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虾青素制取有那些种类

2022
07-03

13:40:01

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来源:化工仪器网

虾青素,又名虾黄质、龙虾壳色素,是一种类胡萝卜素,也是类胡萝卜素合成的别产物,呈深粉红色,化学结构类似于β-胡萝卜素。而β - 胡萝卜素、叶黄素角黄素番茄红素等都是类胡萝卜素合成的中间产物,因此在自然界,虾青素具有较强的抗氧化性。广泛存在于生物界,特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高,是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。

虾青素化学名称:3,3′-二羟基-4,4′-二酮基β-胡萝卜素, CAS No: 472-61-7,分子式C40H52O4,分子量为596.86。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、内消旋、右旋)这三种异构型态,其中人工合成虾青素为三种结构虾青素的混合物,极少抗氧化活性,与鲑鱼等养殖生物体内的虾青素截然不同 .酵母菌源的虾青素有部分抗氧化活性;两种来源虾青素主要用在非食用动物和物资的着色上。只有藻源的虾青素,具有较强的生物学活性。

虾青素有人工合成和生物获取两种方式:

人工合成即为化学方法,是从胡萝卜素制得虾青素;生物获取天然虾青素的方法,其生物来源一般有三种:水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母和微藻(主要是雨生红球藻)。

虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。这是鱼饲料中虾青素的主要来源,除了从藻类提取外,由于添加虾废料提取或产虾青素酵母提取两种方法比较贵,这也是化学合成的方法比较常用的原因。

生物获取

生物获取虾青素一般有三种:水产品加工工业的废弃物红发夫酵母微藻(雨生红球藻)。废弃物中虾青素含量较低,且提取费用较高。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比、雨生红球藻中虾青素含量却高达1.5%~3.0%,因此被看作是天然虾青素的“浓缩品”。 

海产废弃物提取

从水产品加工工业的废弃物、各种海产加工废料中提取。

酵母提取

酵母中的红发夫酵母菌落菌体产生虾青素等类胡萝卜素而呈红色,类胡萝卜素均匀地分布于细胞脂质中。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量为0.40%。

藻类提取

天然的虾青素主要来自雨生红球藻。雨生红球藻中虾青素含量为1.5%~3.0%,被看作是天然虾青素的“浓缩品”。

研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高,而且雨生红球藻所含虾青素及其酯类的配比(约70%的单酯,25%的双酯及5%的单体)与水产养殖动物自身配比极为相似,这是通过化学合成和利用红发夫酵母等提取的虾青素所不具备的优势。雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的较好生物。 

对比

人工合成虾青素的稳定性和抗氧化活性亦比天然虾青素低。由于虾青素分子两端的羟基(-OH)可以被酯化导致其稳定性不一样。天然虾青素90%以上酯化形式存在,因此较稳定,合成虾青素以游离态存在,因此稳定性不一样,合成虾青素必须要进行包埋才能稳定。合成虾青素由于只有1/4左右的左旋结构,因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。

吸收效果

人工虾青素的生物吸收效果也较天然虾青素差,喂食浓度较低时,人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓度明显低于天然虾青素,且在体内无法转化为天然构型,其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低的多。

生物安全

利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化学物质,如合成过程中产生的非天然副产物等,将降低其生物利用安全性 。

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