利用雨生红球藻生产天然色素

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1、利用雨生红球藻生产天然色素——虾青素文章来源：猪与禽更新时间：2002-12-2611:25:00点击数：2162评论本文王飞温刘发（华南农业大学动物科学学院，广州，510642）天然色素是从天然原料中取得并加以精制的产品，主要作为食品添加剂，使食品具有更好的自然新鲜色。天然食用色素的原料都是再生资源，不受资源枯竭的限制，而且许多天然色素本身就是或含有人体需要的某种营养物质；有的天然色素如虾青素，还对某些疾病具有一定的疗效。目前广大消费者对于肉鸡肤色和蛋黄颜色有着严格的要求，黄色几乎成了衡量肉鸡和鸡、鸭蛋质量的最重要指标。为了满足广大消费者的消费心理，饲

2、养者对饲料生产者提出了新的要求，希望提供“双黄”饲料。因此饲料着色剂有着广阔的发展前景。鉴于目前对使用合成色素的限制越来越严格，而消费者的营养、安全和健康意识逐渐增强，在许多国家都已立法禁止人工色素的使用，所以天然色素的使用将越来越普及。虾青素属于类胡萝卜素，是甲壳类动物，如虾、蟹、和三文鱼的主要色素。人工合成的虾青素作为食品添加剂虽然已由美国的食品和药品管理局（FDA）批准，但价格十分昂贵，每千克达2000～2500美元；此外，人工合成虾青素的过程可能被其它有害物质污染，产品中还含有非天然的异构体，因此人们对天然虾青素的兴趣很高。目前比较有前景的天然虾

3、青素的生产来源是甲壳类动物的壳、酵母菌和微藻类（雨生红球藻Haematococcuspluvialis）。酵母菌细胞内的虾青素的含量（0．05％细胞干重）远低于红球藻（2％细胞干重），因此利用红球藻进行虾青素的工业化生产，引起了各国科学家的高度重视。虾青素的生理功能虾青素具有很强的抗氧化功能，能清除体内由紫外线照射产生的自由基，调节降低由光化学引起的危害，对紫外线引起的皮肤癌有很好的疗效。虾青素的抗氧化功能高于斑蝥黄质（Canthaxanthin）、玉米黄质（Zeaxanthin）等其它类胡萝卜素，能抑制生物膜被氧化。虾青素还能显著促进淋巴结抗体的产生，

4、特别是能促进与体内T细胞有关的抗原的抗体的产生。虾青素与脂肪酸结合形成的酯比脂肪酸与其它类胡萝卜素形成的酯稳定，不易被氧化。虾青素在某些条件下对抗脂肪氧化的保护作用比β-胡萝卜素高10倍，比维生素E高100倍，故又称超级维生素E。虾青素对鱼类的生长繁殖有重要作用，促进鱼卵受精，减少胚胎发育的死亡，促进个体生长，增加成熟速度和生殖力。科学家在高原的雪地藻类中发现次生类胡萝卜素有光保护功能，这些次生类朗萝卜素与蛋白质结合形成复合体，能减少强光的伤害。同样虾青素对红球藻本身也有保护作用，使得红球藻能适应某些极端环境，如高温、营养缺乏等条件。红球藻在强光照射下，

5、其中的虾青素颗粒由原来的细胞核附近移到细胞壁周围；在强光照射被取消时则回到细胞核附近。若长时间强光照射，虾青素则迅速积累。虾青素的应用虾青素目前主要用作三文鱼的饲料添加剂。三文鱼的鲜红的肉色是非常重要的质量指标，但三文鱼自身并不能合成虾青素，必须从其食物中获得。人工养殖的三文鱼如不添加虾青素，则肉成白色，品质下降。二十世纪八十年代，主要应用人工合成的斑蝥黄质作为三文鱼养殖的饲料添加剂。研究表明，用虾青素作为三文鱼的着色剂，效果明显优于其它色素，能更有效地被三文鱼利用。虾青素除了影响三文鱼的肉色外．还能改善三文鱼的生理功能，对三文鱼的生长具有明显的促进作用

6、。Nakano等发现，用添加虾青素的饲料来喂三文鱼，其体内维生素A的含量比没喂的高20倍以上，不但增加了三文鱼的营养价值，而且有利于提高三文鱼的抗病能力。将虾青素运用于家禽的饲粮中，是否能取得理想的效果，目前并无明确的定论，还需作进一步深入细致的研究。虾青素的化学特性及来源虾青素的化学特性虾青素的化学系统名为（IUPAC），相对分子量为596．86。纯虾青素是暗红棕色粉末，熔点224度，不溶于水，能溶于大多数有机溶剂。虾青素的化学结构是由四个异戊二烯单位以共轭双键形式连接，两端又有二个异戊二烯单位组成六节环结构。虾青素的来源（l）化学合成瑞士Hoffma

7、nn-LaRoche公司成功地合成了虾青素并投入市场，商品名为CarophyllPink。目前人工合成的虾青素仍然是三文鱼饲料色素添加剂的主要来源。（2）甲壳类动物甲壳类动物的甲壳中含有虾青素，但含量很低，并且这些甲壳中灰分、几丁质的含量较高，限制了虾青素的提取和利用。（3）微藻雨生红球藻（Haenatcoccuspluvialis）细胞内虾青素含量很高，超过细胞干重的2％；血红裸藻（Euglenasanguinea）中虾青素双酯的含量达细胞干重的0．70，此外绿藻（Eremosphaeraviridis）、小球藻（Chlorellaspp）、Botry

8、ococcusbraunil在不利条件下能生产虾青素。但这些微藻生长缓慢、需要较