제아잔틴의 용도와 이점

Aug 02, 2023

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제아잔틴이란?

제아잔틴반체계적으로 3,3'-디하이드록시- -카로틴이라고 명명되었으며, 분자식은 C40H56O2입니다. 구조식은 아래 그림과 같습니다. 제아잔틴은 산소 함유 카로티노이드(크산토필)로 비극성 화합물이며 루테인(루인)과 이성질체입니다. 자연에 존재하는 제아잔틴의 대부분은 전-트랜스 이성질체로, 소수성이 강하고 물에 대한 용해도가 극히 낮습니다. 따라서 제아잔틴은 일반적으로 동물 신체의 세포 내 지방친화적 영역, 예를 들어 세포막의 내핵이나 단백질과 결합되어 존재합니다.

 

제아잔틴은 유성 물질로 10도 이상에서는 붉은색 유성 액체, 10도 이하에서는 노란색 반고체 유성 물질이며, 냄새가 없고 산화 저항성과 내알칼리성이 좋다. 제아잔틴의 성질은 저온 조건에서 매우 안정적이며, 제아잔틴의 성질은 고온에서 빠르게 처리될 때 다른 카로티노이드보다 더 안정적이다. 제아잔틴은 Fe3+와 Al3+에 대해서는 덜 안정적이지만, 다른 이온과 환원제(예: Na2SO3 등)에 대해서는 더 안정적이다. 가시광선과 자외선 영역의 빛은 제아잔틴의 안정성에 더 큰 영향을 미치며, 식품에 존재하는 제아잔틴은 상온과 자연광 조건에서 비교적 안정적이다.

Zeaxanthin structure

제아잔틴은 동물과 인간에서 합성될 수 없으며, 동물의 제아잔틴은 음식에서 나옵니다. 자연에서 제아잔틴은 주로 짙은 녹색 채소의 잎, 옥수수 씨앗, 구기자와 피살리스의 열매에 존재합니다. 식물 외에도 남세균과 마이코박테리아, 에르위니아, 플라보박테리아와 같은 일부 비광합성 박테리아도 상당한 양의 제아잔틴을 스스로 합성할 수 있습니다.

현재, 제아잔틴의 산업적 추출을 위한 이상적인 원료는 주로 다음과 같습니다.금잔화 추출물옥수수글루텐 가루.저렴한 가격, 넓은 재배 범위, 풍부한 제아잔틴 함량으로 인해 금잔화는 중국, 미국, 멕시코, 인도에서 제아잔틴을 추출하는 주요 원료가 되었습니다. 테스트 후 금잔화의 제아잔틴 평균 함량은 1.31mg/100g입니다.

 

옥수수 글루텐 분말은 옥수수 가공의 부산물입니다. 옥수수 알갱이를 습식 제분하여 얻은 조분 전분 우유와 전분 분리기로 얻은 단백질 슬러리를 원심분리 또는 공기 부유로 농축하고 탈수 및 건조하여 만들어집니다. 옥수수 알갱이의 배유에 존재하는 제아잔틴과 루테인을 함유하고 있습니다. 옥수수 글루텐 분말을 사용하여 제아잔틴 및 기타 색소를 추출하는 것은 옥수수 가공 부산물의 종합적 활용에 유익할 뿐만 아니라 제아잔틴 수율을 높일 수도 있습니다.
또한 개량된 플라보박테리움 종을 2일 이내에 발효시키면 보다 높은 수율의 제아잔틴을 얻을 수 있으므로 이들 박테리아를 공학적 박테리아로 사용하고 발효 기술을 사용하여 제아잔틴을 생산하는 것도 경제적이고 효과적인 방법입니다.

 

제아잔틴이 풍부한 음식

 

우리 몸은 특정 양의 제아잔틴으로 시작하지만, 결코 대체되지 않습니다. 우리가 성장함에 따라 우리 몸은 더 이상 생산하지 않습니다. 즉, 식단과 비타민 요법을 통해 제아잔틴을 얻지 못하면 해로운 빛에 더 취약해집니다.

제아잔틴은 다음과 같은 다양한 음식에서 찾을 수 있습니다.

  • 시금치
  • 케일
  • 옥수수
  • 피스타치오
  • 달걀 노른자
  • 프리케(곡물)
  • 오렌지 고추
  • 브로콜리
  • 순무 잎
  • 식이 보충제 또는 비타민
  • 기타 녹색 잎이 많은 야채
제아잔틴의 용도

최근 몇 년 동안 제아잔틴은 식품, 의학, 화학 산업 및 동물 사료 분야에서 주목을 받고 있습니다. 제아잔틴은 주로 식품 분야에서 천연 식품 착색제 및 건강 식품 첨가물로 사용됩니다.

 

1. 착색제

제아잔틴은 체내에 흡수된 후 비타민 A로 전환될 수 없기 때문에 체내에 축적될 수 있으며 착색력이 강합니다. 달걀 노른자의 색상과 생선과 새우의 살색을 개선하고 식품 품질과 영양가를 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 소비자가 식품 안전 문제에 대해 매우 우려하고 있기 때문에 인공 색소 대신 천연 색소를 사용하는 것이 식품 산업의 개발 추세가 되었습니다. 제아잔틴의 임상 독성 평가 및 동물 시험에서 식품 안전성이 확인되었습니다. 또한 유럽 연합에서 승인한 식품 색소가 되었지만 구조가 매우 불안정하고 추출하기 어렵습니다. 따라서 제아잔틴 천연 색소의 개발 및 활용에는 여전히 추가 연구가 필요합니다. 화학적으로 합성된 상업용 착색제와 비교할 때 제아잔틴은 자연성, 영양, 안전성, 무독성 등의 특성을 가지고 있으며 생산 비용이 낮기 때문에 이상적인 착색제입니다.

 

2. 식이영양보충제

 

현재 미국 FDA는 제아잔틴을 식품에 사용할 수 있는 새로운 유형의 영양 첨가제로 승인했으며, 일반적으로 그 복용량은 5%를 초과하지 않습니다. 제아잔틴은 신체에서 합성될 수 없으며 전적으로 식이 섭취에서 유래합니다. 기능성 식품으로서 제아잔틴의 개발 및 활용이 증가하고 있습니다. 일부 학자들은 제아잔틴 강화 계란의 식이 섭취가 피험자의 혈청 제아잔틴 함량에 미치는 영향을 연구한 결과 제아잔틴 강화 계란이 혈청 제아잔틴 함량을 상당히 증가시킬 수 있음을 발견했습니다.
현재 개발된 루테인+제아잔틴 캡슐과 같은 제품은 종양 예방, 면역 강화, 동맥경화와 같은 심혈관 및 뇌혈관 질환 감소, 피부 및 점막 조직의 자외선 차단 기능 증가 등의 활성을 가지고 있습니다. 또한 개발된 루테인/제아잔틴 눈 보호 캡슐 건강 제품은 자외선 및 전자 제품의 복사로 인한 손상을 복구하고 눈 세포의 건강을 회복하여 눈의 피로를 제거하고 눈의 정상적인 시력 기능을 유지할 수 있습니다. 연령 관련 황반 변성 및 백내장 질환을 예방합니다.

 

제아잔틴의 이점

제아잔틴의 특성과 기능은 분자 구조에 의해 결정됩니다. 제아잔틴은 카로틴에 의해 산화되거나 효소적으로 촉매되어 산소를 함유하며 제아잔틴 또는 루테인이라고 합니다. 제아잔틴 분자에 존재하는 공액 폴리엔 작용기는 광 흡수 및 광 수확 특성을 결정하고, 제아잔틴 공액 탄소-탄소 이중 결합의 핵심 시스템은 효과적인 반응성 산소 종 소거제 및 가시광선 흡수제로 만들고, 끝에 하이드록실 작용기가 있어 항산화 능력을 향상시키고 과도한 산화 과정 또는 반응으로 인해 발생할 수 있는 잠재적으로 유해한 영향으로부터 생물학적 시스템을 보호할 수 있습니다.

 

① 제아잔틴의 시력 보호 효과

 

제아잔틴과 루테인은 망막에 존재하는 유일한 두 가지 천연 카로티노이드이며, 렌즈에 필수적인 카로티노이드입니다. 이들은 안구 조직에 대한 높은 수준의 응집 특이성을 가지고 있으며, 높은 친화도를 가진 단백질과 특수한 수송 및 대사 단백질을 결합하는 데 특이적입니다. 황반 부위에 제아잔틴을 농축하여 빛 흡수와 국소 고효율 항산화 특성을 통해 황반을 빛에 의한 산화 스트레스로부터 손상으로부터 보호하므로 눈 건강과 시각 보호 역할을 유지하는 데 특히 중요합니다.
 
 
② 암을 예방한다.

 

세포지질의 과산화는 종양의 성장과 관련이 있습니다. 연구에 따르면 제아잔틴은 세포지질의 자동산화를 억제하고 산화로 인한 세포 손상을 예방할 수 있으며 β-카로틴보다 효과적입니다. 제아잔틴은 암 발생을 줄이고 면역력을 강화할 수 있습니다. 국내외 연구에 따르면 제아잔틴은 암에 대한 억제 효과가 있으며 그 메커니즘은 산화 스트레스 수준을 조절하고 ATP 생성을 억제하며 p53 mRNA의 발현을 상향 조절하는 것과 관련이 있을 수 있습니다.

 

③ 심혈관 및 뇌혈관 질환 예방

 

카로티노이드는 지용성 물질로, 일반적으로 단백질 및 기타 지질 성분, 특히 생물막과 함께 복합체로 존재하며, 고등 동물 세포에서 생물막의 면역 특성과 세포 간 정보 전달을 개선하고 잠재적인 질병 예방 기능을 발휘할 수 있습니다. 연구에 따르면 제아잔틴과 루테인은 다른 카로티노이드에 비해 총경동맥 내막의 내측 두께를 상당히 줄일 수 있습니다. 제아잔틴은 저밀도 지단백질의 항산화 능력을 증가시키고 심혈관 및 뇌혈관 질환의 발생을 예방할 수 있습니다.

④ 염증반응 및 산화스트레스 반응에 대한 보호효과가 있다.

 

연구에 따르면 암탉과 병아리에게 루테인 40%, 제아잔틴 60%를 함유한 사료를 먹이면 암탉과 병아리의 다양한 조직에서 염증 촉진 및 항염증 인자의 발현을 조절할 수 있습니다. 알코올성 지방간 쥐 모델에서 제아잔틴 디팔미테이트(ZD)가 NF-κB 신호 전달 경로의 활성화를 억제하고 MAPK 경로에서 시토크롬 P450 수준을 감소시켜 p38, JNK 및 ERK 경로를 조절할 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다. 항염 효과를 나타냅니다.

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