虾青素

生物来源
• 于人工化学合成方法之外，天然虾青素的生物来源一般有3种：水产品加工工 业的废弃物、红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)和微藻（雨生红球藻）。其中， 废弃物中虾青素含量较低，且提取费用较高，不适于进行大规模生产。天然 的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比之下，雨生红球藻中虾青 素含量却高达1.5%～3.0%，因此被看作是天然虾青素的“浓缩品”。
探索发现
• 雨生红球藻于自然界中主要生长分布在小的水塘和雨后积水形 成的小的临时性水泡中，是自然界中合成和积累虾青素最多的 微生物。雨生红球藻对环境的适应能力极强：在适宜的生长条 件下，它以带鞭毛的游动细胞进行快速的生长繁殖；而当条件 变得恶劣时，雨生红球藻的游动细胞就会失去鞭毛，细胞壁加 厚，同时积累大量的红色物质，细胞由此进入休眠状态。休眠 40年后细胞仍有活性，在适宜的条件下，还能繁殖产生新的绿 色细胞。雨生红球藻这种顽强的生命力及环境适应力引发了科 学界的极大兴趣，科学家初步推测，可能是雨生红球藻细胞中 的红色物质起到了关键作用。1944年英国生物 化学家梯舍 （Tisher）首次研究确认——这种红色物质就是虾青素。麦弗逊 虾青素是一种类胡萝卜素，自上世纪90年代，国内外科学界对 此引起高度关注并做了大量的实验研究。研究结果表明：虾青 素是迄今为止发现的最强天然抗氧化剂，其抗氧化能力是维生 素E的550倍！雨生红球藻正是得益于虾青素这层保护盾才具有 超强的生命力。
组成结构
• 由于两端的羟基（-OH)旋光性原因，虾 青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R（也称 为左旋、内消旋、右旋）这3种异构型态， 其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的 混合物（左旋占25%、右旋占25%，内消 旋50%左右），极少抗氧化活性，与鲑鱼 等养殖生物体内的虾青素(以反式结构— —3S-3 S型为主)截然不同 ．酵母菌源的 虾青素是100%右旋（3R-3'R），有部分 抗氧化活性；上述两种来源虾青素主要 用在非食用动物和物资的着色上。只有 藻源的虾青素是100%左旋（3S-3 'S）结 构，具有最强的生物学活性， CYANOTECH、FUJI、YAMAHA这样的大企 业经过了多年的研究，用来作为人类的 保健食品、高档化妆品、药品。
虾青素
陈云飞
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概述
• 虾青素，是从河虾外壳、牡蛎和鲑鱼中发现的一种红色类胡萝卜素， 化学名称是3，3′-二羟基-4，4′-二酮基β-胡萝卜素，在体内可与蛋 白质结合而呈青、蓝色。对人体具有综合的抗氧化效益，包括：抗衰 老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病、维护皮肤健康、改善运动机能等作 用
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应用效果
• 人工虾青素的生物吸收效果也较天然虾青素差， 喂食浓度较低时，人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓 度明显低于天然虾青素，且在体内无法转化为天 然构型，其着色能力和生物效价更比同浓度的天 然虾青素低的多。
生物安全
雨生红球藻粉
• 利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入 杂质化学物质，如合成过程中产生的非天然副 产物等，将降低其生物利用安全性 。 • 随着天然虾青素的兴起，世界各国对化学合成 虾青素的管理也越来越严，如美国食品与药物 管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入食品 与膳食补充剂（Supplements）市场，而天然 虾青素在FDA取得了一般性安全认证（GRAS）， 能够合法的进入食品与膳食补充剂市场。 • 虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生 物(植物)来源，并由此进行大规模生产。有能 力商业化养殖雨生红球藻生产天然虾青素的公 司逐渐兴起，有代表性的为：美国Cyanotech、 日本富士化工，以色列Algatech、中国云南石 林的云彩金可（GingkoAsta）与爱生行 （AstaBiotec） ，上述企业与其他国家新兴企 业，2014年预计总投入3亿美元，扩大雨生红 球藻生产规模。
生理功能
• 人工合成虾青素的稳定性和抗氧化活性亦比天然虾青素低。由于虾青素分子 两端的羟基（-OH)可以被酯化导致其稳定性不一样，天然虾青素90%以上酯化 形式存在，因此较稳定，合成虾青素以游离态存在，因此稳定性不一样，合 成虾青素必须要进行包埋才能稳定。合成虾青素由于只有1/4左右的左旋结构， 因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。
化学合成
海产废料提取
即从水产品加工 工 业的废弃物、各 种 海产加工废料中 提 取。
酵母提取
藻类提取
天然的虾青素主要来自雨 生红球藻。雨生红球藻中 虾青素含量为1.5%～ 3.0% ，被看作是天然虾 青素的“浓缩品”。
天然抗氧化剂
1：
清除自由基能力
其清除自由基的能力是：虾青素是维生素C的功效的6000倍； 是维生素E的1000倍； 是辅酶Q10的800倍； 是一氧化氮的1800倍； 是纳豆的3100倍； 是花青素的700倍； 是β-胡萝卜素功效的100倍； 是lycopene（番茄红素）功效的1800倍； 是carotol（叶黄素）功效的200倍； 是teapolyphenols（茶多酚）功效的320倍； 只有藻类和酵母菌和细菌等可以产生虾青素，更高等的动物不能转 化这种化学结构。 天然虾青素还有一个明确的特点，它是唯一能通过血脑屏障的一种 类胡萝卜素。
概述

虾青素，是从河虾外壳、牡蛎和鲑鱼中发现的一种红色类胡萝卜素， 化学名称是3，3′-二羟基-4，4′-二酮基β-胡萝卜素，在体内可与蛋 白质结合而呈青、蓝色。对人体具有综合的抗氧化效益，包括：抗衰 老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病、维护皮肤健康、改善运动机能等作 用
自然界虾青素是由藻类、细菌和浮游植物产生的。一些水生物种，包 括虾、蟹在内的甲壳类动物都食用这些藻类和浮游生物，然后把这种 色素储存在壳中，于是它们的外表呈现红色。这些贝壳类动物又被鱼 （三文鱼、鳟鱼、加利鱼）、鸟（火烈鸟、朱鹭）和鸡、鸭捕食，然 后把色素储存在皮肤和脂肪组织中。这就是三文鱼和其他一些动物呈 现红色的原因。华中农业大学教授也研究证实：天然红芯鸭蛋的红色 成分也是天然虾青素。
天然虾青素（天然虾红素）世界上最强的天然抗氧化剂，有效清除细 胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞 的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛 发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。
来源途径
虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。 这是鱼饲料中虾青素的最主要来源，全 酵 母 中 的 红 发 夫 酵 母 （ P h a f f i a rhodozyma）菌落因菌体产生虾青素等类 球有能力合成生产的是BASF、DSM、浙 胡萝卜素而呈红色，类胡萝卜素均匀地分 江新和成，浙江医药。除了从藻类提取 布于细胞脂质中。天然的红发夫酵母中虾 外，由于添加虾废料提取或产虾青素酵 青素平均含量为 0.40% 。故此，红发夫酵 母提取两种方法比较贵，这也是化学合 母因高产虾青素而备受人们关注。 成的方法比较常用的原因。