虾青素的来源和制备

（1）虾青素：虾青素的化学名称为3，3-二羟基-4，4-二酮基-β，β-胡萝卜素。虾青素易与光、热、氧化物发生作用，结构改变后降解为虾红素，特别是紫外光对其影响最为明显，连续照射约4 小时虾青素就会完全被破坏；在70℃以下、pH 4～7 条件下虾青素较稳定；虾青素的结晶或溶液在可见光下呈紫红色。虾青素主要以游离态和酯化态形式存在。游离态虾青素极不稳定，易被氧化。酯化态虾青素易与脂肪酸形成酯，较稳定。雨生红球藻中虾青素主要以酯化形式存在，疏水性增强。

虾青素具有特殊的分子结构，能吸引自由基未配对电子或向自由基提供电子，从而清除自由基，起到抗氧化作用。

（2）虾青素的来源：虾青素是一种必需的类胡萝卜素，是生物体的重要组成成分，人和动物不能自身合成，而只能依靠外源性补充。自然界的虾青素广泛存在于微生物（如酵母、微藻、细菌）、甲壳类动物（如虾、蟹等）、鱼类和一些鸟类的体内。研究发现，雪藻、衣藻、裸藻、伞藻等都含有虾青素，其中雨生红球藻虾青素的积累量最高。

（3）虾青素的制备：目前国内外制备虾青素的方法有很多，大体上可以分为天然提取法和化学合成法两大类。

①利用藻类提取制备：藻类广泛存在于自然界中，包括雨生红球藻、小球藻、硅藻、衣藻、栅藻、雪藻等。藻类细胞在一定条件下能够大量合成虾青素，用来研究提取虾青素最多的是雨生红球藻。雨生红球藻中虾青素含量达到1.5%～10.0%，被称作是虾青素的“天然浓缩品”。雨生红球藻是公认的自然界中提取天然虾青素最好的生物来源，产品生理活性高、使用安全。美国的虾青素企业多采用开放式培育雨生红球藻，利用海水养殖，虾青素产量很大。日本企业多采用封闭式培育法淡水培育雨生红球藻。我国云南楚雄建有目前国内最大的虾青素研发生产基地，开创了利用荒山资源产业化生产雨生红球藻的新模式。

最近有报道称，中国科学院昆明植物研究所的科研人员长期致力于一种海洋微藻的研究。此研究通过代谢工程突破了微藻中虾青素制备途径的关键“瓶颈”，虾青素的产出率增长了5 倍，从而为利用海洋微藻产业化生产虾青素奠定了理论与技术基础。

②利用酵母菌提取制备：某些真菌可以合成虾青素，如红发夫酵母、深红酵母、黏红酵母等。其中，红发夫酵母中虾青素积累量较高，是目前国内外利用最多生产虾青素的酵母菌种。它具备生长温度范围广、培养时间短、生产速度快、不需要光照等优点。但野生红发夫酵母菌种的虾青素含量比较低，不适合工业大规模生产。

③化学合成法：利用化学合成法制取的虾青素，其立体结构与天然虾青素不同，生物功能和化学性质也有一定差异，因而被禁止用作食品原料及添加剂。与天然虾青素相比，合成虾青素的着色能力和生物效价很低，生产成本也很低，目前主要被用于生产养殖红色鱼类的添加剂。