैक्सैन्थिन संश्लेषण-संबंधित जीन को शामिल करके कम बैक्टीरिया वाले एस्टैक्सैन्थिन उत्पादन की समस्या में सुधार किया जा सकता है।
जीवाणु किण्वन द्वारा एस्टैक्सैन्थिन का उत्पादन प्राकृतिक एस्टैक्सैन्थिन की उत्पादन लागत को काफी कम कर सकता है, जो एस्टैक्सैन्थिन के भविष्य के औद्योगिक उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है।
3. ख़मीर
एस्टैक्सैन्थिन का यीस्ट किण्वन उत्पादन, उपयोग किए जाने वाले मुख्य उपभेदों में लाल फ़िफ़ यीस्ट, चिपचिपा लाल यीस्ट, समुद्री लाल यीस्ट और क्रिमसन यीस्ट शामिल हैं। रेड फ़ाइफ़ यीस्ट एस्टैक्सैन्थिन उत्पादन के निम्नलिखित फायदे हैं:
1. एस्टैक्सैन्थिन का उत्पादन करने के लिए विभिन्न प्रकार के कार्बन और नाइट्रोजन स्रोतों का उपयोग कर सकते हैं।
2. तेजी से कोशिका वृद्धि और प्रजनन, उच्च घनत्व संस्कृति प्राप्त की जा सकती है
3. लघु उत्पादन चक्र एवं कम लागत
4. मानव शरीर द्वारा अवशोषित करना आसान है, और निकाले गए खमीर को सीधे फ़ीड एडिटिव्स के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
एस्टैक्सैन्थिन के यीस्ट जैवसंश्लेषण के मार्ग को दो चरणों में विभाजित किया गया है: पहला चरण β-कैरोटीन का संश्लेषण है; दूसरा चरण ऑक्सीकरण और हाइड्रॉक्सिलेशन के माध्यम से β-कैरोटीन से एस्टैक्सैन्थिन का उत्पादन है। यीस्ट एस्टैक्सैन्थिन का सिंथेटिक मार्ग इस प्रकार है:
यीस्ट एस्टैक्सैन्थिन का संश्लेषण मार्ग
भाग4
एस्टैक्सैन्थिन शुद्धि विधि
1, एस्टैक्सैन्थिन दीवार तोड़ने वाली प्रसंस्करण विधि
एस्टैक्सैन्थिन एक इंट्रासेल्युलर उत्पाद है, जिसे आमतौर पर यीस्ट शरीर से निकालने से पहले दीवार तोड़ने, निष्कर्षण और शुद्धिकरण के चरणों से गुजरना पड़ता है। आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दीवार-तोड़ने की विधियों में यांत्रिक विधि, रासायनिक विधि, एंजाइमैटिक विधि और गर्मी उपचार शामिल हैं।
यांत्रिक विधि कोशिका दीवार को फाड़ने के लिए यांत्रिक उपकरणों का उपयोग है, कोशिका आसमाटिक दबाव के माध्यम से समावेशन जारी करने के लिए, अल्ट्रासोनिक क्रशिंग विधि, बीड मिलिंग विधि, स्प्रे प्रभाव क्रशिंग विधि और उच्च दबाव होमोजेनाइजेशन विधि का मुख्य तरीका है। ऑपरेशन सरल है लेकिन समाधान के स्थान का तापमान बहुत अधिक होने के कारण एस्टैक्सैन्थिन का नुकसान होता है।
रासायनिक विधियों में मुख्य रूप से डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड विधि, एसिड और क्षार हीटिंग विधि और कार्बनिक विलायक प्रवेश शामिल हैं। क्षारीय निष्कर्षण और एसिड पाचन की दीवार को तोड़ने के लिए बड़ी मात्रा में क्षार और कार्बनिक एसिड की खपत की आवश्यकता होती है, जिससे अपशिष्ट निर्वहन की मात्रा बढ़ जाती है, पर्यावरण प्रदूषण होता है, और मजबूत एसिड और क्षार एस्टैक्सैन्थिन को नुकसान पहुंचाएगा। दीवार तोड़ने वाले निष्कर्षण के लिए 5.55 mol/L लैक्टिक एसिड सांद्रता, 30 ℃ क्रशिंग तापमान का उपयोग एस्टैक्सैन्थिन को होने वाले नुकसान को कम कर सकता है।
एंजाइमैटिक उपचार की स्थितियाँ हल्की होती हैं, उपकरणों की आवश्यकताएँ कम होती हैं, इस प्रक्रिया से पर्यावरण में कम प्रदूषण होता है, और निकाला गया एस्टैक्सैन्थिन अन्य तरीकों से प्राप्त एस्टैक्सैन्थिन की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
सक्रिय घटकों के निष्कर्षण के लिए कई आधुनिक निष्कर्षण विधियां विकसित की गई हैं, जैसे स्पंदित विद्युत क्षेत्र, उच्च दबाव सूक्ष्म द्रवीकरण, आयनिक तरल पदार्थ और अन्य उभरती प्रौद्योगिकियां।
2, एस्टैक्सैन्थिन निष्कर्षण विधि
एस्टैक्सैन्थिन एक वसा में घुलनशील पदार्थ है, जो पानी में अघुलनशील कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है, इसे एसीटोन, इथेनॉल, मेथनॉल, पेट्रोलियम ईथर और अन्य ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करके निकाला जा सकता है। एकल विलायक के सीमित निष्कर्षण प्रभाव के कारण, शोधकर्ताओं ने पाया कि निष्कर्षण समाधान के रूप में एथिल एसीटेट और इथेनॉल के 2:1 मिश्रण का उपयोग करके एसिड-हीट विधि द्वारा निकाले गए एस्टैक्सैन्थिन की सामग्री एकल समाधान की तुलना में काफी अधिक थी। .
3, एस्टैक्सैन्थिन शुद्धि और पता लगाने के तरीके
एस्टैक्सैन्थिन शुद्धिकरण मुख्य रूप से पतली परत क्रोमैटोग्राफी और स्तंभ क्रोमैटोग्राफी के साथ, पतली परत क्रोमैटोग्राफी का उपयोग कच्चे अर्क की संरचना के सरल निर्धारण के लिए किया जा सकता है, सस्ते उपकरण, स्थिर चरणों के प्रतिस्थापन और स्तंभ क्रोमैटोग्राफी सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली शुद्धिकरण विधि है। मोबाइल चरण सुविधाजनक है.
पतली परत क्रोमैटोग्राफी और कॉलम क्रोमैटोग्राफी पूर्व-शुद्धिकरण प्रक्रिया के लिए उपयुक्त हैं, और प्रारंभिक उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) का उपयोग शुद्धिकरण प्रक्रिया के लिए किया जा सकता है, जो शुद्धिकरण प्रभाव को 98% से अधिक बना सकता है, लेकिन तैयारी लागत अधिक है. प्रयोग में एस्टैक्सैन्थिन उत्पादन की मात्रा को शीघ्रता से निर्धारित करने के लिए, आमतौर पर यूवी-दृश्य स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का उपयोग किया जाता है।
भाग 5
समापन टिप्पणी
एस्टैक्सैन्थिन में व्यापक विकास क्षमता है, चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन, स्वास्थ्य उत्पाद, फ़ीड एडिटिव्स और अन्य पहलुओं में इसका उपयोग मूल्य और विकास का स्थान बहुत अच्छा है।