虾青素(英语:Astaxanthin,又称变胞藻黄素或虾红素),是类胡萝卜素的一种,为一种较强的天然抗氧化剂。
虾青素(英语:Astaxanthin,又称变胞藻黄素或虾红素),是类胡萝卜素的一种,为一种较强的天然抗氧化剂。
方法 | 来源 | 优点 | 缺点 | |
化学合成法 | 多步化学和生物催化反应 | 虾青素含量高 | 混合物的虾青素结构:左旋占25%、右旋占25%,消旋50%左右,极少抗氧化活性,吸收较差,其合成过程中产生的非天然副产物也会降低其生物利用的安全性。 我国已于2005年禁止其使用。 | |
水产废弃物提取法 | 虾、蟹等甲壳类、鱼类水产品加工废物 | 沿海水产资源丰富,甲壳类动物年产量大,水产加工废物中含虾青素 | 水产品废弃物中虾青素含量低,甲壳中灰分、几丁质的含量高,限制了虾青素的提取和利用,提取成本高,易被破坏,污染环境 | |
微生物发酵法 | 藻类 | 雨生红球藻 | 雨生红球藻中虾青素含量较高 | 培养周期长,生长条件苛刻,需要光照,生产场所受到限制,虾青素存在于厚壁孢子中的提取率低、连续性差,不利于大规模培养。 |
真菌 | 红法夫酵母 | 纯天然保障生命安全,富含游离态虾青素极易吸收,同时酵母本身也是一种良好的饲料原料,营养价值高。 | 红法夫酵母中虾青素含量相对较低,技术要求高,生产工艺复杂。 | |
细菌 | 土壤杆菌、分支杆菌 | 色素提取容易,可作为基因工程宿主菌 | 细菌生物量小,虾青素含量低,无工业应用前景 |
在生物结构方面,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、消旋、右旋)这3种虾青素的3种异构型态,人工合成虾青素为3种异构体的混合物(左旋占25%、右旋占25%,消旋50%左右),所以只具有极少的抗氧化活性;红法夫酵母虾青素(100%右旋)具有较强的稳定性,和极高的抗氧化活性。
虾青素具有艳丽的红色,而且由于是类胡萝卜素合成的终点,进入生物体内可以不经过修饰或生物转化而直接贮存、沉积在组织中,与β-胡萝卜素相比,虾青素的着色效果更好,是最有效的着色剂。
将虾青素作为饲料添加剂投放,可通过增强免疫力、提高对恶劣条件的耐受力和对环境条件变化的适应力等多种渠道提高养殖对象的存活率。
在饲料中添加虾青素,可以显著提高水产动物的生长和繁殖性能。可提高幼虾的存活率和鱼类的卵浮力和存活率,在鱼育苗期也能增加受精率、卵的存活率和生长率,保护卵抵御恶劣条件的影响且促进其生长发育。
虾青素作为饲料添加剂,可以增加养殖动物的营养价值,如组织中的维生素 A 、C 、E 的含量明显增加,类脂含量也明显增加等。
在水产品的冷藏过程中,脂类的氧化是肉质腐败的主要原因,因此,虾青素强烈的抗氧化性在水产品的运输及保存中也体现出积极作用。在饲料中添加虾青素 ,增加其在水产养殖对象体内的含量,可以在一定程度上减少化学防腐剂的使用 ,并作为一种特殊的、高效的“生物防腐剂”,使水产品贮存得更久 ,而且对机体绝对安全。
天然虾青素可通过增强机体免疫力、提高机体对恶劣环境条件的耐受力和对环境条件变化的适应力等多种渠道提高养殖对象的存活率。在饲料中添加富含虾青素的红法夫酵母能显著提高南美白对虾、罗氏沼虾等虾类的增重率和存活率。在研究添加虾青素对大西洋鲑鱼的免疫力等生理状况的影响时发现,在大西洋鲑鱼进食含有虾青素的饲料以后 ,某些组织中的维生素 A 、C 、E 的含量明显增加,而且当加入虾青素3.425(kg/t)时,其鱼肉中类脂含量可增加20%。虾青素又可作为受精激素,改善卵质。在饲料中添加虾青素, 可促进鱼卵受精、减少胚胎发育的死亡率,促进个体生长,增加成熟速度和繁殖力。
观赏鱼的饲料除了要满足其生长和发育等生理活动的需要外,还需满足保持观赏鱼鲜艳体色的需要。观赏鱼体色是叶红素和叶黄素在体内积累泛色而成,和其他鱼类一样,不能在体内合成叶红素和叶黄素,必须从饲料中摄取。虾青素是目前发现的最好的着色剂,可以使观赏鱼类在捕捉过程中保持良好的自然色。