天然色素蝦青素的研究進(jìn)展

《天然色素蝦青素的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、天然色素蝦青素的研究進(jìn)展一、蝦青素的結(jié)構(gòu)和特性　　蝦青素（Astaxanthin）是發(fā)現(xiàn)于某些水生動(dòng)物體內(nèi)的一種類胡蘿卜素，又名蝦黃素，化學(xué)名稱為3，3′2二羥基24，4′2二酮基2β，β′2胡蘿卜素，分子式為C40H52O4，相對(duì)分子質(zhì)量為596。蝦青素的色澤為粉紅色，不溶于水，易溶于大部分有機(jī)溶劑，在酸、氧、高溫及紫外光條件下均不穩(wěn)定，易氧化降解?！　《?、蝦青素的生物活性功能　　1.顯著的抗氧化功能　　蝦青素的重要性質(zhì)在于它的抗氧化性，它是一種優(yōu)良的抗氧化劑，在猝滅自由基方面起著重要的作用。在蝦青素分子中，有

2、很長(zhǎng)的共軛雙鍵、羥基和在共軛雙鍵鏈末端的不飽和的酮基，其中羥基和酮基又構(gòu)成α2羥基酮。這些結(jié)構(gòu)都具有比較活潑的電子效應(yīng)，能向自由基提供電子或吸引自由基的未配對(duì)電子?？梢?jiàn)蝦青素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其極易與自由基反應(yīng)而清除自由基，起到抗氧化作用。一些研究者的研究證明了蝦青素所具有的優(yōu)異的生物學(xué)功能，諸如抗氧化、代維生素A活性等?！　?.抗癌作用　　蝦青素具有很強(qiáng)的抗癌作用。有人研究了蝦青素等類胡蘿卜素對(duì)黃曲霉毒素B1引發(fā)肝致癌作用的影響，發(fā)現(xiàn)蝦青素、β-胡蘿卜素及3-甲基膽蒽在降低肝癌病灶的數(shù)目和小方面效果顯著，而番茄紅素和

3、過(guò)量VA無(wú)效。給由二乙基亞硝胺（DEN）或α-硝基丙烷引發(fā)肺腫瘤的鼠喂飼3或4周的蝦青素，可顯著降低肺腫瘤病灶的大小與數(shù)目?！　?.增強(qiáng)免疫作用　　科學(xué)家研究了蝦青素和β-胡蘿卜素對(duì)小鼠淋巴細(xì)胞體外組織培養(yǎng)系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)，結(jié)果表明免疫調(diào)節(jié)作用與有無(wú)VA活性無(wú)關(guān)，蝦青素表現(xiàn)出更強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用?！　?.顯著的著色作用　　蝦青素是類胡蘿卜素合成的終點(diǎn)，它進(jìn)入動(dòng)物體后可以不經(jīng)修飾或生化轉(zhuǎn)化而直接貯存在組織中，使一些水生動(dòng)物的皮膚和肌肉出現(xiàn)健康而鮮艷的顏色（與“瘦肉精”不同），使禽蛋及禽的羽毛、皮膚、腳、項(xiàng)均呈現(xiàn)健康

4、的金黃色或紅色。釜田忠等人1990年在虹鱒魚(yú)飼料中添加含0.1%蝦青素的金盞花花瓣的提取物時(shí)發(fā)現(xiàn)：不僅魚(yú)的表皮磷甲變?yōu)辄S色，而且肌肉中蝦青素的含量也增加了。因此，蝦青素是魚(yú)類飼料中的首選色素?！　?.促進(jìn)生長(zhǎng)繁殖的作用　　水生動(dòng)物的卵子中蝦青素的含量很高，這種高含量的蝦青素可削弱魚(yú)對(duì)光的敏感度，促進(jìn)魚(yú)類的生長(zhǎng)繁殖，它作為激素能促進(jìn)魚(yú)卵受精，減少胚胎發(fā)育的死亡率，加快個(gè)體生長(zhǎng)，增加成熟速度和生殖力。研究表明，在獨(dú)角蝦飼料中添加50mg/kg的蝦青素，可明顯提高蝦的存活率、增重和飼料轉(zhuǎn)化率。蝦青素還能提高家禽的產(chǎn)蛋率

5、。　　三、　　蝦青素的生產(chǎn)方法主要有2種，即天然提取和化學(xué)合成?！　?.蝦青素的天然提取　　天然的蝦青素常存在于某些動(dòng)物、藻類及微生物體內(nèi)，特別是蝦、蟹、魚(yú)和鳥(niǎo)類的羽毛。其生產(chǎn)可分為從動(dòng)物及其副產(chǎn)品中提取，從藻類中提取和采用酵母培養(yǎng)生產(chǎn)。　　從水產(chǎn)品廢棄物中提取蝦青素：由于水產(chǎn)品廢棄物中蝦青素含量低，提取費(fèi)用高，而且由于資源限制，這種方法不適合作為蝦青素的大規(guī)模。但由于目前還沒(méi)有找到更好的方法，國(guó)外仍然使用這種方法提取蝦青素。近年來(lái)，挪威等國(guó)采用青貯技術(shù)處理水產(chǎn)廢棄物，使回收率提高了10%，且純度大大提高。實(shí)踐證

6、明，在青貯過(guò)程中加入無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸，會(huì)破壞蝦青素與蛋白質(zhì)或骨骼部分的結(jié)合，從而增加蝦青素的釋放量?！　?.化學(xué)合成　　由β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)變?yōu)槲r青素需加上2個(gè)酮基和2個(gè)羥基，化學(xué)合成比較困難，且產(chǎn)物大多為順式結(jié)構(gòu)（生物合成及需要的蝦青素大多數(shù)為反式結(jié)構(gòu)）。到目前為止用化學(xué)合成法來(lái)工業(yè)化生產(chǎn)蝦青素的企業(yè)只有瑞士Hofflnann-In-Roche公司，其商品名為Carophyllpink，全反式蝦青素含量為5%～10%。因用發(fā)酵法生產(chǎn)的蝦青素含量較低，故化學(xué)合成的蝦青素具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。蝦青素的合成需經(jīng)多步化學(xué)和生物

7、催化反應(yīng)才能完成，其中生物催化的作用是選擇確定合成過(guò)程中中間體碳原子的立體構(gòu)型或氧原子的取代位置。化學(xué)合成的主要前體物質(zhì)為（S）-3-乙酸基-4-氧代-β-紫蘿酮，它是由不同的微生物對(duì)（R）-萜烯醇醋酸鹽的不對(duì)稱水解，后經(jīng)萃取、反流分布及重結(jié)晶等技術(shù)處理所得的產(chǎn)物，這種前體物質(zhì)經(jīng)過(guò)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為含15個(gè)碳原子的維悌希鹽，最后由2個(gè)含15個(gè)碳原子的維悌希鹽與一個(gè)含10個(gè)碳原子的雙醛發(fā)生反應(yīng)生成蝦青素?！　∷?、國(guó)內(nèi)外研究狀況　　蝦青素早在20世紀(jì)30年代已從蝦蟹殼中分離出來(lái)，直到20世紀(jì)80年代中期才對(duì)其生物學(xué)功能進(jìn)行廣

8、泛研究。由于蝦青素重要的生理功能及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛研究。　　蝦青素在食品添加劑、化妝品、保健品、水產(chǎn)養(yǎng)殖和醫(yī)藥等方面的應(yīng)用具有很大的潛力，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖和食品醫(yī)藥等工業(yè)的發(fā)展，對(duì)蝦青素的需求會(huì)不斷增加?！　∧壳皬乃a(chǎn)品廢棄物中提取蝦青素普遍存在蝦青素含量低、提取費(fèi)用高的缺點(diǎn)，不能滿足大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的需要。利用現(xiàn)代生物技術(shù)選育高產(chǎn)蝦青素菌株的研究在國(guó)外早已展