虾青素的化学合成法概述

虾青素是萜类化合物β-胡萝卜素的一种，广泛存在于自然界中，具有较强的抗氧化活性和多种生理活性，应用于诸多领域.综述了虾青素的几种化学合成方法，再展望了虾青素的发展前景.     

虾青素对正常小鼠与衰老模型大鼠免疫指标的影响

虾青素是一种具有极强抗氧化和抗衰老活性的类胡萝卜素,在医药、食品和化妆品等方面有着广泛的应用价值.以小鼠和大鼠为研究对象,考察虾青素对生物体免疫性能的影响.通过对小鼠灌胃低(4mg/(kg·d))、中(20mg/(kg·d))、高剂量(100mg/(kg·d))的虾青素,考察实验组与对照组的免疫器官脏器指数、巨噬细胞吞噬功能和血清抗体水平.结果表明,各剂量组小鼠血清抗体水平均显著升高(p<0.01),中剂量组小鼠脾脏指数显著升高(p<0.05),中、高剂量组小鼠的胸腺指数和吞噬系数均显著升高(p<0.05).采用腹腔注射D-半乳糖的方式建立大鼠的致衰老模型,考察虾青素灌胃对其免疫器官脏器指数及其形态的影响.结果显示,衰老灌胃虾青素组与衰老对照组相比胸腺指数显著升高(p<0.01),同时D-半乳糖诱导致使的肝脏、胸腺和脾脏细胞损伤得到明显改善.由此可以看出,虾青素可提高非特异性免疫和体液免疫功能,该结果为虾青素免疫机理的进一步研究奠定了基础.     

生物素对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响

在摇瓶中研究生物素对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响.结果表明生物素的添加能促进细胞生长,但对细胞内虾青素含量的提高不利.添加10μg/L生物素时,最大比生长速率达到0.110 h-1;添加6μg/L生物素时,达到最大细胞干重9.95g/L,比没有添加生物素时的7.53g/L提高32%.添加2μg/L生物素时,达到最高虾青素产量和产率,分别为3 825 μg/L和53μg/(L@h),比没有添加生物素时的2 944 μg/L和41μg/(L@h)提高30%.没有添加生物素时,达到最高细胞虾青素含量391μg/g.利用添加2μg/L生物素的方法可以提高虾青素产量,这种方法为提高虾青素产量提供了一种简单廉价的方法.     

虾青素的抗肿瘤作用及其机制

通过论述虾青素的抗肿瘤作用及机制研究,旨在为临床肿瘤治疗相关研究及未来应用提供参考。     

摇瓶培养条件对Phaffia rhodozyma生物合成虾青素的影响

研究了在摇瓶间歇培养中影响 Phaffia rhodozyma生长及虾青素合成的多种因素。虾青素的合成与细胞的生长相关。初始葡萄糖浓度对 Phaffia rhodozyma的生长及虾青素的合成有较大影响。虾青素含量在含 3%葡萄糖的培养中生长时有较大值 2 .32 g/L;而细胞干重在初始葡萄糖浓度为 2 %时有较大值 2 .13g/L。低浓度的硫酸铵有利于虾青素的合成及细胞的生长。氧对虾青素的合成有最直接的影响。数值回归分析表明 ,虾青素的含量与发酵培养基溶解氧线性相关 (R2 =0 .987)     

雨生红球藻中虾青素酯的皂化及游离虾青素的纯化分离

研究了雨生红球藻细胞内提取的虾青素酯皂化水解成游离虾青素的工艺条件———碱浓度、皂化温度和时间对皂化反应的影响.结果表明:4 0g/LKOH -甲醇15℃下皂化10min ,可以将虾青素酯完全皂化,得到的游离虾青素含量最高,达到原料总类胡萝卜素含量的81.9% .经2 0 0目(0 .0 71mm)硅胶G柱层析后,薄层色谱分析表明:只有一个游离虾青素的色素斑点,用HPLC结合折光示差检测器测定可知:游离虾青素的纯度达到98%以上,产率达到16 .5 μg/mg(细胞干重) .     

维生素对红法夫酵母产虾青素的影响

采用单因素实验方法研究了不同维生素对红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)生长及虾青素积累的影响.结果表明:生物素、泛酸钙、肌醇、VB1可显著提高红法夫酵母的生物量、类胡萝卜素和虾青素的产量,其较适质量浓度分别为0.05,25.00,0.50,0.05 mg/L.VB12和核黄素对红法夫酵母的细胞生长有明显的促进作用,同时可略微提高虾青素产量,其较适质量浓度分别为0.50和0.005 mg/L;VB6、烟酸和叶酸虽然可促进细胞生长,但却明显抑制了虾青素的积累;而硫辛酸既抑制细胞生长也抑制其虾青素的积累.根据单因素实验结果,在培养基中按以上较适浓度添加生物素、泛酸钙、肌醇、VB1、VB12和核黄素,菌体生物量和虾青素质量浓度分别达到5.000 g/L和16.77 mg/L,较对照组分别提高了33.2%和108%.     

木瓜蛋白酶在虾仁加工废弃物中提取虾青素的应用

以大明虾虾仁加工废弃物为原料,利用木瓜蛋白酶对其进行水解,提取虾青素.均匀试验法及回归方程分析结果表明,酶解最适条件为:温度44.5℃、pH 5.51、时间92.6 min、加酶量1.30%.该条件下,湿虾壳总类胡萝卜素释放率为63.059μg.g-1,比直接用有机溶剂提取方法释放率提高19.879%.     

雨生红球藻的培养及虾青素累积条件的探讨

探讨了雨生红球藻(Haematoccuspluvialis) 712株的适宜培养条件及藻体诱导累积虾青素的培养基条件.重点研究了温度、pH和光照条件对雨生红球藻营养生长的影响,以及NaNO3 、Fe2 + 盐和乙酸钠浓度对雨生红球藻诱导累积虾青素含量的影响.结果表明,2 4℃、10 0 0～15 0 0lx连续光照,pH8.0左右的生长条件适合雨生红球藻游动细胞增殖,使平均生长速率达到0 .2 5 2d-1.通过正交试验表明缺氮培养基对于雨生红球藻细胞累积虾青素最为有利,虾青素含量达到6 .72 μg·mL-1,而FeSO4和乙酸钠浓度对虾青素的累积无显著性的影响     

2-脱氧葡萄糖对酵母虾青素积累及酶法提取的影响

2-脱氧葡萄糖是一种酵母细胞壁合成抑制剂,红发夫酵母培养中添加0．0005％—0．002％（w／v）的2-脱氧葡萄糖可使生物量基本保持不变,但能促进虾青素积累,在增加虾青素产量的同时缩短酶法提取的时间。当添加浓度为0．002％时,虾青素含量可提高到对照组的113．7％,若采用胞壁溶解酶对红发夫酵母破壁提取虾青素,作用12h提取率可达94．7％。同时,2-脱氧葡萄糖应在红发夫酵母培养的前36h添加。     

虾青素的药理作用研究进展

虾青素（astaxanthin）又称＂虾黄素＂,是类胡萝卜素的酮式含氧衍生物,全称为3,3′-2-二羟基-4,4′-二酮基-β,β′-胡萝卜素,分子式为C40H52O4。虾青素难溶于水,易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂[1]。胡萝卜素不仅是重要的天然色素,而且具有多种生理调节和保健功能,特别是其预防肿瘤和抗癌功能方面的研究在国内外越来越受到     

饲料中添加虾青素对斑节对虾生长和免疫指标的影响

 虾青素以不同质量分数(0,10,20,40,80,160 mg·kg^-1)添加到斑节对虾 Penaeus monodon 的饲料中投喂30 d,研究虾青素对斑节对虾［初始体质量（1.32±0.03 ）g］生长、存活和免疫指标的影响。结果显示：虾青素可提高斑节对虾的存活率,但无明显规律性;而增质量率和特定生长率,实验组和对照组间差异显著(P<0.05);就终末均质量而言,实验组与对照组差异显著(P<0.05),但实验组之间无显著差异(P>0.05);虾青素可提高斑节对虾酚氧化酶（PO）的活力,除10 mg·kg^-1和20 mg·kg^-1 组外,其余实验组与对照组差异显著(p<0.05),但对碱性磷酸酶(ALP)、过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)的活力无显著影响。以增重率、特定生长率和酚氧化酶（PO）活力为参考指标,虾青素适宜添加量为40～80 mg·kg^-1。     

利用添加乙醇增加Phaffia rhodozyma虾青素产量

研究了摇瓶中乙醇对Phaffiarhodozyma细胞生长和虾青素积累的影响 .乙醇的添加增加了虾青素产量 ,但抑制了细胞生长 .在细胞生长的不同阶段添加乙醇均能增加虾青素产量 ,差别不显著 .为提高虾青素产量 ,最佳乙醇添加浓度为 3g·L- 1.添加 3g·L- 1乙醇时 ,得到 3475 μg·L- 1和 4 19μg·g- 1的虾青素产量和含量 ,分别比对照提高了 12 %和 11% .该研究提供了一种简单而廉价的增加虾青素产量的方法 .     

复合维生素对雨生血球藻生长及虾青素积累的影响

采用淡水经济微藻雨生血球藻(Haematococcus pluvialis CH-1)为实验藻种, 研究了复合添加维生素B1(VB1)、B12 (VB12)和维生素H(VH)对雨生血球藻生长及虾青素质量浓度的影响.实验分别复合添加VB1/VB12、VB1/VH、VB12/VH和VB1/VB12/VH,每组各分6个浓度梯度.在4组复合添加实验中,VB1/VB12、VB1/VH、VB12/VH、VB1/VB12/VH的最佳添加质量浓度分别为100/0.5、100/5、0.5/5和1 000/5/50 μg/L.4组处理的细胞密度分别比空白提高了22.3%、21.5%、24.3%和20.9%,虾青素质量浓度分别比空白提高了24.1%、24.0%、26.5%和23.8%.此外,在该实验设定的添加浓度范围内,维生素的添加量为各组的最高浓度时,雨生血球藻的细胞密度和虾青素质量浓度均显著低于空白.结果表明,适量复合添加三种维生素中的两种或三种均具有促进雨生血球藻生长及虾青素积累的作用.     

雨生红球藻的培养及虾青素的提取与检测

以雨生红球藻为原材料,通过对光照条件、培养液pH和温度等条件的优化确定雨生红球藻在改良后的BBM培养基中的适宜生长条件;采用研磨结合超声波破碎的方法对雨生红球藻进行破壁,利用乙酸乙酯、丙酮和70%乙醇分别提取雨生红球藻中的虾青素,并通过紫外吸收光谱、红外吸收光谱以及高效液相色谱对虾青素的含量进行检测分析,确定虾青素的最佳提取方法。结果表明:在pH=8.0的改良BBM培养基中,光照度为2 000~2 500 lx时连续24 h光照条件下雨生红球藻能够快速生长和繁殖,采用研磨法破壁后利用乙酸乙酯提取虾青素的提取率可达91.41%。本实验优化了雨生红球藻的培养条件,确定了虾青素提取的有效方法,为雨生红球藻的扩大生产及深入研究奠定了基础。     

红发夫酵母生产虾青素的氮源补加策略

随着人类对天然虾青素需求的不断扩大,红发夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)以其易于培养的优点被选为当前虾青素生产极具潜力的微生物.实验主要从氮源调控入手,阐明虾青素生产机制,以期获得更高的虾青素产量.在微生物生长过程中,氮源的调控对细胞的生长和产物的积累至关重要.考察了在红发夫酵母生长过程中添加氮源对细胞生长及虾青素合成的影响.实验结果表明:补加不同种类的氮源及浓度对菌体生物量以及虾青素的产量有着不同的影响,在合适的时间点补加适量的氮源能明显促进虾青素的积累.根据实验结果,研究确定了最适的补氮时间为24h,最适的补加氮源为谷氨酸,最适的补加质量浓度为0.368g/L,在此补加条件下,虾青素的最大产量和产率分别为3.445mg/L和1.144mg/g,较对照组分别提高了36%和41%,这说明在细胞生长过程中补氮有利于虾青素的积累.     

葡甘露聚糖-虾青素复合物的表征及对AFB1致肉鸡肝损伤的影响

从红法夫酵母提取了葡甘露聚糖、虾青素并制备了葡甘露聚糖-虾青素(GM-ASTA)复合物,对其进行了红外光谱、热失重(TGA)和分子对接模拟分析,探讨了GM-ASTA复合物对黄曲霉毒素B1(AFB1)致肉仔鸡肝损伤的影响.结果表明:葡甘露聚糖和虾青素形成了复合物,前者主链通过范德华力和静电力与后者紧密结合. GM-ASTA复合物能显著地改善AFB1导致的肉鸡肝损伤后果,具有吸附AFB1并解除其毒性的双重功效.     

产虾青素红发夫酵母Phaffia rhodozyma的反应器培养

利用经过优化的简单培养基在5L机械搅拌式生物反应器中对产虾青素红发夫酵母Phaffia rhodozyma进行高密度培养．培养过程分两个阶段：初始阶段以细胞生长为主,大量积累酵母细胞;当细胞浓度达到一定的水平后,在培养中后期流加尿素,促进细胞内虾青素合成,提高虾青素产量．最终得细胞干重为30．8g／L,虾青素产量为28．1mg／L（以单位体积发酵液中的虾青素质量计）,虾青素含量为923．2ug／g（以每克干细胞中的虾青素质量计）,原料对细胞的转化率为0．359．研究结果为用红发夫酵母大规模培养生产虾青素奠定了基础．     

虾青素抑制H2O2诱导的HeLa细胞凋亡

为了阐明虾青素的抗氧化作用与细胞凋亡的关系,探究虾青素预处理对H_2O_2诱导HeLa细胞氧化应激的影响.通过CCK-8、活性氧探针染色、流式细胞术、蛋白质免疫印迹、实时荧光定量pcr等,分别检测细胞存活率和活性氧的积累、细胞凋亡、蛋白含量、基因相对表达量改变.结果表明虾青素预处理组细胞活力较对照组提高了29.54%以上且其可以将H_2O_2诱导的活性氧降低至对照水平,同时提高Nrf2蛋白表达量3倍之多,过氧化氢酶基因相对表达量1.5倍.说明虾青素可以有效缓解H_2O_2诱导的HeLa细胞氧化应激,从而抑制细胞凋亡.