蝦青素 

蝦青素，是從河螯蝦外殼、牡蠣和鮭魚中發(fā)現(xiàn)的一種紅色類胡蘿卜素，化學名稱是3，3′-二羥基-4，4′-二酮基-β，β′-胡蘿卜素，在體內(nèi)可與蛋白質(zhì)結(jié)合而呈青、藍色。有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、預防心腦血管疾病作用。

中文名 

蝦青素

成    分 ：紅色類胡蘿卜素

化學名稱： 3，3-二羥基-4，4-二酮基-β

色    素 ：Aj067-69 CAS N. o 472-61-7

分子式: C40H52O4

分子量: 596.86

1 概述

為什么蝦青素可以使三文魚、蛋黃、蝦、蟹等呈現(xiàn)紅色？蝦青素（英文astaxanthin簡稱ASTA，在港臺地區(qū)又稱為蝦紅素）是一種色素，可以賦予觀賞魚、三文魚、蝦和火烈鳥粉紅的顏色。其化學結(jié)構(gòu)類似于β-胡蘿卜素。蝦青素是類胡蘿卜素的一種。也是類胡蘿卜素合成的別產(chǎn)物， β - 胡蘿卜素、葉黃素、角黃素、番茄紅素等都不過是類胡蘿卜素合成的中間產(chǎn)物，因此在自然界，蝦青素具有強的抗氧化性。

自然界蝦青素是由藻類、細菌和浮游植物產(chǎn)生的。一些水生物種，包括蝦、蟹在內(nèi)的甲殼類動物都食用這些藻類和浮游生物，然后把這種色素儲存在殼中，于是它們的外表呈現(xiàn)紅色。這些貝殼類動物又被魚（三文魚、鱒魚、加利魚）、鳥（火烈鳥、朱鷺）和雞、鴨捕食，然后把色素儲存在皮膚和脂肪組織中。這就是三文魚和其他一些動物呈現(xiàn)紅色的原因。華中農(nóng)業(yè)大學教授也研究證實：天然紅芯鴨蛋的紅色成分也是天然蝦青素。

天然蝦青素（天然蝦紅素）世界上強的天然抗氧化劑，有效清除細胞內(nèi)的氧自由基，增強細胞再生能力，維持機體平衡和減少衰老細胞的堆積，由內(nèi)而外保護細胞和DNA健康，從而保護皮膚健康，促進毛發(fā)生長，抗衰老、緩解運動疲勞、增強活力。

2來源途徑

蝦青素的生產(chǎn)具有人工合成和生物獲取兩種方式。人工合成蝦青素不僅價格昂貴，而且同天然蝦青素在結(jié)構(gòu)、功能、應用及安全性等方面差別顯著。

人工合成即為化學方法，是從胡蘿卜素制得蝦青素；生物獲取天然蝦青素的方法，其生物來源一般有3種：水產(chǎn)品加工工業(yè)的廢棄物、紅發(fā)夫酵母和微藻（主要是雨生紅球藻）。

化學合成

蝦青素可以用化學方法從胡蘿卜素制得。這是魚飼料中蝦青素的主要來源，有能力合成生產(chǎn)的是BASF、DSM、浙江新和成，浙江醫(yī)藥。除了從藻類提取外，由于添加蝦廢料提取或產(chǎn)蝦青素酵母提取兩種方法比較貴，這也是化學合成的方法比較常用的原因。

海產(chǎn)廢料提取

即從水產(chǎn)品加工工業(yè)的廢棄物、各種海產(chǎn)加工廢料中提取。

酵母提取

酵母中的紅發(fā)夫酵母（Phaffia rhodozyma）菌落因菌體產(chǎn)生蝦青素等類胡蘿卜素而呈紅色，類胡蘿卜素均勻地分布于細胞脂質(zhì)中。天然的紅發(fā)夫酵母中蝦青素平均含量為0.40%。故此，紅發(fā)夫酵母因高產(chǎn)蝦青素而備受人們關注。

藻類提取

天然的蝦青素主要來自雨生紅球藻。雨生紅球藻中蝦青素含量為1.5%～3.0%，被看作是天然蝦青素的“濃縮品”。

大量研究表明雨生紅球藻對蝦青素的積累速率和生產(chǎn)總量較其它綠藻高，而且雨生紅球藻所含蝦青素及其酯類的配比（約70%的單酯，25%的雙酯及5%的單體）與水產(chǎn)養(yǎng)殖動物自身配比極為相似，這是通過化學合成和利用紅發(fā)夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優(yōu)勢。此外，雨生紅球藻中蝦青素的結(jié)構(gòu)以3S一3 ’S型為主，與鮭魚等水產(chǎn)生物體內(nèi)蝦青素結(jié)構(gòu)基本一致；而紅發(fā)夫酵母中蝦青素結(jié)構(gòu)則為3R一3 R型。

雨生紅球藻被*為自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的好生物，因此，利用這種微藻提取蝦青素無疑具有廣闊的發(fā)展前景，已成為上天然蝦青素生產(chǎn)的研究熱點。

3天然抗氧化劑

天然蝦青素是人類發(fā)現(xiàn)自然界的抗氧化劑，其抗氧化活性遠遠超過現(xiàn)有的抗氧化劑。

清除自由基能力

其清除自由基的能力是：

蝦青素是維生素C的功效的6000倍；

是維生素E的1000倍；

是輔酶Q10的800倍；

是一氧化氮的1800倍；

是納豆的3100倍；

是花青素的700倍；

是β-胡蘿卜素功效的110倍；

是nucleicacid（核酸）功效的1100倍

是lycopene（番茄紅素）功效的1800倍；

是carotol（葉黃素）功效的800倍；

是teapolyphenols（茶多酚）功效的320倍；

只有藻類和酵母菌和細菌等可以產(chǎn)生蝦青素，更高等的動物不能轉(zhuǎn)化出這種化學結(jié)構(gòu)。

天然蝦青素還有一個明確的特點，它能通過血腦屏障的一種類胡蘿卜素。

結(jié)構(gòu)組成

   蝦青素的3中結(jié)構(gòu)狀態(tài)

由于兩端的羥基（-OH)旋光性原因，蝦青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R（也稱為左旋、內(nèi)消旋、右旋）這3種異構(gòu)型態(tài)，其中人工合成蝦青素為3種結(jié)構(gòu)蝦青素的混合物（左旋占25%、右旋占25%，內(nèi)消旋50%左右），極少抗氧化活性，與鮭魚等養(yǎng)殖生物體內(nèi)的蝦青素(以反式結(jié)構(gòu)— —3S-3 S型為主)截然不同 ．酵母菌源的蝦青素是100%右旋（3R-3'R），有部分抗氧化活性；上述兩種來源蝦青素主要用在非食用動物和物資的著色上。只有藻源的蝦青素是100%左旋（3S-3 'S）結(jié)構(gòu)，具有的生物學活性，CYANOTECH、FUJI、YAMAHA這樣的大企業(yè)經(jīng)過了多年的研究，用來作為人類的保健食品、化妝品、藥品。

功能

人工合成蝦青素的穩(wěn)定性和抗氧化活性亦比天然蝦青素低。由于蝦青素分子兩端的羥基（-OH)可以被酯化導致其穩(wěn)定性不一樣，天然蝦青素90%以上酯化形式存在，因此較穩(wěn)定，合成蝦青素以游離態(tài)存在，因此穩(wěn)定性不一樣，合成蝦青素必須要進行包埋才能穩(wěn)定。合成蝦青素由于只有1/4左右的左旋結(jié)構(gòu)，因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。

應用效果

人工蝦青素的生物吸收效果也較天然蝦青素差，喂食濃度較低時，人工蝦青素在虹鱒魚血液中濃度明顯低于天然蝦青素，且在體內(nèi)無法轉(zhuǎn)化為天然構(gòu)型，其著色能力和生物效價更比同濃度的天然蝦青素低的多。

生物安全

   雨生紅球藻粉

利用化學手段合成蝦青素時將不可避免的引入雜質(zhì)化學物質(zhì)，如合成過程中產(chǎn)生的非天然副產(chǎn)物等，將降低其生物利用安全性 。

隨著天然蝦青素的興起，世界各國對化學合成蝦青素的管理也越來越嚴，如美國食品與藥物管理局(FDA)已禁止化學合成的蝦青素進入食品與膳食補充劑（Supplyments）市場[1]，而天然蝦青素在FDA取得了一般性安全認證（GRAS），能夠合法的進入食品與膳食補充劑市場。

蝦青素的生產(chǎn)一般傾向于開發(fā)天然蝦青素的生物(植物)來源，并由此進行大規(guī)模生產(chǎn)[2]。有能力商業(yè)化養(yǎng)殖雨生紅球藻生產(chǎn)天然蝦青素的公司逐漸興起，有代表性的為：美國Cyanotech、日本富士化工[1][3][2][4]、以色列Algatech、中國云南石林的云彩金可（GingkoAsta）與愛生行（AstaBiotec） [3][5] [6]，上述企業(yè)與其他國家新興企業(yè)，2014年預計總投入3億美元，擴大雨生紅球藻生產(chǎn)規(guī)模。

生物來源

于人工化學合成方法之外，天然蝦青素的生物來源一般有3種：水產(chǎn)品加工工業(yè)的廢棄物、紅發(fā)夫酵母(Phaffia rhodozyma)和微藻（雨生紅球藻）。其中，廢棄物中蝦青素含量較低，且提取費用較高，不適于進行大規(guī)模生產(chǎn)。天然的紅發(fā)夫酵母中蝦青素平均含量也僅為0.40%。相比之下，雨生紅球藻中蝦青素含量卻高達1.5%～3.0%，因此被看作是天然蝦青素的“濃縮品”。

探索發(fā)現(xiàn)

雨生紅球藻于自然界中主要生長分布在小的水塘和雨后積水形成的小的臨時性水泡中，是自然界中合成和積累蝦青素的微生物。雨生紅球藻對環(huán)境的適應能力*：在適宜的生長條件下，它以帶鞭毛的游動細胞進行快速的生長繁殖；而當條件變得惡劣時，雨生紅球藻的游動細胞就會失去鞭毛，細胞壁加厚，同時積累大量的紅色物質(zhì)，細胞由此進入休眠狀態(tài)。休眠40年后細胞仍有活性，在適宜的條件下，還能繁殖產(chǎn)生新的綠色細胞。雨生紅球藻這種頑強的生命力及環(huán)境適應力引發(fā)了科學界的極大興趣，科學家初步推測，可能是雨生紅球藻細胞中的紅色物質(zhì)起到了關鍵作用。1944年英國生物 化學家梯舍（Tisher）研究確認——這種紅色物質(zhì)就是蝦青素。蝦青素是一種類胡蘿卜素，自上世紀90年代，國內(nèi)外科學界對此引起高度關注并做了大量的實驗研究。研究結(jié)果表明：蝦青素是迄今為止發(fā)現(xiàn)的強天然抗氧化劑，其抗氧化能力是維生素E的550倍！雨生紅球藻正是得益于蝦青素這層保護盾才具有*的生命力。

所獲

號 名稱

EP1283038 調(diào)節(jié)時差

EP0786990 使用蝦青素減緩中樞神經(jīng)系統(tǒng)和眼睛的損傷

EP1217996 使用蝦青素治療自體免疫性疾病、慢性濾過性病毒和細胞內(nèi)細菌感染

WO0023064 治療消化不良

US6475547 在富含免疫球蛋白的牛奶中使用蝦青素

US6262316 預防或治療幽門螺旋桿菌感染的口服藥物

US6245818 作為增進肌肉耐受力或治療肌肉損傷的等疾病的藥物

US6054491 增進哺乳動物生長和生產(chǎn)產(chǎn)量的添加劑

US5744502 增進禽類飼養(yǎng)和繁殖產(chǎn)量的添加劑

US6433025 減緩或防止紫外線曬傷

US6344214 減輕發(fā)熱產(chǎn)生腫泡和潰瘍疼痛的癥狀

US6258855 減輕和改善腕管綜合癥

WO03013556 作為治療眼睛疾病、保持眼睛功能的藥物成分

WO03003848 蝦青素雙酯提高養(yǎng)殖魚類的生長

WO02094253 緩解眼睛自控能力偏差

KR20000451.97 含有殼聚寡糖和蝦青素的健康營養(yǎng)品

WO02058683 抗高血壓的類胡蘿卜素因子

NZ299641 使用蝦青素作為緩解壓力的藥物

US6277417 通過蝦青素抑制5-α還原酶的方法

US2003/778304 抑制炎癥因子和趨化因子的表達的方法

JP10276721 含有蝦青素的食物或飲料

4如何選擇

國產(chǎn)蝦青素必須有：QS生產(chǎn)許可證或保健食品藍帽子標志。

進口蝦青素必須有：CIQ標志、GMP認證、進口報關單、進口檢驗檢疫報告、國家食品*批準。

不同來源的蝦青素，有不同的立體異構(gòu)體和化學組成。雨生紅球藻是為天然的蝦青素來源，安全性及吸收率均較高；酵母等真菌、化工合成、蝦蟹殼廢棄物來源的蝦青素純度及安全性較低，不利于人體吸收。

識標簽

首先要看外包裝瓶上有沒有國家食品*批準的保健食品藍帽子標志，或國家批準的QS生產(chǎn)許可證標志。

辨輔料

用剪刀剪開膠囊的膠皮，好的蝦青素油劑滴入一杯清水中會迅速展開，有利于胃腸道的充分快速吸收。而劣質(zhì)蝦青素油劑滴入清水中是一坨黑色膏狀物，無法分散，也不利于吸收。劣質(zhì)產(chǎn)品的膠囊皮通常是不透明的，因為采用了人工色素來遮蓋膠皮和內(nèi)容物的瑕疵。

認成分

如果一粒蝦青素軟膠囊的蝦青素含量有4-5毫克，那么一粒膠囊融入一公斤普通食用油中后的顏色和上等三文魚的顏色是接近的，因為上等三文魚的蝦青素含量就是每公斤5毫克。

剪開一粒蝦青素軟膠囊，將內(nèi)容物涂抹在一張白紙上，然后把白紙暴露在陽光下，真正的天然蝦青素會在24-36小時內(nèi)逐漸褪去紅色（蝦青素）并顯出綠色（葉綠素），36-48小時后顏色會*消失，3-5天不褪色的就一定不是蝦青素，只是一種紅色物質(zhì)罷了。

原理

顯示雨生紅球藻細胞是逐級指數(shù)分裂的，在綠色階段是以葉綠素（圖中choroplasts）為主，紅色階段是以蝦青素（astaxanthin）為主，但含有9.7%的葉綠素，超臨界CO2或酒精萃等取時一定是含有蝦青素和葉綠素的，因此將蝦青素保健品的內(nèi)容物涂在白紙上顯出紅色，待蝦青素被空氣中的氧*氧化后，葉綠素顯現(xiàn)出來，葉綠素也被氧化掉，變成無色，這是鑒別天然藻源蝦青素保健品的關鍵方法 。[5]

  雨