Kaip fermentuojamas CoQ10?

Kofermentas Q10 (kofermentas Q10, CoQ10) yra riebaluose tirpus chinono junginys. Kaip natūralus kofermentas, CoQ10 yra būtinas antioksidantas ir elektronų pernešėjas žmogaus organizmui. Tai kritinė medžiaga kvėpuojant, galinti padidinti intracelulinio ATP tiekimą, sumažinti laisvųjų radikalų kiekį organizme, atsispirti oksidacijai, padėti atitolinti senėjimą ir pagerinti organizmo imunitetą. Kofermentas Q10 plačiai naudojamas maisto, medicinos, kosmetikos ir gyvulių pašarų srityse, o rinkos paklausa ir techninis pritaikymas didėja.

Yra trys pagrindiniai kofermento Q10 gamybos būdai: vienas – ekstrahavimo iš augalų ir gyvūnų audinių metodas; antrasis – cheminės sintezės metodas; o trečiasis – ekstrahavimo iš mikrobinės fermentacijos metodas. Šiuo metu pagrindinis kofermento Q10 gamybos būdas yra fermentacijos metodas, kuris gali ne tik išplėsti gamybos mastą, bet ir turėti pranašumą produktyvumo požiūriu.

Padermių pasirinkimas

Nors gamtoje kofermento Q10 kiekis mikrobų ląstelėse yra didelis, jo fermentacijos produktas yra kelių kofermento Q10 homologų mišinys, todėl kofermento Q10 gryninimas kainuoja brangiai. Todėl kofermento Q10 fermentacijos gamyboje pagrindinis klausimas yra gamybinių padermių parinkimas. Kofermento Q10 kiekis fotosintetinėse bakterijose (toliau – PSB) paprastai yra didelis. Pagal klasifikaciją PSB priklauso Rhodospirillales, Eubacteria, Bakterijų, Rhodospirillales ir Chlorobakterijų kategorijai. Pirmoji skirstoma į Rhodothiobacteriaceae ir Rhodospirillaceae. Todėl Rhodospirillaceae bakterijos yra vienas iš idealių pasirinkimų kofermentą Q{5}} gaminančioms padermėms. Laukinio tipo padermių kofermento Q10 gamybos pajėgumai negali patenkinti gamybos poreikių, todėl jas galima genetiškai modifikuoti naudojant įprastus mutagenezės ir genų inžinerijos metodus.

Fermentacijos sąlygų optimizavimas

Be medžiagų apykaitos kontrolės teorijos panaudojimo, norint atrinkti didelio derlingumo mutantus arba konstruoti rekombinantines padermes, siekiant padidinti fermentacijos išeigą, gamybinių bakterijų fermentacijos sąlygų optimizavimas taip pat yra svarbus ir efektyvus būdas padidinti fermentacijos išeigą.

• Kultūros terpės optimizavimas

Fermentuojant kofermentą Q10, atliekami fermentacijos optimizavimo eksperimentai, iš skirtingų šaltinių parenkant anglies šaltinius, azoto šaltinius, augimo faktorius, neorganines druskas ir kt., siekiant nustatyti auginimo terpės sudėtį. Tyrimai parodė, kad metalų jonai, ypač Mg2+, Fe2+ ir Mn2+, skatina fermentacijos kofermento Q10 gamybą. Be to, pirmtakai gali žymiai padidinti produktų išeigą ir tam tikromis sąlygomis taip pat gali kontroliuoti bakterijų anabolizmo produktų srautą. Buvo pranešta, kad pirmtakai, pridedami gaminant kofermentą Q10, yra p-hidroksibenzenkarboksirūgštis, mevalonatas, izopentanolis ir geraniolis.

• Kultūros sąlygų optimizavimas

a. Maišymas-aeravimas

Maišymo-aeracijos poveikis kofermento Q10 išeigai skiriasi priklausomai nuo gamybos padermės. Vienas iš jų yra tas, kad jis gali skatinti kofermento Q10 fermentacijos gamybą; kita – turi slopinamąjį poveikį. Tyrimai parodė, kad bakterijų, auginamų riboto deguonies kiekio sąlygomis, citoplazminė membrana yra gerai išvystyta ir daugiasluoksnės struktūros, čia yra PSB fotoreakcijos centras, todėl kofermento Q10 gali būti didesnis nei bakterijų, auginamų esant pakankamam deguonies kiekiui. tiekimo sąlygos.

b. Šviesa

Rhodospirillaceae bakterijos gali atlikti ir privalomą anaerobinę bakterijų fotosintezę, ir aerobinį kvėpavimą bei fermentaciją. Car and Excell pranešė, kad PSB gamina daug kofermento Q10 esant šviesioms anaerobinėms sąlygoms, tačiau perėjus prie tamsios aerobinės kultūros, gamyba smarkiai sumažės.

c. pH

Pradinė pH vertė turės įtakos substrato bakterijų panaudojimo greičiui ir ląstelės struktūrinei būklei, taip paveikdama bakterijų augimo greitį ir metabolitų pokyčius. Wang Genhua ir kt. atliko kratymo kolbos eksperimentą su Rhizobium leguminosarum ir nustatė, kad bakterijos gamina daugiau kofermento Q10 rūgštinėmis sąlygomis nei šarminėmis sąlygomis. Tarpląstelinio kofermento Q10 kiekis didžiausias, kai pH 5.

d. Auginimo laikas

Yoshida ir kt. nustatė, kad kofermento Q10 kiekis buvo didesnis, kai bakterijos buvo ankstyvoje stabilaus laikotarpio stadijoje. Zhu Xufen ir kt. taip pat manė, kad kofermento Q10 kiekis bakterijose toliau didėjo ilgėjant auginimo laikui, aukščiausią lygį pasiekdamas ankstyvoje ir vidurinėje stabilaus laikotarpio stadijose, o vėliau pradėjo mažėti.

• Treniruočių modelio optimizavimas

Kultūros režimai skirstomi į paketinę fermentaciją, tiekiamą partiją, tiekiamą partiją, nuolatinę fermentaciją ir tt Skirtingi auginimo būdai turi savo privalumų ir trūkumų, o auginimo režimas gali tiesiogiai paveikti kofermento Q10 gamybą. Šiuo metu daug žadanti tiekiamų partijų kultūra. Fed-batch gali išvengti metabolizmo kaupimosi ir gauti didesnį ląstelių tankį, pailginti fermentacijos procesą ir sukaupti didelį kiekį produkto. Ištyrus kofermentą Q{6}}gaminančių bakterijų kvėpavimo intensyvumą, cukraus metabolizmo ir kofermento Q10 gamybos koreliaciją bei deguonies tiekimo ir gliukozės tiekimo kinetinę analizę, buvo nustatyta, kad išlaikant mažą gliukozės koncentraciją fermentacijos procesas yra palankus produkto susidarymui. Todėl taip pat galima naudoti Fed-batch kultūrą. Radioaktyviosios rizobijos tyrimai parodė, kad mišri fermentacija su sacharoze ir atitinkamu kiekiu kukurūzų sultinio gali žymiai padidinti kofermento Q10 gamybą, o jo intracelulinis kofermento Q10 kiekis padidėjo 33%.

Kofermento ekstrahavimase Q10

Kadangi kofermentas Q10 yra tarpląstelinis produktas, gaunamas mikrobinės fermentacijos metu, ekstrahavimo proceso metu pirmiausia reikia suardyti ląstelės sienelę. Todėl ląstelių ardymas yra vienas iš pagrindinių žingsnių išskiriant kofermentą Q10, kuris tiesiogiai veikia kofermento Q10 biologinį aktyvumą, derlių ir kainą. Peržiūrėję literatūrą išsiaiškinome, kad yra daug būdų kofermentui Q10 išgauti. Šiame straipsnyje apibendrinami ir palyginami keli dažniausiai naudojami ekstrahavimo būdai.

• Muilinimo ekstrahavimo būdas

Muilinimo ekstrahavimo metodas perkelia į vandeninę fazę daug vandenyje netirpių komponentų, tokių kaip riebalų rūgščių gliceridai ir įvairios laisvosios riebalų rūgštys, esančios kofermento Q10 ekstrakte, o riebaluose tirpus kofermentas Q10 lieka organinėje fazėje ir tada ekstrahuojamas organiniu tirpikliu. , taip pagerindamas jo grynumą ir ištraukimo pajėgumus. Įprasti muilinimo ekstrahavimo metodai daugiausia apima alkoholio-šarminio muilinimo ekstrahavimo metodą ir šarminį muilinimo ekstrahavimo metodą.

a. Alkoholio-šarminio muilinimo ekstrahavimo metodas

Bendrasis alkoholio-šarminio muilinimo ekstrahavimo metodas yra toks: pirmiausia į bakterijų ląsteles įpilama pirogalo rūgšties, kurios masės dalis yra apie 7%, tada lėtai įpilama 1,3–1,5 natrio hidroksido-etanolio tirpalo tūrio, išmaišoma ir įpilama. n-heksanas. Supilkite su grįžtamu šaldytuvu ekstrahavimui ir greitai atvėsinkite iki kambario temperatūros. Tada naudokite atitinkamą kiekį petroleterio, kad ištrauktumėte kelis kartus, nuplaukite vandeniu iki neutralumo, koncentruokite su vandeniu, susmulkinkite vakuume ir sukamuoju garinimu, kad pašalintumėte organinį tirpiklį, ir galiausiai ištirpinkite absoliučiame etanolyje. Taikant alkoholio-šarminio muilinimo metodą, dėl etanolio buvimo, ilgalaikis muilinimas gali sukelti metoksi grupės perkėlimą kofermente Q10 ir etoksigrupę etanolyje, todėl susidaro vienkartiniai arba dvigubi etoksi dariniai.

b.Šarmo muilinimo ekstrahavimo metodas

Bendras šarminio muilinimo ekstrahavimo metodas yra toks: pirmiausia į bakterijas įpilkite rūgštinio vandens, kaitinkite ir 3 valandas virkite vandens vonioje, lėtai įpilkite natrio hidroksido, praskiesto iki tam tikro karto, tada kurį laiką virkite su grįžtamu šaldytuvu ir greitai atvėsinkite iki kambario temperatūros. Tada 2–3 kartus įpilkite išplovimo organiniu tirpikliu, paimkite supernatantą ir nuplaukite vandeniu iki neutralumo, tada paimkite vandenį ir koncentruokite, koncentruokite vakuume ir sukamuoju garinimu, kad pašalintumėte organinį tirpiklį, ir galiausiai ištirpinkite absoliučiu etanoliu. Palyginti su šarminio muilinimo ekstrahavimo metodu, nors tirpalas sukelia emulsinimo reiškinį, šarminio muilinimo ekstrahavimo metodas turi didesnį kofermento Q10 ekstrahavimo kiekį ir gamina mažiau priemaišų.

• Ląstelių ardymo ekstrahavimo metodas

a. Organinio tirpiklio maišymo ir smulkinimo ekstrahavimo metodas

Bendras organinio tirpiklio maišymo ir smulkinimo ekstrahavimo metodas yra toks: pirmiausia į stiklinę įpilkite šlapių bakterijų ląstelių ir acetono, sumaišykite su magnetine maišymo lazdele, centrifuguokite ir išpilkite supernatantą, tada naudokite sukamąjį garintuvą, kad supernatantas koncentruotų 50 laipsnių. , tada įpilkite naftos ekstrakto su eteriu arba n-heksanu, o tada ekstraktą sukoncentruokite sukamuoju garintuvu iki tirštumo. skystis. Galiausiai įpilkite absoliutaus etanolio ir užšaldykite šaldytuve, kad atskirtumėte nešvarumus, pvz., cholesterolį. Filtruokite ir išimkite filtratą.

b. Šlifavimo, smulkinimo ir ekstrahavimo būdas

Bendras malimo ir smulkinimo ekstrahavimo metodas yra toks: pirmiausia supilkite šlapias bakterijų ląsteles į skiedinį, įpilkite nedidelį kiekį kvarcinio smėlio, acetono ir antioksidantų, kad greitai susmulkintumėte, kurį laiką sumalkite, tada centrifuguokite, po to supilkite supernatantą. centrifuguojama, tada įpilama naftos Ekstraktas su eteriu arba n-heksanu, o po to ekstraktas koncentruojamas rotaciniu garintuvu iki tiršto skysčio. Galiausiai įpilkite absoliutaus etanolio ir užšaldykite šaldytuve, kad atskirtumėte nešvarumus, pvz., cholesterolį. Filtruokite ir išimkite filtratą.

c. Ultragarsinis smulkinimo ir ekstrahavimo metodas

Bendras ultragarsinio smulkinimo ir ekstrahavimo metodas yra toks: pirmiausia į šlapias bakterijų ląsteles įpilkite acetono, kad paruoštumėte bakterijų suspensiją, tada naudokite ultragarsinį ląstelių ardytuvą, kad susmulkintumėte bakterijų ląsteles ledo vonios sąlygomis, ir galiausiai centrifuguokite ekstrahavimui.

Laisvųjų radikalų vaidmuo sckeršydamas

Kofermentas Q yra energijos keitiklis ląstelių mitochondrijose. Jis dalyvauja „trikarboksirūgšties cikle“, perkeldamas ir perduodamas elektronus, kad susidarytų ATP (adenozintrifosfatas), tai yra ląstelių metabolizmo energijos faktorius. Eksperimentai parodė, kad po to, kai kofermentas Q10 organizme tampa alkoholiu, jis gali tiesiogiai reaguoti su peroksido laisvaisiais radikalais, kad atsinaujintų VE, ir savarankiškai bei sinergiškai atlikti antioksidanto vaidmenį.

Imuninės funkcijos mažėjimas senstant yra laisvųjų radikalų ir laisvųjų radikalų reakcijų rezultatas. Kofermentas Q10, kaip stiprus antioksidantas, gali slopinti imuninių ląstelių receptorių ir ląstelių diferenciaciją veikiant vien laisviesiems radikalams arba kartu su vitaminu B6 (piridoksinu), taip pat turi modifikuojantį poveikį mikrotubulų sistemai, susijusiai su aktyvumu, stiprina imuninę sistemą. ir lėtina senėjimą.

Odos apsaugos vaidmuo

Kofermentas Q10 prasiskverbia į odos augimo sluoksnį, kad susilpnintų fotonų oksidacijos reakciją ir, padedamas tokoferolio, gali aktyvuoti specifines fosforilintas tirozino kinazes. Užkirsti kelią oksidaciniam DNR pažeidimui, slopinti kolagenazės ekspresiją žmogaus odos fibroblastuose ultravioletinėje šviesoje ir apsaugoti odą nuo pažeidimų. Išsamūs tyrimai rodo, kad kofermentas Q10 slopina lipidų peroksidaciją, mažina laisvųjų radikalų susidarymą, saugo SOD aktyvųjį centrą ir jo struktūrą nuo laisvųjų radikalų oksidacinės pažaidos, didina tokių fermentų kaip SOD aktyvumą organizme, slopina oksidacinio streso sukeltą ląstelių apoptozę. , ir turi didelį antioksidacinį poveikį.

Imuniteto stiprinimas

Kofermentas Q10 yra natūralus antioksidantas ir ląstelių metabolizmo iniciatorius, kurį gamina pačios ląstelės. Jo funkcija yra apsaugoti ir atkurti biologinės membranos struktūros vientisumą ir stabilizuoti membranos potencialą. Tai nespecifinis organizmo imuniteto stipriklis, todėl pasižymi puikiu nuovargio poveikiu. Kofermentas Q10 palaiko ląsteles geros ir sveikos, todėl kūnas yra pilnas gyvybingumo ir smegenų galios.

Stiprinti raumenų energijos efektą

Tyrimai parodė, kad papildomas 100–150 mg kofermento Q10 per dieną kiekis gali žymiai pagerinti žmonių, kenčiančių nuo raumenų distrofijos, būklę. Sunkus fizinis pratimas sumažina kofermento Q10 kiekį kraujyje, o kasdien vartojant 60 mg gali pagerinti sportininkų funkciją. Daugelis antsvorio turinčių žmonių turi labai mažą kofermento Q10 kiekį, o papildai gali padėti numesti svorio. Taip yra todėl, kad kofermentas Q10 gali pagreitinti riebalų apykaitą, aprūpindamas galūnes ir smegenis pakankamai energijos ir padidindamas gyvybingumą.

(1) Maisto laukas

Kofermentas Q10 taip pat plačiai naudojamas maisto pramonėje. Jo dedama į tam tikrus maisto produktus, tokius kaip maisto papildai, gėrimai, duona, saldainiai ir kt., siekiant padidinti jų maistinę vertę. Be to, jis taip pat naudojamas maisto antioksidacinėms savybėms pagerinti, o tai padeda išvengti maisto gedimo ir irimo.

(2) Medicinos sritis

Kofermentas Q10 taip pat plačiai naudojamas medicinos srityje ir atlieka svarbų vaidmenį palaikant žmonių sveikatą. Jis naudojamas įvairioms ligoms, tokioms kaip širdies ligos, vėžys, neurodegeneracinės ligos ir kt., gydyti. Tyrimai parodė, kad kofermentas Q10 gali padėti pagerinti širdies sveikatą, sumažinti nuovargį, gerinti imunitetą ir turėti senėjimą stabdantį poveikį.

(3) Kosmetikos sritis

Kofermentas Q10 taip pat naudojamas įvairiose kosmetikos priemonėse dėl savo antioksidacinių ir priešuždegiminių savybių. Šios savybės gali padėti sulėtinti odos senėjimą ir pagerinti odos švytėjimą bei elastingumą. Kofermentas Q10 yra svarbus daugelio odos priežiūros produktų ir grožio procedūrų ingredientas.

(4) Gyvulių pašarų laukas

Gyvulininkystės pramonėje kofermentas Q10 taip pat naudojamas pašarams. Kofermentas Q10 dedamas į gyvulių ir naminių paukščių, pavyzdžiui, kiaulių ir viščiukų, pašarus, kad būtų skatinamas jų augimas ir vystymasis, gerinama mėsos ir kiaušinių kokybė bei padidintas atsparumas ligoms. Tuo pačiu metu jis taip pat gali pagerinti reprodukcinę veiklą ir padidinti reprodukcijos greitį. Tyrimai parodė, kad kofermentas Q10 gali padidinti gyvūnų augimo greitį ir derlių bei padidinti jų gebėjimą atsispirti ligoms. Todėl jis plačiai naudojamas gyvulininkystės pašarams, siekiant pagerinti ekonominę naudą.

Norint padidinti kofermento Q10 biologinį prieinamumą, svarbu parinkti tinkamas formules pagal skirtingus naudojimo poreikius, kad būtų galima geriau išsiskirti ir geriau funkcionuoti organizme. Remdamasi mūsų atskyrimo ir ekstrahavimo technologijų platforma, HSF Biotech gamina kofermentą Q10 naudodama šalto vandens dispersijos mikrokapsuliavimo technologiją. Tai užtikrina stabilų veikimą, griežtą teršalų pėdsakų kontrolę ir gerą tekėjimą. Jis greitai pasiskirsto šaltame vandenyje, todėl tinka įvairiems tikslams, pavyzdžiui, kietiems gėrimams, guminukams ir premiksams. Jis gali būti derinamas su vitaminu E / augaliniais aliejais ir plačiai naudojamas funkciniame maiste ir minkštose kapsulėse, be kitų produktų.

Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su mumis:

El. paštas:sales@healthfulbio.com

WhatsApp: +86 18992720900