“百变”虾青素

5.“百变”虾青素

虾青素是目前经济价值和应用价值较高的类胡萝卜素,具有多方面的生理功能。由于虾青素的分子结构易受到氧气、光照、高温等的影响,使得性质不稳定,从而影响其生物活性。

天然虾青素主要来源于雨生红球藻,雨生红球藻孢子中虾青素含量最高达到细胞干重的7%。虾青素分子提取出之后,受环境因素影响,易氧化降解而失去生物活性。如藻油中的类胡萝卜素,不加保护储存30 天就会全部降解。此外,虾青素在体内分散性差,不易吸收,生物利用率较低,加之特殊的藻腥味,造成应用的局限性。

为满足虾青素在食品、化妆品和医药等行业的市场需求,要提高虾青素的稳定性,改善分散性,增强生物利用度,掩盖不良味道。必须借鉴药剂学方法,选择合适的制剂技术,将虾青素原料制备成适当的剂型,便于服用、携带、生产、运输和储藏。目前国内外市场虾青素产品,主要有脂溶性制剂、微胶包埋和纳米制剂。

(1)虾青素脂溶性制剂:这是目前使用最广泛的剂型。通常是将虾青素油溶解于食用油脂中,密封于明胶等软质囊材中,制成胶囊剂。常用的食用油是米糠油、花生油、芝麻油、椰子油、棕榈油等,虾青素的含量通常为1%、5%、10%、20%~30%等。

研究表明,虾青素酯存在于食用油脂中,在室温下储存4 个月还具有很好的稳定性,质量损失较少。在米糠油、芝麻油、棕榈油中的虾青素脂,在70℃高温下加热8 小时后保留率为84%~90%。在棕榈油中的虾青素酯,在90℃高温下加热8 小时后保留率达90%。在水中的虾青素酯,加热后保留率仅为10%。可见,利用食用油等制备的虾青素脂溶性制剂,高温条件下稳定性较好。

为提高虾青素的稳定性,延长产品保质期,通常需要在产品中加入保护剂(如添加抗氧化剂)。维生素E 是一种脂溶性维生素类抗氧化剂,可显著抑制虾青素的降解。维生素C 也可抑制虾青素降解,但效果没有维生素E 强。

(2)虾青素包合物:国内外学者开展了许多提高虾青素水溶性和稳定性的研究,主要手段是添加稳定剂形成包合物。用β-环糊精制得的虾青素包合物,不仅提高了稳定性,而且实现了液体虾青素到固体粉末的转化,具有较强的助溶作用。

经β-环糊精包封后的虾青素,提高了抗光、氧、热的稳定性和水溶性。以乙基纤维素等制备的虾青素包合物,热处理稳定性也得到改善。

(3)虾青素微囊包埋和纳米制剂:微囊技术是利用天然或者合成的高分子材料,将分散的固体、液体或气体材料包裹在一个微小密闭的胶囊之中,其中包裹的过程称为微囊化,形成的微小粒子称为微囊。虾青素进行微囊化,可提高其水溶性和稳定性。

采用纳米制剂包裹虾青素是一项新技术,多用于生产化妆品和保健食品。研究表明,以卵磷脂、壳聚糖包埋虾青素制得的虾青素纳米乳,稳定性、控释效果、总还原能力和抗氧化性均得到提高。

以脱氧核糖核酸和壳聚糖为壁材制得的虾青素纳米颗粒,提高了细胞摄取率和抗氧化能力。以硬脂酸和豆油包埋虾青素的固体脂质纳米粒,稳定性好。以大豆磷脂酰胆碱为膜材构建的虾青素纳米脂质体,显著提高了虾青素的水分散性、储藏稳定性及抗氧化活性,并且起到缓释的作用。利用双乳液法制备的虾青素海藻酸钙微球,提高了虾青素在光、氧、加热、酸性条件下的稳定性和水分散性,并降低了虾青素的释放速率。