一、蝦青素是從哪里提取的
自然界的蝦青素來源于藻類(lei)、細菌(jun)(jun)、浮游植物(wu)(wu)。一(yi)些(xie)水生物(wu)(wu)種(zhong)包(bao)括蝦蟹(xie)在(zai)內的(de)甲殼類(lei)動物(wu)(wu),由于長(chang)期食用這些(xie)藻類(lei)、細菌(jun)(jun)和(he)浮游植物(wu)(wu)而外表呈現紅色,它(ta)們(men)又被三文魚(yu)、加力魚(yu)等魚(yu)類(lei),火烈鳥(niao)、雞、鴨等鳥(niao)類(lei)、家禽捕食,色素儲(chu)存在(zai)皮(pi)膚(fu)和(he)脂肪組(zu)織中(zhong)使它(ta)們(men)的(de)皮(pi)膚(fu)和(he)羽毛也呈現紅色。因此,天然蝦青素也可(ke)從甲殼類(lei)動物(wu)(wu)、魚(yu)類(lei)、鳥(niao)類(lei)、家禽類(lei)中(zhong)獲(huo)得。
研究發(fa)現很多種類(lei)的(de)(de)藻(zao)類(lei)如雪藻(zao)、衣藻(zao)、裸(luo)藻(zao)、傘藻(zao)等都含有蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su),其(qi)中雨生(sheng)紅(hong)球藻(zao)對蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)積累量(liang)最(zui)(zui)高可達到細(xi)胞干重的(de)(de)4%,積累速(su)率和生(sheng)產(chan)總量(liang)比其(qi)它(ta)綠藻(zao)類(lei)高,是(shi)(shi)目前(qian)公認(ren)生(sheng)產(chan)天然蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)最(zui)(zui)好的(de)(de)生(sheng)物來(lai)源(yuan)(yuan)。細(xi)菌(jun)(jun)由于受其(qi)自身因素(su)(su)(su)的(de)(de)影(ying)響(xiang),利用價(jia)值較低。紅(hong)法夫酵(jiao)母被認(ren)為(wei)是(shi)(shi)目前(qian)真菌(jun)(jun)發(fa)酵(jiao)生(sheng)產(chan)中最(zui)(zui)為(wei)合適的(de)(de)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)來(lai)源(yuan)(yuan)。從紅(hong)法夫酵(jiao)母中提取蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)是(shi)(shi)生(sheng)產(chan)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)主要途徑之一。
雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紅(hong)球(qiu)(qiu)藻(zao)(H.pluvialiso)是(shi)一(yi)種單(dan)細(xi)(xi)胞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物,在培(pei)養(yang)(yang)過程中,在氮(dan)源充足(zu)時,可以(yi)促進細(xi)(xi)胞生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang);在氮(dan)源缺(que)乏時,則能刺(ci)激細(xi)(xi)胞產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)并在體內積(ji)累(lei)蝦(xia)(xia)青(qing)素。雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紅(hong)球(qiu)(qiu)藻(zao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)蝦(xia)(xia)青(qing)素具有(you)(you)細(xi)(xi)胞繁殖快、培(pei)養(yang)(yang)簡(jian)單(dan)、易于提取(qu)的(de)(de)特(te)點(dian),且藻(zao)粉(fen)可直(zhi)接應用于食品及飼料工業,降低成本,因此被認為(wei)(wei)是(shi)一(yi)種很(hen)有(you)(you)蝦(xia)(xia)青(qing)素生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)前景的(de)(de)微(wei)藻(zao)。國外(wai)優(you)良的(de)(de)雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紅(hong)球(qiu)(qiu)藻(zao)藻(zao)體中蝦(xia)(xia)青(qing)素一(yi)般(ban)約占類(lei)胡(hu)蘿(luo)卜素總量的(de)(de)90%以(yi)上,其(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)質量較(jiao)好,以(yi)酯化態(tai)的(de)(de)形式(shi)存在占總類(lei)胡(hu)蘿(luo)卜素的(de)(de)60%—80%,少(shao)量為(wei)(wei)游離態(tai)形式(shi)。但(dan)雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紅(hong)球(qiu)(qiu)藻(zao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)條件相對要求(qiu)高,培(pei)養(yang)(yang)周期長(chang),需光照和破壁(bi)釋放(fang)蝦(xia)(xia)青(qing)素等缺(que)點(dian)。
綠(lv)球藻(Chlorella zofingiensis)屬(shu)(shu)于綠(lv)藻門小球藻屬(shu)(shu),具(ju)有(you)(you)(you)容易培(pei)養、生長快速、耐高(gao)(gao)溫和極端(duan)pH、易在戶(hu)外培(pei)養等(deng)特點。其合(he)成(cheng)(cheng)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)兼具(ju)紅發夫酵母和雨生紅球藻二者(zhe)的(de)部分優(you)勢特征,可(ke)(ke)(ke)以(yi)利(li)用有(you)(you)(you)機物如葡萄(tao)糖為(wei)碳(tan)源和能源在無(wu)光條件下快速合(he)成(cheng)(cheng)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su),最適(shi)生長溫度和最適(shi)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)合(he)成(cheng)(cheng)溫度24℃都接近室溫。碳(tan)氮比越高(gao)(gao)越有(you)(you)(you)利(li)于蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)。蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)以(yi)酯化(hua)(hua)態形(xing)式在細胞質中(zhong)大(da)量積累(lei),比較(jiao)容易達(da)到較(jiao)高(gao)(gao)的(de)細胞濃度,同(tong)時生長繁殖與蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)的(de)積累(lei)可(ke)(ke)(ke)同(tong)步進行(xing)。這些(xie)特性有(you)(you)(you)利(li)于簡化(hua)(hua)生產(chan)設備,節約生產(chan)時間,提(ti)高(gao)(gao)生產(chan)效率,為(wei)大(da)規模培(pei)養提(ti)供有(you)(you)(you)利(li)因(yin)素(su)(su)(su)(su)(su)。但需要解決(jue)的(de)是小球藻中(zhong)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)含量遠低于雨生紅球藻中(zhong)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)的(de)含量,可(ke)(ke)(ke)能是合(he)成(cheng)(cheng)途(tu)徑的(de)缺陷導致。因(yin)此,現階段有(you)(you)(you)人利(li)用基(ji)因(yin)工(gong)程(cheng)手段,對蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)合(he)成(cheng)(cheng)途(tu)中(zhong)關鍵酶的(de)基(ji)因(yin)表達(da)進行(xing)調控(kong),或(huo)引入外源基(ji)因(yin)優(you)化(hua)(hua)小球藻的(de)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)合(he)成(cheng)(cheng)途(tu)徑,有(you)(you)(you)可(ke)(ke)(ke)能突(tu)破(po)生理水平常規誘導增產(chan)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)(su)(su)的(de)局限。
另(ling)據報(bao)道,衣藻(zao)(halamidomonas)、裸藻(zao)(euglena)、傘藻(zao)(acetabularin)等(deng)也含有(you)一(yi)定量蝦青素。
二、蝦青素的提取方法
目前蝦青素的生產主要有化學合成和天然提取兩種方式,化學合成的蝦青素不僅價格(ge)昂貴,而(er)且(qie)分子結構生物(wu)學(xue)功能(neng)、應用效(xiao)果及生物(wu)安全(quan)性能(neng)方(fang)面和天(tian)然蝦(xia)青(qing)素(su)存(cun)在(zai)顯(xian)著差異,進而(er)促使天(tian)然蝦(xia)青(qing)素(su)的(de)提取逐漸占(zhan)據主導地位。
隨(sui)著對蝦青素(su)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)方(fang)法(fa)研(yan)究不斷(duan)深入(ru),蝦青素(su)生產工(gong)藝(yi)得到(dao)不斷(duan)優化(hua)和升級,尤其(qi)是在(zai)蝦青素(su)的分離和提(ti)(ti)(ti)純(chun)(chun)方(fang)面。目前(qian)天然(ran)蝦青素(su)的生產方(fang)法(fa)主要有兩大類:生物發(fa)酵(jiao)法(fa)和從甲殼類動物加工(gong)下腳料中提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)法(fa)。其(qi)具體的分離提(ti)(ti)(ti)純(chun)(chun)工(gong)藝(yi)有堿提(ti)(ti)(ti)法(fa)、油(you)脂溶(rong)出法(fa)、有機溶(rong)劑萃取(qu)(qu)法(fa)、超臨界萃取(qu)(qu)法(fa)、酶解法(fa)、微波處(chu)理法(fa)等(deng)。
典型的(de)通過動物(wu)甲殼超臨界萃取(qu)法提取(qu)蝦青(qing)素(su)的(de)工(gong)藝流程如下(xia) :
蝦殼粉(fen)碎(sui)→稀(xi)酸(suan)處理(li)→沖洗至中性→干燥→裝(zhuang)料→超(chao)臨(lin)界靜態萃(cui)取→超(chao)臨(lin)界循環萃(cui)取→收集→皂化→液相色譜分析純(chun)化→包裝(zhuang)→冷凍(dong)保藏
從紅法夫(fu)酵母中提(ti)取蝦青素工藝流(liu)程為(wei):
紅法夫酵母菌體活化→接(jie)種→發酵→離心收集菌體→烘干(gan)→破壁處理(li)→浸提(ti)→濃縮(suo)→分析提(ti)取(qu)蝦青素
應當指出,動物甲殼(ke)中(zhong)的石灰質會影響蝦(xia)青(qing)素產(chan)(chan)(chan)(chan)量,動物甲殼(ke)提取法(fa)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)條件要求苛刻,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)成本高、產(chan)(chan)(chan)(chan)量較低、產(chan)(chan)(chan)(chan)品純度不高。因此,目前僅(jin)有少數國家應用這(zhe)種(zhong)技術(shu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)蝦(xia)青(qing)素。從紅法(fa)夫酵母中(zhong)提取蝦(xia)青(qing)素產(chan)(chan)(chan)(chan)量高,但提取加工過程中(zhong)可能存在污染物的殘(can)留、濃縮(suo)等問(wen)題。
(一)天然提取
從水產品加(jia)工廢棄物(wu)中提取蝦青素被廣泛利用,該(gai)法(fa)在創造經濟收(shou)益的同時,能(neng)夠降(jiang)低生產加(jia)工廢水的色(se)度、減少污染,常用堿提法(fa)、油溶(rong)法(fa)、有機溶(rong)劑法(fa)和超臨界CO2萃取法(fa)等。
1、堿提法
堿(jian)提法(fa)是(shi)用(yong)酸(suan)將水產品加(jia)工下(xia)腳料甲(jia)殼中的(de)CaCO3溶(rong)解,用(yong)堿(jian)(NaOH+Na2CO3)將與蛋白(bai)質(zhi)(zhi)結(jie)合的(de)蝦(xia)青(qing)素分離(li),再將其(qi)中的(de)蛋白(bai)質(zhi)(zhi)溶(rong)出,達(da)到提取蝦(xia)青(qing)素的(de)目的(de)。堿(jian)提法(fa)需消(xiao)耗大量的(de)酸(suan)、堿(jian),其(qi)廢水對環(huan)境污染嚴重,而且蝦(xia)青(qing)素在堿(jian)性環(huan)境下(xia)高溫處理時,被氧化成為鮮紅色(se)的(de)蝦(xia)紅素,因此堿(jian)提法(fa)所(suo)得(de)到的(de)不(bu)是(shi)蝦(xia)青(qing)素而是(shi)蝦(xia)紅素或蝦(xia)青(qing)素的(de)其(qi)它降解產物。近(jin)年來對堿(jian)提法(fa)的(de)研(yan)究報道較少。
2、油溶法
蝦青素的(de)分子結構使其具良好的(de)脂(zhi)溶(rong)性,在(zai)油(you)(you)中對(dui)熱(re)有(you)較(jiao)(jiao)好穩定性,因此(ci)用(yong)油(you)(you)作為(wei)溶(rong)劑,通過油(you)(you)脂(zhi)提取(qu)(qu),然后(hou)再純化。該法所用(yong)油(you)(you)脂(zhi)主要為(wei)可(ke)食用(yong)油(you)(you)脂(zhi)類(lei),最常(chang)見的(de)是(shi)大豆油(you)(you),提取(qu)(qu)時油(you)(you)溫(wen)最好控(kong)制(zhi)在(zai)80℃以下,油(you)(you)溫(wen)較(jiao)(jiao)高(gao)也會影響蝦青素的(de)穩定性,油(you)(you)用(yong)量直接(jie)影響蝦青素的(de)提取(qu)(qu)效率,提取(qu)(qu)后(hou)的(de)純化可(ke)采用(yong)層(ceng)析方法進行。
該(gai)法具有產(chan)品安全、提取(qu)(qu)效率高(gao)的(de)特點,但提取(qu)(qu)物不(bu)易(yi)與高(gao)沸點的(de)油分(fen)離,提取(qu)(qu)后(hou)含色素的(de)油不(bu)易(yi)濃縮,故產(chan)品濃度不(bu)高(gao),若要進(jin)一(yi)步分(fen)離純化,需(xu)采(cai)用分(fen)子蒸餾(liu)等(deng)工(gong)藝(yi),分(fen)離成(cheng)本較高(gao)。
3、有機溶劑法
利用有機溶劑(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)蝦青素(su),選擇沸點低(di)的萃(cui)取(qu)(qu)劑(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)液經蒸(zheng)發獲得到高(gao)濃度蝦青素(su)油(you),蒸(zheng)餾(liu)技術還可以使溶劑(ji)(ji)回(hui)收循(xun)環利用。常見的有機溶劑(ji)(ji)有丙酮(tong)、乙醇(chun)、乙醚、石油(you)醚、二(er)氯甲(jia)烷、氯仿、正己烷等。不同(tong)的溶劑(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效果(guo)不同(tong),在研究中發現,丙酮(tong)的提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效果(guo)最(zui)好,而乙醇(chun)最(zui)差(cha)。為提(ti)(ti)(ti)高(gao)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效率,采用減壓回(hui)流(liu)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)的方法(fa)(fa),提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)溫度最(zui)好控制在60℃左右。有機溶劑(ji)(ji)法(fa)(fa)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)可采用浸(jin)(jin)提(ti)(ti)(ti)和(he)(he)回(hui)流(liu)提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)的方法(fa)(fa),浸(jin)(jin)提(ti)(ti)(ti)法(fa)(fa)又可分為單罐多(duo)(duo)次重復萃(cui)取(qu)(qu)和(he)(he)索氏提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)法(fa)(fa);前(qian)者是將試樣放入勻漿器(qi)中提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),當溶劑(ji)(ji)中的蝦青素(su)濃度達到平衡后(hou),將萃(cui)取(qu)(qu)液放出(chu),再(zai)加溶劑(ji)(ji)進(jin)行下一次萃(cui)取(qu)(qu),重復多(duo)(duo)次直到原(yuan)料中蝦青素(su)完全提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu);后(hou)者是改良(liang)的單罐多(duo)(duo)次重復萃(cui)取(qu)(qu),其優點是不斷用新鮮的溶劑(ji)(ji)進(jin)行提(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),萃(cui)取(qu)(qu)劑(ji)(ji)和(he)(he)原(yuan)料始終(zhong)保持最(zui)大(da)的濃度差(cha),加快了萃(cui)取(qu)(qu)速度,提(ti)(ti)(ti)高(gao)了萃(cui)取(qu)(qu)率,最(zui)后(hou)得到的萃(cui)取(qu)(qu)液濃度較高(gao)。
4、超臨界CO2萃取法
超臨(lin)界(jie)流(liu)體萃取(qu)技術就是利用臨(lin)界(jie)流(liu)體的特殊性(xing)質,在高壓(ya)條件下與(yu)待分離的固體或(huo)液體混(hun)合物接觸(chu),調(diao)節系統的操作壓(ya)力(li)和(he)溫度(du),萃取(qu)出所需要(yao)的物質,隨后通過降壓(ya)或(huo)升(sheng)溫的方(fang)法,降低超臨(lin)界(jie)流(liu)體的密度(du),使萃取(qu)物得到(dao)分離。
超臨界CO2萃取得(de)到的產(chan)品具(ju)有純度高、溶劑殘留少、無毒副(fu)作用等優點,與(yu)其它方(fang)法(fa)比較(jiao),該法(fa)可以避免蝦青素(su)的降解,得(de)到高品質的產(chan)品,又可以有效地提取蝦青素(su),但由于設備前期投(tou)資大(da)、生(sheng)產(chan)技術要求高,目前用于大(da)規模工業生(sheng)產(chan)尚(shang)存(cun)在(zai)一定困難。
除上述(shu)方法(fa)(fa)外,還有(you)人利用(yong)酶(mei)法(fa)(fa)提(ti)(ti)(ti)取蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su),選用(yong)某種較好的(de)(de)(de)絮凝劑(ji)將蛋(dan)白(bai)質和蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)回收(shou)絮凝,然后(hou)采(cai)用(yong)酸性(xing)蛋(dan)白(bai)酶(mei)和中性(xing)蛋(dan)白(bai)酶(mei)對蛋(dan)白(bai)質進(jin)行(xing)酶(mei)解,同時分離(li)獲得蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su);還有(you)將堿法(fa)(fa)和有(you)機溶劑(ji)法(fa)(fa)結合的(de)(de)(de)復合工(gong)藝提(ti)(ti)(ti)取蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)等。但是水(shui)產品加(jia)工(gong)下腳料(liao)提(ti)(ti)(ti)取蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)受(shou)到多方面(mian)制約,如下腳料(liao)的(de)(de)(de)衛(wei)生問題(ti)、生產的(de)(de)(de)環境問題(ti)、提(ti)(ti)(ti)取物的(de)(de)(de)污染變質、廢棄物原料(liao)中蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)含量高低變化對提(ti)(ti)(ti)取成本的(de)(de)(de)影(ying)響,以及原料(liao)中的(de)(de)(de)幾(ji)丁質、灰分、濕度(du)都限(xian)制蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)取。
5、紅發夫酵母生產
1976年首(shou)次在紅(hong)發(fa)(fa)夫酵(jiao)(jiao)母(mu)(Phaffia rhodozyma)中(zhong)發(fa)(fa)現蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su),紅(hong)發(fa)(fa)夫酵(jiao)(jiao)母(mu)屬于擔子菌綱的(de)(de)(de)紅(hong)發(fa)(fa)夫酵(jiao)(jiao)母(mu)屬,是(shi)唯一天然可產(chan)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)酵(jiao)(jiao)母(mu),其反式(shi)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)已于2000年獲得FDA批準(zhun),用(yong)于食(shi)品添加劑(ji)。紅(hong)發(fa)(fa)夫酵(jiao)(jiao)母(mu)以(yi)單細(xi)(xi)胞為(wei)主,有(you)時形成(cheng)假菌絲,繁殖方式(shi)為(wei)無(wu)性繁殖的(de)(de)(de)芽殖,無(wu)有(you)性繁殖,細(xi)(xi)胞中(zhong)不但(dan)含有(you)豐富的(de)(de)(de)蛋(dan)白質、脂類、維生素(su)(su)(su),而且還含有(you)大(da)量的(de)(de)(de)不飽和脂肪(fang)酸及多種(zhong)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)前體(ti),其生長(chang)的(de)(de)(de)溫度(du)范圍0—27℃。在野生酵(jiao)(jiao)母(mu)所產(chan)的(de)(de)(de)10多種(zhong)類胡(hu)蘿卜(bu)素(su)(su)(su)中(zhong),蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)(su)(su)是(shi)最大(da)的(de)(de)(de)組分,占總類胡(hu)蘿卜(bu)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)40%—95%。
紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)酵母(mu)(mu)已(yi)成為工(gong)業化生產(chan)蝦(xia)青(qing)(qing)素的(de)優(you)良(liang)菌種(zhong),其(qi)生產(chan)蝦(xia)青(qing)(qing)素的(de)特點是(shi):紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)酵母(mu)(mu)不需要光照,能(neng)利用多種(zhong)糖(tang)作(zuo)為碳(tan)源進行快(kuai)速異養代謝,發(fa)(fa)酵周期(qi)短,生產(chan)速度快(kuai),能(neng)夠(gou)在發(fa)(fa)酵罐中實現(xian)高密度培養,以(yi)及色素提取(qu)后(hou)菌體單細胞(bao)蛋白(bai)可(ke)作(zuo)為餌料、飼(si)料添加(jia)劑等。
另(ling)外,有(you)人利用從(cong)(cong)葡萄(tao)園(yuan)土壤中分(fen)離出(chu)的(de)粘紅酵母(mu),經過紫外線(xian)和EMS誘變處理(li)獲得的(de)突變株產生蝦(xia)青(qing)(qing)素,還有(you)人從(cong)(cong)保加利亞酸奶(nai)中分(fen)離出(chu)一種深紅酵母(mu)(Phadotoralarubra),從(cong)(cong)南極海冰中分(fen)離的(de)酵母(mu)菌(jun)也有(you)合成蝦(xia)青(qing)(qing)素的(de)能力(li),這(zhe)都有(you)可(ke)能成為獲取蝦(xia)青(qing)(qing)素的(de)新途徑。
(二)化學合成
由β-胡蘿卜素(su)轉變(bian)為(wei)蝦青(qing)素(su)需(xu)加上2個(ge)(ge)酮基和(he)2個(ge)(ge)羥基,化(hua)(hua)學(xue)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)比(bi)較(jiao)困難,且(qie)產(chan)物(wu)(wu)大(da)多為(wei)順(shun)式(shi)結構,而生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)需(xu)要(yao)(yao)的蝦青(qing)素(su)大(da)多數(shu)為(wei)反(fan)(fan)(fan)式(shi)結構。蝦青(qing)素(su)的合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)需(xu)經(jing)多步(bu)化(hua)(hua)學(xue)和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)催化(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應才能(neng)完成(cheng)(cheng)(cheng),其中(zhong)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)催化(hua)(hua)作(zuo)用是(shi)選擇(ze)確定合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)程中(zhong)間體(ti)碳(tan)原子(zi)的立體(ti)構型或氧原子(zi)的取(qu)代位置,化(hua)(hua)學(xue)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的主(zhu)要(yao)(yao)前體(ti)物(wu)(wu)質為(wei)(S)-3-乙酸基-4-氧代-β-紫蘿酮,它是(shi)由不同的微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對(R)-萜烯(xi)醇醋酸鹽的不對稱(cheng)水(shui)解,后經(jing)萃取(qu)、反(fan)(fan)(fan)流分布及重結晶(jing)等(deng)技術處(chu)理(li)所得產(chan)物(wu)(wu),這種前體(ti)物(wu)(wu)質經(jing)過(guo)反(fan)(fan)(fan)應轉化(hua)(hua)為(wei)含15個(ge)(ge)碳(tan)原子(zi)的維(wei)悌(ti)希鹽,最后由2個(ge)(ge)維(wei)悌(ti)希鹽與(yu)1個(ge)(ge)含10個(ge)(ge)碳(tan)原子(zi)的雙醛反(fan)(fan)(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)蝦青(qing)素(su),該工藝十分復雜,合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)比(bi)較(jiao)困難,世界上只有個(ge)(ge)別企業用化(hua)(hua)學(xue)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)法工業化(hua)(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)蝦青(qing)素(su),且(qie)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的反(fan)(fan)(fan)式(shi)蝦青(qing)素(su)價格昂貴。
(三)其它方法
除天然提取、化學合成等2種生產蝦青素的(de)方法外,還可利用細菌、原生動(dong)物、農作物體(ti)內的(de)β-胡(hu)蘿卜素(su)作為前(qian)體(ti)物質,通(tong)過(guo)轉基因技術將合(he)成蝦(xia)(xia)青素(su)的(de)酶轉入相應(ying)農作物中(zhong)(zhong)合(he)成蝦(xia)(xia)青素(su)。但(dan)目前(qian),這種生產蝦(xia)(xia)青素(su)的(de)方法僅僅處(chu)于實驗研(yan)究中(zhong)(zhong)。