為什麽它可以使三文魚、蛋黃、蝦等呈現紅色?
蝦青素(astaxanthin在港臺地區又稱為蝦紅素)是壹種紅色素,可以賦予觀賞魚、三文魚、蝦和火烈鳥粉紅的顏色。其化學結構類似於 β - 胡蘿蔔素 。蝦青素是類胡蘿蔔組的壹種。也是類胡蘿素合成的最高級別產物, β - 胡蘿蔔素、葉黃素、角黃素、番茄紅素等都不過是類胡蘿蔔素合成的中間產物,因此在自然界,蝦青素具有最強的抗氧化性。
天然界蝦青素是由藻類、細菌和浮遊植物物產生的。壹些水生物種,包括蝦、蟹在內的甲殼類動物都食用這些藻類和浮遊生物,然後把這種色素儲存在殼中,於是它們的外表呈現紅色。這些貝殼類動物又被魚(三文魚、鱒魚、加利魚)和鳥(火烈鳥,朱鷺)捕食,然後把色素儲存在皮膚和脂肪組織中。這就是三文魚和其他壹些動物呈現紅色的原因。華中農業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。
天然蝦青素是迄今為止人類發現自然界最強的抗氧化劑,其抗氧化活性遠遠超過現有的抗氧化劑。
其清除自由基的能力是: 蝦青素的抗氧化比較
天然VE的1000倍,
天然 β - 胡蘿蔔素的10倍,
葡萄籽的17倍,
黃體素的200倍,
OPC的150倍,
Q10的60倍,
只有藻類和酵母菌和細菌等可以產生蝦青素,更高等的動物不能轉化出這種化學結構。
天然蝦青素還有壹個明確的特點是唯壹能通過血腦屏障的壹種類胡蘿蔔素
蝦青素可以用化學方法從胡蘿蔔素制得。這是魚飼料中蝦青素的最主要來源,全球有能力合成生產的是BASF、DSM、新和成公司。其他方法有:添加蝦廢料或產蝦青素酵母。 [編輯本段]天然與人工合成蝦青素的差異 目前,蝦青素的生產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構、功能、應用及安全性等方面差別顯著.
在結構方面,由於兩端的羥基(-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、消旋、右旋)這3種 蝦青素的3中結構狀態異構型態,其中人工合成蝦青素為3種結構蝦青素的混合物(左旋占25%、右旋占25%,消旋50%左右),極少抗氧化活性,與鮭魚等養殖生物體內的蝦青素(以反式結構— —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)結構,具有最強的生物學活性,FUJI、YAMAHA這樣的大企業經過了多年的研究,用來作為人類的保健食品、高檔化妝品、藥品。
在生理功能方面,人工合成蝦青素的穩定性和氧化活性亦比天然蝦青素低 .由於蝦青素分子兩端的羥基(-OH)可以被酯化倒致其穩定性不壹樣,天然蝦青素90%以上酯化形式存在,因此較穩定,合成蝦青素以遊離態存在,因此穩定性不壹樣,合成蝦青素必須要進行包埋才能穩定。合成蝦青素由於只有1/4左右的左旋結構,因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。
在應用效果上,人工蝦青素的生物吸收效果也較天然蝦青素差,餵食濃度較低時,人工蝦青素在虹鱒魚血液中濃度明顯低於天然蝦青素 引,且在體內無法轉化為天然構型,其著色能力和生物效價更比同濃度的天然蝦青素低的多 .
在生物安全方面,利用化學手段合成蝦青素時將不可避免的引入雜質化學物質,如合成過程中產生的非天然副產物等,將降低其生物利用安全性 .因此,不能用在人類市場。
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保健食品市場.目前,蝦青素的生產壹般傾向於開發天然蝦青素的生物來源,並由此進行大規模生產。目前有能力商業化養殖雨生紅球藻生產天然蝦青素的只有5個國家的7家公司(日本FUJI化學集團<控制瑞典、夏威夷兩家工廠>、YAMAHA集團、Biogenic公司、美國Cyanotech公司、中國荊州市天然蝦青素有限公司、印度Bioprex公司、以色列Algatech公司),其余壹些國家和企業大都處於研發階段。 [編輯本段]天然蝦青素的生物來源 目前,天然蝦青素的生物來源壹般有3種:水產品加工工業的廢棄物、紅發夫酵母(Phaffiarhodozyma)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,不適於進行大規模生產.天然的紅發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)與水產養殖動物自身配比極為相似,這是通過化學合成和利用紅發夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優勢.此外,雨生紅球藻中蝦青素的結構以3S壹3 ’S型為主,與鮭魚等水產生物體內蝦青素結構基本壹致;而紅發夫酵母中蝦青素結構則為3R壹3 R型.
當前,雨生紅球藻被公認為自然界中生產天然蝦青素的最好生物,因此,利用這種微藻提取蝦青素無疑具有廣闊的發展前景,已成為近年來國際上天然蝦青素生產的研究熱點. [編輯本段]蝦青素應用方面的部分專利 專利號 專利名稱
EP0786990 使用蝦青素減緩中樞神經系統和眼睛的損傷
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細菌感染
US6475547 在富含免疫球蛋白的牛奶中使用蝦青素
WO0023064 治療消化不良
US6410602 改善精子質量,提高生育能力
US6335015 乳腺炎的預防性藥物
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產量的添加劑
US5744502 增進禽類飼養和繁殖產量的添加劑
US6433025 減緩或防止紫外線曬傷
US6344214 減輕發熱產生腫泡和潰瘍疼痛的癥狀
US6258855 減輕和改善腕管綜合癥
EP1283038 調節時差
WO03013556 作為治療眼睛疾病、保持眼睛功能的藥物成分
WO03003848 蝦青素雙酯提高養殖魚類的生長
WO02094253 緩解眼睛自控能力偏差
KR2000045197 含有殼聚寡糖和蝦青素的健康營養品
WO02058683 抗高血壓的類胡蘿蔔素因子
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 [編輯本段]蝦青素在人類的應用 蝦青素的推出導致抗氧化劑市場的革命,有人甚至說:21世紀將是抗氧化劑的世紀。天然藻源的蝦青素及其提取物在歐美、日本、東南亞的發達國家已經的得到廣泛的應用,中國知道的人還很少,中國目前還只是科學界和時尚美容界少數人事知曉。
由於其強大的抗氧化性,全球差不多壹線的化妝品品牌均添加了天然蝦青素作為其超強抗氧化劑的成分,包括雅詩蘭黛、歐萊雅的DermaE,尤其是日本的品牌高絲(KOSE)、芳凱(FancL)、JUJU、FUJI,曼秀雷登等推出了專門的蝦青素系列保濕霜、眼霜、面膜、口紅等。全球的保健品企業也推出了大約200多款蝦青素軟、硬膠囊、口服液的保健食品。尤其是在日本這個壽命最長的國家最為受到歡迎,近3年來蝦青素成為日本最火爆的健康食品。東南亞包括臺灣、星加坡深受其影響。
天然蝦青素作為抗氧化劑的服用量每日最少3mg(以純蝦青素計)。作為抗疲勞需要8-10mg/日,作為降血脂用途需要10-12mg/日,壹般情況下2-4周會有較明顯的反應,作為緩解飛行導致的時差綜合征20mg/日(3-5天)。
天然蝦青素在使用過程中需減少或停止吸煙,這會抵消其抗氧化的作用,有條件的可以查尿中脂質代謝產物MDA等含量的變化來觀察其使用效果。因為蝦青素是通過影響、控制生物體細胞(而不是具體的某個器官)氧化損害來起作用的,因此有些人的器官癥狀表現可能不明顯。但細胞的壽命改善是顯著的。
目前作為純左旋天然蝦青素的價格比較昂貴,98%以上純品在SIGMA公司的售價高達200美元/50mg.5-10%用於保健品化妝品的蝦青素油劑相對比較便宜些。人類服用壹般不需要純品。
隨著蝦青素被人類的認知及應用,國人達到日本的平均壽命水平不是遙不可及的事。