虾青素,即3,3’-二羟基-4,4’-二酮-β,β’-胡萝卜素,是一种萜类不饱和化合物,化学分子式为C40H52O4,分子结构中有两个β-紫罗兰酮环和11个共轭双键。虾青素广泛存在于自然界,如大多数甲壳类和鲑科动物、植物的叶子、花和果实、火烈鸟的羽毛等。虾青素具有抗氧化、抗肿瘤、防癌、增强免疫力、改善视力等多种生理功效
虾青素,又称虾黄和龙虾壳色素,是类胡萝卜素的一种,也是类胡萝卜素合成的高级产物。呈暗粉色,化学结构类似β-胡萝卜素。而β-胡萝卜素、叶黄素、角黄素和番茄红素都是类胡萝卜素合成的中间产物,因此虾青素具有自然界中最强的抗氧化活性。它广泛存在于生物世界,尤其是虾、蟹、鱼、藻类、酵母和鸟类的羽毛中,是海洋生物中的主要类胡萝卜素之一。虾青素抗氧化能力强,比普通维生素E高550倍,比天然β-胡萝卜素高10倍。动物实验表明,虾青素能清除NO、硫化物和二氧化硫,还能减少脂质过氧化,有效抑制自由基引起的脂质过氧化。虾青素具有抑制肿瘤发生、增强免疫力、清除体内自由基等多种生理功能。对紫外线引起的皮肤癌有很好的治疗效果。
天然虾青素是迄今为止自然界中发现的最强抗氧化剂。天然虾青素因其超强的抗氧化能力和广泛的应用而进一步拓展了市场。特别是近年来,人们对保健食品和天然化妆品的需求大幅扩大,其在食品和化妆品中的应用从2015年的12%增加到总需求的21%。2015年至2017年,中国虾青素行业总体需求规模分别为136.46吨、146.73吨和160.28吨,年均增长8%以上。
世界上现有两种虾青素生产工艺:化学合成和生物技术提取。化学虾青素在结构、功能、应用和安全性方面都不如天然虾青素。然而,天然虾青素的商业化生产存在成本高、产量低的问题,导致价格昂贵,无法与化学虾青素竞争。由于技术难度高,藻类种类有限,目前国内虾青素生产企业主要有云南爱尔发生物技术有限公司、荆州天然虾青素有限公司、云南蔡赟金科生物技术有限公司等。这些企业可以批量生产从雨生红球藻培养物中提取的天然虾青素,但产量远远不能满足天然虾青素的巨大市场需求。2015年,中国虾青素行业市场规模为836.43亿元,2017年突破991.54亿元,复合年增长率超过5%。虾青素因其优异的性质,在未来将广泛应用于医药、化妆品、保健食品等市场。
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