虾青素有关生产技术工艺学术论文(2)
虾青素有关生产技术工艺学术论文篇二
虾青素及其药理作用研究进展
[摘要]虾青素(Astaxanthin)即3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β-胡萝卜素，又称虾黄素。它广泛存在于自然界的海洋动物体、藻体及少数陆生植物体内，是一种萜烯类非维生素A源的类胡萝卜素，具有多种生物学功能，其中以降低血糖、保护心血管、抗癌、对骨骼的作用和提高免疫力作用尤为突出。本文就它的药理作用及其研究进展作一综述。
[关键词]虾青素;类胡萝卜素
1虾青素的来源及其化学结构
虾青素，化学名：3，3’-二羟基-4，4’-二酮基-β，β-胡萝卜素，主要来源于动物体内和羽毛中，尤其是水生动物体内(如虾、蟹)普遍存在。他的分子结构见图1，
在虾青素分子中，除了具有很长的共轭双键之外，在共轭双键链的末端还有不饱和的羟基和酮基，而羟基和酮基又形成α-羟基酮，这些结构都具有较活泼的电子效应，能够向自由基提供电子或者吸引自由基上未配对的电子而发生氧化还原反应。
2虾青素的主要药理作用
2.1降低血糖作用
陈志强等将虾青素用于各种糖尿病小鼠模型中，结果发现虾青素对四氧嘧啶所致高血糖小鼠有很好的治疗作用，对葡萄糖、肾上腺素引起的糖尿病小鼠也有明显降低血糖的作用，证明了虾青素对多种糖尿病小鼠具有明显的降血糖作用。
Uchivama等[1]在研究中发现抗氧化在治疗糖尿病导致的组织损伤中具有一定作用。在肥胖型Ⅱ型糖尿病小鼠模型实验中，证明了虾青素虽然不能增加胰腺中β细胞的数量，但它可以保护β细胞的功能，保证胰岛分泌胰岛素的能力，从而改善机体血糖的水平。
2.2心血管保护作用
罗仁勇等在天然虾青素胶囊对大鼠血脂影响的研究中发现，动物高脂饮食后，血浆中TC与TG均明显升高，HDL-C水平下降;而对高脂饮食动物给同时给与天然虾青素后，发现TC、TG水平明显降低，且呈剂量相关性，高浓度虾青素降低TC、TG程度更甚，表明天然虾青素有降低血脂的作用。推测虾青素可能通过减轻载脂蛋白的氧化，而用做预防冠心病、动脉粥样硬化和缺血性脑损伤的制剂[2]。这可能与其抗氧化性能有关。Hix等[3]实验表明，虾青素不但可以直接清除氧自由基，，减轻脂质过氧化和DNA损伤，还能阻断细胞膜上不饱和脂肪酸发生链式反应。由于此性质，三丁基氢过氧化物(t-ButOOH)、含氧基团过氧化氢(H2O2)以及抗坏血酸-Fe2+的促进脂质氧化过程，都能通过使用虾青素明显减轻其损伤。
2.3抗癌抗肿瘤作用
通过对天然类胡萝卜素的生理生化功能的研究，发现天然虾青素的抗癌抗肿瘤作用，国内外均有许多这方面的报道。它对α-苯芘(BaP)、黄曲霉素B1(AFB1)、α-硝基丙烷、二乙基亚硝酸(DEN)、N-丁基-N(4-羟丁基)亚硝胺和环磷酰胺等引起的致突变作用均有明显的抑制作用，能有效地预防口腔癌、肝癌、膀胱癌、大肠癌和乳腺癌等。有研究表明，虾青素还可抑制由甲基胆蒽诱导的纤维瘤(Meth-A)的转移。
2.4对骨骼的影响
裴凌鹏等在大鼠去卵巢骨质疏松模型中，发现虾青素具有类似雌激素样作用，可以改善骨质量，抑制大鼠去卵巢骨质疏松的发生。此外，在用H202作用MC3T3-E1成骨细胞，建立自由基损伤细胞模型中，也发现虾青素可以有效地防御与降低H202对成骨细胞的氧化损伤，进而通过淬灭自由基保护成骨细胞增殖，促进骨形成过程。
2.5增强免疫力作用
Jyonouchi[4]等通过体外试验证明，虾青素在有抗原存在时，能显著促进胸腺依赖抗原(TD-Ag)刺激下Th克隆细胞介导的抗体产生能力，增强T细胞刺激下人体内分泌IgM和IgG的细胞数量，补充虾青素有助于恢复老龄动物的体液免疫系统，在抗原入侵初期，增强动物的免疫功能。Lingnell等研究还发现，口服虾青素可明显增强人体的肌肉力量，增强体质，消除疲劳，提高机体耐受力。
3虾青素与其它类胡萝卜素
虾青素较其他类胡箩卜素相比有很强的抗氧化能力。MIKI等以含亚铁离子的血红素蛋白作为自由基产生者，亚油酸为接受者，采用硫代巴比妥酸法检测各种胡萝卜素及其衍生物和维生素E等的抗氧化性，结果发现虾青素抗氧化的能力最强，它比β-胡萝卜素高10倍，比维生素E高550倍。因此虾青素被称为“超级维生素E”。DI等研究多种类胡萝卜素消除氧自由基的能力，结果发现，虾青素消除氧自由基的能力最强，其次依次是α-胡萝卜素、β-胡萝卜索、红木素、黄体素、胆红素，消除能力最弱的是胆绿素。小鼠活体实验表明虾青素增强小鼠释放肿瘤坏死因子α和白介素-1的能力远强于胡萝卜素和角黄质。
4结语
天然虾青素的吸收效果和生物效价在同样浓度下要比合成虾青素高得多，因此，天然虾青素越来越受到人们的青睐。目前，虾青素已成为国内外研究的热点。虾青素的降低血糖、保护心血管、抗癌、对骨骼的作用和提高免疫力等作用使它具有较高的应用价值，其在食品添加剂、保健品、化妆品、水产养殖和医药等诸多领域具有很大的潜力，开发应用前景广阔。
参考文献：
[1] Uchivama K, NaitoY, Hasegawa G,et al. Astaxanthin protectsbeta-cells against glucose toxicity in diabetic db/db mice[J].Redox Rep, 2002,7(5):290-293.
[2]Murillo E.Hypereholesterolemic effect of canthaxanthin and astaxanthin in rats[J].Arch Latinoam Nutr.1992,48,4:409.
[3] HixLM, Lockwood SF, Bertram JS. Bioactive carotenoids:potent antioxidants and regulators of gene expression[J].Redox Rep, 2004,9(4):181-191.
[4] JYONOUCHI H. Astaxanthin a carotenoid without vitamin A activity augments antibody responses in cultures including T-helper cell clones and suboptimal doses of antigen [J]. Nutr, 1995, 125(10) :2483.
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