蝦青素生產新工藝

專家姓名：陳派橋　　類別：新成果, 世界領先,國內空白

蝦青素（astaxanthin)化學名稱：3，3′-二羥基-4，4′-二酮基-β，β′-胡蘿卜素，分子式C40H52O4，分子量596.86，是一種萜烯類不飽和化合物，呈粉紅色，是600多種類胡蘿卜素中的一種。蝦青素易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有機溶劑。蝦青素易于氧化，氧化后變為蝦紅素(astacene)。是一種極具潛力的營養色素和抗氧化劑，具有強抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗機體著色等許多重要的生物學功能，在醫藥、化工、食品、水產養殖等行業具有廣闊的應用前景。
研究表明，蝦青素在促進抗體的產生、增強宿主的免疫功能，抗氧化、消除自由基方面的能力均強于β－胡蘿卜素。Miki（1991）以含亞鐵離子的血紅素蛋白作為自由基供體，亞油酸為受體，檢測各受試類胡蘿卜素、α－生育酚等的抗氧化性，結果表明蝦青素抗脂氧化的能力比β－胡蘿卜素高10倍，比維生素E高100倍。
研究表明，蝦青素對魚類的生長繁殖有很重要的作用，蝦青素可作為激素促進魚卵受精，減少胚胎的死亡率，促進個體生長，增加成熟速度和生殖力（Torrissen等，1994）。Johnson(1980)將紅法夫酵母添加到餌料中，鮭魚和鱘魚食用了經破碎細胞壁的紅法夫酵母后，蝦青素積累在皮膚和肌肉中呈紅色。這種魚富含營養、色澤鮮艷、味道好，在歐美市場很受青睞，其價格也要比普通的魚高出許多倍。因此在歐美國家鮭魚和鱘魚的養殖發展很快，紅鮭魚的蝦青素含量通常為5－20mg/kg鮮重，而其蝦青素的喂養濃度為40－150mg/kg餌料，以此來計算，每年蝦青素的產量需求既可達數十萬噸，總價值達數億美元。目前，我國的水產養殖發展很快，添加蝦青素，生產高檔水產品，前景十分廣闊。
蝦青素的來源：
1、從水產加工廢棄物中提取蝦青素
據美國報道，從螯蝦的廢棄物中提取蝦青素、蝦青素酯和蝦紅素，其產率高達153ug/g廢棄物。應當指出，廢棄物中的石灰質會影響蝦青素的產量，此法生產條件要求苛刻，生產成本高，產量較低，產品純度不高。因此，目前不僅有少數國家應用這種技術生產蝦青素。
2、利用藻類生產蝦青素
多種類的藻類能夠產生蝦青素，雨生紅球藻在生長過程中，若氮源缺乏，其體內會積累蝦青素；但這種藻類的生長條件苛刻，對水質、環境及光的要求很高，大規模生產依然存在難度（Johnson等，1991）。
3、利用酵母菌生產蝦青素
前發現紅法夫酵母、粘紅酵母BF－6等能夠合成蝦青素。
4、用化學合成法生產蝦青素
瑞士的羅氏公司用化學合成法生產的蝦青素，商品名為加麗素粉紅（Carophyllpink)，蝦 青素的含量為5％－10％。目前只有羅氏公司使用這一方法生產蝦青素。
5、天然提取物進行生物學轉化生產蝦青素
目前最新的蝦青素來源是對天然提取物進行生物學轉化，產品中蝦青素含量可達8%以上，目前此項生產技術為廣州市興科添加劑技術推廣中心所有。
隨著蝦青素的需求量越來越大,尋求新的生產蝦青素方法顯得尤其更為必要,廣州市興科添加劑技術推廣中心的技術人員,憑借對蝦青素生物轉化領域敏銳的前瞻性和洞察力，多年以來一直從事該領域的深入研究，利用天然物質作為原料，經進一步精制提純，作為蝦青素的中間體，再應用先進的生物學技術處理，轉讓成為蝦青素。本技術水平為國際先進，國內領先，為新蝦青素的來源增加了新的途徑，添補了此技術領域的空白，現技術工藝成熟,正在進一步產業化推廣。
一、產品 蝦青素主要技術指標：
1、蝦青素含量 ≥8%
2、鉛 (以Pb計)，mg/kg ≤0.5%
3、砷 (以As計)，mg/kg ≤0.5%
4、汞（以Hg計），mg/kg ≤0.1%
二、技術成熟程度：可實現產業化生產。
三、應用范圍
技術成果可以應用于支撐科技型企業，產業化生產蝦青素產品，同時開發蝦青素在醫藥、功能性食品、化妝品、水產飼料添加劑等方面的應用與銷售市場。
四、規模化生產成本情況：
以生產1公斤含量8%的蝦青素計算，原料成本2500元，加工費用100元/公斤。
固定資產投資500萬，流動資金1000萬，場地10000平方米，可年產10噸蝦青素產品。

發表時間：2007-03-27

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