虾青素的分布来源

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1、万方数据虾青素的分布来源朱晓立1裘晖2(1．广东轻工职业技术学院食品与生物工程系广州510300)(2．广州市华学知识产权代理有限公司广州510640)摘要：虾青素是一种酮式类胡萝I、紊，常用作鱼虾等水产养殖动物的饲料添加荆。天然虾青素的来源有五种，即酵母菌、藻类、农作物、甲壳类动物、细菌和原生动物、关键词：虾青素；分布；来源虾青素(Astaxanthin)是一种酮式类胡萝卜素，即3，3一二羟基一4，4’一二酮基一p，p一胡萝卜素，常用作鱼虾等水产养殖动物的饲料添加剂，以便弥补人类膳食中虾青素的缺乏，同时改善水产养殖产品的质量。虾青素呈鲜

2、红色，具有极强的抗氧化、抗癌变、增强免疫作用的功能。它也是一种理想的着色剂，含虾青素的饲料能使鲑鱼、鳟鱼的皮肤、肌肉象野生鱼一样呈鲜艳的红色，可增加鱼的抗病能力，提高鱼的繁殖能力。虾青素已经被美国批准为食品添加剂，并且在三文鱼的养殖中得到了很好的应用。由于动物本身体内并不能合成虾青素，因而虾青素目前具有广阔的市场前景，潜力可观。尽管“虾青素”一词在日常生活中不常使用，但虾青素存在于许多种人类食物之中。大多甲壳类动物如虾、龙虾、螃蟹等呈现的红色均因虾青素积累所致，一些鱼肉如鲑鱼的肉色也是虾青素积累的结果。天然虾青素的来源有五种，即酵母菌、藻

3、类、农作物、甲壳类动物、细菌和原生动物。1细菌据报道乳酸分枝杆菌(Mycobacteriumlacti—cola)只在烃类培养基上产生虾青素而在营养琼脂上不产虾青素。另外短杆菌103(Brevibacteri—um)在石油里生长，发酵结束时生物量为3∥L，色素量仅有o．03m如干细胞。但因为烃类培养基产量较低，在生物技术上的应用困难很大。中科院武汉病毒研究所的张亮、朱湘民从土壤中分离出一株黄杆菌(Flavohacteriumspp)CF一60，该菌的生长需M92+，MgS04·7H20的最适浓度为o．2％；蛋白胨是该菌生长的最佳氮源，它不

4、能利用无机氮。种龄超过96h的菌体不能在新鲜的培养基中生长。经过54h的2L恒化器发酵，生物量达6．8班，色素产量为lo．6mg／IJ。该菌产生的类胡萝卜素成分简单，主要成分的含量为90．3％，改成分经初步鉴定视分子结构中含有羰基和羟基的虾青素。日本东京Kirin酿造公司和海洋生物技术研究所的科学家，已克隆了参与海洋细菌体内的红色色素“虾青素”生成基因。这些海洋细菌是从日本琉球岛东南部的庆良间诸岛海域分离出来的。这些基因可以编码将胡萝卜素转化为虾青素的酶。目前，科学家已将这些基因精确表达于大肠杆菌。2酵母菌有些种类的酵母菌能够合成虾青素，

5、目前发现的主要有红发夫酵母、粘红酵母BF一6、南极酵母Rhodotomlasp．NJ一298产虾青素的初步研究等。2．1红发夫酵母红发夫酵母是真菌界(Fun西)真菌门(Eumy—cota)半知菌亚门(Deutemmycotina)隐球酵母科35万方数据(Cryptococcaceae)红发夫酵母属(Ph拍a)的唯一一种，其繁殖方式为无性繁殖的芽殖，无有性繁殖。红发夫酵母以单细胞为主，有时形成假菌丝。红发夫酵母菌落因其细胞产类胡萝卜素而呈现橙红色，能发酵葡萄糖、麦芽糖、蔗糖和棉籽糖，产生与细胞表面相连的淀粉质化合物，有一个辅酶Q—10系统，

6、能不同程度的利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、纤维二糖、海藻糖、棉籽糖、可溶性淀粉、乙醇、仪一甲基菊粉苷、D一甘露醇、水杨苷、2一酮葡萄糖酸、DL一乳酸、琥珀酸、甘油。不利用乳糖、半乳糖、D一核糖、葡萄糖胺和D一阿拉伯糖，也不利用硝酸盐，但能水解尿素。其生长的温度范围0—27℃，G+C％含量48．3±o．18。红发夫酵母具有坚硬的细胞壁，其组成是异类的。它的酸、酶解聚作用显示葡萄糖和木糖是常见的细胞壁多糖单体单位。用水解酶对细胞壁进行部分水解能提高鱼类和家禽对虾青素的生物利用度。红发夫酵母(Pha伍arhodozyma)是虾青素含量丰富的酵母，具

7、有很强的发酵糖的能力，日渐受到人们的青睐。目前，国外主要利用红发夫酵母为菌种发酵生产虾青素。红发夫酵母具有作为虾青素生物来源的一些必要特征：作为合成虾青素一种主要的类胡萝卜素，不需要光照，能利用多种糖作为碳源进行快速异氧代谢，培养时间短，能够在发酵罐中高密度培养，色素提取后的菌体单细胞可作为饵料、饲料添加剂等。这些优点使红发夫酵母成为研究的重点。研究显示，向培养基中添加西红柿汁时，虾青素的合成能力大大提高。但野生型的红发夫酵母虾青素含量不够高，仅200～300mg／l【g，故而目前的研究主要集中在虾青素高产菌株的选育、廉价培养基的开发、培

8、养工艺的优化上。zs，Palayi等人研究了11个红发夫酵母菌株对99种化合物的利用情况。一些碳源被所有受试的菌株利用，还有一些化合物被受试的一些菌株利用，但不被其它菌株利用，一些可被利用的化