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目前,蝦青素的生產(chǎn)具有人工合成和生物獲取兩種方式.人工合成蝦青素不僅價(jià)格昂貴,而且同天然蝦青素在結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用及安全性等方面差別顯著.
由于兩端的羥基(-OH)旋光性原因,蝦青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R(也稱為左旋、消旋、右旋)這3種異構(gòu)型態(tài),其中人工合成蝦青素為3種結(jié)構(gòu)蝦青素的混合物(左旋占25%、右旋占25%,消旋50%左右),極少抗氧化活性,與鮭魚等養(yǎng)殖生物體內(nèi)的蝦青素(以反式結(jié)構(gòu)— —3S-3 S型為主)截然不同 .酵母菌源的蝦青素是100%右旋(3R-3'R),有部分抗氧化活性;上述兩種來(lái)源蝦青素主要用在非食用動(dòng)物和物資的著色上。只有藻源的蝦青素是100%左旋(3S-3 'S)結(jié)構(gòu),具有最強(qiáng)的生物學(xué)活性,CYANOTECH、FUJI、YAMAHA這樣的大企業(yè)經(jīng)過了多年的研究,用來(lái)作為人類的保健食品、高檔化妝品、藥品。
人工合成蝦青素的穩(wěn)定性和抗氧化活性亦比天然蝦青素低 .由于蝦青素分子兩端的羥基(-OH)可以被酯化導(dǎo)致其穩(wěn)定性不一樣,天然蝦青素90%以上酯化形式存在,因此較穩(wěn)定,合成蝦青素以游離態(tài)存在,因此穩(wěn)定性不一樣,合成蝦青素必須要進(jìn)行包埋才能穩(wěn)定。合成蝦青素由于只有1/4左右的左旋結(jié)構(gòu),因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。
人工蝦青素的生物吸收效果也較天然蝦青素差,喂食濃度較低時(shí),人工蝦青素在虹鱒魚血液中濃度明顯低于天然蝦青素,且在體內(nèi)無(wú)法轉(zhuǎn)化為天然構(gòu)型,其著色能力和生物效價(jià)更比同濃度的天然蝦青素低的多 .
利用化學(xué)手段合成蝦青素時(shí)將不可避免的引入雜質(zhì)化學(xué)物質(zhì),如合成過程中產(chǎn)生的非天然副產(chǎn)物等,將降低其生物利用安全性 .
隨著天然蝦青素的興起,世界各國(guó)對(duì)化學(xué)合成蝦青素的管理也越來(lái)越嚴(yán),如美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)已禁止化學(xué)合成的蝦青素進(jìn)入保健食品市場(chǎng).目前,蝦青素的生產(chǎn)一般傾向于開發(fā)天然蝦青素的生物(植物)來(lái)源,并由此進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。目前有能力商業(yè)化養(yǎng)殖雨生紅球藻生產(chǎn)天然蝦青素的只有5個(gè)國(guó)家的7家公司(美國(guó)Cyanotech公司、日本FUJI化學(xué)集團(tuán)<控制瑞典、夏威夷兩家工廠>、YAMAHA集團(tuán)、Biogenic公司、中國(guó)荊州市天然蝦青素有限公司、印度Bioprex公司、以色列Algatech公司),其余一些國(guó)家和企業(yè)大都處于研發(fā)階段。