Как извлечь астаксантин из раков в травяном море Гуйчжоу

 Астаксантин - это каротиноид, не являющийся витамином А, который представляет собой фиолетово-черный кристаллический порошок при комнатной температуре, легко окисляется, чувствителен к солнечному свету и растворим в большинстве органических растворителей, таких как ацетон, дихлорметан и хлороформ[1]. Астаксантин обладает антиоксидантными свойствами, его молекулярная формула имеет живой электронный эффект, очень легко вступает в реакцию со свободными радикалами и свободные радикалы улетучиваются, водные организмы, содержащие астаксантин, могут играть роль в иммунитете, окраске и страховании, важную роль в регулировании роста рыбы, и поэтому известен как "супер витамин Е" и "супер антиоксидант". Поэтому он известен как "супервитамин Е" и "суперантиоксидант"[2-5].

 

С 1980-х годов многие эксперты и ученые провели множество исследований биологических функций астаксантина и обнаружили, что астаксантин обладает множеством важных биологических функций, имеет хороший профиль безопасности и поэтому становится все более и более популярным [6-7]. В настоящее время основными источниками астаксантина являются: добыча из дождевых красных водорослей[9-10], ферментация бродильных смесей[11-12] и добыча из отходов ракообразных[13-14]. Чэнь Сигуан и Хэ Лицзянь[6,8] изучали процесс извлечения астаксантина из ракообразных путем выщелачивания этилацетатом, Чжан Фэнь[15] определял содержание астаксантина в рыбах-клоунах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, Сон Циньян[16] исследовал извлечение астаксантина из панцирей раков при трех различных условиях сушки, Ду Юньцзянь[17] извлекал астаксантин из панцирей раков методом разбавленной щелочи, Сунь Лай Ди[18], Сунь Лай Цзянь[18] и Сунь Лай Дянь[19]. Ду Юньцзянь[17] и др. использовали метод разбавленной щелочи для извлечения астаксантина из панцирей креветок, а Сунь Лай Ди[18] и др. исследовали условия процесса извлечения астаксантина из порошка антарктического криля раствором дихлорметана-метанола. Для изучения содержания астаксантина в различных частях раков (Procambarus clarkii) из Цаохай, Гуйчжоу, было проведено настоящее исследование с использованием раков из Цаохай, Гуйчжоу, для определения оптимальных условий экстракции с помощью одностороннего эксперимента и для определения содержания астаксантина в различных частях раков из Цаохай с помощью спектрофотометрического метода.

 

1 Материалы и методы

1 . 1 Экспериментальные материалы

Раки (выловленные в природных водах моря Цаохай), электронные весы FA-1004, электрическая термостатическая ванна HWS28, УФ-спектрофотометр 752, циркуляционный водяной вакуумный насос SHZ-D(Ⅲ), роторный испаритель RE-2000, этилацетат (аналитически чистый AR), этанол (аналитически чистый AR), петролейный эфир (аналитически чистый AR), изопропиловый спирт (аналитически чистый AR), дихлорметан (аналитически чистый AR), мензурки, пробирки, воронки, образцы астаксантина. Для приготовления образцов использовали этилацетат (аналитически чистый AR), этанол (аналитически чистый AR), петролейный эфир (аналитически чистый AR), изопропиловый спирт (аналитически чистый AR), дихлорметан (аналитически чистый AR), мензурки, пробирки, воронки, эталоны астаксантина.

 

1 . 2 Методология

1 . 2 . 1 Обращение с образцами    

Обработка раковин: раковые панцири очищают от мяса и очищают сухими, в 55 ℃ духовке сушки, взвешивания; сухие креветки панцири в порошок машины порошок.

Де-протеинизация: возьмите соответствующее количество высушенного порошка креветок, добавьте пепсин и гидролизуйте его в течение 1 ч при температуре 60 ℃ и рН 2,5. После гидролиза остаток на фильтре должен быть извлечен и промыт дистиллированной водой до нейтрального состояния. После гидролиза фильтрат извлекают и промывают дистиллированной водой до нейтрального состояния, а затем сушат естественным путем в прохладном и вентилируемом месте.

Экстракция астаксантина: взвесьте количественно обработанный порошок панциря креветки после депротеинизации, перенесите образец в стакан, добавьте соответствующее количество раствора, хорошо перемешайте и экстрагируйте в течение определенного времени при определенной температуре, затем отфильтруйте остатки в растворе, чтобы получить раствор для экстракции астаксантина.

 

1 . 2 . 2 Экстракция астаксантина из внутренностей и мяса креветок     

Экстракцию астаксантина из внутренностей и мяса креветок проводили, как описано в п. 1.2.2. 2 . 1 Использовался тот же метод.

 

1 . 3 Построение стандартной кривой астаксантина

Конфигурация стандартного раствора: взвесьте 1 мг стандартного образца астаксантина во флаконе объемом 50 мл с помощью электронных весов, добавьте 25 мл раствора этилацетата и настройте, чтобы получить 0,04 мг - мл-1 стандартного раствора астаксантина. Добавьте 25 мл этилацетатного раствора, чтобы получить 0,04 мг-мл-1 стандартного раствора астаксантина. Для использования 10 мл этилацетатного раствора использовали для разбавления стандартного раствора астаксантина в различных градиентах концентрации 5, 4, 3, 2 и 1 мкг - мл-1 соответственно. Разбавленный раствор помещали в ультрафиолетовый спектрофотометр (длина волны поглощения 474 нм) для определения значения абсорбции. Разбавленная концентрация была взята в качестве горизонтальной координаты, а значение поглощения астаксантина - в качестве вертикальной координаты для построения стандартной кривой астаксантина.

 

1 . 4 Односторонний эксперимент по извлечению астаксантина

1 . 4 . 1 Выбор растворителей для экстракции Взвесив на весах, поместили 5 порций депротеинизированного порошка панциря креветки в пробирки объемом 25 мл, добавили по 10 мл этанола, петролейного эфира, этилацетата, изопропанола и дихлорметана в 5 пробирок и высушили раствор вращением при комнатной температуре в течение 3 ч. Раствор поместили в 10 мл петролейного эфира, а затем в УФ-спектрофотометр (длина волны поглощения 468 нм) для определения значения абсорбции. Значения поглощения определяли на УФ-спектрофотометре (длина волны поглощения: 468 нм).

 

1 . 4 . 2 Выбор соотношения материала и жидкости    

Затем добавили 1,5, 3, 4,5, 6 и 7,5 мл. Затем добавляют 1,5, 3, 4,5, 6 и 7,5 мл раствора этилацетата при комнатной температуре. Затем добавляли 1,5, 3, 4,5, 6 и 7,5 мл раствора этилацетата, и раствор экстрагировали при комнатной температуре в течение 3 ч. После высушивания спином определяли значение абсорбции, помещая раствор в ультрафиолетовый спектрофотометр (длина волны поглощения 474 нм).

 

1 . 4 . 3 Выбор температуры экстракции    

Взвесьте 8 порций депротеинизированного порошка панциря креветки в пробирках объемом 25 мл с помощью весов, добавьте 10 мл раствора этилацетата и поместите пробирки в пробирки объемом 20 или 30 мл,

Раствор нагревали на водяной бане при 40, 50, 60, 70, 80 и 90 ℃ в течение 1 ч, а затем поместили в ультрафиолетовый спектрофотометр (длина волны поглощения: 1,5 мкм).

474 нм) для определения значения абсорбции.

 

1 . 4 . 4 Выбор времени экстракции 5 порций депротеинизированного порошка панциря креветки взвешивали на весах в пробирке объемом 25 мл и добавляли в пробирку.

10 мл раствора этилацетата нагревали на водяной бане при 60 ℃ в течение 1 ч, 2 ч, 3 ч, 4 ч и 5 ч. Значения абсорбции определяли, помещая раствор в УФ-спектрофотометр (длина волны поглощения 474 нм).

 

1 . 4 . 5 Выбор количества экстракций    

Три порции депротеинизированного порошка панциря креветки взвешивали на весах и помещали в пробирку объемом 25 мл, добавляли 10 мл раствора этилацетата и экстрагировали раствор при 60 ℃ в течение 1 ч. Раствор фильтровали, к остатку фильтрата снова добавляли 10 мл раствора этилацетата и снова нагревали. Эту процедуру повторяли 4 раза, а значение абсорбции определяли, помещая полученный раствор в ультрафиолетовый спектрофотометр (длина волны абсорбции 474 нм).

 

1 . 4 . 6 Определение содержания астаксантина в различных частях раков   

Обработанные образцы панциря креветки взвешивали на весах при весе 2,0 г, образцы внутренностей - при весе 5,0 г, а образцы мяса - при весе 5,0 г. 2,0 г образца панциря, 5,0 г образца внутренностей и 25 г образца мяса. 2,0 г образца панциря, 5,0 г образца внутренностей и 25 г образца мяса креветки были взвешены на весах, астаксантин был извлечен из трех частей раков в соответствии с оптимальными условиями экстракции, полученными в одностороннем эксперименте, и содержание астаксантина в различных частях раков было рассчитано по стандартной кривой.

 

2 Результаты и обсуждение

2 . 1 Стандартная кривая астаксантина

Значения абсорбции каждого градиентного стандартного раствора астаксантина измерялись при максимальной длине волны поглощения этилацетата 474 нм (как показано на рис. 1), а зависимость между концентрацией астаксантина в растворе этилацетата и значениями абсорбции была следующей

Уравнение равно y =0 . 166 4 x+0 . 018 4 ,R2 = 0 . 999 4 , линейная зависимость хорошая.

 

2 . 2 Результаты эксперимента по однофакторной экстракции

2 . 2.2.1 Эффект экстракции растворителей 1 Эффект экстракции растворителями Как видно из рисунка 2, эффект экстракции астаксантина пятью различными растворителями значительно различался, из которых раствор этилацетата имел наилучший эффект экстракции, поэтому раствор этилацетата был выбран в качестве наиболее подходящего растворителя для экстракции.

2 . 2 . 2 Оптимальные результаты экстракции при соотношении материал-жидкость видны из рисунка 3, при увеличении количества раствора этилацетата соотношение материал-жидкость от 1:1 до 1:2 при увеличении поглощения становится больше, в то время как при соотношении материал-жидкость 1:2 при увеличении раствора значение поглощения существенно не меняется, поэтому оптимальным соотношением материал-жидкость является 1:2.

2 . 2 . 3 Оптимальные результаты температуры экстракции Как видно из рис. 4, с увеличением температуры экстракции, значение поглощения также показал тенденцию к увеличению, когда температура при 60 ℃, когда значение поглощения достигает максимума, 60 ℃ после значения поглощения показал тенденцию к снижению, так что оптимальная температура экстракции должна быть 60 ℃.

2 . 2 . 4 Результаты времени экстракции Как видно из рис. 5, с увеличением времени экстракции значение абсорбции достигло максимума в 2 ч, а затем значение абсорбции имело тенденцию к уменьшению с увеличением времени. Поэтому оптимальным временем экстракции было выбрано 2 часа.

2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2 . 2.2.5 Результаты количества экстракций Результаты трех образцов панциря креветки после четырех экстракций приведены в таблице 1. После первых двух экстракций раствором этилацетата большая часть астаксантина была извлечена, поэтому оптимальным количеством экстракций было две, так как в третьей и четвертой экстракциях было извлечено очень мало астаксантина.

2 . 3 Определение содержания астаксантина в каждом участке

Оптимальный метод экстракции, полученный в результате вышеуказанного одностороннего эксперимента, был использован для определения содержания астаксантина в панцирях креветок, мякоти и внутренностях раков в четырех местах отбора проб в море Цаохай, и результаты представлены в таблице 2, которая показывает, что содержание астаксантина в раках было самым высоким в панцирях креветок в море Цаохай, а в марине Сихуэй (45,28±0,8 мм). 28±0 . 12 мкг - г-1 ), Цзянцзявань (38,24 ± 0,5 мкг - г-1 ) и в остальных четырех местах.  (38. 24 ± 0. 14 мкг - г-1 ), Цзянцзявань (38. 24 ± 0.  14 мкг - г-1 ), Wujia Yantou (46 . 18 ± 0 . 23 мкг - г-1 ), Луошуйшань (42,97 ± 0,9 мкг - г-1 ), Вуцзяяньтоу (46,18 ± 0,9 мкг - г-1 ) и Вуцзятоу (46,18 ± 0,9 мкг - г-1 ). 97 ± 0 . 26 мкг - г-1 ), мясо и внутренности креветок также содержали небольшое количество астаксантина в четырех образцах, но его содержание было намного ниже, чем в панцирях креветок, что также указывает на то, что астаксантин рачков был в основном обогащен в панцирях креветок.

 

3 Заключение и обсуждение

В настоящее время исследования процесса экстракции астаксантина достигли большого прогресса, но для полевых популяций раков исследования астаксантина на внутреннем и международном уровне относительно немногочисленны. Song Qingyang[16] и др. показали, что содержание астаксантина в панцирях раков в Цяньцзяне достигло 148,2 мкг - г- 1 , а содержание астаксантина в панцирях раков в Цяньцзяне достигло 148,2 мкг - г- 1 . 2 мкг-г-1 . Результаты экстракции астаксантина из креветочной муки антарктического криля Сунь Лайди[17] показали, что содержание астаксантина в креветочной муке составило 179,21 мкг - г-1 . 21 мкг - г-1 , что было выше, чем содержание астаксантина в раках из Травяного моря в настоящем исследовании, что может быть связано с экологическими факторами между двумя местами; He Lijian[8] и др. показали, что содержание астаксантина в панцирях креветок составляло 38,285 мкг - г-1 , что было выше, чем в настоящем исследовании. 285 мкг-г-1; Xu Yu[9] и др. показали, что фактическое содержание астаксантина в красных водорослях составляет 2,896%; Chen Xiguang[10] и др. показали, что фактическое содержание астаксантина в красных водорослях составляет 2,896%; Chen Xiguang[11] и др. показали, что фактическое содержание астаксантина в красных водорослях составляет 2,896%. Фактическое содержание астаксантина в красных водорослях было определено как 2,896%; Chen Xiguang[6] и др. извлекли астаксантин из панцирей морских креветок, и результаты эксперимента показали, что содержание астаксантина в панцирях морских креветок составило 45,5 мкг - г-1 . Результаты показали, что содержание астаксантина в панцирях креветок составило 45,5 мкг - г-1 , что практически совпадает с содержанием астаксантина в раках в данном исследовании, что позволяет предположить, что содержание астаксантина в водных продуктах из креветок может не сильно отличаться, за исключением факторов окружающей среды.

 

Автор изучил содержание астаксантина и условия экстракции различных частей раков в природных водах моря Цаохай в Гуйчжоу, и результаты одностороннего эксперимента показали, что лучшие условия экстракции астаксантина в креветочных панцирях были: этилацетат в качестве экстракционного раствора, с соотношением материала и жидкости 1:2, помещенный при 60 ℃ в течение 2 часов, и повторил экстракцию дважды, и лучшие результаты экстракции были получены в этих условиях. В креветки панцирь, мясо креветки и висцера части астаксантина содержание экстракции, креветки панцирь в самым высоким содержанием астаксантина, четыре образца сайтов креветки панцирь в содержание астаксантина Западно-Китайского моря пристани (45,28±0,5 мм), соответственно. 28±0 . 12 мкг - г-1 ) 、江家湾(38 . 24±0 . (45,28 ± 0,12 мкг - г-1 ), Jiangjiawan (38,24 ± 0,14 мкг - г-1 ) и Wujia Yantou (46,18 ± 0,5 мкг - г-1 ). 18 ± 0 . 23 мкг-г-1 ), Luoshuishan (42,97 ± 0,26 мкг-г-1 ) и Wujia Yantou (46,18 ± 0,18 мкг-г-1 ). (42,97 ± 0,26 мкг - г-1 ), мясо и внутренности креветок также содержали небольшое количество астаксантина, но его содержание было гораздо ниже, чем в панцирях креветок, что также указывает на то, что астаксантин в основном обогащен в панцирях раков в море Цаохай.

 

Ссылки.

[1] Li Hao-Ming , Gao Lan . Структурная функция и применение астаксантина [J]. Тонкая химическая промышленность, 2003, 20(1) :32-36.

[2] NAGUIBY M A. Антиоксидантная активность астаксантина и родственных каротиноидов[ J] . J Agric Food Chem, 2000, 48 ( 16) : 1150-1154 .

[3] Wei Dong, Yan Xiaojun. Превосходная антиоксидантная активность природного астаксантина и его применение[J]. Chinese Marine Drugs, 2001(4):45-49.

[4] WEN Wei-Geng, LIN Hei-Zhi, WU Kai-Chang, et al. Влияние добавления астаксантина в корм на рост и иммунологические показатели зебровой креветки (Litopenaeus vannamei)[J]. JOURNAL OF ZHONGSHAN UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION), 2011 ,50(3) :144-146 .

[5] Li Yanyan , Zhai Zhanjun , Zhang Yinhua , et al. Применение астаксантина в аквакультуре [J]. Пекинская агрономия, 2009, 24(2) :78-80.

[6] CHEN Xiguang, KANG Zhongyi, LENG Jianghao, et al. Процесс экстракции и определение содержания астаксантина в морских креветках[J] . Химическая и биологическая инженерия, 2015, 01(011) :1672-5425 .

[7] Xu Jing . Оптимизация процесса экстракции натурального астаксантина с помощью ортогонального теста[J] . South China Fisheries, 2008, 4(02) :1673 -

[8] HE Lijian, ZHANG Ruiming, ZHANG Ruping. Исследование процесса извлечения астаксантина из панцирей креветок [J] . Journal of Ningde Normal College (Natural Science Edition) , 2017, 29 ( 02) : 184-188 .

[9] XU Yu, ZHANG Lin, LI Yahe, et al. Оптимизация процесса извлечения астаксантина из дождевых красных водорослей [J] . Журнал биологии, 2017, 34(01) :98-102 .

[10] LI Xiaohui, ZOU Ning, SUN Donghong, et al. Исследование влияния различных соотношений этанола и ацетона на степень извлечения астаксантина из красных водорослей, выращенных в дождь[J] . Anhui Agricultural Science , 2015 , 43(28) :7-8+12 .

[11] Zou Xiaoying, Zhong Xianfeng, Shangguan Guolian, et al. Процесс экстракции астаксантина из дрожжей Fife и

Прогресс в области функциональных исследований[J] . Пищевая промышленность, 2018, 39(05) :271-275 .

[12] Cai Jun , You Zhi Neng . Прогресс ферментации и ферментации астаксантина [J]. Food Science and Technology, 2015, 36(23) :358-366 .

[13] JIANG Qixing , XIA Wenshui . Экстракция астаксантина из ракообразных [J]. Пищевая наука и технология, 2003(12) :85-88 .

[14] WEI Xin-Xin, LIU Yan, WU Guang-Xu. Экстракция хитина и хитозана из панциря раков (Litopenaeus vannamei).

подготовка[J] . Hubei Agricultural Science, 2013, 52(13) :3120-3123 .

[15] ZHANG Fen, DU Hong, TANG Shui-fan, et al. Определение астаксантина и лютеина в красной рыбе-клоуне с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии[J] . Технологии пищевой промышленности, 2018, 39 ( 04) : 210 -214 .

[16] SONG Qing-Yang, MI Wu-Juan, WANG Bin-Liang, et al. Условия извлечения астаксантина из панциря рака Eriocheir sinensis.

Оптимизация[J] . Экологическая наука и техника, 2018, 41(06) :115-119 .

[17] DU Yunjian , CHEN Qing . Исследование условий процесса экстракции астаксантина из панцирей креветок методом разбавленной щелочи [J]. Пищевая промышленность и машиностроение, 2010, 26(04) :112-114 .

[18] Sun Laidi, Gao Hua, Liu Kun, et al. Извлечение астаксантина из муки антарктического криля[J] . Пищевая и ферментационная промышленность, 2013, 39(03) :196-201 .