Miksoksantofile są glikozydami karotenoidów i występują w komórkach wielu gatunków sinic (cyjanobakterii), w tym w produkowanej na skalę przemysłową Arthrospirze platensis (spirulinie), która znajduje zastosowanie w przemysłach spożywczym i kosmetycznym. Obecnie znanych jest ponad 600 barwników karotenoidowych wyodrębnionych z produktów naturalnych i około 200 związków zaliczanych do tej grupy, otrzymanych syntetycznie lub zmodyfikowanych przez człowieka.
Karotenoidy są wytwarzane przez wszystkie organizmy fotosyntetyzujące, które mają chlorofil. W roślinach i niektórych mikroorganizmach pełnią one funkcję naturalnych barwników oraz silnych przeciwutleniaczy. Antyoksydacyjne właściwości karotenoidów sprawiają, że jako składnik diety człowieka wykazują one rozległe działanie prozdrowotne, w tym antynowotworowe. Dieta bogata w karotenoidy chroni oczy przed niekorzystnym działaniem promieniowania UV, obniża ryzyko zwyrodnienia plamki żółtej, a także korzystnie wpływa na poziom cholesterolu we krwi. Karotenoidy wykorzystuje się również w przemyśle kosmetycznym, zwłaszcza jako komponenty kosmetyków przeciwstarzeniowych, przeciwtrądzikowych i depigmentacyjnych. Na szeroką skalę niektóre karotenoidy stosuje się w produkcji żywności i napojów jako naturalne barwniki, a także w produkcji zwierzęcej do poprawy barwy mięsa drobiu i ryb oraz żółtek jaj.
Przewaga właściwości hydrofobowych karotenoidów jest przyczyną ich niskiej rozpuszczalności w roztworach wodnych, co niejednokrotnie skutkuje ich ograniczoną przyswajalnością, jak również pociąga za sobą trudności w pozyskiwaniu tych związków ze źródeł naturalnych, co przyczynia się do wysokich cen rynkowych oczyszczonych preparatów. Dzięki unikatowej budowie cząsteczki (obecność komponentów cukrowych) miksoksantofile potencjalnie łączą ze sobą właściwości antyoksydacyjne karotenoidów ze zwiększoną rozpuszczalnością w środowisku wodnym. Znane i opisane są liczne metody pozyskiwania czystych miksoksantofili z komórek cyjanobakterii, jednakże charakteryzują się one wieloetapowością procedury i zazwyczaj wymagają kombinacji dwóch lub więcej technik podziałowych, strąceniowych i/lub chromatograficznych. Przyczynia się to do zwiększenia czaso- i kosztochłonności. Dodatkowo, w zależności od użytych odczynników, frakcje miksoksantofili uzyskane technikami podziałowymi i strąceniowymi mogą zawierać znaczące domieszki innych metabolitów (m.in. chlorofile, inne karotenoidy, lipidy), wykrywalne metodami chromatograficznymi i/lub spektroskopowymi.
Tych wad pozbawiony jest nowy wynalazek Uniwersytetu Jagiellońskiego stanowiący niniejszą ofertę. Jego przedmiotem jest nowa metoda umożliwiająca pozyskanie preparatów miksoksantofili o wysokiej czystości z ekstraktów barwnikowych z komórek Arthrospira platensis lub innych gatunków cyjanobakterii, w sposób niezależny od zastosowanej techniki ekstrakcji. Metoda ta polega na wstępnej ekstrakcji barwników z komórek cyjanobakterii lub dostępnej handlowo suchej biomasy Arthrospira platensis do fazy ciekłej, a następnie wyosobnieniu frakcji zawierającej miksoksantofile na drodze pojedynczego podziału chromatografii adsorpcyjnej. Oczyszczone preparaty miksoksantofili nie są obecnie dostępne na rynku.
Dzięki temu oferowana technologia wyróżnia się następującymi zaletami:
- możliwość pozyskania miksoksantofili jako czystej substancji w stosunkowo dużych ilościach przy użyciu prostej chromatografii cieczowej (rzędu 1 g frakcji glikozylowanych karotenoidów z 5 l kultury Arthrospira platensis o gęstości optycznej OD750 co najmniej 0,5-0,8 lub 1 g frakcji glikozylowanych karotenoidów z 1000 g suchej biomasy);
- większa prostota metody złożonej z mniejszej liczby etapów w porównaniu z obecnie stosowanymi metodami;
- potwierdzony w niezależnym laboratorium wysoki stopień czystości (powyżej 95 proc.) preparatów zawierających miksoksantofile;
- możliwość zastosowania miksoksantofili w branży farmaceutycznej jako substancja terapeutyczna oraz w branży kosmetycznej jako składnik kosmetyków wspomagających lub tych o działaniu ochronnym.
Oferowane rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego. Dalsze prace nad jego rozwojem prowadzą naukowcy z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy komercjalizacji tej innowacji, zwłaszcza w zakresie nabycia licencji na opisaną nową metodę oraz jej zastosowania.
informacja / kontakt broker Uniwersytetu Jagiellońskiego
