蝦青素的天然來源有藻類、酵母、細菌、魚蝦等，而且許多藻類都可積累蝦青素，但只有雨生紅球藻能夠積累大量蝦青素( 7000-55000ug/g細胞，相當于干重的0.7%-5.5%)。因此適用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)天然蝦青素。來自紅球藥的蝦青素含有1%游離形式和99%酪化形式( 90%單酯和19%二酯)。此外，雨生紅球藻的蝦青素還具有以下優(yōu)點:

(1)抗氧化活性高

從雨生紅球藻中提取的蝦青素全部以(3S.3'S )的左旋形式存在，該結(jié)構(gòu)是抗氧化活性最高的異構(gòu)體。

(2)穩(wěn)定性好

雨生紅球藻的蝦青素大部分以酯化形式存在，酯化后的蝦青素更加穩(wěn)定。

(3)安全性

雨生紅球藻的蝦青素可以用于人類食用，鑒于從雨生紅球藻中提取蝦青素的安全性、抗氧化性和穩(wěn)定性，目前美國食品和藥物管理局僅批準從雨生紅球藻中提取左旋的(3S, 3'S)構(gòu)型蝦青素供人食用。

法夫酵母是能夠合成天然蝦青素的主要酵母菌種(蝦青素全部為(3R，3'R) 右旋異構(gòu)體，高達千重的0.5% )雖然法夫酵母能夠在發(fā)酵過程中快速生長，但由于其細胞壁過于堅硬使動物難以消化，需要通過機械或酶的方法破壞細胞壁以提高動物的吸收效率。某些類型的細菌，如短桿菌屬、乳酸分枝桿菌和一些屬于青霉屬的真菌也具有積累蝦青素的能力。

在蝦、蟹和一些魚類等水生動物中也含有蝦青素。在蝦蟹殼中的蝦青素含量不高，而且對于水產(chǎn)養(yǎng)殖而言高含量的灰分和幾丁質(zhì)會導(dǎo)致魚類消化不良，這使得甲殼類蝦青素在水產(chǎn)養(yǎng)殖的使用.上經(jīng)濟方面可行性不高。高等植物一般都無法合成蝦青素。近年來，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)種質(zhì)改良，在煙草、擬南芥、馬鈴薯和胡蘿卜等植物中可以實現(xiàn)蝦青素的異源表達，從而讓這些植物生產(chǎn)蝦青素。同樣，這些轉(zhuǎn)基因植物中的蝦青素含量也很低，并且它們的生長發(fā)育非常緩慢，很難實現(xiàn)商業(yè)化。

側(cè)金盞是目前已知可以合成天然蝦青素的高等植物。蝦青素主要集中在側(cè)金盞的花中，含量占干花重量的1.3%，其中花瓣，上部的含量最高，可達干重的3.3%。側(cè)金盞蝦青素也是3S, 3'S構(gòu)型的左旋異構(gòu)體，主要也是以酯化的形式存在。

各種生物中蝦青素的含量表

差異①:紅球藻蝦青素由約9%的酯化蝦青素和1%的游離蝦青素組成;酯化蝦青素包括單酯化蝦青素( 約占90%，其中一個脂肪酸分子連接到蝦青素分子的一端)和二酯化蝦青素(約占9%，其中兩個脂肪酸分子連接到蝦青素分子的兩端)。相反，合成蝦青素和酵母蝦青素完全是“游離”蝦青素( 非酯化，分子兩端沒有脂肪酸)。

蝦青素的3種異構(gòu)體化學(xué)結(jié)構(gòu)

差異②:紅球藻蝦青素、酵母蝦青素和工業(yè)合成蝦青素分子具有不同的構(gòu)型。存在三種不同的構(gòu)型，稱為非對映異構(gòu)體。紅球藻蝦青素含有100%的非對映異構(gòu)體(3S，3'S)。酵母蝦青素則完全是( 3R, 3'R)異構(gòu)體。工業(yè)合成蝦青素含有三種不同非對映異構(gòu)體的組合:它含有25%的(3S, 3'S) ( 與紅球藻蝦青素相同的分子形狀)，50%的(3R, 3'S) 非對映異構(gòu)體和25%的(3R, 3'R) 異構(gòu)體。

差異③:工業(yè)合成蝦青素和酵母蝦青素其成分單一，不含其他類胡蘿卜素。相比之下，紅球藻中除含有蝦青素外還存在其他類胡蘿卜素的自然復(fù)合。當從藻類中提取脂，質(zhì)時，所得到的提取物不僅主要含有紅球藻蝦青素，而且還含有其他天然存在的類胡蘿卜素。研究表明，不同手性的蝦青素具有不同的生物活性和功能。例如，左旋蝦青素比右旋和內(nèi)消旋蝦青素具有更高的抗氧化性和抗衰老活性，可見，識別蝦青素的手性十分重要。目前，區(qū)分手性的技術(shù)較少，一般采用高效液相色譜來識別，但其分析耗時長，所需樣品量較多。近期，國內(nèi)研究人員提供了一種利用光譜手段區(qū)分蝦青素同分異構(gòu)體的簡便方法。科研人員利用拉曼光譜技術(shù)，可以區(qū)分左旋、右旋和內(nèi)消旋的全反式蝦青素。

紅球藻蝦青素和合成蝦青素通過直接比較抗氧化活性的體外研究表明，紅球藻蝦青素的抗氧化活性是合成蝦青素抗氧化活性的14- 90倍不等。由于酵母蝦青素的分子結(jié)構(gòu)與合成蝦青素的分子結(jié)構(gòu)更相似(兩者都是非酯化的，都具有大部分或全部R非對映異構(gòu)體)，其抗氧化活性強于合成蝦青素,但弱于紅球藻蝦青素。

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