Kuidas CoQ10 kääritatakse?

Koensüüm Q10 (koensüüm Q10, CoQ10) on rasvlahustuv kinoonühend. Looduslikult esineva koensüümina on CoQ10 inimkeha jaoks oluline antioksüdant ja elektronide transportija. See on hingamisel oluline aine, mis võib suurendada rakusisese ATP varustamist, vähendada vabu radikaale kehas, takistada oksüdatsiooni, aidata aeglustada vananemist ja parandada organismi immuunsust. Koensüüm Q10 kasutatakse laialdaselt toiduainete, meditsiini, kosmeetika ja loomasööda valdkonnas ning turunõudlus ja tehnilised rakendused kasvavad.

Koensüümi Q10 tootmiseks on kolm peamist meetodit: üks on ekstraheerimine taimsetest ja loomsetest kudedest; teine ​​on keemilise sünteesi meetod; ja kolmas on ekstraheerimismeetod mikroobsest fermentatsioonist. Praegu on koensüümi Q10 tootmise peamiseks meetodiks kääritamismeetod, mis mitte ainult ei laienda tootmismahtu, vaid annab eelise ka tootlikkuse osas.

Tüvede valik

Kuigi looduses on koensüümi Q10 sisaldus mikroobirakkudes kõrge, on selle fermentatsiooniprodukt mitmete koensüümi Q10 homoloogide segu, mille tulemuseks on koensüüm Q10 puhastamise kõrge hind. Seetõttu on koensüüm Q10 fermentatsiooni tootmisel esmatähtis tootmistüvede valik. Koensüümi Q10 sisaldus fotosünteetilistes bakterites (edaspidi PSB) on üldiselt kõrge. Klassifikatsiooni poolest kuulub PSB seltsi Rhodospirillales, Eubacteria, Bacteria, Rhodospirillales ja Chlorobacteria. Esimene jaguneb Rhodothiobacteriaceae ja Rhodospirillaceae. Seetõttu on Rhodospirillaceae bakterid üks ideaalseid valikuid koensüümi Q{5}} tootvate tüvede jaoks. Metsiktüüpi tüvede koensüüm Q10 tootmisvõime ei suuda tootmisvajadusi rahuldada ning neid saab geneetiliselt muundada, kasutades tavapäraseid mutageneesi ja geenitehnoloogia tehnikaid.

Käärimistingimuste optimeerimine

Lisaks metaboolse kontrolli teooria kasutamisele suure saagisega mutantide selekteerimiseks või rekombinantsete tüvede konstrueerimisele fermentatsiooni saagise suurendamiseks on tootmisbakterite fermentatsioonitingimuste optimeerimine samuti oluline ja tõhus viis fermentatsiooni saagise suurendamiseks.

• Kultuurisöötme optimeerimine

Koensüüm Q10 fermentatsioonil viiakse läbi fermentatsiooni optimeerimise katsed, valides erinevatest allikatest süsinikuallikad, lämmastikuallikad, kasvufaktorid, anorgaanilised soolad jne, et määrata kultuurisöötme koostis. Uuringud on näidanud, et metalliioonid, eriti Mg2+, Fe2+ ja Mn2+, soodustavad koensüümi Q10 fermentatsiooni tootmist. Lisaks võivad prekursorid oluliselt suurendada toodete saagist ja teatud tingimustel kontrollida ka bakteriaalse anabolismi toodete voolu. On teatatud, et koensüümi Q10 fermentatsiooniproduktsioonile lisatud prekursorid hõlmavad p-hüdroksübensoehapet, mevalonaati, isopentanooli ja geraniooli.

• Kultuuritingimuste optimeerimine

a. Agitatsioon-aeratsioon

Segamise-aeratsiooni mõju koensüümi Q10 saagisele varieerub sõltuvalt tootmistüvest. Üks on see, et see võib soodustada koensüümi Q10 fermentatsiooni tootmist; teine ​​on see, et sellel on pärssiv toime. Uuringud on näidanud, et hapnikuga piiratud tingimustes kasvanud bakterite tsütoplasmaatiline membraan on hästi arenenud ja mitmekihilise struktuuriga ning siin asub PSB fotoreaktsioonikeskus, mis võib kaasa tuua suurema koensüümi Q10 sisalduse kui piisava hapniku all kasvanud bakteritel. tarnetingimused.

b. Valgus

Rhodospirillaceae bakterid võivad teostada nii kohustuslikku anaeroobset bakteriaalset fotosünteesi kui ka aeroobset hingamist ja fermentatsiooni. Car ja Excel teatasid, et PSB-l on kõrge koensüümi Q10 tootmine kergetes anaeroobsetes tingimustes, kuid kui see on üle läinud tumedale aeroobsele kultuurile, väheneb tootmine järsult.

c. pH

Algne pH väärtus mõjutab substraadi bakteriaalse kasutuse kiirust ja raku struktuurset seisundit, mõjutades seeläbi bakterite kasvukiirust ja metaboliitide muutusi. Wang Genhua jt. viis läbi loksutuskolvi katse Rhizobium leguminosarum'iga ja leidis, et bakterid toodavad happelistes tingimustes rohkem koensüümi Q10 kui leeliselistes tingimustes. Intratsellulaarse koensüümi Q10 kogus on suurim pH 5 juures.

d. Kasvatamise aeg

Yoshida et al. leidis, et koensüüm Q10 sisaldus oli kõrgem, kui bakterid olid stabiilse perioodi varases staadiumis. Zhu Xufen et al. Samuti uskus ta, et CoQ10 sisaldus bakterites kasvas koos kultiveerimisaja pikenemisega, saavutades kõrgeima taseme stabiilse perioodi alg- ja keskfaasis ning hakkas seejärel langema.

• Treeningmudeli optimeerimine

Kultiveerimisrežiimid jagunevad partii kääritamiseks, fed-batch kääritamiseks, fed-batch kääritamiseks, pidevaks kääritamiseks jne. Erinevatel kultiveerimisrežiimidel on oma eelised ja puudused ning kultiveerimisrežiim võib otseselt mõjutada koensüümi Q10 tootmist. Praegu on fed-batch kultuur paljulubavam. Fed-batch võib vältida ainevahetuse akumuleerumist ja saavutada suuremat rakutihedust, pikendada käärimisprotsessi ja koguda suures koguses toodet. Koensüüm Q{6}}tootvate bakterite hingamise intensiivsuse, suhkru metabolismi ja koensüüm Q10 tootmise vahelise seose ning hapnikuvarustuse ja glükoosiga varustatuse kineetilise analüüsiga leiti, et glükoosi madala kontsentratsiooni säilitamine käärimisprotsess soodustab toote moodustumist. Seetõttu saab kasutada ka Fed-batch kultuuri. Radioaktiivse risoobia uurimine näitas, et sahharoosi ja sobiva koguse maisivedelikuga segatud fermentatsioon võib märkimisväärselt suurendada koensüümi Q10 tootmist ja selle rakusisese koensüümi Q10 sisaldus suurenes 33%.

Koensüümi ekstraheeriminee Q10

Kuna koensüüm Q10 on rakusisene toode, mis saadakse mikroobse kääritamise teel, tuleb ekstraheerimise käigus kõigepealt lõhkuda rakusein. Seetõttu on rakkude katkestamine koensüüm Q10 ekstraheerimisel üks peamisi etappe, mis mõjutab otseselt koensüüm Q10 bioloogilist aktiivsust, saagist ja maksumust. Pärast kirjanduse läbivaatamist leidsime, et koensüüm Q10 ekstraheerimiseks on palju meetodeid. Selles artiklis võetakse kokku ja võrreldakse mitmeid sagedamini kasutatavaid ekstraheerimismeetodeid.

• Seebistamise ekstraheerimismeetod

Seebistamise ekstraheerimismeetodil kantakse vesifaasi suur hulk vees mittelahustuvaid komponente, nagu rasvhapete glütseriidid ja erinevad vabad rasvhapped, mis sisalduvad koensüüm Q10 ekstraktis, samas kui rasvlahustuv koensüüm Q10 jääb orgaanilisse faasi, ja Seejärel ekstraheeritakse orgaanilise lahustiga. , parandades seeläbi selle puhtust ja ekstraheerimisvõimet. Levinud seebistamise ekstraheerimismeetodid hõlmavad peamiselt alkoholi ja leelise seebistamisega ekstraheerimise meetodit ja leelisega seebistamise ekstraheerimismeetodit.

a. Alkoholi-leelise seebistamise ekstraheerimismeetod

Alkoholi-leelise seebistamise ekstraheerimismeetodi üldine meetod on järgmine: esmalt lisage bakterirakkudele pürogallhape massiosaga umbes 7%, seejärel lisage aeglaselt 1,3-1,5-kordne naatriumhüdroksiidi-etanooli lahuse maht, segage ja seejärel lisage. n-heksaan. Ekstraheerimiseks keedetakse püstjahutiga ja jahutatakse kiiresti toatemperatuurini. Seejärel kasutage mitmekordseks ekstraheerimiseks sobivat kogust petrooleetrit, peske veega neutraalseks, kontsentreerige veega, purustage vaakumis ja aurutage orgaanilise lahusti eemaldamiseks rootoraurustamisega ning lõpuks lahustage absoluutse etanooliga. Alkoholi-leelise seebistamise meetodi puhul võib pikaajaline seebistamine etanooli olemasolu tõttu viia koensüümi Q10 metoksürühma ja etanoolis etoksürühma transponeerimiseni, mille tulemuseks on ühe- või kahekordsed etoksüderivaadid.

b.Leelise seebistamise ekstraheerimise meetod

Üldine leeliselise seebistamise ekstraheerimismeetod on järgmine: esmalt lisage bakteritele happeline vesi, kuumutage ja keetke veevannis 3 tundi tagasijooksul, lisage aeglaselt naatriumhüdroksiid, mis on lahjendatud teatud mitmekordseks, seejärel kuumutage mõnda aega tagasijooksul ja jahutage kiiresti toatemperatuur. Seejärel lisage orgaanilise lahustiga leostumine 2–3 korda, võtke supernatant ja peske seda veega, kuni see muutub neutraalseks, seejärel võtke vesi ja kontsentreerige, kontsentreerige vaakum ja pöördaurustamine orgaanilise lahusti eemaldamiseks ning lõpuks lahustage see absoluutse etanooliga. Võrreldes leeliselise seebistamise ekstraheerimismeetodiga, kuigi lahus tekitab emulgeerumisnähtuse, on leeliselise seebistamise ekstraheerimise meetodil suurem koensüümi Q10 ekstraheerimise kogus ja see tekitab vähem lisandeid.

• Rakkude katkestamise ekstraheerimise meetod

a. Orgaanilise lahusti segamise ja purustamise ekstraheerimismeetod

Orgaanilise lahusti segamise ja purustamise ekstraheerimismeetodi üldine meetod on järgmine: esmalt lisage keeduklaasi märjad bakterirakud ja atsetoon, segage magnetseguriga, tsentrifuugige ja valage supernatant välja, seejärel kasutage supernatanti 50 kraadini kontsentreerimiseks rotaatoraurustit. ja seejärel lisage petrooleumi ekstrakt eetriga või n-heksaaniga ning seejärel kontsentreerige ekstrakt rotaatoraurustiga paksuks. vedel. Lõpuks lisage absoluutne etanool ja külmutage see külmikus, et eraldada lisandid, nagu kolesterool. Filtreerige ja koguge filtraat.

b. Lihvimis-, purustamis- ja ekstraheerimismeetod

Üldine jahvatamise ja purustamise ekstraheerimismeetod on järgmine: kõigepealt võetakse märjad bakterirakud uhmrisse, lisatakse kiireks jahvatamiseks väike kogus kvartsliiva, atsetooni ja antioksüdante, jahvatatakse mõnda aega, seejärel tsentrifuugitakse, valatakse supernatant pärast seda. tsentrifuugimine ja seejärel lisage petrooleum. Ekstrakt koos eetriga või n-heksaaniga ja seejärel kontsentreerige ekstrakt rotaatoraurustiga paksuks vedelikuks. Lõpuks lisage absoluutne etanool ja külmutage see külmikus, et eraldada lisandid, nagu kolesterool. Filtreerige ja koguge filtraat.

c. Ultraheli purustamise ja ekstraheerimise meetod

Ultraheli purustamise ja ekstraheerimise üldine meetod on järgmine: esmalt lisage bakterisuspensiooni valmistamiseks märgadele bakterirakkudele atsetoon, seejärel kasutage jäävanni tingimustes bakterirakkude purustamiseks ultrahelirakkude purustajat ja lõpuks tsentrifuugige ekstraheerimiseks.

Vabade radikaalide roll sckättemaksu

Koensüüm Q on energia muundur rakkude mitokondrites. See osaleb "trikarboksüülhappe tsüklis", edastades ja edastades elektrone, et toota ATP-d (adenosiintrifosfaati), st raku metabolismi energiafaktorit. Katsed on näidanud, et pärast seda, kui koensüüm Q10 muutub kehas alkoholiks, võib see reageerida vahetult peroksiidi vabade radikaalidega, et regenereerida VE-d ning etendades iseseisvalt ja sünergiliselt antioksüdandi rolli.

Immuunfunktsiooni langus koos vananemisega on vabade radikaalide ja vabade radikaalide reaktsioonide tagajärg. Koensüüm Q10 kui tugev antioksüdant võib pärssida immuunrakkude retseptorite ja rakkude diferentseerumist vabade radikaalide toimel üksi või kombinatsioonis B6-vitamiiniga (püridoksiin) ning omab aktiivsusega seotud modifitseerivat toimet mikrotuubulite süsteemile, tugevdab immuunsüsteemi. ja aeglustab vananemist.

Naha kaitsmise roll

Koensüüm Q10 tungib läbi naha kasvukihi, et nõrgendada footonite oksüdatsioonireaktsiooni ja võib aktiveerida spetsiifilisi fosforüülitud türosiinkinaase tokoferooli abil. Vältida DNA oksüdatiivset kahjustust, inhibeerida kollagenaasi ekspressiooni inimese naha fibroblastides ultraviolettvalguses ja kaitsta nahka kahjustuste eest. Ulatuslikud uuringud näitavad, et koensüüm Q10 inhibeerib lipiidide peroksüdatsiooni, vähendab vabade radikaalide teket, kaitseb SOD aktiivkeskust ja selle struktuuri vabade radikaalide oksüdatiivsete kahjustuste eest, suurendab ensüümide nagu SOD aktiivsust organismis, inhibeerib oksüdatiivsest stressist põhjustatud raku apoptoosi. ja sellel on märkimisväärne antioksüdantne toime.

Immuunsuse tugevdamine

Koensüüm Q10 on looduslik antioksüdant ja rakkude ainevahetuse initsiaator, mida toodavad rakud ise. Selle ülesanne on kaitsta ja taastada bioloogilise membraani struktuuri terviklikkus ning stabiliseerida membraanipotentsiaali. See on keha mittespetsiifiline immuunsüsteemi tugevdaja, seega on sellel suurepärane väsimusvastane toime. Koensüüm Q10 hoiab rakud heas ja terves seisundis, nii et keha on täis elujõudu ja ajujõudu.

Suurendage lihaste energiaefekti

Uuringud on näidanud, et koensüümi Q10 lisamine 100–150 mg päevas võib oluliselt parandada lihasdüstroofia all kannatavate inimeste seisundit. Raske füüsiline koormus vähendab koensüümi Q10 sisaldust veres ning igapäevane 60mg toidulisand võib parandada sportlaste funktsiooni. Paljudel ülekaalulistel inimestel on koensüüm Q10 tase väga madal ja toidulisandid võivad aidata neil kaalust alla võtta. Seda seetõttu, et koensüüm Q10 võib kiirendada rasvade ainevahetust, varustades jäsemeid ja aju küllaldaselt energiaga ning suurendades elujõudu.

(1) Toiduväli

Koensüüm Q10 on laialdaselt kasutusel ka toiduainetööstuses. Seda lisatakse teatud toiduainetele, nagu toidulisandid, joogid, leib, kommid jne, et tõsta nende toiteväärtust. Lisaks kasutatakse seda ka toidu antioksüdantsete omaduste parandamiseks, mis aitab vältida toidu riknemist ja lagunemist.

(2) Meditsiinivaldkond

Koensüüm Q10 on laialdaselt kasutusel ka meditsiinis ja sellel on oluline roll inimeste tervise säilitamisel. Seda kasutatakse mitmesuguste haiguste, nagu südamehaiguste, vähi, neurodegeneratiivsete haiguste jne raviks. Uuringud on näidanud, et koensüüm Q10 võib aidata parandada südame tervist, vähendada väsimust, parandada immuunsust ja omada vananemisvastast toimet.

(3) Kosmeetikavaldkond

Koensüüm Q10 kasutatakse ka erinevates kosmeetikatoodetes selle antioksüdantsete ja põletikuvastaste omaduste tõttu. Need omadused võivad aidata aeglustada naha vananemist ning parandada naha sära ja elastsust. Koensüüm Q10 on oluline koostisosa paljudes nahahooldustoodetes ja iluhooldustes.

(4) Kariloomade söödapõld

Loomatööstuses kasutatakse koensüümi Q10 ka söödas. Koensüüm Q10 lisatakse kariloomade ja kodulindude, näiteks sigade ja kanade söödale, et soodustada nende kasvu ja arengut, parandada liha ja munade kvaliteeti ning tõsta haiguskindlust. Samal ajal võib see parandada ka paljunemisvõimet ja suurendada paljunemiskiirust. Uuringud on näidanud, et koensüüm Q10 võib suurendada loomade kasvukiirust ja saagikust ning suurendada nende vastupanuvõimet haigustele. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt loomakasvatussöödas, et suurendada majanduslikku kasu.

Koensüüm Q10 biosaadavuse suurendamiseks on oluline valida sobivad koostised, mis põhinevad erinevatel kasutusvajadustel, mis võimaldavad organismis paremini vabaneda ja toimida. Tuginedes meie eraldamis- ja ekstraheerimistehnoloogia platvormile, toodab HSF Biotech koensüüm Q10, kasutades külma vee dispersiooni mikrokapseldamise tehnoloogiat. See tagab stabiilse jõudluse, range kontrolli jälgede saasteainete üle ja hea voolavuse. See dispergeerub kiiresti külmas vees, muutes selle sobivaks mitmesugusteks rakendusteks, nagu tahked joogid, kummikommid ja eelsegud. Seda saab kombineerida E-vitamiini/taimsete õlidega ning seda kasutatakse laialdaselt muude toodete hulgas funktsionaalsetes toitudes ja pehmetes kapslites.

Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust:

E-post:sales@healthfulbio.com

Whatsapp: +86 18992720900