L-Ergothioneínový prášokje prirodzene sa vyskytujúca aminokyselina obsahujúca síru, ktorá sa široko nachádza v rôznych potravinách. Ako sú huby, zvieracie pečene, oči, obličky a iné orgány. Má viac biologických funkcií v organizmoch, ako je antioxidant, protizápalový a proti starnutiu. Preto sa postupne používa v potravinách, zdravotných výrobkoch a kozmetike. V praktických aplikáciách je tepelná stabilita ergotioneínu dôležitým smerom výskumu. Pretože jeho stabilita počas zahrievania môže priamo ovplyvniť jeho účinnosť a kvalitu výrobku. Tepelná stabilita ergothioneínu bude špecificky opísaná nižšie.
Základné vlastnosti
Ergothioneín je aminokyselina obsahujúca síru s chemickým vzorcom C9H11N3O2S. Má silnú antioxidantovú kapacitu, môže vyčistiť voľné radikály a znížiť oxidačný stres. To môže chrániť bunky pred oxidačným poškodením. V porovnaní s inými antioxidačnými látkami má ergothioneín jedinečnú štruktúru. Zvyšuje antioxidačný efekt kombináciou sulfhydrylových skupín s kovovými iónmi.
Chemická štruktúra a tepelná stabilita
Stabilita hromadného ergothioneínového prášku je ovplyvnená viacerými faktormi. Patria sem teplota, pH a redoxné podmienky v prostredí. Sulfhydryl a aminoskupiny v chemickej štruktúre ergothioneínu môžu reagovať za podmienok vysokej teploty, čo spôsobí zmenu jej štruktúry. To môže ovplyvniť jeho antioxidačnú kapacitu a biologickú funkciu. Konkrétne, skupina sulfhydryl (-sh) môže oxidovať pri vysokých teplotách, čo spôsobíL-Ergothioneínový prášokstratiť svoj antioxidačný efekt.
Vplyv teploty na degradáciu ergothioneínu
Štúdie ukázali, že ergothioneín je stabilnejší v podmienkach s nízkym teplotou (napríklad približne 40 stupňov). Pri tejto teplote ergothioneín ťažko prechádza významnou degradáciou. Keď sa však teplota zvýši na 80 stupňov a viac, rýchlosť degradácie ergothioneínu sa zrýchľuje. Najmä v podmienkach vysokej teploty nad 100 stupňov je degradácia ergotioneínu významnejšia. To naznačuje, že nadmerné teploty môžu spôsobiť, že ergothioneín stratí svoju účinnosť počas varenia a spracovania.
• Stabilita s nízkou teplotou
Ergothioneín je vo všeobecnosti stabilnejší za podmienok nízkej teploty (ako je chladenie alebo mrazenie). Nízka teplota významne neovplyvňuje jeho molekulárnu štruktúru alebo funkciu, takže ju môže uložiť po dlhú dobu. Pri týchto teplotách sa môžu udržiavať antioxidačné vlastnosti ergotioneínu. Preto je ukladanie nízkej teploty bežnou metódou na predĺženie jeho účinnosti.
• Stabilita pri miernych teplotách
Pri teplote miestnosti a mierne zvýšených teplotách (napr. 40 stupňov -60) zostáva stabilita Ergothioneine prijateľná. Jeho antioxidačná aktivita sa však postupne znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Je to preto, že chemické väzby v molekule môžu byť ovplyvnené so zvyšovaním teploty. Najmä väzba medzi imidazolovým kruhom a atómom síry sa môže stať nestabilnou, čo vedie k zníženiu ergothioneínovej aktivity.
• Účinky vysokých teplôt na ergothioneín
Pri vysokých teplotách (nad 80 stupňov), stabilitaL-Ergothioneínový prášokvýrazne klesá. Vysoké teploty vedú nielen k deštrukcii molekulárnej štruktúry, ale môžu tiež podporovať reakciu ergotioneínu s inými zložkami. Tvorí nové zlúčeniny, ktoré ďalej znižujú pôvodnú antioxidačnú aktivitu. Počas varenia alebo spracovania môže tepelná degradácia ergotioneínu ovplyvniť jeho vplyv na jedlo.
Napríklad v niektorých štúdiách, keď bol ergothioneín podrobený vysokoteplotnej liečbe, ako je varenie a vyprážanie, bola jeho antioxidačná aktivita významne oslabená, keď bol čas liečby dlhší. Stabilita ergothioneínu môže byť tiež ovplyvnená rôznymi metódami ošetrenia, ako je naparovanie alebo mikrovlnné zahrievanie.
Mechanizmus degradácie ergothioneínu
Degradácia ergothioneínu pri vysokých teplotách môže zahŕňať viacnásobné mechanizmy. Vrátane tepelného krakovania, oxidačnej degradácie a štrukturálnej reorganizácie. Konkrétne:
• Tepelné praskanie:
Vysoká teplota môže spôsobiť zlomenie určitých chemických väzieb v molekule ergothioneínu. Najmä väzba medzi síry a dusík. To povedie k strate jeho aktívneho centra.
• Oxidačná degradácia:
Aj keď samotný ergothioneín má antioxidačné účinky. Pri vysokých teplotách sa však môžu vyskytnúť ďalšie oxidačné reakcie v dôsledku prítomnosti kyslíka, čo vedie k zníženiu jeho antioxidačnej aktivity.
• Štrukturálna reorganizácia:
Vysoká teplota môže spôsobiť štruktúru vo vnútriL-Ergothioneínový prášokmolekula na reorganizáciu. Najmä zlomenie a reorganizácia kruhu imidazolu. Môže to tiež ovplyvniť jeho antioxidačné vlastnosti.
Opatrenia na zlepšenie tepelnej stability
Ergothioneín má zlú tepelnú stabilitu. Vďaka určitým zlepšeniam procesu sa však môže do istej miery zlepšiť jeho tepelná stabilita. Napríklad použitie technológie spracovania s nízkym teplotou, mikrovlnné zahrievanie, vysušenie vákua a ďalšie metódy môže účinne znížiť tepelnú degradáciu ergotioneínu. Okrem toho, pridaním stabilizátorov alebo ko-kombhinujúcim ergotioneínu s inými antioxidantmi, sa môže zvýšiť jeho tepelná stabilita.
Tepelná stabilita a jej oblasti aplikácie
• Aplikácia v potravinách
Pri spracovaní potravín je tepelná stabilita ergotioneínového prášku rozhodujúca pre jeho použitie ako funkčnú potravinovú zložku. Mnoho procesov spracovania potravín (napríklad varenie, pečenie, sterilizácia atď.) Zahrieva zahrievanie. Tepelná stabilita je obzvlášť dôležitá pri spracovaní potravín bohatých na ergothioneín (napríklad huby). Štúdie ukázali, že aktivita ergothioneínu sa dá dobre udržiavať pri teplotách 80-100, ale jeho antioxidačný účinok sa postupne oslabí pri vyšších teplotách. Preto by sa v potravinárskom priemysle malo množstvo pridaného ergotioneínu alebo spôsob, akým sa používa, upraviť podľa teploty spracovania, aby sa zabezpečilo, že jej aktivita sa nestratí príliš veľa.
• Aplikácia vo farmaceutickom priemysle
Vo farmaceutickom priemysle sa ergothioneín často používa ako antioxidačná zložka proti starnutiu a imunomodulátor pri výrobe liekov a doplnkov. Výroba liekov zvyčajne vyžaduje vysokoteplotnú sterilizáciu, sušenie, G a ďalšie kroky spracovania. To môže ovplyvniť aktivitu ergothioneínu. Preto pochopenie jeho stability pri rôznych teplotách má veľký význam pre optimalizáciu drogových formulácií, zlepšenie účinkov liekov a predĺženie trvanlivosti.
• Aplikácia v kozmetike
Ergothioneín sa tiež široko používa v kozmetike vďaka svojim antioxidačným vlastnostiam. Najmä na starnutie a ochranu pokožky pred poškodením životného prostredia. Výrobný proces kozmetiky zvyčajne vyžaduje krok vykurovania. Ako je emulgácia a miešanie vzorcov. Preto je rozhodujúce zabezpečiť stabilitu ergothioneínu v kozmetike. Štúdie ukázali, že v kozmetike môže ergothioneín zvyčajne udržiavať dobrú stabilitu pri nižších teplotách, ale ak sa ošetrí pri príliš vysokej teplote, môže to ovplyvniť jeho antioxidačný účinok.
Ako prírodný antioxidant,L-Ergothioneínový prášokmá dobré biologické funkcie, ale jej tepelná stabilita je zlá, najmä vo vysokorýchlostných prostrediach a je náchylná na degradáciu. Preto pri aplikácii ergothioneínu, najmä pri spracovaní potravín, medicíny a kozmetiky, je potrebné zvážiť vplyv teploty na jej stabilitu a primerane kontrolovať proces zahrievania, aby sa zabezpečilo, že biologická aktivita ergotioneínu sa v najväčšej miere udržiava. Ak potrebujete do svojho produktu pridať ergothioneine, musíte sa s nami poradiť. Všeobecne poskytujeme ergothioneín:info@gybiotech.com.
