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天然虾青素的超级抗氧化活性及其应用
时间:2025-07-24 来源:admin
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虾青素是一种红色的天然类胡萝卜素,广泛存在于鲑鱼、虾、蟹、观赏鱼和鱼卵中,以及植物叶、花和水果中。绝大多数海产甲壳类动物和鱼类都含有虾青素,但都是通过食物链从海洋微藻、浮游植物和浮游动物中获得的。这些海产动物通常都是人类的日常膳食,对人体绝对安全。


虾青素不仅能使鲑鱼的肉呈桃红色,虾、蟹的壳呈深红色,保证了水产动物具有良好的市场价值,而且它还是这些动物正常生长和存活所必需的营养物质。 


近年来的研究证实,天然虾青素具有强烈的抗氧化活性,被赞誉为“超级维生素 E”。作为人类的高级保健食品、药品和水产动物、家禽、家畜的饲料添加剂市场非常广阔。



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天然虾青素的超级抗氧化活性

天然虾青素具有特殊的分子结构,体外实验发现它是单线态氧的强大淬灭剂,具有清除氧自由基的强大能力,是一种极有效的p抗氧化剂。在雨生红球藻活细胞内,它作为光保护剂和强抗氧化剂,能够淬灭由强光和过度氧化产生的多种活性氧,防止活性氧对细胞的伤害。


天然虾青素比角黄素 、β-萝卜素和玉米黄素能更有效地阻止不饱和脂肪酸甲酯的过度氧化,其抗氧化活性是维生素 E 的550倍,是β-胡萝卜素、玉米黄素、叶黄素和角黄素等类胡萝卜素的10倍,被誉为“超级维生素 E”、 “超级抗氧化剂

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天然虾青素的生物学活性主要表现在以下几点:

1.1 保护皮肤免受光损伤

紫外辐射是导致表皮光老化和皮肤癌的重要原因。研究表明,虾青素对转谷胺酰胺酶具有特殊作用,能够在皮肤受光时消耗腐胺,而且口服虾青素对腐胺积累的抑制作用比口服维生素A更强。
 这说明虾青素的强抗氧化活性可作为潜在的光保护剂,用于阻止皮肤的光老化。


1.2 预防动脉硬化和相关疾病

临床医学研究表明,低密度脂蛋白的氧化是导致动脉硬化的重要原因。虾青素在体内具有显著升高高密度脂蛋白和降低 LDL 的功效,而β-胡萝卜素和角黄素则无此作用。
 因此推测虾青素能减轻载脂蛋白的氧化,可用做预防动脉硬化、冠心病和缺血性脑损伤的制剂。

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1.3 抗癌活性


 免疫学研究表明,口服类胡萝卜素具有抗癌作用,能直接作用于免疫系统,导致肿瘤缩小。给实验大鼠和小鼠饲喂虾青素,能显著地抑制化学物诱导的初期癌变,对暴露于致癌物质中的上皮细胞具有抗增殖作用和强化免疫功能的作用,而且存在着剂量效应。
 因此推测虾青素具有显著的抗癌特性。虾青素还能诱导肝脏中的酶,显著抑制小鼠的膀胱癌、大鼠的口腔癌和结肠癌、胃癌,要比 β-胡萝卜素更为有效。
 口服虾青素还能抑制乳腺癌的生长,其剂量效应在 β-胡萝卜素和角黄素中是不存在的。虾青素还能降低黄曲霉毒素的致癌性,对减少黄曲霉毒素诱导的肝肿瘤细胞的数量和体效果良好。


1.4 增强免疫系统功能
 单线态氧对动物的免疫系统具有细胞毒作用,它催化产生的自由基可加速巨噬细胞细胞膜的降解,导致吞噬效率降低和功能紊乱。
 虾青素能显著影响动物的免疫功能,在有抗原存在时显著促进脾细胞产生抗体的能力,增强 T 细胞刺激下人体内血细胞免疫球蛋白的产生,还能够部分恢复年老小鼠的体液免疫系统,表明在抗原入侵初期,虾青素能增强特异性体液免疫反应。
 虾青素还能增强小鼠释放白细胞介素-1α和肿瘤坏死因子 α,其作用比 β-胡萝卜素和角黄素强得多。由此认为,虾青素具有最佳诱导细胞分裂的活性和具有重要的免疫调节作用,可作为免疫增强剂使用。


1.5  维护眼睛和中枢神经系统的健康

人类视网膜中含有的多不饱和脂肪酸和高浓度氧化比任何其他组织中都高。当高能量蓝光作用于视网膜时,由光氧化产生的单线态氧和氧自由基就会对视网膜产生过氧化损伤。
 对于人和其他动物来说,膳食中的类胡萝卜素是保持眼睛健康所必需的,可将这些损伤性的活性氧淬灭,帮助保护视网膜抗氧化损伤,在临床上可用于治疗“年龄相关性黄斑变性”。最近的研究表明,虾青素能通过血脑屏障,有效防止视网膜的氧化和感光器细胞的损伤。
 说明虾青素在预防和治疗“年龄相关性黄斑变性”、改善视网膜功能方面具有良好效果。中枢神经系统( 包括大脑、脊髓和外周神经) 都富含不饱和脂肪酸和铁,代谢活性很高,极易受到氧化损伤,导致多种神经系统的疾病。
 虾青素具有保护中枢神经系统的能力,尤其是大脑和脊柱,能有效治疗缺血性的重复灌注损伤、脊髓损伤、Parkinson 氏综合症、Alzheimer 氏综合症等中枢神经系统损伤。


1.6 强化肌体的能量代谢
 口服虾青素能强化需氧代谢,可使人的肌肉力量和耐受力明显增强。饲喂虾青素还能使虾在胁迫环境中的存活率大大提高,作用效果与组织中的色素含量呈正相关。
 研究发现,对于人工养殖的大西洋鲑鱼鱼苗,如果饲料中虾青素的含量低于5.1μg·g-1,鱼苗将停止生长,低于1μg·g-1时鱼苗的存活率将直线下降到50%以下。
 可能虾青素作为一种细胞内氧的储存物质发挥作用,使鱼类和甲壳动物在通常池塘养殖的缺氧条件下得以存活。


1.7 抗感染活性

最新的研究表明,给小鼠饲喂富含虾青素的雨生红球藻藻粉,能p够明显降低幽门螺杆菌对胃的附着和感染,为此国外已开发了口服制剂作为抗感染制剂。虾青素二酯还具有抗感染药物的配合剂的作用,与阿司匹林同时服用可加强其药效。

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天然虾青素的应用

2.1 作为人类的高级营养保健食品和药品
 目前,国际上利用天然虾青素开发人类的高级营养保健食品和药品,其产品定位主要在强化免疫系统功能、抗癌、保护视网膜免受紫外辐射和光氧化、抗炎、预防血液LDL-胆固醇的氧化损伤等方面。
 最近日本又开发出两种皮肤外用制剂,以及含有虾青素的抗炎制剂和饮料,可用于保护皮肤免受紫外辐射的损伤。


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△云南绿A公司“一步法”养殖雨生红球藻


2.2 作为水产养殖业的饲料添加剂
 水产养殖业始终是虾青素最大的市场。在商业化的鱼类和甲壳类动物( 如鲑鱼、虾、蟹、虹鳟鱼等) 养殖厂,通常在饲料中添加虾青素以补充色素,可极大提高产品的市场价值。


 虾青素不仅仅做为水产养殖动物的着色剂,越来越多的证据证实,虾青素是水产动物必需的维生素,对它们的正常生长和健康养殖、提高存活率和繁殖率具有极为重要的作用。


大西洋鲑鱼的鱼苗要求在饲料中必需含有的虾青素不得低于5.1μg·g-1,否则会影响生长和存活。虾青素还能增加大西洋鲑鱼某些组织中维生素 A、C、E的含量;能刺激彩虹鲑鱼的免疫系统。


 虾青素还对对虾卵和幼虫的发育至关重要,在饲料中添加虾青素,可提高幼虾的存活率和红海鲤的卵浮力和存活率,强化红罗非鱼肝细胞的结构和糖原储存,并在鲑鱼育苗期能增加受精率、卵的存活率和生长率。

2.3 作为蛋禽和家畜工业的饲料添加剂

天然虾青素作为蛋禽和家畜的饲料添加剂,目前的市场容量为1.25亿美金,其需求还在不断地增长。在家禽饲料中添加虾青素,可使鸡蛋蛋黄增加色素含量,这是欧洲消费者首先考察的参数。它还能提高母鸡的产蛋率、促进蛋鸡的健康。


同时,在孵化初期的3周内还能促进鸡仔的生长和饲料利用率、降低鸡仔的死亡率、提高孵化率、抵抗沙门氏菌的感染、延长鸡蛋的货架期。虾青素作为饲料添加剂喂猪,可增加公猪的精液体积,提高猪仔的体积和存活率。


虾青素还是一种活性的抗胁迫因子,可增进饲养动物和家庭宠物的抗胁迫能力,将极端温度和其他突发的环境变化带来的体重丧失和免疫性降低减小到最低。


雨生红球藻粉中的酯化虾青素是一些药物配方中的首选成分,可预防和治疗马的肌肉机能障碍、奶牛的乳腺炎和幽门螺杆菌 引起的胃肠管道炎症。


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总结

虾青素作为自然界最强大的天然抗氧化剂之一,其卓越的自由基清除能力和独特的细胞修复功能,在抗衰老领域展现出革命性潜力。研究表明,它不仅能够有效中和自由基、减轻炎症反应,更能穿透血脑屏障,实现全身性的抗衰老保护。随着现代医学研究的深入,虾青素在皮肤护理、神经保护和心血管健康等领域的应用价值正被不断发掘。


文章来源:[1]魏东, and 严小君. "天然虾青素的超级抗氧化活性及其应用." 中国海洋药物 20.4(2001):6.
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