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阿斯塔辛Astaxin天然蝦青素的來源

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2018.07.04
信息摘要:
由于天然蝦青素具有廣泛的應用價值和巨大的市場潛力,近年來,人們紛紛把目光投向了天然蝦青素的工業化生產。然而天然蝦青素的生產對養殖和提取的要求…

       由于天然蝦青素具有廣泛的應用價值和巨大的市場潛力,近年來,人們紛紛把目光投向了天然蝦青素的工業化生產。然而天然蝦青素的生產對養殖和提取的要求極高,到2011年為止,全球有能力做到商業化培育紅球藻并提取蝦青素的公司還屈指可數,其中除了蝦青素行業先驅瑞典拜爾力BioReal(Sweden)AB公司(1994年實現工業化生產)外,美國Cyanotech公司(1999年實現工業化生產)、以色列Algatech公司、印度Bioprex公司以及中國荊州天然蝦青素公司共計5家,但其產品品質和產量有很大的區別;在全球蝦青素市場的供應上,瑞典阿斯塔辛BioReal(Sweden)AB公司占據了全球份額的5成以上。

蝦青素主要存在于水生動物、藻類、真菌、細菌等生物類群中,這些生物都是蝦青素的潛在來源。目前,人們獲取蝦青素主要有以下途徑:

一、化學合成

人工合成蝦青素含量以順式結構為主,并且在人體內不能轉化成天然的反式構型。美國食品管理局(FDA)僅批準反式結構的蝦青素用于水產養殖的添加劑,中國農業部2011年318號公告也做了相同的規定。動物體對化學合成的蝦青素吸收能力較弱,并且與天然蝦青素相比其著色能力和生物效價低得多,隨著天然蝦青素產業的興起,這種低效的產品會逐漸被淘汰。但目前,由于人們越來越認知天然蝦青素的利用價值且生物來源的蝦青素產量還不夠高,化學合成的蝦青素在水產養殖中仍具有一定的優勢。

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二、甲殼類動物加工的廢棄物

甲殼類動物的甲殼中含有蝦青素,可以利用廢棄的甲殼提取蝦青素。當前,蝦蟹加工業每年有幾千萬噸的甲殼類水產品的廢棄物。但甲殼中蝦青素的含量很低,而灰分和幾丁質含量則較高,這極大地限制了蝦青素的提取和再利用。目前,挪威等國采用的青貯技術的回收率較高(180pg/g廢棄物),且純度也較其它處理方法高。但它的產量還是比較低,產品純度不高。而且其生產條件要求苛刻,生產成本高。因此,目前僅有極少數國家采用此途徑生產蝦青素。

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三、真菌

某些真菌也可以合成蝦青素,如紅發夫酵母、深紅酵母、粘紅酵母等。其中,紅發夫酵母中蝦青素積累量較高,野生株系中達細胞干重的0.05%左右,某些突變株系中最多可達0.3%,并且其中所合成的類胡蘿卜素中蝦青素是主要成分,因而是目前微生物發酵生產蝦青素普遍采用的菌株。紅發夫酵母也被認為是除雨生紅球藻外最為合適的蝦青素來源。但酵母內蝦青素的積累也受發酵時各種環境因子的影響,會隨發酵培養基的改變而改變,受溫度、PH值、溶氧、碳氮源等的影響也比較大。另外,與紅球藻相似的是,紅發夫酵母中蝦青素的積累與菌體的生長速率也是一對矛盾,往往是在改變發酵條件用于增加蝦青素的合成量時菌體的產率相應降低。

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四、雨生紅球藻

據目前所知雨生紅球藻是蝦青素含量最高的微藻,也是所有己知的蝦青素合成生物 體中積累量最高的物種,其積累量最高可達細胞干重的4%。除雨生紅球藻外,衣藻、綠球藻、柵藻、小球藻、雪藻等綠藻在不利的環境條件下也會積累或多或少的蝦青素;血紅裸藻中蝦青素的含量也可達細胞干重的0.5%。但包括雨生紅球藻在內的這些蝦青素合成綠藻的缺點是:通常生長較慢,需要較長的培養周期;蝦青素的積累是逆境脅迫的產物,在正常的生長條件下沒有合成或很少合成;誘導蝦青素積累的逆境脅迫與藻細胞生物量積累是一對矛盾。雨生紅球藻在生長過程中,在舒適的環境下,雨生紅球藻的綠色細胞可以活動,主要靠分裂繁殖。在惡劣的條件下,如缺乏營養或干燥,細胞會失去運動功能,形成很厚的細胞壁,以孢子的形式存在。當轉變成這種孢子形式的時候,雨生紅球藻就會聚集淀粉和脂肪作為細胞的能量和碳源。當脂肪合成后,細胞會產生蝦青素。

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綠色的能游動階段的雨生紅球藻細胞 紅色的成囊階段的雨生紅球藻細胞

蝦青素作為抗氧化劑可以保護脂肪不被氧化,以及保護細胞內的DNA鏈不受紫外線輻射的影響。這種囊狀形式的藻成為不動孢子,以這種形式,就算是在苛刻的條件下它也可以生存較長時間。目前,拜爾力公司培植的優質雨生紅球藻體中蝦青素占類胡蘿卜素總量的90%以上。蝦青素含量和雨生紅球藻中的蛋白量成反比。雨生紅球藻越成熟,其蝦青素含量越高,蛋白質越低。蛋白質越高其產品穩定性越差,也意味著產品質量越差(如圖所示)。目前,全球所有生產蝦青素的廠家中,只有瑞典阿斯塔辛Astaxin公司可以做到在不提純的條件下蝦青素含量最高。所以蝦青素產品的質量標準中蛋白質含量是取低不取高。

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五、astaxin蝦青素的來源

阿斯塔辛BioReal(Sweden)AB公司是目前世界上最大的雨生紅球藻(蝦青素)生產基地和全球供應商,是一家以科研為基礎的生物技術專業公司,擁有一批微藻生產和天然蝦青素的資深專家。其阿斯塔辛蝦青素的研發歷史可上溯至上世紀八十年代。八十年代初,畢業于瑞典烏普薩拉大學的艾克(?ke Lignell)博士即開始了有關蝦青素的基礎研究并掌握了大量試驗數據和研究論文論述,為日后的商業化生產奠定了堅實的基礎。九十年代上半葉艾克(?ke Lignell)博士帶領他的科研團隊創辦了BioReal(Sweden)AB公司并將他的科研成果轉化為實際應用,在世界上率先實現了利用雨生紅球藻提取天然蝦青素。

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雨生紅球藻被公認為是目前自然界中最直接、最潔凈、最天然的的蝦青素膠囊來源,雨生紅球藻又叫湖生紅球藻或湖生血球藻,是一種普遍存在的綠藻,屬于團藻目,紅球藻科。我們現在知道這種藻在適宜它生長的條件下廣泛存在于自然中。在與紅球藻相關的文獻中沒有任何有毒性的報道。大量研究表明雨生紅球藻對蝦青素的積累速率和生產總量較其它綠藻高,而且雨生紅球藻所含蝦青素及其酯類的配比(約70%的單酯,25%的雙酯及5%的單體)與水產養殖動物自身配比極為相似,這是通過化學合成和利用紅發夫酵母等提取的蝦青素所不具備的優勢。此外,雨生紅球藻中蝦青素的結構以3S一3 ’S型為主,與鮭魚等水產生物體內蝦青素結構基本一致;而紅發夫酵母中蝦青素結構則為3R一3 R型。

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1994年,阿斯塔辛BioReal(Sweden)AB公司率先實現雨生紅球藻的工業化生產并提取蝦青素,建廠伊始,拜爾力公司除了在瑞典本土建立了紅球藻的養殖基地外,在夏威夷的毛伊島也設立了紅球藻的養殖基地,在實際生產中發現,開放式的養殖方式由于很容易受到海洋潮汐、風向、環境、大氣、溫度、光照等的影響和污染而影響紅球藻中蝦青素的累積以及蝦青素的品質,于是,為了保護阿斯塔辛拜爾力( AstaReal?)品牌更優異的品質,2011年富士化學果斷關閉了夏威夷的養殖基地而把所有產能全部遷回瑞典本土。

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迄今為止,無論是紅球藻的養殖方式還是蝦青素的提取工藝,拜爾力公司在全球蝦青素生產領域都是首屈一指的,其獨一無二的全程控制及參數優化的生物反應器確保了產品質量的一流及穩定從而奪得了2009年亞太保健品領域創新大獎。

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