文 献 综 述

1.1虾青素的简介

虾青素(3,3-二羟基-4,4-二酮基-β,β′-胡萝卜素)，为萜烯类不饱和化合物，是一种类胡萝卜素，天然虾青素是自然界中最强的抗氧化剂之一。可以有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积。其清除氧自由基的能力是维生素C的6000倍，花青素的700倍。

天然虾青素是类胡萝卜素中唯一一种可以通过血脑屏障的物质，其抗氧化效果在所有类胡萝卜素中是最强的^[1]。另外有研究发现癌症的病发率或死亡率与类胡萝卜素的摄入量呈负相关，虾青素效果更为突出^[2]。Chew等在动物实验发现虾青素还可以显著提高小鼠体内淋巴细胞的功能。而且通过补充虾青素可以有效恢复老龄动物的部分免疫力^[3]。虾青素可以预防动脉硬化，提高高密度脂蛋白（High Density Lipoprotein, HDL）浓度，降低低密度脂蛋白(Low Density Lipoprotein, LDL)含量^[4]。当皮肤暴露于强光尤其是紫外光下会致氧化损伤，严重者会产生皮肤癌，机体摄入足够的虾青素、β-类胡萝卜素等抗氧化剂，可有效降低光照的伤害。因此，虾青素的抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力等功能可以使其在医药、食品、保健和化妆品等领域具有极高利用价值。

天然虾青素的主要来源是海产废弃物、红发夫酵母以及雨生红球藻。其中雨生红球藻中的虾青素含量远高于另外两者，被称为天然虾青素的”浓缩品”。因此，从红球藻中提取天然虾青素成为近年来国内外研究的热点以及生产天然虾青素最主要方法。

1.2雨生红球藻及破碎方法

雨生红球藻隶属绿藻门、团藻目、红球藻科、红球藻属、雨生种，是继螺旋藻、盐藻之后的另一种经济微藻。其在强光、高温、营养盐(氮、磷)饥饿、高盐等逆境胁迫条件下能够迅速合成并大量积累虾青素，通常可达1.5%-3%。

雨生红球藻的细胞壁较厚，直接用溶剂提取并不能将虾青素完全提取出来，虾青素的提取率低于50%，所以在提取之前一般都会先对雨生红球藻进行破壁。目前常用的破壁方法主要有物理破壁法、化学破壁法和酶法。

物理破壁法常用的有匀浆法、超声波辅助破碎法、直接研磨法、低温研磨法、冻融法等方法^[6]。利用机械力对破坏其细胞结构。常用化学破壁法有热酸法，即用无机酸（一般用盐酸）对红球藻的细胞壁进行处理，利用酸与细胞壁中糖类和蛋白质的作用改变细胞壁的空间结构，进而破坏细胞壁^[7]。酶法破壁主要利用溶菌酶破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4-糖苷键，使细胞壁中的不溶性黏多糖分解成可溶性的糖肽，导致细胞壁破裂。该法的破壁率在只达到70%左右，而且酶的成本较高，对工艺要求也较高，耗时较长^[8]，不利于大规模生产。相较而言，物理破壁法相比而言较好，对原料成分损失较少。而化学破壁法操作繁杂、耗时长，而且破壁过程中用到各种有机或无机试剂，成本较高，安全欠缺，产品易被化学试剂污染。酶法破壁对试验要求较高，耗时长，成本昂贵，且后续分离难度较大^[5]。

1.3虾青素的提取方法