天然虾青素的主要来源:雨生红球藻

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来源:天然虾青素 2019-08-14

天然虾青素的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( Phaffiarhodozyma)和微藻(雨生红球藻)。其中,废弃物中虾青素含量较低,且提取费用较高,不适于进行大规模生产。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比之下,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”

大量研究表明,雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其他绿藻高,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。此外,雨生红球藻中虾青素的结构以3S-3′S型为主,与鲑鱼等水产生物体内虾青素结构基本一致;而红发夫酵母中虾青素结构则为3R-3R型。

当前,雨生红球藻被公认为是自然界中生产天然虾青素的最好生物,因此,利用这种微藻提取虾青素无疑具有广阔的发展前景,已成为近年来国际上天然虾青素生产的研究热点。

炎热的夏天,有时候你会在平静的湖面上看到红色的水蒸汽。你所看到的红色就是天然虾青素,那是因为有些绿色的微藻受到了恶劣环境的压迫。压迫源于一系列的因素:食物匮乏、缺少水分、光照太强、温度太高或者极度寒冷。由于种种压力,微藻的细胞就积累显示出红色的色素虾青素。这是一种生存的机理—虾青素的积累保护了海藻不至于缺乏营养和或免遭强烈的光照。由于虾青素的保护特性,这些藻类可以连续四十年处于睡眠状态,不吃不喝还经受炎热的夏天或寒冷的冬天。一旦条件适宜,又会重返绿色,恢复活力。

图2虾青素分子

世界上很多植物和动物都含有虾青素,尤其在微藻和浮游植物中普遍存在,少数真菌和细菌中也含有。许多含有虾青素的微藻和浮游植物有机体处在食物链营养级的底端,因此,在许多动物中也含有虾青素。所有红色和粉色的海洋动物都含有天然虾青素,例如:鲑鱼、鳟鱼、虾和蟹都含有虾青素。这些动物的食物是以含虾青素的微藻和浮游植物为主,而各种各样的动物,如鸟、熊甚至人类又摄食这些海洋动物,所以在世界各处都能找到虾青素。

图3成长阶段快乐、健康的绿色红球藻细胞

图4遭受压力后的红球藻细胞(虾青素作为保护屏障可以使细胞在没有食物和水分的环境下存活40年)

虾青素属类胡萝卜素类,自然界主要由微生物和微藻产生,动物不能合成类胡萝卜素,只能通过食物链从植物或藻类中获得。近几年从雨生红球藻生产虾青素发展很快,因为雨生红球藻生长快、虾青素质量浓度高。雨生红球藻中的虾青素含量可达3%甚至更高,远远高于红发夫酵母中的含量,是鲑鱼肉中的1000-4000倍,因此雨生红球藻被看作天然虾青素的“浓缩品”,是天然虾青素最好的生物来源。

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