Astaxanthin
虾青素(astaxanthin)又称“虾黄素”,是一种从虾蟹外壳、牡蛎、鲑鱼及藻类、真菌和植物如福寿草中发现的红色类胡萝卜素。近年来已有研究表明,天然虾青素有较强的抗氧化活性,具有清除自由基、保护血管、降低胆固醇、护肤、保护视力、保护神经系统、预防老年痴呆、缓解关节疼痛等多方面的营养保健作用,而且对人体绝对安全。虾青素可保护皮肤免受紫外线的伤害,改善老化现象,增强免疫系统功能,降低心血管疾病和由化学因素诱发的癌症发病率,增加对滤过性病毒、细菌、真菌及寄生生物的抵抗力;维护眼睛和中枢神经健康;强化肌体需氧代谢,增强肌肉力量和耐受力。
鉴于虾青素卓越的生理功能, 它在国外已被应用于食品、医药和饲料等行业,虾青素作为人类的高级保健食品、药品,和水产动物、蛋禽、家畜的饲料添加剂有着非常广阔的市场。
一、虾青素的结构
8个异戊二烯(Isopene,2-甲基-1,3-丁二烯)单位组成的烯萜(Terpene),4个异戊二烯单位共轭双烯碳链连接两端的β-紫罗酮环(β-ionone ring)。共轭双烯碳链和α-羟酮结构为其发色基团,使之呈粉红色。 虾青素有两个手性(或不对称)中心,有3种旋光(左旋,S;右旋,R)异构体:左旋3S,3'S;内消旋3R,3’S和右旋3R,3’R。
图1、虾青素结构及其旋光异构体
在碳9,13,15双键上顺(Z,cis)反(E,trans)异构,可形成下列顺反异构体:all-E, (9Z), (13Z), (15Z), (9Z,13Z), (9Z,15Z), (13Z,15Z),和(9Z,13Z,15Z)。
图2、虾青素的顺反异构体
二、虾青素的理化特性
中文名 | 虾青素 |
化学名 | (3S,3’S)-3,3’-二羟基- 4,4’-二酮基-β,β-胡萝卜素醇 |
英文名 | Astaxanthin |
分子式 | C40H52O4 |
分子量 | 596.847 |
熔点 | 182.5°C |
最大吸收波长 | 二硫化碳503nm,甲醇472nm,正己烷466-467nm,氯仿485nm |
外观 | 纯虾青素是紫色针状结晶体,有光泽 |
溶解性 | 不溶于水,易溶于二硫化碳、丙酮、苯和氯仿等有机溶剂呈粉红色 |
稳定性 | 在酸、氧、高温及紫外光条件下均不稳定,易氧化降解 |
氧化产物 | 3,3’位羟基氧化为酮基,产物为鲜艳的虾红素(astacein),双烯碳链不易裂解 |
天然虾青素独特的分子结构,使其具有强大的清除氧自由基、抑制单线态氧的能力,是迄今为止人类发现自然界最强的抗氧化剂,其抗氧化活性远远超过现有的抗氧化剂。天然虾青素的抗氧化活性相当于维生素C的6000倍;天然VE的550-1000倍;天然 β-胡萝卜素的10倍;葡萄籽的60倍;黄体素的200倍 ;原花青素(OPC)的150倍;辅酶Q10的800倍 ;茶多酚的200倍 ;硫辛酸的75倍;番茄红素的7倍,因而被称为“超级维生素E”。
三、虾青素在饲料中应用
1、 作为饲用色素,改善体色,提高外观,皮肤和肌肉的色泽
2、 作为生物抗氧化剂,增加产品营养和延长货架期,提升商品价值
3、 作为天然激素,提高鱼卵受精孵化率,育苗存活率
4、 作为免疫增强剂,改善健康状态,提高养殖动物成活率
5、 改善生理功能,促进个体生长、提高成熟速度