CoQ10 nasıl fermente edilir?

Koenzim Q10 (koenzim Q10, CoQ10) yağda çözünen bir kinon bileşiğidir. Doğal olarak oluşan bir koenzim olarak CoQ10, insan vücudu için önemli bir antioksidan ve elektron taşıyıcısıdır. Solunumda hücre içi ATP tedarikini artırabilen, vücuttaki serbest radikalleri azaltabilen, oksidasyona direnebilen, yaşlanmayı geciktirmeye yardımcı olan ve vücudun bağışıklığını geliştirebilen kritik bir maddedir. Koenzim Q10 gıda, ilaç, kozmetik ve hayvan yemi alanlarında yaygın olarak kullanılmakta olup, pazar talebi ve teknik uygulamaları giderek artmaktadır.

Koenzim Q10 üretimi için üç ana yöntem vardır: biri bitki ve hayvan dokularından ekstraksiyon yöntemidir; ikincisi kimyasal sentez yöntemidir; üçüncüsü ise mikrobiyal fermantasyondan ekstraksiyon yöntemidir. Şu anda koenzim Q10'un üretimine yönelik ana yöntem, yalnızca üretim ölçeğini genişletmekle kalmayıp aynı zamanda verimlilik açısından da avantaj sağlayan fermantasyon yöntemidir.

Suşların seçimi

Doğada mikrobiyal hücrelerde koenzim Q10 içeriği yüksek olmasına rağmen fermantasyon ürünü, birden fazla koenzim Q10 homologunun bir karışımı olduğundan, koenzim Q10'un saflaştırılması için yüksek bir maliyet ortaya çıkar. Bu nedenle koenzim Q10'un fermantasyon üretiminde üretim suşlarının seçimi öncelikli konudur. Fotosentetik bakterilerdeki (bundan sonra PSB olarak anılacaktır) koenzim Q10 içeriği genellikle yüksektir. Sınıflandırma açısından PSB, Rhodospirillales takımına, Eubacteria takımına, Bakteriler takımına, Rhodospirillales takımına ve Chlorobacteria takımına aittir. İlki Rhodothiobacteriaceae ve Rhodospirillaceae'ye ayrılmıştır. Bu nedenle Rhodospirillaceae bakterileri, koenzim Q10-üreten suşlar için ideal seçimlerden biridir. Yabani tip suşların koenzim Q10 üretim kapasitesi, üretim ihtiyaçlarını karşılayamamakta olup, geleneksel mutajenez ve genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak genetik olarak değiştirilebilmektedir.

Fermantasyon koşullarının optimizasyonu

Fermantasyon verimini artırmak için yüksek verimli mutantları seçmek veya rekombinant suşlar oluşturmak için metabolik kontrol teorisinin kullanılmasına ek olarak, üretim bakterilerinin fermantasyon koşullarının optimize edilmesi de fermantasyon verimini arttırmanın önemli ve etkili bir yoludur.

• Kültür ortamının optimizasyonu

Koenzim Q10 fermantasyonunda, kültür ortamının bileşimini belirlemek için farklı kaynaklardan karbon kaynakları, nitrojen kaynakları, büyüme faktörleri, inorganik tuzlar vb. seçilerek fermantasyon optimizasyon deneyleri yapılır. Araştırmalar metal iyonlarının, özellikle Mg2+, Fe2+ ve Mn2+'nin koenzim Q10'un fermantasyon üretimini desteklediğini göstermiştir. Ek olarak öncüller ürün verimini önemli ölçüde artırabilir ve belirli koşullar altında bakteriyel anabolizma ürünlerinin akışını da kontrol edebilir. Koenzim Q10'un fermantasyon üretimine eklenen öncüllerin arasında p-hidroksibenzoik asit, mevalonat, izopentanol ve geraniol yer aldığı rapor edilmiştir.

• Kültürel koşulların optimizasyonu

A. Çalkalama-havalandırma

Karıştırma-havalandırmanın koenzim Q10 verimi üzerindeki etkileri üretim türüne bağlı olarak değişir. Birincisi, koenzim Q10'un fermantasyon üretimini destekleyebilmesidir; diğeri ise engelleyici bir etkiye sahip olmasıdır. Çalışmalar, oksijenin sınırlı olduğu koşullar altında büyüyen bakterilerin sitoplazmik zarının iyi gelişmiş olduğunu ve çok katmanlı bir yapıya sahip olduğunu ve PSB'nin fotoreaksiyon merkezinin burada bulunduğunu, bunun da yeterli oksijen altında büyüyen bakterilere göre daha yüksek koenzim Q10 içeriğine yol açabileceğini göstermiştir. tedarik koşulları.

B. Işık

Rhodospirillaceae bakterileri hem zorunlu anaerobik bakteriyel fotosentezi hem de aerobik solunum ve fermantasyonu gerçekleştirebilir. Car ve Excell, PSB'nin hafif anaerobik koşullar altında yüksek bir koenzim Q10 üretimine sahip olduğunu, ancak karanlık aerobik kültüre geçildiğinde üretimin keskin bir şekilde düşeceğini bildirdi.

C. pH

Başlangıçtaki pH değeri, substratın bakteriyel kullanım hızını ve hücrenin yapısal durumunu etkileyerek bakterilerin büyüme hızını ve metabolitlerdeki değişiklikleri etkileyecektir. Wang Genhua ve diğerleri. Rhizobium leguminosarum üzerinde bir çalkalama şişesi deneyi gerçekleştirdi ve bakterilerin asidik koşullar altında alkali koşullara göre daha fazla koenzim Q10 ürettiğini buldu. Hücre içi koenzim Q10 miktarı pH 5'te en yüksektir.

D. Yetiştirme zamanı

Yoshida ve ark. Bakteriler stabil dönemin erken evresindeyken koenzim Q10 içeriğinin daha yüksek olduğunu buldu. Zhu Xufen ve diğerleri. Ayrıca bakterilerdeki CoQ10 içeriğinin yetiştirme süresinin artmasıyla birlikte artmaya devam ettiği, stabil dönemin erken ve orta aşamalarında en yüksek seviyeye ulaştığı ve daha sonra düşmeye başladığına inanılmıştır.

• Eğitim modelinin optimizasyonu

Kültür modları, kesikli fermantasyon, beslemeli kesikli fermantasyon, beslemeli kesikli fermantasyon, sürekli fermantasyon vb. şeklinde ayrılır. Farklı kültür modlarının avantajları ve dezavantajları vardır ve kültür modu, koenzim Q10 üretimini doğrudan etkileyebilir. Şu anda, beslemeli kesikli kültür daha umut vericidir. Beslemeli parti, metabolizma birikimini önleyebilir ve daha yüksek hücre yoğunluğu elde edebilir, fermantasyon sürecini uzatabilir ve büyük miktarda ürün biriktirebilir. Koenzim Q10-üreten bakterilerin solunum yoğunluğunun incelenmesi, şeker metabolizması ile Koenzim Q10 üretimi arasındaki korelasyon ve oksijen tedariği ile glikoz tedariğinin kinetik analizi yoluyla, sırasında düşük bir glikoz konsantrasyonunun muhafaza edilmesinin faydalı olduğu bulunmuştur. Fermantasyon süreci ürünün oluşumuna yardımcı olur. Bu nedenle, aynı zamanda Fed-toplu kültür de kullanılabilir. Radyoaktif rizobi ​​üzerine yapılan araştırma, sakaroz ve uygun miktarda mısırla karıştırılmış likör ile karışık beslemeli parti fermantasyonunun koenzim Q10 üretimini önemli ölçüde artırabildiğini ve bunun hücre içi koenzim Q10 içeriğinin %33 arttığını buldu.

Koenzim Ekstraksiyonue Q10

Koenzim Q10 mikrobiyal fermantasyonla elde edilen hücre içi bir ürün olduğundan ekstraksiyon işlemi sırasında öncelikle hücre duvarının parçalanması gerekir. Bu nedenle hücre bozulması, Koenzim Q10'un biyolojik aktivitesini, verimini ve maliyetini doğrudan etkileyen Koenzim Q10'un ekstraksiyonundaki temel adımlardan biridir. Literatürü inceledikten sonra Koenzim Q10'un ekstraksiyonuna yönelik birçok yöntemin olduğunu gördük. Bu makale, yaygın olarak kullanılan çeşitli ekstraksiyon yöntemlerini özetlemekte ve karşılaştırmaktadır.

• Sabunlaşma ekstraksiyon yöntemi

Sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemi, Koenzim Q10 ekstraktında bulunan yağ asidi gliseritleri ve çeşitli serbest yağ asitleri gibi suda çözünmeyen bileşenlerin büyük bir kısmını sulu faza aktarırken, yağda çözünen Koenzim Q10 organik fazda kalır ve daha sonra organik bir solvent kullanılarak ekstrakte edilir. Böylece saflığını ve ekstraksiyon kapasitesini arttırır. Yaygın sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemleri temel olarak alkol-alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemini ve alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemini içerir.

A. Alkol-alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemi

Alkol-alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yönteminin genel yöntemi şöyledir: önce bakteri hücrelerine yaklaşık% 7'lik bir kütle fraksiyonu ile pirogallik asit ekleyin, ardından yavaş yavaş hacminin 1.3 ~ 1.5 katı sodyum hidroksit-etanol çözeltisi ekleyin, karıştırın ve ardından ekleyin. n-heksan. Ekstraksiyon için geri akıtın ve hızla oda sıcaklığına soğutun. Daha sonra uygun miktarda petrol eteri kullanarak birçok kez ekstraksiyon yapın, nötr hale gelene kadar suyla yıkayın, suyla konsantre edin, vakumla ezin ve organik çözücüyü çıkarmak için dönerek buharlaştırın ve son olarak mutlak etanol ile çözün. Alkol-alkali sabunlaştırma yönteminde, etanolün varlığından dolayı uzun süreli sabunlaştırma, koenzim Q10'daki metoksi grubunun ve etanoldeki etoksi grubunun transpozisyonuna yol açarak tek veya çift etoksi türevlerinin oluşmasına neden olabilir.

b.Alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemi

Alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yönteminin genel yöntemi şu şekildedir: önce bakterilere asidik su ekleyin, ısıtın ve bir su banyosunda 3 saat boyunca geri akışa alın, belirli bir kata kadar seyreltilmiş sodyum hidroksiti yavaş yavaş ekleyin, ardından bir süre geri akışa alın ve hızlı bir şekilde soğumaya bırakın. oda sıcaklığı. Daha sonra 2 ila 3 kez organik solvent ile liç ekleyin, süpernatantı alın ve nötr hale gelene kadar suyla yıkayın, ardından su alın ve konsantre edin, vakumla konsantre edin ve organik solventi çıkarmak için döner buharlaştırma yapın ve son olarak onu mutlak etanolle çözün. Alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemiyle karşılaştırıldığında, çözelti bir emülsifikasyon fenomeni oluştursa da, alkali sabunlaştırma ekstraksiyon yöntemi daha yüksek miktarda koenzim Q10 ekstraksiyon miktarına sahiptir ve daha az yabancı madde üretir.

• Hücre bozulması ekstraksiyon yöntemi

A. Organik solvent karıştırma ve kırma ekstraksiyon yöntemi

Organik çözücüyü karıştırma ve kırma ekstraksiyon yönteminin genel yöntemi şöyledir: önce ıslak bakteri hücrelerini ve asetonu bir behere ekleyin, manyetik bir karıştırma çubuğuyla karıştırın, santrifüjleyin ve süpernatantı dökün, ardından süpernatantı 50 derecede konsantre etmek için döner bir buharlaştırıcı kullanın. ve ardından eter veya n-heksan ile petrol Ekstraktı ekleyin ve ardından ekstraktı döner bir buharlaştırıcıyla koyu bir sıvıya kadar konsantre edin. Son olarak mutlak etanol ekleyin ve kolesterol gibi yabancı maddeleri ayırmak için buzdolabında dondurun. Filtreleyin ve filtratı kurtarın.

B. Öğütme, kırma ve ekstraksiyon yöntemi

Ekstraksiyon yönteminin genel öğütme ve ezme yöntemi şöyledir: önce ıslak bakteri hücrelerini bir havana alın, hızlı bir şekilde öğütmek için az miktarda kuvars kumu, aseton ve antioksidanlar ekleyin, bir süre öğütün, ardından santrifüjleyin, ardından süpernatantı dökün. santrifüjleyin ve ardından eter veya n-heksan ile petrol Ekstraktı ekleyin ve ardından ekstraktı, döner bir buharlaştırıcıyla koyu bir sıvıya kadar konsantre edin. Son olarak mutlak etanol ekleyin ve kolesterol gibi yabancı maddeleri ayırmak için buzdolabında dondurun. Filtreleyin ve filtratı kurtarın.

C. Ultrasonik kırma ve ekstraksiyon yöntemi

Ultrasonik kırma ve ekstraksiyonun genel yöntemi şu şekildedir: ilk olarak, bir bakteri süspansiyonu hazırlamak için ıslak bakteri hücrelerine aseton ekleyin, daha sonra bakteri hücrelerini buz banyosu koşulları altında ezmek için bir ultrasonik hücre bozucu kullanın ve son olarak ekstraksiyon için santrifüjleyin.

Serbest radikal sc'nin rolüintikam almak

Koenzim Q, hücrelerin mitokondrilerinde bulunan bir enerji dönüştürücüdür. Hücre metabolizması için bir enerji faktörü olan ATP (adenozin trifosfat) üretmek için elektronları aktarıp ileterek "trikarboksilik asit döngüsüne" katılır. Deneyler, vücutta koenzim Q10'un alkol haline geldikten sonra VE'yi yeniden oluşturmak için peroksit serbest radikalleriyle doğrudan reaksiyona girebildiğini ve bağımsız ve sinerjik olarak bir antioksidan rolü oynayabildiğini göstermiştir.

Yaşlanmayla birlikte bağışıklık fonksiyonundaki azalma, serbest radikallerin ve serbest radikal reaksiyonlarının sonucudur. Güçlü bir antioksidan olan Koenzim Q10, tek başına veya B6 vitamini (piridoksin) ile kombinasyon halinde serbest radikallerle bağışıklık hücreleri üzerindeki reseptör ve hücrelerin farklılaşmasını engelleyebilir ve mikrotübül sistemi üzerinde aktiviteye bağlı bir modifikasyon etkisine sahiptir, bağışıklık sistemini güçlendirir. ve yaşlanmayı geciktirir.

Cildi korumanın rolü

Koenzim Q10, fotonların oksidasyon reaksiyonunu zayıflatmak için cildin büyüme katmanına nüfuz eder ve tokoferolün yardımıyla spesifik fosforile edilmiş tirozin kinazları aktive edebilir. DNA'daki oksidatif hasarı önleyin, ultraviyole ışık altında insan derisi fibroblastlarında kollajenaz ekspresyonunu engelleyin ve cildi hasardan koruyun. Kapsamlı araştırmalar, koenzim Q10'un lipid peroksidasyonunu inhibe ettiğini, serbest radikal oluşumunu azalttığını, SOD aktif merkezini ve yapısını serbest radikal oksidatif hasardan koruduğunu, vücuttaki SOD gibi enzimlerin aktivitesini arttırdığını, oksidatif stresin neden olduğu hücre apoptozunu inhibe ettiğini göstermektedir. ve önemli bir antioksidan etkiye sahiptir.

Bağışıklık geliştirme

Koenzim Q10, hücrelerin kendileri tarafından üretilen doğal bir antioksidan ve hücre metabolizması başlatıcısıdır. Biyolojik membran yapısının bütünlüğünü koruma ve onarma, membran potansiyelini stabilize etme işlevine sahiptir. Vücudun spesifik olmayan bir bağışıklık arttırıcısıdır, bu nedenle mükemmel bir yorgunluk önleyici etki gösterir. Koenzim Q10 hücreleri iyi ve sağlıklı durumda tutar, böylece vücut canlılık ve beyin gücüyle dolar.

Kas enerjisi etkisini artırın

Çalışmalar, 100~150 mg/gün koenzim Q10 takviyesinin kas distrofisinden muzdarip kişilerin durumunu önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermiştir. Sert fiziksel egzersiz, koenzim Q10'un kan içeriğini azaltır ve günlük 60 mg takviyesi sporcuların fonksiyonlarını iyileştirebilir. Aşırı kilolu kişilerin çoğunda Koenzim Q10 düzeyi çok düşüktür ve takviye, onların kilo vermelerine yardımcı olabilir. Bunun nedeni, Koenzim Q10'un yağ metabolizmasını hızlandırabilmesi, uzuvlara ve beyne bol miktarda enerji sağlaması ve canlılığı arttırabilmesidir.

(1) Gıda alanı

Koenzim Q10 gıda endüstrisinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Besin takviyeleri, içecekler, ekmek, şekerleme vb. gibi bazı gıdalara besin değerini artırmak amacıyla eklenir. Ayrıca gıdaların antioksidan özelliklerini geliştirmek için de kullanılır, bu da gıdaların bozulmasını ve çürümesini önlemeye yardımcı olur.

(2) Tıp alanı

Koenzim Q10 tıp alanında da yaygın olarak kullanılmakta ve insan sağlığının korunmasında önemli rol oynamaktadır. Kalp hastalığı, kanser, nörodejeneratif hastalıklar vb. çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılır. Çalışmalar, Koenzim Q10'un kalp sağlığını iyileştirmeye, yorgunluğu azaltmaya, bağışıklığı iyileştirmeye ve yaşlanma karşıtı etkilere sahip olabileceğine yardımcı olabileceğini göstermiştir.

(3) Kozmetik alanı

Koenzim Q10 ayrıca antioksidan ve antiinflamatuar özelliklerinden dolayı çeşitli kozmetiklerde de kullanılmaktadır. Bu özellikler cildin yaşlanmasını yavaşlatmaya ve cildin parlaklığını ve elastikiyetini artırmaya yardımcı olabilir. Koenzim Q10 birçok cilt bakım ürünü ve güzellik bakımının önemli bir bileşenidir.

(4) Hayvan yemi alanı

Hayvancılık sektöründe yemde de Koenzim Q10 kullanılmaktadır. Koenzim Q10, domuz ve tavuk gibi besi ve kümes hayvanlarının yemlerine büyüme ve gelişmelerini desteklemek, et ve yumurta kalitesini iyileştirmek ve hastalıklara karşı direnci arttırmak için eklenir. Aynı zamanda üreme performansını iyileştirebilir ve üreme oranını artırabilir. Çalışmalar, koenzim Q10'un hayvanların büyüme hızını ve verimini artırabildiğini ve hastalıklara karşı direnç yeteneklerini geliştirebildiğini göstermiştir. Bu nedenle ekonomik faydayı arttırmak amacıyla hayvan yemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Koenzim Q10'un biyoyararlanımını arttırmak için, farklı uygulama ihtiyaçlarına göre vücutta daha iyi salınım ve fonksiyon sağlayan uygun formülasyonların seçilmesi önemlidir. Ayırma ve ekstraksiyon teknolojisi platformumuza güvenen HSF Biotech, soğuk su dispersiyon mikrokapsülasyon teknolojisini kullanarak Koenzim Q10 üretir. Bu, istikrarlı performans, eser miktardaki kirleticiler üzerinde sıkı kontrol ve iyi akışkanlık sağlar. Soğuk suda hızlı bir şekilde dağılır, bu da onu katı içecekler, sakızlar ve ön karışımlar gibi çeşitli uygulamalar için uygun hale getirir. E vitamini/bitki yağları ile birleştirilebilir ve diğer ürünlerin yanı sıra fonksiyonel gıdalarda ve yumuşak kapsüllerde yaygın olarak kullanılır.

Daha fazla ayrıntı için lütfen bizimle iletişime geçin:

E-posta:sales@healthfulbio.com

WhatsApp: +86 18992720900