一、蝦青素是從哪里提取的
自然界的蝦青素來源(yuan)于藻類(lei)(lei)、細菌、浮(fu)游(you)植物。一些(xie)水生物種包(bao)括蝦(xia)蟹在內的(de)(de)甲殼(ke)類(lei)(lei)動物,由于長期(qi)食用這些(xie)藻類(lei)(lei)、細菌和(he)浮(fu)游(you)植物而外表呈現紅色,它們又被三(san)文(wen)魚(yu)、加(jia)力魚(yu)等(deng)(deng)魚(yu)類(lei)(lei),火烈鳥(niao)、雞、鴨等(deng)(deng)鳥(niao)類(lei)(lei)、家(jia)禽捕食,色素儲存在皮膚和(he)脂(zhi)肪(fang)組織(zhi)中使它們的(de)(de)皮膚和(he)羽(yu)毛也呈現紅色。因此,天(tian)然蝦(xia)青(qing)素也可從甲殼(ke)類(lei)(lei)動物、魚(yu)類(lei)(lei)、鳥(niao)類(lei)(lei)、家(jia)禽類(lei)(lei)中獲得。
研究發(fa)現很多(duo)種類(lei)的(de)藻(zao)類(lei)如雪藻(zao)、衣藻(zao)、裸藻(zao)、傘(san)藻(zao)等(deng)都含有蝦青(qing)素,其中(zhong)雨生(sheng)(sheng)紅球(qiu)藻(zao)對蝦青(qing)素的(de)積累(lei)量(liang)最(zui)高可達(da)到細胞干重(zhong)的(de)4%,積累(lei)速率和生(sheng)(sheng)產(chan)總量(liang)比其它綠藻(zao)類(lei)高,是(shi)(shi)目前公(gong)認生(sheng)(sheng)產(chan)天(tian)然(ran)蝦青(qing)素最(zui)好的(de)生(sheng)(sheng)物來源(yuan)(yuan)。細菌由于受其自身因素的(de)影響,利(li)用價值較低。紅法夫酵母被(bei)認為(wei)是(shi)(shi)目前真(zhen)菌發(fa)酵生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)最(zui)為(wei)合適的(de)蝦青(qing)素來源(yuan)(yuan)。從紅法夫酵母中(zhong)提取(qu)蝦青(qing)素是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)蝦青(qing)素的(de)主(zhu)要(yao)途(tu)徑之一。
雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)紅球藻(zao)(zao)(H.pluvialiso)是一種單細(xi)(xi)胞生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),在(zai)培養過程(cheng)中,在(zai)氮源(yuan)充足時(shi),可(ke)以促進細(xi)(xi)胞生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang);在(zai)氮源(yuan)缺乏(fa)時(shi),則(ze)能刺激(ji)細(xi)(xi)胞產生(sheng)(sheng)(sheng)并在(zai)體內積累蝦(xia)(xia)青(qing)素(su)。雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)紅球藻(zao)(zao)生(sheng)(sheng)(sheng)產蝦(xia)(xia)青(qing)素(su)具有細(xi)(xi)胞繁殖(zhi)快(kuai)、培養簡單、易于(yu)提取的特點,且藻(zao)(zao)粉(fen)可(ke)直接應用于(yu)食品(pin)及飼料工業,降低成本,因此被認為是一種很(hen)有蝦(xia)(xia)青(qing)素(su)生(sheng)(sheng)(sheng)產前景的微藻(zao)(zao)。國外優(you)良的雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)紅球藻(zao)(zao)藻(zao)(zao)體中蝦(xia)(xia)青(qing)素(su)一般(ban)約占類(lei)胡(hu)蘿(luo)卜(bu)素(su)總量的90%以上(shang),其生(sheng)(sheng)(sheng)產質量較好,以酯化態的形式存在(zai)占總類(lei)胡(hu)蘿(luo)卜(bu)素(su)的60%—80%,少量為游離(li)態形式。但雨(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)紅球藻(zao)(zao)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)條件相對要求高,培養周期長(chang),需光照(zhao)和破壁釋放蝦(xia)(xia)青(qing)素(su)等缺點。
綠(lv)球(qiu)藻(zao)(Chlorella zofingiensis)屬(shu)于綠(lv)藻(zao)門(men)小(xiao)球(qiu)藻(zao)屬(shu),具(ju)有(you)(you)容易培養(yang)、生(sheng)長快速、耐高(gao)溫(wen)和(he)極(ji)端pH、易在(zai)戶外(wai)培養(yang)等特(te)點。其合(he)成蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)兼(jian)具(ju)紅發夫酵(jiao)母和(he)雨生(sheng)紅球(qiu)藻(zao)二者的(de)(de)部分優勢特(te)征,可(ke)以利用有(you)(you)機(ji)物(wu)如葡萄糖為碳源和(he)能(neng)源在(zai)無光條(tiao)件下快速合(he)成蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su),最(zui)適(shi)生(sheng)長溫(wen)度和(he)最(zui)適(shi)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)合(he)成溫(wen)度24℃都接近室(shi)溫(wen)。碳氮比越高(gao)越有(you)(you)利于蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)合(he)成。蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)以酯化(hua)態(tai)形式在(zai)細胞(bao)質中(zhong)大量(liang)積累(lei),比較容易達到(dao)較高(gao)的(de)(de)細胞(bao)濃度,同時生(sheng)長繁殖與(yu)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)積累(lei)可(ke)同步進(jin)行。這(zhe)些(xie)特(te)性有(you)(you)利于簡化(hua)生(sheng)產設備,節約生(sheng)產時間,提(ti)高(gao)生(sheng)產效(xiao)率,為大規(gui)模(mo)培養(yang)提(ti)供有(you)(you)利因素(su)(su)(su)。但需要解(jie)決的(de)(de)是小(xiao)球(qiu)藻(zao)中(zhong)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)含(han)量(liang)遠低(di)于雨生(sheng)紅球(qiu)藻(zao)中(zhong)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)含(han)量(liang),可(ke)能(neng)是合(he)成途徑(jing)的(de)(de)缺陷導致。因此(ci),現階段有(you)(you)人利用基(ji)因工(gong)程手段,對蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)合(he)成途中(zhong)關(guan)鍵酶(mei)的(de)(de)基(ji)因表(biao)達進(jin)行調(diao)控(kong),或引入外(wai)源基(ji)因優化(hua)小(xiao)球(qiu)藻(zao)的(de)(de)蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)合(he)成途徑(jing),有(you)(you)可(ke)能(neng)突(tu)破生(sheng)理水平(ping)常規(gui)誘導增產蝦(xia)(xia)青(qing)(qing)(qing)(qing)素(su)(su)(su)的(de)(de)局(ju)限。
另據報道(dao),衣藻(halamidomonas)、裸藻(euglena)、傘(san)藻(acetabularin)等(deng)也(ye)含(han)有一(yi)定量蝦(xia)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(jin)價格昂貴,而且分子結構生(sheng)物學功能(neng)(neng)、應用效(xiao)果(guo)及生(sheng)物安(an)全性能(neng)(neng)方面和天然(ran)蝦青(qing)素(su)存在顯著差異(yi),進(jin)而促(cu)使天然(ran)蝦青(qing)素(su)的提取逐漸占(zhan)據(ju)主導(dao)地(di)位。
隨著對蝦(xia)青素(su)提(ti)取方法(fa)(fa)(fa)(fa)研究不斷(duan)深入,蝦(xia)青素(su)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)(yi)得到不斷(duan)優化和升級,尤其是在蝦(xia)青素(su)的(de)分離(li)和提(ti)純方面。目前天然(ran)蝦(xia)青素(su)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)方法(fa)(fa)(fa)(fa)主(zhu)要有(you)兩(liang)大類:生(sheng)(sheng)物發酵法(fa)(fa)(fa)(fa)和從甲殼類動(dong)物加工下腳(jiao)料中提(ti)取法(fa)(fa)(fa)(fa)。其具體的(de)分離(li)提(ti)純工藝(yi)(yi)有(you)堿提(ti)法(fa)(fa)(fa)(fa)、油脂溶(rong)出(chu)法(fa)(fa)(fa)(fa)、有(you)機(ji)溶(rong)劑萃(cui)取法(fa)(fa)(fa)(fa)、超臨界(jie)萃(cui)取法(fa)(fa)(fa)(fa)、酶解法(fa)(fa)(fa)(fa)、微波處(chu)理法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。
典型的通(tong)過動物甲殼超臨界(jie)萃(cui)取(qu)(qu)法提(ti)取(qu)(qu)蝦青素的工藝流程如下 :
蝦殼粉碎(sui)→稀酸處理→沖洗至中性→干(gan)燥→裝料→超臨界靜態萃取(qu)→超臨界循環萃取(qu)→收(shou)集→皂化→液相色(se)譜分(fen)析純化→包裝→冷凍(dong)保藏
從(cong)紅法夫(fu)酵(jiao)母(mu)中提取蝦青素工藝流程為:
紅(hong)法夫酵母菌體(ti)活化(hua)→接(jie)種→發酵→離心收集菌體(ti)→烘干(gan)→破壁處(chu)理(li)→浸提→濃(nong)縮→分(fen)析(xi)提取蝦青素(su)
應(ying)當(dang)指出,動物甲(jia)(jia)殼(ke)中的石灰質會影響蝦(xia)(xia)(xia)青素產(chan)(chan)量,動物甲(jia)(jia)殼(ke)提(ti)取(qu)(qu)法生(sheng)產(chan)(chan)條件(jian)要(yao)求苛(ke)刻,生(sheng)產(chan)(chan)成本高(gao)、產(chan)(chan)量較低、產(chan)(chan)品(pin)純(chun)度不高(gao)。因此,目前僅有少(shao)數國家應(ying)用這種技術生(sheng)產(chan)(chan)蝦(xia)(xia)(xia)青素。從(cong)紅法夫(fu)酵(jiao)母中提(ti)取(qu)(qu)蝦(xia)(xia)(xia)青素產(chan)(chan)量高(gao),但提(ti)取(qu)(qu)加工過程(cheng)中可能存在污(wu)染(ran)物的殘留、濃縮等問題。
(一)天然提取
從水(shui)產(chan)品加(jia)工(gong)廢棄物(wu)中(zhong)提(ti)取(qu)(qu)蝦(xia)青素被廣(guang)泛利(li)用,該(gai)法(fa)在創(chuang)造經濟收益的同時,能夠(gou)降低生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)廢水(shui)的色度、減少污(wu)染,常(chang)用堿(jian)提(ti)法(fa)、油溶法(fa)、有機(ji)溶劑法(fa)和(he)超臨界CO2萃取(qu)(qu)法(fa)等。
1、堿提法
堿(jian)(jian)提(ti)法(fa)(fa)(fa)是用酸(suan)將水(shui)產品加工下腳料甲殼中的(de)(de)CaCO3溶解,用堿(jian)(jian)(NaOH+Na2CO3)將與蛋白(bai)質結合的(de)(de)蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)分離,再(zai)將其中的(de)(de)蛋白(bai)質溶出,達(da)到提(ti)取蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)的(de)(de)目的(de)(de)。堿(jian)(jian)提(ti)法(fa)(fa)(fa)需(xu)消(xiao)耗大量(liang)的(de)(de)酸(suan)、堿(jian)(jian),其廢(fei)水(shui)對環境(jing)污染(ran)嚴重(zhong),而(er)且蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)在堿(jian)(jian)性環境(jing)下高溫(wen)處理時,被氧(yang)化(hua)成為鮮紅色的(de)(de)蝦(xia)紅素(su),因(yin)此堿(jian)(jian)提(ti)法(fa)(fa)(fa)所得(de)到的(de)(de)不是蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)而(er)是蝦(xia)紅素(su)或蝦(xia)青(qing)(qing)素(su)的(de)(de)其它降(jiang)解產物。近(jin)年來對堿(jian)(jian)提(ti)法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)研究報道較少。
2、油溶法
蝦(xia)青素的(de)分子(zi)結構使其具良(liang)好(hao)的(de)脂(zhi)(zhi)溶(rong)性,在油中對熱(re)有較好(hao)穩(wen)定性,因(yin)此(ci)用(yong)油作為溶(rong)劑(ji),通(tong)過(guo)油脂(zhi)(zhi)提(ti)(ti)取(qu),然(ran)后再純(chun)(chun)化。該法所用(yong)油脂(zhi)(zhi)主要為可(ke)食用(yong)油脂(zhi)(zhi)類,最(zui)常見的(de)是大(da)豆油,提(ti)(ti)取(qu)時油溫最(zui)好(hao)控制在80℃以下,油溫較高也會影響(xiang)蝦(xia)青素的(de)穩(wen)定性,油用(yong)量直接影響(xiang)蝦(xia)青素的(de)提(ti)(ti)取(qu)效率,提(ti)(ti)取(qu)后的(de)純(chun)(chun)化可(ke)采用(yong)層析(xi)方法進行。
該法(fa)具有產品安全(quan)、提取效(xiao)率(lv)高(gao)的特點(dian),但(dan)提取物不(bu)易與高(gao)沸點(dian)的油分(fen)離(li)(li),提取后含色素的油不(bu)易濃縮,故產品濃度(du)不(bu)高(gao),若要(yao)進一步分(fen)離(li)(li)純化,需(xu)采用分(fen)子蒸(zheng)餾等工(gong)藝,分(fen)離(li)(li)成本較高(gao)。
3、有機溶劑法
利用(yong)(yong)(yong)有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)蝦(xia)青(qing)素(su)(su),選(xuan)擇沸(fei)點低的(de)(de)(de)萃(cui)取(qu)(qu)劑(ji)(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)液經蒸(zheng)發獲(huo)得到高(gao)濃(nong)度(du)蝦(xia)青(qing)素(su)(su)油(you),蒸(zheng)餾技術還可以(yi)使溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)回(hui)收(shou)循(xun)環(huan)利用(yong)(yong)(yong)。常(chang)見的(de)(de)(de)有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)有(you)丙酮(tong)、乙醇(chun)、乙醚、石油(you)醚、二氯(lv)甲烷、氯(lv)仿、正己烷等。不同的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效(xiao)果不同,在研(yan)究中發現,丙酮(tong)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效(xiao)果最(zui)(zui)好(hao),而乙醇(chun)最(zui)(zui)差。為提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)效(xiao)率,采(cai)用(yong)(yong)(yong)減壓回(hui)流提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)的(de)(de)(de)方法,提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)溫度(du)最(zui)(zui)好(hao)控制在60℃左右。有(you)機溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)法提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)可采(cai)用(yong)(yong)(yong)浸(jin)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和回(hui)流提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)的(de)(de)(de)方法,浸(jin)提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)法又(you)可分為單罐(guan)多(duo)(duo)次重(zhong)復(fu)萃(cui)取(qu)(qu)和索氏提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)法;前者是(shi)將試樣(yang)放入勻(yun)漿器中提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),當溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)中的(de)(de)(de)蝦(xia)青(qing)素(su)(su)濃(nong)度(du)達到平衡后,將萃(cui)取(qu)(qu)液放出,再加(jia)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)進行下(xia)一(yi)次萃(cui)取(qu)(qu),重(zhong)復(fu)多(duo)(duo)次直到原料(liao)中蝦(xia)青(qing)素(su)(su)完全提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu);后者是(shi)改良(liang)的(de)(de)(de)單罐(guan)多(duo)(duo)次重(zhong)復(fu)萃(cui)取(qu)(qu),其優點是(shi)不斷(duan)用(yong)(yong)(yong)新鮮的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)進行提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu),萃(cui)取(qu)(qu)劑(ji)(ji)(ji)和原料(liao)始(shi)終保持最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)差,加(jia)快了萃(cui)取(qu)(qu)速度(du),提(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)了萃(cui)取(qu)(qu)率,最(zui)(zui)后得到的(de)(de)(de)萃(cui)取(qu)(qu)液濃(nong)度(du)較高(gao)。
4、超臨界CO2萃取法
超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界流體(ti)(ti)(ti)萃(cui)取(qu)技(ji)術就(jiu)是利用臨(lin)(lin)界流體(ti)(ti)(ti)的特殊(shu)性質(zhi),在高壓(ya)條件下與待分(fen)離(li)的固體(ti)(ti)(ti)或液體(ti)(ti)(ti)混合(he)物(wu)(wu)接觸(chu),調(diao)節系統(tong)的操(cao)作壓(ya)力和溫度,萃(cui)取(qu)出所需要(yao)的物(wu)(wu)質(zhi),隨后通過降壓(ya)或升溫的方(fang)法(fa),降低超(chao)(chao)臨(lin)(lin)界流體(ti)(ti)(ti)的密(mi)度,使萃(cui)取(qu)物(wu)(wu)得(de)到分(fen)離(li)。
超(chao)臨界CO2萃取得到(dao)(dao)的產品(pin)(pin)具有純度高、溶劑(ji)殘留少、無毒(du)副作(zuo)用等(deng)優點,與(yu)其它(ta)方(fang)法比(bi)較,該法可以避免蝦青(qing)素的降解,得到(dao)(dao)高品(pin)(pin)質的產品(pin)(pin),又(you)可以有效(xiao)地提取蝦青(qing)素,但由(you)于(yu)設備前期投(tou)資大、生(sheng)產技術(shu)要求(qiu)高,目前用于(yu)大規模工(gong)業生(sheng)產尚存(cun)在一定困難(nan)。
除上述方法(fa)外,還(huan)有人利用酶(mei)法(fa)提(ti)取(qu)(qu)(qu)蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su),選用某種較(jiao)好的(de)(de)絮(xu)凝劑將蛋白質和蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su)回收(shou)絮(xu)凝,然(ran)后采用酸性蛋白酶(mei)和中(zhong)性蛋白酶(mei)對蛋白質進行酶(mei)解,同時分(fen)離獲得蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su);還(huan)有將堿法(fa)和有機(ji)溶劑法(fa)結合的(de)(de)復(fu)合工(gong)藝提(ti)取(qu)(qu)(qu)蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su)等。但(dan)是(shi)水產(chan)品加工(gong)下腳料(liao)(liao)提(ti)取(qu)(qu)(qu)蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su)受到(dao)多方面(mian)制約,如下腳料(liao)(liao)的(de)(de)衛生(sheng)問題、生(sheng)產(chan)的(de)(de)環境問題、提(ti)取(qu)(qu)(qu)物(wu)(wu)的(de)(de)污染變(bian)(bian)質、廢棄物(wu)(wu)原(yuan)料(liao)(liao)中(zhong)蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su)含量(liang)高低變(bian)(bian)化對提(ti)取(qu)(qu)(qu)成本的(de)(de)影響,以及原(yuan)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)幾丁質、灰分(fen)、濕度(du)都(dou)限制蝦青(qing)(qing)(qing)素(su)(su)的(de)(de)提(ti)取(qu)(qu)(qu)。
5、紅發夫酵母生產
1976年(nian)首次在紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)(fu)酵母(mu)(mu)(Phaffia rhodozyma)中(zhong)發(fa)(fa)現蝦青(qing)素,紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)(fu)酵母(mu)(mu)屬于擔子菌綱的(de)(de)(de)(de)紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)(fu)酵母(mu)(mu)屬,是唯一天然可產蝦青(qing)素的(de)(de)(de)(de)酵母(mu)(mu),其反式(shi)蝦青(qing)素已于2000年(nian)獲得FDA批準(zhun),用于食品添加劑(ji)。紅(hong)發(fa)(fa)夫(fu)(fu)酵母(mu)(mu)以(yi)單細(xi)胞(bao)為主(zhu),有時形成假(jia)菌絲,繁殖(zhi)方(fang)式(shi)為無(wu)性繁殖(zhi)的(de)(de)(de)(de)芽(ya)殖(zhi),無(wu)有性繁殖(zhi),細(xi)胞(bao)中(zhong)不(bu)但含(han)(han)有豐富的(de)(de)(de)(de)蛋白質、脂類(lei)、維生素,而且(qie)還含(han)(han)有大量的(de)(de)(de)(de)不(bu)飽(bao)和脂肪酸及多種蝦青(qing)素的(de)(de)(de)(de)前(qian)體,其生長的(de)(de)(de)(de)溫度范圍0—27℃。在野生酵母(mu)(mu)所(suo)產的(de)(de)(de)(de)10多種類(lei)胡(hu)蘿卜(bu)素中(zhong),蝦青(qing)素是最(zui)大的(de)(de)(de)(de)組分,占總類(lei)胡(hu)蘿卜(bu)素的(de)(de)(de)(de)40%—95%。
紅(hong)發(fa)夫酵(jiao)(jiao)母已(yi)成為(wei)工(gong)業化生產蝦青素的(de)優良菌(jun)種,其生產蝦青素的(de)特(te)點是(shi):紅(hong)發(fa)夫酵(jiao)(jiao)母不需(xu)要光照,能(neng)(neng)利(li)用多種糖作(zuo)(zuo)為(wei)碳源進行快(kuai)速(su)異養代謝,發(fa)酵(jiao)(jiao)周期短,生產速(su)度快(kuai),能(neng)(neng)夠在(zai)發(fa)酵(jiao)(jiao)罐(guan)中(zhong)實現高密度培養,以及色素提取后菌(jun)體單細胞蛋白可作(zuo)(zuo)為(wei)餌料、飼(si)料添加劑等(deng)。
另(ling)外,有(you)人(ren)利用從(cong)葡萄園土壤中分離出的粘(zhan)紅(hong)酵(jiao)(jiao)母(mu),經過紫(zi)外線和EMS誘變(bian)處理獲(huo)(huo)得的突變(bian)株產生蝦(xia)(xia)青(qing)素,還(huan)有(you)人(ren)從(cong)保加利亞酸奶中分離出一種(zhong)深紅(hong)酵(jiao)(jiao)母(mu)(Phadotoralarubra),從(cong)南極海(hai)冰中分離的酵(jiao)(jiao)母(mu)菌(jun)也有(you)合成蝦(xia)(xia)青(qing)素的能力(li),這都有(you)可(ke)能成為獲(huo)(huo)取蝦(xia)(xia)青(qing)素的新途(tu)徑(jing)。
(二)化學合成
由(you)(you)β-胡(hu)蘿卜素(su)(su)轉變為(wei)蝦(xia)(xia)青素(su)(su)需加上2個(ge)酮基和2個(ge)羥基,化(hua)(hua)學(xue)(xue)合(he)成(cheng)比(bi)較(jiao)困難(nan)(nan),且產(chan)物(wu)大多(duo)為(wei)順(shun)式結(jie)(jie)構(gou),而生(sheng)物(wu)合(he)成(cheng)需要(yao)的(de)蝦(xia)(xia)青素(su)(su)大多(duo)數(shu)為(wei)反(fan)式結(jie)(jie)構(gou)。蝦(xia)(xia)青素(su)(su)的(de)合(he)成(cheng)需經多(duo)步化(hua)(hua)學(xue)(xue)和生(sheng)物(wu)催化(hua)(hua)反(fan)應(ying)才(cai)能(neng)完成(cheng),其(qi)中生(sheng)物(wu)催化(hua)(hua)作用是選(xuan)擇確定(ding)合(he)成(cheng)過程中間(jian)體碳(tan)原子的(de)立體構(gou)型(xing)或氧原子的(de)取代位(wei)置,化(hua)(hua)學(xue)(xue)合(he)成(cheng)的(de)主要(yao)前(qian)體物(wu)質為(wei)(S)-3-乙(yi)酸基-4-氧代-β-紫蘿酮,它是由(you)(you)不同的(de)微生(sheng)物(wu)對(R)-萜烯醇醋(cu)酸鹽的(de)不對稱(cheng)水解,后經萃取、反(fan)流分布及重結(jie)(jie)晶等技術處理(li)所(suo)得產(chan)物(wu),這種前(qian)體物(wu)質經過反(fan)應(ying)轉化(hua)(hua)為(wei)含(han)15個(ge)碳(tan)原子的(de)維悌希鹽,最后由(you)(you)2個(ge)維悌希鹽與1個(ge)含(han)10個(ge)碳(tan)原子的(de)雙醛反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)蝦(xia)(xia)青素(su)(su),該工藝十分復(fu)雜(za),合(he)成(cheng)比(bi)較(jiao)困難(nan)(nan),世界上只有個(ge)別企業(ye)用化(hua)(hua)學(xue)(xue)合(he)成(cheng)法工業(ye)化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)蝦(xia)(xia)青素(su)(su),且合(he)成(cheng)的(de)反(fan)式蝦(xia)(xia)青素(su)(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)(de)方法外,還可(ke)利用細菌、原(yuan)生動物、農作(zuo)物體內的(de)(de)β-胡蘿卜(bu)素作(zuo)為前體物質,通過(guo)轉基(ji)因技術將合成蝦青(qing)素的(de)(de)酶轉入相應農作(zuo)物中(zhong)合成蝦青(qing)素。但(dan)目前,這種生產(chan)蝦青(qing)素的(de)(de)方法僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)處于實驗(yan)研究中(zhong)。