כיצד מותסס CoQ10?

קואנזים Q10 (קו-אנזים Q10, CoQ10) הוא תרכובת כינון מסיסת בשומן. כקו-אנזים הקיים באופן טבעי, CoQ10 הוא נוגד חמצון ומעביר אלקטרונים חיוני לגוף האדם. זהו חומר קריטי בנשימה, שיכול להגביר את אספקת ה-ATP התוך תאי, להפחית רדיקלים חופשיים בגוף, להתנגד לחמצון, לסייע בדחיית ההזדקנות ולשפר את חסינות הגוף. קו-אנזים Q10 נמצא בשימוש נרחב בתחומי המזון, הרפואה, הקוסמטיקה והזנה לבעלי חיים, והביקוש בשוק והיישומים הטכניים הולכים וגדלים.

קיימות שלוש שיטות עיקריות לייצור קו-אנזים Q10: האחת היא שיטת המיצוי מרקמות צמחים ובעלי חיים; השני הוא שיטת הסינתזה הכימית; והשלישית היא שיטת המיצוי מתסיסה מיקרוביאלית. כיום, השיטה העיקרית לייצור קו-אנזים Q10 היא שיטת התסיסה, שיכולה לא רק להרחיב את היקף הייצור אלא גם לתפוס יתרון מבחינת תפוקה.

מבחר זנים

למרות שתכולת קו-אנזים Q10 בתאים מיקרוביאליים בטבע גבוהה, תוצר התסיסה שלו הוא תערובת של הומולוגים מרובים של קו-אנזים Q10, וכתוצאה מכך עלות גבוהה לטיהור קו-אנזים Q10. לכן, בייצור התסיסה של קו-אנזים Q10, בחירת זני הייצור היא הנושא העיקרי. תכולת הקו-אנזים Q10 בחיידקים פוטוסינתטיים (להלן PSB) היא בדרך כלל גבוהה. מבחינת סיווג, PSB שייך לסדר Rhodospirillales, סדר Eubacteria, סדר חיידקים, סדר Rhodospirillales וסדר Chlorobacteria. הראשון מחולק ל-Rhodeothiobacteriaceae ו-Rhodespirillaceae. לכן, חיידקי Rhodospirillaceae הם אחת הבחירות האידיאליות עבור זנים המייצרים קו-אנזים Q10-. יכולת הייצור של קו-אנזים Q10 של זני בר אינה יכולה לענות על צורכי הייצור, וניתן לשנות אותם גנטית באמצעות טכניקות מוטגנזה והנדסה גנטית קונבנציונלית.

אופטימיזציה של תנאי התסיסה

בנוסף לשימוש בתיאוריית הבקרה המטבולית לבחירת מוטנטים בעלי תשואה גבוהה או בניית זנים רקומביננטיים להגדלת תפוקת התסיסה, ייעול תנאי התסיסה של חיידקי הייצור היא גם דרך חשובה ויעילה להגדלת תפוקת התסיסה.

• אופטימיזציה של מצע התרבות

בתסיסה של קו-אנזים Q10 מבוצעים ניסויי אופטימיזציה של תסיסה על ידי בחירת מקורות פחמן, מקורות חנקן, גורמי גדילה, מלחים אנאורגניים וכו' ממקורות שונים לקביעת הרכב מצע התרבות. מחקרים הראו שיוני מתכת, במיוחד Mg2+, Fe2+ ו-Mn2+, מקדמים את ייצור התסיסה של קו-אנזים Q10. בנוסף, מבשרים יכולים להגדיל משמעותית את התפוקה של מוצרים, ובתנאים מסוימים, יכולים גם לשלוט בזרימת מוצרי אנבוליזם חיידקי. דווח כי המבשרים שנוספו לייצור התסיסה של קואנזים Q10 כוללים חומצה p-hydroxybenzoic, mevalonate, isopentanol ו-gerniol.

• ייעול התנאים התרבותיים

א. תסיסה-אוורור

ההשפעות של תסיסה-אוורור על התפוקה של קו-אנזים Q10 משתנות בהתאם לזן הייצור. האחת היא שהיא יכולה לקדם את ייצור התסיסה של קו-אנזים Q10; השני הוא שיש לו השפעה מעכבת. מחקרים הראו שהממברנה הציטופלזמית של חיידקים הגדלים בתנאים מוגבלים בחמצן מפותחת היטב ובעלת מבנה רב-שכבתי, וכאן נמצא מרכז הפוטו-ריאקציה של PSB, מה שעשוי להוביל לתכולה גבוהה יותר של קו-אנזים Q10 מאשר חיידקים הגדלים בכמות מספקת של חמצן. תנאי אספקה.

ב. אוֹר

חיידקי Rhodospirillaceae יכולים לבצע גם פוטוסינתזה חיידקית אנאירובית מחייבת וגם נשימה ותסיסה אירובית. קאר ואקסל דיווחו כי ל-PSB יש ייצור גבוה של קו-אנזים Q10 בתנאים אנאירוביים קלים, אך ברגע שהוא עובר לתרבית אירובית כהה, הייצור יירד בחדות.

ג. pH

ערך ה-pH ההתחלתי ישפיע על קצב ניצול החיידקים של המצע ועל המצב המבני של התא, ובכך ישפיע על קצב גדילת החיידקים והשינויים במטבוליטים. וואנג ג'נוא וחב'. ערכו ניסוי של בקבוק ניעור על Rhizobium leguminosarum וגילו שהחיידקים מייצרים יותר קו-אנזים Q10 בתנאים חומציים מאשר בתנאים בסיסיים. כמות הקו-אנזים התוך תאי Q10 היא הגבוהה ביותר ב-pH 5.

ד. זמן טיפוח

יושידה וחב'. מצאו שתכולת הקו-אנזים Q10 הייתה גבוהה יותר כאשר החיידקים היו בשלב מוקדם של התקופה היציבה. Zhu Xufen et al. גם האמינו שתכולת CoQ10 בחיידקים המשיכה לעלות עם עליית זמן הטיפוח, והגיעה לרמה הגבוהה ביותר בשלבים המוקדמים והבינוניים של התקופה היציבה, ולאחר מכן החלה לרדת.

• אופטימיזציה של מודל האימון

מצבי התרבות מחולקים לתסיסה אצווה, תסיסה אצווה, תסיסה אצווה, תסיסה רציפה וכו'. למצבי תרבות שונים יש יתרונות וחסרונות, ומצב התרבות יכול להשפיע ישירות על ייצור קו-אנזים Q10. נכון לעכשיו, תרבות אצווה מוזנת מבטיחה יותר. Fed-batch יכול להימנע מהצטברות מטבוליזם ולהשיג צפיפות תאים גבוהה יותר, להאריך את תהליך התסיסה ולצבור כמות גדולה של מוצר. באמצעות חקר עוצמת הנשימה של חיידקים המייצרים קו-אנזים Q10-, הקורלציה בין חילוף החומרים של סוכר לייצור קו-אנזים Q10, והניתוח הקינטי של אספקת החמצן ואספקת הגלוקוז, נמצא כי שמירה על ריכוז נמוך של גלוקוז במהלך תהליך התסיסה תורם להיווצרות המוצר. לכן, ניתן להשתמש גם בתרבות אצווה של הפד. מחקר על rhizobia רדיואקטיבי מצא כי תסיסה מעורבת מזונות אצווה עם סוכרוז וכמות מתאימה של משקאות חריפים תירס יכולים להגביר באופן משמעותי את הייצור של קו-אנזים Q10, ותכולת הקו-אנזים Q10 התוך-תאית שלו גדלה ב-33%.

מיצוי של קואנזיםe Q10

מכיוון שקואנזים Q10 הוא מוצר תוך תאי המתקבל מתסיסה מיקרוביאלית, יש לשבש תחילה את דופן התא במהלך תהליך המיצוי. לכן, שיבוש תאים הוא אחד השלבים המרכזיים בהפקת קו-אנזים Q10, אשר משפיע ישירות על הפעילות הביולוגית, התפוקה והעלות של קו-אנזים Q10. לאחר סקירת הספרות, מצאנו שישנן שיטות רבות למיצוי קואנזים Q10. מאמר זה מסכם ומשווה מספר שיטות מיצוי נפוצות.

• שיטת מיצוי הסיבון

שיטת מיצוי הסיבון מעבירה כמות גדולה של רכיבים שאינם מסיסים במים כגון גליצרידים חומצות שומן וחומצות שומן חופשיות שונות הכלולות בתמצית קואנזים Q10 לשלב המימי, בעוד הקואנזים Q10 המסיס בשומן נשאר בשלב האורגני, וכן לאחר מכן מופק באמצעות ממס אורגני. , ובכך משפר את הטוהר ויכולת המיצוי שלו. שיטות מיצוי הסיבון הנפוצות כוללות בעיקר את שיטת מיצוי השיבון אלכוהול-אלקלי ושיטת מיצוי השיבון הבסיסי.

א. שיטת מיצוי אלכוהול-אלקלי

השיטה הכללית של מיצוי אלכוהול אלקלי היא: תחילה הוסף חומצה פירוגלית עם חלק מסה של כ-7% לתאי החיידק, ולאחר מכן הוסף באיטיות פי 1.3~1.5 מהנפח של תמיסת נתרן הידרוקסיד אתנול, ערבוב ולאחר מכן הוסף n-הקסאן. ריפלוקס לחילוץ ומצננים במהירות לטמפרטורת החדר. לאחר מכן השתמשו בכמות מתאימה של אתר נפט כדי לחלץ מספר פעמים, שטפו במים עד לנייטרליות, התרכזו במים, ריסקו ואקום ואידוי סיבובי כדי להסיר את הממס האורגני, ולבסוף התמוססו עם אתנול מוחלט. בשיטת הסיבון אלכוהול-אלקלי, עקב נוכחות אתנול, סיבון ארוך טווח עלול להוביל לטרנספוזיציה של קבוצת המתוקסי בקו-אנזים Q10 וקבוצת האתוקס באתנול, וכתוצאה מכך נגזרות אתוקסי בודדות או כפולות.

b.שיטת מיצוי סיבון אלקלי

השיטה הכללית של מיצוי שיבולת אלקלי היא: תחילה הוסף מים חומציים לחיידקים, חום וריפלוקס באמבט מים למשך 3 שעות, הוסף לאט נתרן הידרוקסיד מדולל לכמות מסוימת, ולאחר מכן ריפלוקס למשך זמן מה, ומצנן במהירות טמפרטורת החדר. לאחר מכן הוסף שטיפה עם ממס אורגני 2 עד 3 פעמים, קח את הסופרנטנט ושטוף אותו במים עד נייטרלי, ואז קח מים ותרכיז, ריכוז ואקום ואיוד סיבובי כדי להסיר את הממס האורגני, ולבסוף ממיס אותו עם אתנול מוחלט. בהשוואה לשיטת מיצוי השיבון הבסיסי, למרות שהתמיסה מייצרת תופעת אמולסיפיקציה, בשיטת מיצוי הסיבון הבסיסי יש כמות מיצוי גבוהה יותר של קו-אנזים Q10 והיא מייצרת פחות זיהומים.

• שיטת מיצוי שיבוש תאים

א. שיטת מיצוי של ממס אורגני וריסק

השיטה הכללית של ערבוב ממס אורגני ושיטת מיצוי ריסוק היא: תחילה הוסף תאי חיידקים רטובים ואציטון לתוך כוס, ערבוב עם מוט ערבוב מגנטי, צנטריפוגה ויוצק את הסופרנטנט, לאחר מכן השתמש במאייד סיבובי כדי לרכז את הסופרנטנט ב-50 מעלות. , ולאחר מכן הוסף תמצית נפט עם אתר או n-הקסאן, ולאחר מכן רכז את התמצית עם מאייד סיבובי לנוזל סמיך. לבסוף, הוסף אתנול מוחלט והקפיא אותו במקרר כדי להפריד זיהומים כגון כולסטרול. מסננים ומחזירים את התסנין.

ב. שיטת טחינה, ריסוק וחילוץ

השיטה הכללית של מיצוי טחינה וריסוק היא: ראשית, קח את תאי החיידק הרטובים במכתש, הוסף כמות קטנה של חול קוורץ, אצטון ונוגדי חמצון לטחינה מהירה, טחינה במשך זמן מה, ואז צנטריפוגה, יוצקים את הסופרנטנט לאחר צנטריפוגה, ולאחר מכן להוסיף תמצית נפט עם אתר או n-הקסאן, ולאחר מכן לרכז את התמצית עם מאייד סיבובי לנוזל סמיך. לבסוף, הוסף אתנול מוחלט והקפיא אותו במקרר כדי להפריד זיהומים כגון כולסטרול. מסננים ומחזירים את התסנין.

ג. שיטת ריסוק וחילוץ אולטרסאונד

השיטה הכללית של ריסוק ומיצוי אולטרסאונד היא כדלקמן: ראשית, הוסף אצטון לתאי החיידק הרטובים כדי להכין תרחיף חיידקים, לאחר מכן השתמש במשבש תאים אולטרה-סוני כדי לרסק את תאי החיידק בתנאי אמבט קרח, ולבסוף צנטריפוגה לצורך מיצוי.

תפקידו של רדיקלים חופשיים scנקמה

קו-אנזים Q הוא ממיר אנרגיה במיטוכונדריה של תאים. הוא משתתף ב"מחזור החומצה הטריקרבוקסילית" על ידי העברה והעברת אלקטרונים לייצור ATP (אדנוזין טריפוספט), כלומר, גורם אנרגיה לחילוף החומרים בתאים. ניסויים הראו שלאחר שקו-אנזים Q10 בגוף הופך לאלכוהול, הוא יכול להגיב ישירות עם רדיקלים חופשיים של פרוקסיד כדי לחדש VE, ולמלא באופן עצמאי וסינרגטי את התפקיד של נוגד חמצון.

הירידה בתפקוד החיסוני עם ההזדקנות היא תוצאה של רדיקלים חופשיים ותגובות של רדיקלים חופשיים. קואנזים Q10, כנוגד חמצון חזק, יכול לעכב את ההתמיינות של קולטנים ותאים בתאי מערכת החיסון על ידי רדיקלים חופשיים לבד או בשילוב עם ויטמין B6 (פירידוקסין), ויש לו אפקט שינוי על מערכת המיקרוטובוליות הקשורה לפעילות, משפר את מערכת החיסון , ומעכב את ההזדקנות.

תפקיד ההגנה על העור

קו-אנזים Q10 חודר לשכבת צמיחת העור כדי להחליש את תגובת החמצון של פוטונים ויכול להפעיל טירוזין קינאזות פוספורילציות ספציפיות בסיוע טוקופרול. למנוע נזק חמצוני ל-DNA, לעכב את הביטוי של קולגנאז בפיברובלסטים בעור אנושי תחת אור אולטרה סגול, ולהגן על העור מפני נזק. מחקר מקיף מראה כי קו-אנזים Q10 מעכב חמצון שומנים, מפחית יצירת רדיקלים חופשיים, מגן על המרכז הפעיל SOD ומבנהו מפני נזקי חמצון רדיקלים חופשיים, מגביר את פעילות אנזימים כגון SOD בגוף, מעכב אפופטוזיס של תאים הנגרמת על ידי עקה חמצונית , ובעל השפעה נוגדת חמצון משמעותית.

שיפור אימונו

קו-אנזים Q10 הוא נוגד חמצון טבעי ויוזם חילוף חומרים בתאים המיוצר על ידי התאים עצמם. יש לו את הפונקציה של הגנה ושיקום שלמות מבנה הממברנה הביולוגית וייצוב פוטנציאל הממברנה. זהו משפר חיסוני לא ספציפי של הגוף, ולכן הוא מראה השפעה מעולה נגד עייפות. קו-אנזים Q10 שומר על התאים במצב טוב ובריא, כך שהגוף מלא בחיוניות וכוח מוחי.

שפר את השפעת אנרגיית השריר

מחקרים הראו כי תוספת של 100~150 מ"ג ליום של קואנזים Q10 יכולה לשפר משמעותית את מצבם של אנשים הסובלים מניוון שרירים. פעילות גופנית קשה מפחיתה את תכולת הדם של קו-אנזים Q10, ותוספת יומית של 60 מ"ג יכולה לשפר את תפקודם של ספורטאים. לאנשים רבים עם עודף משקל יש רמות נמוכות מאוד של קואנזים Q10, ותוספי מזון יכולים לעזור להם לרדת במשקל. הסיבה לכך היא שקואנזים Q10 יכול להאיץ את חילוף החומרים של השומן, לספק לגפיים ולמוח אספקת אנרגיה מספקת ולהגביר את החיוניות.

(1) שדה מזון

קו-אנזים Q10 נמצא בשימוש נרחב גם בתעשיית המזון. הוא מתווסף למזונות מסוימים, כגון תוספי תזונה, משקאות, לחם, ממתקים וכו', כדי להעלות את ערכם התזונתי. בנוסף, הוא משמש גם לשיפור התכונות נוגדות החמצון של המזון, מה שעוזר במניעת קלקול וריקבון של מזון.

(2) תחום רפואי

קו-אנזים Q10 נמצא בשימוש נרחב גם בתחום הרפואי וממלא תפקיד חשוב בשמירה על בריאות האדם. הוא משמש לטיפול במחלות שונות כגון מחלות לב, סרטן, מחלות ניווניות עצביות וכו'. מחקרים הראו כי קו-אנזים Q10 יכול לסייע בשיפור בריאות הלב, הפחתת עייפות, שיפור חסינות, ויש לו השפעות אנטי-אייג'ינג.

(3) תחום קוסמטיקה

קואנזים Q10 משמש גם במוצרי קוסמטיקה שונים בגלל תכונותיו נוגדות החמצון והאנטי דלקתיות. תכונות אלו יכולות לעזור להאט את הזדקנות העור ולשפר את הזוהר והגמישות של העור. קואנזים Q10 הוא מרכיב חשוב במוצרי טיפוח רבים ובטיפולי יופי.

(4) שדה מזון לבעלי חיים

בתעשיית בעלי החיים, קואנזים Q10 משמש גם במזון. קו-אנזים Q10 מתווסף למזון של בעלי חיים ועופות כגון חזירים ותרנגולות כדי לקדם את צמיחתם והתפתחותם, לשפר את איכות הבשר והביצים ולשפר את העמידות למחלות. במקביל, זה יכול גם לשפר את ביצועי הרבייה ולהגדיל את קצב הרבייה. מחקרים הראו כי קו-אנזים Q10 יכול להגביר את קצב הגדילה והתפוקה של בעלי חיים ולשפר את יכולתם להתנגד למחלות. לכן, הוא נמצא בשימוש נרחב במזון לגידול בעלי חיים כדי לשפר את היתרונות הכלכליים.

כדי לשפר את הזמינות הביולוגית של קואנזים Q10, חשוב לבחור פורמולציות מתאימות על סמך צורכי יישום שונים, המאפשרים שחרור ותפקוד טובים יותר בגוף. בהסתמך על פלטפורמת טכנולוגיית ההפרדה והחילוץ שלנו, HSF Biotech מייצרת קו-אנזים Q10 באמצעות טכנולוגיית מיקרו-אנקפסולציה לפיזור מים קרים. זה מבטיח ביצועים יציבים, בקרה קפדנית על עקבות מזהמים ויכולת זרימה טובה. הוא מתפזר במהירות במים קרים, מה שהופך אותו למתאים ליישומים שונים כגון משקאות מוצקים, גומי ותערובות. ניתן לשלב אותו עם ויטמין E/שמנים צמחיים ונמצא בשימוש נרחב במזונות פונקציונליים ובכמוסות רכות, בין היתר.

לפרטים נוספים, אנא פנה אלינו:

אֶלֶקטרוֹנִי:sales@healthfulbio.com

ווטסאפ: +86 18992720900