كيف يتم تخمير CoQ10؟

أنزيم Q10 (الإنزيم المساعد Q10، CoQ10) هو مركب كينون قابل للذوبان في الدهون. باعتباره أنزيمًا مساعدًا طبيعيًا، يعد CoQ10 أحد مضادات الأكسدة الأساسية وناقل الإلكترون لجسم الإنسان. إنها مادة مهمة في التنفس، والتي يمكن أن تعزز إمداد ATP داخل الخلايا، وتقلل من الجذور الحرة في الجسم، ومقاومة الأكسدة، وتساعد على تأخير الشيخوخة، وتحسين مناعة الجسم. يستخدم الإنزيم المساعد Q10 على نطاق واسع في مجالات الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل وأعلاف الماشية، ويتزايد الطلب في السوق والتطبيقات التقنية.

هناك ثلاث طرق رئيسية لإنتاج الإنزيم المساعد Q10: إحداهما طريقة الاستخلاص من الأنسجة النباتية والحيوانية؛ والثاني هو طريقة التركيب الكيميائي. والثالثة هي طريقة الاستخلاص من التخمر الميكروبي. في الوقت الحاضر، الطريقة الرئيسية لإنتاج الإنزيم المساعد Q10 هي طريقة التخمير، والتي لا يمكنها توسيع نطاق الإنتاج فحسب، بل تشغل أيضًا ميزة من حيث الإنتاجية.

اختيار السلالات

على الرغم من أن محتوى الإنزيم المساعد Q10 في الخلايا الميكروبية مرتفع في الطبيعة، إلا أن منتج التخمير الخاص به عبارة عن خليط من متماثلات الإنزيم المساعد Q10 المتعددة، مما يؤدي إلى تكلفة عالية لتنقية الإنزيم المساعد Q10. ولذلك، في إنتاج تخمير الإنزيم المساعد Q10، فإن اختيار سلالات الإنتاج هو القضية الأساسية. محتوى الإنزيم المساعد Q10 في البكتيريا الضوئية (المشار إليها فيما يلي باسم PSB) مرتفع بشكل عام. من حيث التصنيف، ينتمي PSB إلى رتبة Rhodospirillales، ورتبة Eubacteria، ورتبة البكتيريا، ورتبة Rhodospirillales، ورتبة Chlorobacteria. الأول ينقسم إلى Rhodothiobacteriaceae و Rhodospirillaceae. لذلك، تعتبر بكتيريا Rhodospirillaceae واحدة من الاختيارات المثالية للسلالات المنتجة للإنزيم المساعد Q10-. إن القدرة الإنتاجية للإنزيم المساعد Q10 للسلالات البرية لا يمكنها تلبية احتياجات الإنتاج، ويمكن تعديلها وراثيا باستخدام الطفرات التقليدية وتقنيات الهندسة الوراثية.

تحسين ظروف التخمير

بالإضافة إلى استخدام نظرية التحكم الأيضي لاختيار طفرات عالية الإنتاجية أو إنشاء سلالات مؤتلفة لزيادة إنتاجية التخمير، فإن تحسين ظروف التخمير لبكتيريا الإنتاج يعد أيضًا وسيلة مهمة وفعالة لزيادة إنتاجية التخمير.

• الأمثل للثقافة المتوسطة

في تخمير الإنزيم المساعد Q10، يتم إجراء تجارب تحسين التخمير عن طريق اختيار مصادر الكربون، ومصادر النيتروجين، وعوامل النمو، والأملاح غير العضوية، وما إلى ذلك من مصادر مختلفة لتحديد تكوين وسط الاستزراع. أظهرت الدراسات أن أيونات المعادن، وخاصة Mg2+، وFe2+، وMn2+، تعزز إنتاج تخمير الإنزيم المساعد Q10. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للسلائف أن تزيد إنتاجية المنتجات بشكل كبير، وفي ظل ظروف معينة، يمكنها أيضًا التحكم في تدفق منتجات الابتنائية البكتيرية. تم الإبلاغ عن أن السلائف المضافة إلى إنتاج تخمير الإنزيم المساعد Q10 تشمل حمض p-هيدروكسي بنزويك، والميفالونات، والإيزوبنتانول، والجيرانيول.

• تحسين الظروف الثقافية

أ. التحريض والتهوية

تختلف تأثيرات التحريض والتهوية على إنتاج الإنزيم المساعد Q10 تبعًا لسلالة الإنتاج. الأول هو أنه يمكن أن يعزز إنتاج تخمير الإنزيم المساعد Q10؛ والآخر هو أن له تأثير كابح. أظهرت الدراسات أن الغشاء السيتوبلازمي للبكتيريا التي تنمو في ظروف محدودة الأكسجين متطور بشكل جيد وله بنية متعددة الطبقات، ويوجد هنا مركز التفاعل الضوئي لـ PSB، مما قد يؤدي إلى محتوى أعلى من الإنزيم المساعد Q10 مقارنة بالبكتيريا التي تنمو تحت أكسجين كافٍ. شروط العرض.

ب. ضوء

يمكن لبكتيريا Rhodospirillaceae القيام بكل من عملية التمثيل الضوئي البكتيري اللاهوائي والتنفس الهوائي والتخمر. أفاد Car and Excell أن PSB لديه إنتاج مرتفع من الإنزيم المساعد Q10 في ظل الظروف اللاهوائية الخفيفة، ولكن بمجرد التحول إلى الثقافة الهوائية المظلمة، سينخفض ​​الإنتاج بشكل حاد.

ج. الرقم الهيدروجيني

سوف تؤثر قيمة الرقم الهيدروجيني الأولية على معدل استخدام البكتيريا للركيزة والحالة الهيكلية للخلية، مما يؤثر على معدل نمو البكتيريا والتغيرات في المستقلبات. وانغ جينهوا وآخرون. أجرى تجربة قارورة اهتزاز على Rhizobium Leguminosarum ووجدت أن البكتيريا تنتج المزيد من الإنزيم المساعد Q10 في ظل الظروف الحمضية مقارنة بالظروف القلوية. كمية الإنزيم المساعد Q10 داخل الخلايا هي الأعلى عند الرقم الهيدروجيني 5.

د. وقت الزراعة

يوشيدا وآخرون. وجد أن محتوى الإنزيم المساعد Q10 كان أعلى عندما كانت البكتيريا في المرحلة المبكرة من الفترة المستقرة. تشو Xufen وآخرون. كما يعتقد أن محتوى CoQ10 في البكتيريا استمر في الزيادة مع زيادة وقت الزراعة، حيث وصل إلى أعلى مستوى في المراحل المبكرة والمتوسطة من الفترة المستقرة، ثم بدأ في الانخفاض.

• تحسين نموذج التدريب

تنقسم أوضاع الاستزراع إلى تخمير الدفعة، وتخمير الدفعة المغذية، وتخمير الدفعة المغذية، والتخمير المستمر، وما إلى ذلك. تتميز أوضاع الاستزراع المختلفة بمزاياها وعيوبها، ويمكن أن يؤثر وضع الاستزراع بشكل مباشر على إنتاج الإنزيم المساعد Q10. حاليًا، تعد ثقافة التغذية الدفعية أكثر واعدة. يمكن للدفعة الفيدرالية تجنب تراكم التمثيل الغذائي والحصول على كثافة أعلى للخلايا وإطالة عملية التخمير وتجميع كمية كبيرة من المنتج. من خلال دراسة كثافة الجهاز التنفسي للبكتيريا المنتجة للإنزيم المساعد Q10-، والعلاقة بين استقلاب السكر وإنتاج الإنزيم المساعد Q10، والتحليل الحركي لإمدادات الأكسجين وإمدادات الجلوكوز، وجد أن الحفاظ على تركيز منخفض من الجلوكوز خلال عملية التخمير تساعد على تكوين المنتج. ولذلك، فهي أيضًا ثقافة الدفعة الفيدرالية التي يمكن استخدامها. وجدت الأبحاث التي أجريت على الريزوبيا المشعة أن التخمير المختلط مع السكروز وكمية مناسبة من سائل مطهي الذرة يمكن أن يزيد بشكل كبير من إنتاج الإنزيم المساعد Q10، كما زاد محتوى الإنزيم المساعد Q10 داخل الخلايا بنسبة 33٪.

استخراج أنزيمe Q10

نظرًا لأن الإنزيم المساعد Q10 هو منتج داخل الخلايا تم الحصول عليه من التخمير الميكروبي، فيجب تعطيل جدار الخلية أولاً أثناء عملية الاستخراج. لذلك، يعد تعطيل الخلايا أحد الخطوات الأساسية في استخلاص الإنزيم المساعد Q10، والذي يؤثر بشكل مباشر على النشاط البيولوجي والإنتاجية وتكلفة الإنزيم المساعد Q10. بعد مراجعة الأدبيات، وجدنا أن هناك العديد من الطرق لاستخراج الإنزيم المساعد Q10. تلخص هذه المقالة العديد من طرق الاستخراج شائعة الاستخدام وتقارنها.

• طريقة استخراج التصبن

تقوم طريقة استخلاص التصبن بنقل كمية كبيرة من المكونات غير القابلة للذوبان في الماء مثل جليسريدات الأحماض الدهنية والأحماض الدهنية المختلفة الموجودة في مستخلص الإنزيم المساعد Q10 إلى الطور المائي، بينما يبقى الإنزيم المساعد Q10 القابل للذوبان في الدهون في الطور العضوي، و ثم يتم استخلاصه باستخدام مذيب عضوي. ، وبالتالي تحسين نقائه وقدرته على الاستخلاص. تشمل طرق استخلاص التصبن الشائعة بشكل أساسي طريقة استخلاص التصبن الكحولي القلوي وطريقة استخلاص التصبن القلوي.

أ. طريقة استخلاص التصبن الكحولي القلوي

الطريقة العامة لطريقة استخلاص تصبن الكحول والقلويات هي: أولاً أضف حمض البيروجاليك بجزء كتلة يبلغ حوالي 7٪ إلى الخلايا البكتيرية، ثم أضف ببطء 1.3 إلى 1.5 مرة حجم محلول هيدروكسيد الصوديوم والإيثانول، وحركه، ثم أضفه. ن-الهكسان. الجزر لاستخراج وتبرد بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة. ثم استخدم كمية مناسبة من الأثير البترولي لاستخراجه عدة مرات، واغسله بالماء حتى يصبح محايدًا، ثم ركزه بالماء، وسحقه بالتفريغ وتبخره بشكل دوار لإزالة المذيب العضوي، وأخيرًا يذوب بالإيثانول المطلق. في طريقة التصبن بالكحول والقلويات، بسبب وجود الإيثانول، قد يؤدي التصبن طويل المدى إلى تبديل مجموعة الميثوكسي في الإنزيم المساعد Q10 ومجموعة الإيثوكسي في الإيثانول، مما يؤدي إلى مشتقات إيثوكسي مفردة أو مزدوجة.

ب.طريقة استخلاص التصبن القلوي

الطريقة العامة لطريقة استخلاص التصبن القلوي هي: أولاً إضافة الماء الحمضي إلى البكتيريا، وتسخينه، وارتجاعه في حمام مائي لمدة 3 ساعات، وإضافة هيدروكسيد الصوديوم ببطء إلى مضاعف معين، ثم إرجاعه لبعض الوقت، وتبريده بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة. ثم أضف الترشيح باستخدام مذيب عضوي 2 إلى 3 مرات، ثم خذ المادة الطافية واغسلها بالماء حتى تصبح محايدة، ثم خذ الماء والتركيز، والتركيز الفراغي، والتبخر الدوار لإزالة المذيب العضوي، وأخيرًا قم بإذابته بالإيثانول المطلق. بالمقارنة مع طريقة استخلاص التصبن القلوي، على الرغم من أن المحلول ينتج ظاهرة الاستحلاب، فإن طريقة استخلاص التصبن القلوي تحتوي على كمية استخلاص أعلى من الإنزيم المساعد Q10 وتنتج شوائب أقل.

• طريقة استخراج خلل الخلايا

أ. طريقة التحريك بالمذيبات العضوية واستخلاصها بالسحق

الطريقة العامة لتقليب المذيبات العضوية وطريقة الاستخلاص هي: قم أولاً بإضافة الخلايا البكتيرية الرطبة والأسيتون إلى كوب، وحركها بقضيب التحريك المغناطيسي، ثم جهاز الطرد المركزي ثم اسكب المادة الطافية، ثم استخدم المبخر الدوار لتركيز المادة الطافية عند درجة حرارة 50 درجة. ، ثم يضاف المستخلص البترولي مع الأثير أو الهكسان، ثم يتم تركيز المستخلص بواسطة المبخر الدوار إلى سائل سميك. أخيرًا، أضف الإيثانول المطلق وقم بتجميده في الثلاجة لفصل الشوائب مثل الكوليسترول. تصفية واستعادة الترشيح.

ب. طريقة الطحن والسحق والاستخراج

الطريقة العامة لطريقة الطحن والاستخلاص هي: أولاً، خذ الخلايا البكتيرية الرطبة في الملاط، وأضف كمية صغيرة من رمل الكوارتز، والأسيتون، ومضادات الأكسدة لطحنها بسرعة، وطحنها لبعض الوقت، ثم الطرد المركزي، وصب المادة الطافية بعد ذلك. الطرد المركزي، ثم إضافة المستخلص البترولي مع الأثير أو الهكسان، ثم تركيز المستخلص بمبخر دوار إلى سائل سميك. أخيرًا، أضف الإيثانول المطلق وقم بتجميده في الثلاجة لفصل الشوائب مثل الكوليسترول. تصفية واستعادة الترشيح.

ج. طريقة التكسير والاستخراج بالموجات فوق الصوتية

الطريقة العامة للسحق والاستخراج بالموجات فوق الصوتية هي كما يلي: أولاً، إضافة الأسيتون إلى الخلايا البكتيرية الرطبة لإعداد تعليق بكتيري، ثم استخدام جهاز تعطيل الخلايا بالموجات فوق الصوتية لسحق الخلايا البكتيرية تحت ظروف حمام الجليد، وأخيراً أجهزة الطرد المركزي للاستخراج.

دور الجذور الحرة scالانتقام

الإنزيم المساعد Q هو محول للطاقة في الميتوكوندريا في الخلايا. وهو يشارك في "دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل" عن طريق نقل ونقل الإلكترونات لإنتاج ATP (ثلاثي فوسفات الأدينوسين)، أي عامل الطاقة لعملية التمثيل الغذائي للخلية. أظهرت التجارب أنه بعد أن يتحول الإنزيم المساعد Q10 في الجسم إلى كحول، فإنه يمكن أن يتفاعل مباشرة مع الجذور الحرة البيروكسيد لتجديد VE، ويلعب دور مضاد للأكسدة بشكل مستقل وتآزري.

إن انخفاض وظيفة المناعة مع الشيخوخة هو نتيجة للجذور الحرة وتفاعلات الجذور الحرة. الإنزيم المساعد Q10، باعتباره أحد مضادات الأكسدة القوية، يمكن أن يمنع تمايز المستقبلات والخلايا على الخلايا المناعية عن طريق الجذور الحرة وحدها أو بالاشتراك مع فيتامين ب 6 (البيريدوكسين)، وله تأثير تعديل على نظام الأنابيب الدقيقة المتعلق بالنشاط، ويعزز جهاز المناعة. ، ويؤخر الشيخوخة.

دور حماية الجلد

يخترق الإنزيم المساعد Q10 طبقة نمو الجلد لإضعاف تفاعل أكسدة الفوتونات ويمكنه تنشيط كينازات التيروزين الفسفورية المحددة بمساعدة توكوفيرول. يمنع الضرر التأكسدي للحمض النووي، ويمنع التعبير عن الكولاجيناز في الخلايا الليفية بجلد الإنسان تحت الضوء فوق البنفسجي، ويحمي الجلد من التلف. تظهر الأبحاث المكثفة أن الإنزيم المساعد Q10 يمنع بيروكسيد الدهون، ويقلل من توليد الجذور الحرة، ويحمي مركز SOD النشط وبنيته من الضرر التأكسدي الجذري الحر، ويزيد من نشاط الإنزيمات مثل SOD في الجسم، ويمنع موت الخلايا المبرمج الناجم عن الإجهاد التأكسدي. ، وله تأثير مضاد للأكسدة كبير.

تعزيز المناعة

الإنزيم المساعد Q10 هو أحد مضادات الأكسدة الطبيعية ومحفز استقلاب الخلايا الذي تنتجه الخلايا نفسها. لديها وظيفة حماية واستعادة سلامة بنية الغشاء البيولوجي وتحقيق الاستقرار في إمكانات الغشاء. إنه مُحسِّن مناعة غير محدد للجسم، لذلك يُظهر تأثيرًا ممتازًا مضادًا للتعب. يحافظ الإنزيم المساعد Q10 على الخلايا في حالة جيدة وصحية، فيمتلئ الجسم بالحيوية وقوة الدماغ.

تعزيز تأثير الطاقة العضلية

أظهرت الدراسات أن تناول مكملات من 100 إلى 150 ملجم يوميًا من الإنزيم المساعد Q10 يمكن أن يحسن بشكل كبير حالة الأشخاص الذين يعانون من ضمور العضلات. تقلل التمارين البدنية القاسية من محتوى الإنزيم المساعد Q10 في الدم، ويمكن أن تؤدي المكملات اليومية التي تبلغ 60 ملغ إلى تحسين وظيفة الرياضيين. لدى العديد من الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن مستويات منخفضة جدًا من الإنزيم المساعد Q10، ويمكن أن تساعدهم المكملات الغذائية على إنقاص الوزن. وذلك لأن الإنزيم المساعد Q10 يمكنه تسريع عملية التمثيل الغذائي للدهون، مما يوفر للأطراف والدماغ إمدادًا وافرًا من الطاقة وزيادة الحيوية.

(1) مجال الغذاء

يستخدم الإنزيم المساعد Q10 أيضًا على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية. يتم إضافته إلى بعض الأطعمة، مثل المكملات الغذائية والمشروبات والخبز والحلوى وغيرها، لزيادة قيمتها الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يستخدم أيضًا لتحسين خصائص المواد الغذائية المضادة للأكسدة، مما يساعد على منع الطعام من الفساد والتعفن.

(2) المجال الطبي

يستخدم الإنزيم المساعد Q10 أيضًا على نطاق واسع في المجال الطبي ويلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على صحة الإنسان. يتم استخدامه لعلاج أمراض مختلفة مثل أمراض القلب والسرطان وأمراض التنكس العصبي وما إلى ذلك. وقد أظهرت الدراسات أن الإنزيم المساعد Q10 يمكن أن يساعد في تحسين صحة القلب وتقليل التعب وتحسين المناعة وله تأثيرات مضادة للشيخوخة.

(3) مجال التجميل

يستخدم الإنزيم المساعد Q10 أيضًا في مستحضرات التجميل المختلفة بسبب خصائصه المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات. يمكن أن تساعد هذه الخصائص في إبطاء شيخوخة الجلد وتحسين إشراق البشرة ومرونتها. يعد الإنزيم المساعد Q10 عنصرًا مهمًا في العديد من منتجات العناية بالبشرة وعلاجات التجميل.

(4) مجال أعلاف الماشية

في صناعة الماشية، يستخدم الإنزيم المساعد Q10 أيضًا في الأعلاف. يضاف الإنزيم المساعد Q10 إلى أعلاف الماشية والدواجن مثل الخنازير والدجاج لتعزيز نموها وتطورها، وتحسين جودة اللحوم والبيض، وتعزيز مقاومة الأمراض. وفي الوقت نفسه، يمكنه أيضًا تحسين الأداء الإنجابي وزيادة معدل التكاثر. أظهرت الدراسات أن الإنزيم المساعد Q10 يمكن أن يزيد من معدل نمو وإنتاجية الحيوانات ويعزز قدرتها على مقاومة الأمراض. ولذلك، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تغذية تربية الحيوانات لتحسين الفوائد الاقتصادية.

لتعزيز التوافر الحيوي للإنزيم المساعد Q10، من المهم اختيار التركيبات المناسبة بناءً على احتياجات التطبيقات المختلفة، مما يتيح إطلاقًا أفضل ووظيفة داخل الجسم. بالاعتماد على منصة تكنولوجيا الفصل والاستخلاص الخاصة بنا، تنتج HSF Biotech الإنزيم المساعد Q10 باستخدام تقنية الكبسلة الدقيقة المشتتة بالماء البارد. وهذا يضمن الأداء المستقر، والرقابة الصارمة على الملوثات النزرة، وقابلية التدفق الجيدة. يتوزع بسرعة في الماء البارد، مما يجعله مناسبًا لمختلف التطبيقات مثل المشروبات الصلبة والعلكة والخلطات المسبقة. يمكن دمجه مع فيتامين E/ الزيوت النباتية ويستخدم على نطاق واسع في الأطعمة الوظيفية والكبسولات الناعمة، من بين منتجات أخرى.

لمزيد من التفاصيل، يرجى الاتصال بنا:

بريد إلكتروني:sales@healthfulbio.com

واتس اب: +86 18992720900