微細藻類がその可能性を前もって明らかにする 「栄養と健康」また、並外れた抗酸化力を持つカロテノイドであるアスタキサンチンなどの生理活性物質を生成する能力のおかげでもあります。 用途は複数あります、さあ 機能性食品 食品サプリメントから化粧品、医薬品、水産養殖、畜産まで。
微細藻類 ヘマトコッカスプルビアリス この貴重な成分（または用途によっては添加物）の抽出に他の種の微細藻類（酵母や細菌を伴う）も使用できるとしても、天然アスタキサンチンの生産にとって最も経済的関心のある種です。 (1) 深化。
1) 天然および合成アスタキサンチン
アスタキサンチン これは、赤みがかった色と、ビタミン C や E、ルテイン、β-カロテンなどの他の分子よりもはるかに優れた並外れた抗酸化特性で知られるカロテノイドです。 微細藻類 ヘマトコッカスプルビアリス (o H.ラクストリス）はアスタキサンチンの最初の天然源であり、その製造コストは同じ分子の化学合成のコストと競合しません。 したがって、合成アスタキサンチンは飼料分野（有機サプライチェーンの外）では非常に人気がありますが、食品および栄養補助食品での使用は EU では認可されていません。
実質的な違い 天然アスタキサンチンと合成アスタキサンチンの（長所と短所）は次のように特定されます。
- 天然アスタキサンチンは、著しく優れた生理活性と抗酸化力を持ち、消費の安全性が高く、環境への影響が低いです。 生産コストが高く、収量が低く、保存期間が短いという欠点がありますが、
- その合成レプリカは正反対の特徴を持っています。 したがって、生産コストが低く、可用性が高く、安定性が高いだけでなく、石油化学試薬や複雑で再生不可能な生合成経路の使用により、環境に深刻な影響を及ぼします。
２）主役は微細藻類のアスタキサンチン
貴重なカロチノイド 一部の魚種（オキアミ油、甲殻類の外骨格など）から抽出できます。 ヴィーガン、いくつかの微細藻類や微生物による。 EFSA は、 ヘマトコッカスプルビアリス lo status di QPS (安全性の適格な推定）は、それがアスタキサンチンの最初の供給源であることを示します。 他の微細藻類と比較すると、 クロモクロリス・ゾフィンギエンシス e クロロコッカム属, ボツリオコッカスブラウニー – しかし、それを得ることができる微生物に関しても同様です（第 4 章を参照）。
3) クロモクロリス・ゾフィンギエンシス、革新的な微細藻類
クロモクロリス・ゾフィンギエンシス (すでに知られている クロレラ・ゾフィンジエンシス) は、代替となる緑色微細藻類の候補です ヘマトコッカスプルビアリス (ラクストリス）アスタキサンチンを抽出するだけです。 実際、特に特定の環境ストレス条件下では、バイオマスの増殖と生産能力がより速くなります。
抽出 そしてカロテノイドの回収（すなわち、 下流処理）細胞壁の破壊と代謝物の分離効率が向上するため、さらに容易になります。 唯一の制限は、細胞体積および総バイオマスあたりのアスタキサンチンの生産収量が低いことです。
高温によるストレス状態 光照射、青色LED（代謝のブロックを避けるために過剰に投与しないでください）と白色蛍光灯によって刺激されると、アスタキサンチンの生体蓄積を刺激するのに最適であることが証明されています。 C. ゾフィンギエンシス (最大39.8mg/L)。 生産性をさらに高めるためには、将来的には細胞密度、窒素濃度、光放射の種類と強度も考慮する必要があります。 (2)
4) 微細藻類の代替品
微生物 酵母や細菌などを使用して天然のアスタキサンチンを生成することもできます。 これらの間:
- ファフィア・ロドザイマ/キサントフィロマイセス・デンドロラス。 同じ酵母の無性型と有性型であり、微細藻類が出現する前は最もよく使用されていたアスタキサンチンの供給源でした。 H.プルビアリス。 生産性は低いですが、いくつかの試験が進行中です アップサイクリング 食品廃棄物などの低コストの栄養素を利用してバイオマスを生産する (3)
- パラコッカス カロティニファシエンス。 この細菌は純粋なアスタキサンチンを生成しません。 ミックス カロテノイドの主成分を表します。 古典的な変異原性選択技術（UV、化学処理など）を通じて、より適切な培養パラメータとともに、より生産性の高い菌株が選択されてきました。
4) 新規食品 アスタキサンチンをベースにした
アスタキサンチンの使用 EU の食品では現在、栄養補助食品としてのみ認可されており、14 歳未満の子供や若者の摂取には不適切であると警告されています (第 6 節を参照)。 最初の認可 新しい食べ物 アスタキサンチンが豊富なオレオレジンに関するものです。 H.プルビアリス、そしてその利用規約を修正する提案は現在評価中です。 オレオレジンと海藻ミールも追加NF申請済み H.プルビアリス。 別の ノベルフード アスタキサンチン（のエステル）を含む、すでに認可されているオイルです。 カラヌス・フィンマルキクス (小さなカイアシ類甲殻類)。
5) 抗酸化作用などの健康効果
メリット 他の分子と比較して指数関数的に優れた抗酸化生物活性のおかげで、アスタキサンチンは複数の効果を発揮します（Mularczyk ら、2020）。 (4) 脂溶性化合物であるため、油脂と一緒に摂取すると生体利用効率が高まります。 いくつかの臨床研究では、アスタキサンチンには抗菌作用や抗ウイルス作用に加えて、炎症を軽減し、免疫システムを強化する能力があることが実証されています。 文献で報告されているその他の利点 (Ambati ら、2014) さまざまなレベルの科学的証拠があり、次のような懸念があります。
- 血液中のコレステロールと中性脂肪の減少、
- 心血管疾患の予防、
- DNA損傷の減少と腫瘍の発生率の低下、
- 精神的な疲労の回復、
- 紫外線から肌を守る、
- 身体活動による酸化ストレス後の抗酸化機能の維持。 (5)
その他の臨床研究 （林 ら、2021) は、アスタキサンチンが不安、胃潰瘍、網膜損傷を予防し、認知機能を改善する能力を示しました。 これらの効果はアスタキサンチンだけでなく他の AER にも由来すると仮定します (アスタキサンチンが豊富なカロテノイド）アドニルビンやアドニキサンチンなど。 (6)
6) 暴露レベル、ADI
EFSA (2020) からの暴露に基づいて、ヒトにおけるアスタキサンチンの安全性を再評価しました。 ノベルフード 認可されており（アスタキサンチンは 8 日あたり最大 XNUMX mg）、飼料添加物として使用されているため、アスタキサンチンを含む魚や甲殻類の摂取は禁止されています。 対象集団の結果は次のとおりです。
- 成人（体重 70 kg）：体重 0,174 kg あたり 13 mg/日の曝露は安全であり、ADI レベルより XNUMX% 低い（一日摂取許容量）飼料添加物に関する意見では、体重0,2kg当たりアスタキサンチンXNUMXmgと設定されており、
- 14歳から17歳までの青少年（体重61,3kg）。 暴露量は体重 0,2 kg あたり XNUMX mg/日であり、ADI に相当します。
- 10歳から13歳までの青少年（体重43,3kg）。 ADI は体重 0,056 kg あたり 28 mg/日 (総 ADI の XNUMX%) 超えています。
- 10歳未満の子供。 暴露量は体重 0,25 kg あたり 1 ～ 123 mg/日の間で変動します (ADI は 524 ～ XNUMX% 超過)。
6) 水産養殖におけるアスタキサンチン
養殖 アスタキサンチンは、サーモントラウトやサケそのもの、甲殻類、観賞魚などの養殖魚種に典型的な「サーモン」の色を与える能力があるため、広く使用されている分野です。 アスタキサンチンによる栄養補給はさらなる健康上の利点を明らかにしました パフォーマンス 水産養殖動物の生産。 実際、成長と体重増加を促進することができます。
管理 アスタキサンチンと藻類バイオマスを併用すると、次のことが可能になります。
- 必須アミノ酸、一価および多価不飽和脂肪酸、多糖類、ビタミンを提供し、カロテノイドの効果を高めます。
- 抗酸化力のおかげで免疫システムの機能を促進し、水産養殖における抗生物質の使用の必要性を減らします。
- 脂質の過酸化を軽減し、食品の安定性と栄養特性を高めます（Lu ら、2021。注 8,9、XNUMX) を参照してください。
7) 養鶏におけるアスタキサンチン
鳥類の養殖 これは畜産のもう一つの分野であり、アスタキサンチンの抗酸化作用と免疫系および動物の健康に対するプラスの効果の両方に大きな可能性が見出されています。 すでにイタリアでアルガタン社によって試験されているように、抗生物質やその他の動物用医薬品の使用を削減し、おそらくは排除することを目的としています。 (10)
最近の研究 養鶏におけるアスタキサンチンの使用に関する実験 (Zhu ら、2021年。 ペルティウィ ら、2022) 実際、肉用家禽の成長促進の両方にその貢献が有用であることを実証しました (ブロイラー）、そして産卵鶏の健康と幸福のために、また卵の品質にも好ましい影響を与えます（11,12、XNUMX）。
8) 養豚における用途
酸化防止剤 それらは豚の健康や状態、肉の品質に影響を与えるだけではありません。 ヤン ら (2006) は、14 mg/kg のアスタキサンチンを 3 日間摂取した後、背脂肪含量が 13 分の XNUMX に減少し、筋肉量が増加したことを実証しました。 (XNUMX)
蓄積 豚の筋肉組織に含まれる天然アスタキサンチンは、飼料に含まれると、ビタミン E の XNUMX 倍の抗酸化作用があると推定されています。肉に添加された同じ分子の作用よりも優れた効果があり、その品質と保存性。
8）暫定的な結論
ドメイン 微細藻類の まだ表現されていない、またはいずれにしても過小評価されている可能性を表現し続けます。 栄養補助食品原料、医薬品、自然化粧品の生産を目的として、 アップサイクリング これまで見てきたように、他のサプライチェーンからの CO2 と廃棄物の量を削減します (14,15)。
グローバル生産 藻類と微細藻類の - 欧州議会の報告書（2023年）に記載されているとおり 「EU藻類イニシアチブ」 (2022) – 0,56 年から 35,82 年の間に 1950 万トンから 2019 万トンに増加しました (16,17,18、97、XNUMX)。 そして、アジアが XNUMX% で絶対的な主役です。
研究とイノベーション 効果的なプロセスと革新的な製品を開発および検証し、 ブルーバイオエコノミー。 研究プロジェクトが示すように、たとえば、 プロフューチャー、番組内では 地平線で Horizon4Proteins （19）。
ダリオ・ドンゴとアンドレア・アデルモ・デラ・ペンナ
注意
(1) ビジャロ ら （2021）。 微細藻類由来のアスタキサンチン：研究と消費者動向、および食品としての産業利用。 食品 10：2303、 https://doi.org/10.3390/foods10102303
(2) チェン ら （2017）。 強光照射下でのマイクロプレートベースの培養システムにおけるクロモクロリス・ゾフィンギエンシスによるアスタキサンチンの生産の増強。 生物資源技術 245：518-529、 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.102
(3) ジェルバシ ら （2019）。 低コストの基質上で増殖するキサントフィロミセス デンドロラスによるアスタキサンチンの生産。 アグロフォー。 システム。 94:1229–1234、 https://doi.org/10.1007/s10457-018-00344-6
(4) Mularczyk M、Michalak I、Marycz K. (2020)。 ヘマトコッカス・プルビアリス由来のアスタキサンチンおよびその他の栄養素 - 多機能用途。 XNUMX月のドラッグ。 2020 9月 7;18(9):459. doi: 10.3390/md18090459
(5) RRアンバティ ら （2014）。 アスタキサンチン: 供給源、抽出、安定性、生物学的活性、およびその商業的応用 - レビュー。 XNUMX月 薬物 12：128-152、 https://doi.org/10.3390/md12010128
(6)林 ら （2021）。 パラコッカス・カロティニファシエンスによるアスタキサンチンの商業生産。 で: カロテノイド: 生合成および生体機能的アプローチ。 実験医学と生物学の進歩 1261:11–20、 https://doi.org/10.1007/978-981-15-7360-6_2
（7）EFSA（欧州食品安全機関) 秘密保持契約 パネル （2020）。 サプリメントにおける新規食品としてのアスタキサンチンの安全性。 EFSAジャーナル 18（2）：5993、 https://doi.org/10.2903/j.efsa.2020.5993
（8）ル ら （2021）。 水産養殖用の微細藻類代謝産物としてのアスタキサンチン: 合成メカニズム、生産技術、および実用化に関するレビュー。 藻類の研究 54：102178。 https://doi.org/10.1016/j.algal.2020.102178
(9) 水産養殖での使用については、アスタキサンチンは飼料添加物として認可されるべきである（カテゴリー「感覚添加物」、グループ「着色料」）。 現在、EU 登録に認可されている添加物は XNUMX つあります (アスタキサンチン、アスタキサンチン-ジメチルコハク酸、バイオマス ファフィア・ロドジマ アスタキサンチンが豊富）、相対的に許可された種となります。 そして安全性評価が進行中です パラコッカス カロティニファシエンス、飼料添加物としても使用される
（10）Dario Dongo、Andrea AdelmoDellaPenna。 抗生物質を含まない養鶏、イタリアの方法. GIFT（素晴らしいイタリア料理貿易）。 14.12.20
(11)朱元昭 ら （2021）。 アスタキサンチンの補給は、産卵鶏の生産能力、生理学的および免疫学的反応を強化します。 動物生態学。 2021年34月; 3(443): 448–10.5713。 土井: 20.0550/ab.XNUMX
(12) ヘリンダ・ペルティウィ ら （2022）。 ブロイラー鶏の健康と生産能力を改善する潜在的な抗酸化物質としてのアスタキサンチン。 医学博士。 2022年; 2022: 4919442。土井: 10.1155/2022/4919442
(13) ヤン、YX。 キム、YJ; ジン、Z。 ロハカレ、法廷博士。 キム、CH; ああ、SH。 リー、SH; チョイ、JY; チェー、B.J. (2006)。 アスタキサンチンの栄養補給が生産能力、産卵鶏の卵の品質、仕上げ豚の肉の品質に及ぼす影響。 AJAS 2006, 19, 1019–1025. doi: 10.5713/ajas.2006.1019
（14）Dario Dongo、Andrea AdelmoDellaPenna。 ヨーロッパの食品用藻類および微細藻類、ABC. GIFT（素晴らしいイタリア料理貿易）。 14.11.22
(15) ダリオ・ドンゴ、ジュリア・ピエトロリーニ。 藻類と微細藻類。 炭素農業 e アップサイクリング CO2の. GIFT（素晴らしいイタリア料理貿易）。 18.1.23
(16) 欧州議会 （2023）。 EU の藻類部門の将来。 https://bit.ly/733-114 PECH委員会のための調査 doi：10.2861 / 922543
（17）マルタStrinati。 欧州委員会は海藻業界に 23 の行動を提案. GIFT（素晴らしいイタリア料理貿易）。 23.11.22
(18) 欧州委員会のコミュニケーション 「強力で持続可能なEU藻類セクターに向けて（COM/2022/592最終版）」'https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52022DC0592&qid=1685431066833
（19）ダリオドンゴ。 プロフューチャー、地球に栄養を与える微細藻類。 EUの研究プロジェクト. GIFT（素晴らしいイタリア料理貿易）。 18.6.19
Dario Dongo、弁護士兼ジャーナリスト、国際食品法の博士号、WIISE（FARE-GIFT-FoodTimes）およびÉgalitéの創設者。
食品技術とバイオテクノロジーを卒業し、資格のある食品技術者であり、研究開発分野をフォローしています。 特に、ベネフィット・コーポレーションであるWIISE SrlのFARE部門が参加するヨーロッパの研究プロジェクト（Horizon 2020、PRIMA）に関して。
