動物藥用海洋生物學(xué)論文

1、藥用海洋生物學(xué)論文 題目：蝦青素價值綜述姓名：Tiffany所在院系：所在班級：指導(dǎo)教師：蝦青素價值綜述摘要：蝦青素(Astaxanthin)又稱“蝦黃素”，是一種從蝦蟹外殼、牡蠣、鮭魚及藻類、真菌中發(fā)現(xiàn)的紅色類胡蘿卜素(Tso M和Lam T T，1996)，化學(xué)名稱為3，3二羥基4，4二酮基，胡蘿卜素，分子式為，相對分子質(zhì)量59686，是一種萜烯類不飽和化合物，其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。其化學(xué)結(jié)構(gòu)由4個異戊二烯單位以共軛雙鍵形式連接，在其兩端有2個異戊二烯單位組成的六元環(huán)結(jié)構(gòu)，和一胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)相似。蝦青素呈粉紅色，具有特殊的著色功能，沉積在皮膚和肌肉等組織中，增加其營養(yǎng)價值并改善色澤；也能夠促

2、進抗體的產(chǎn)生，增強動物的免疫力等。本文綜述了蝦青素的生物學(xué)來源及其在醫(yī)藥保健、食品添加劑、飼料添加劑、化妝品方面的應(yīng)用。關(guān)鍵字：蝦青素 來源 應(yīng)用正文：1、 蝦青素的來源1.1從甲殼類水產(chǎn)品加工的廢棄物中提取蝦青素水生甲殼類動物中均含有蝦青素。目前，國外的蝦蟹加工業(yè)每年有l(wèi) 000萬噸的甲殼類廢棄物，從水產(chǎn)品加工的廢棄物中提取蝦青素既能增加經(jīng)濟收益，又有利于減弱廢水的色度，減少污染。從水產(chǎn)品加工的廢棄物中提取蝦青素雖效率低、成本高，但人工合成的蝦青素的生態(tài)安全性還未被證實之前，國內(nèi)外仍然廣泛采取這種方法生產(chǎn)蝦青素。1.2通過培養(yǎng)藻類生產(chǎn)蝦青素研究發(fā)現(xiàn)一些藻類也含有蝦青素，目前國內(nèi)外報道最多的是

3、雨生球藻(Hpluvialis)。雨生球藻是一種單細胞生物，在培養(yǎng)過程中，氮源缺乏，則在體內(nèi)積累蝦青素，若在培養(yǎng)基中添加二價亞鐵離子，蝦青素的合成能明顯提高，含量可達40mg/L培養(yǎng)液和43 mgg干細胞。雨生球藻生產(chǎn)蝦青素的特點是：單細胞生物繁殖快、培養(yǎng)簡單、易于提取，且藻粉可直接應(yīng)用于食品及飼料工業(yè)，降低了成本。除雨生球藻外，還有通過培養(yǎng)綠藻(chlorrela spp)提取蝦青素的報道。另據(jù)報道，衣藻(halamidomonas)、裸藻(euglena)、傘藻(acetabularin)等均含有蝦青素。1.3利用酵母菌生產(chǎn)蝦青素1976年，ANDREWES等人首次在法夫酵母中發(fā)現(xiàn)蝦青素，

4、引起了世人的極大關(guān)注。在野生酵母所產(chǎn)的10多種類胡蘿卜素中，蝦青素是最大的組分，占總類胡蘿卜素的40 95。法夫酵母已成為工業(yè)化生產(chǎn)蝦青素的優(yōu)良菌種。利用法夫酵母生產(chǎn)蝦青素的特點是：生產(chǎn)速度快，細胞中不但含有豐富的蛋白質(zhì)、脂類、維生素，而且還含有大量的不飽和脂肪酸及多種蝦青素的前體。2、 蝦青素的生物學(xué)功能及其應(yīng)用價值2.1蝦青素的醫(yī)藥保健價值抗氧化功能蝦青素是一類斷鏈抗氧化劑，具有較強的抗氧化性能，能向自由基提供電子或與自由基進行反應(yīng)，吸收自由基多余的能量，使得自由基變?yōu)榉腔钚缘幕蜉^穩(wěn)定的化合物，從而中斷自由基的氧化反應(yīng)過程，達到抗氧化反應(yīng)的目的。DI等研究了多種類胡蘿卜素猝滅分子氧的能力，

5、發(fā)現(xiàn)猝滅分子氧的能力為：蝦青素>一胡蘿卜素>一胡蘿卜素>紅木素>玉米黃質(zhì)>黃體素>膽紅素>膽綠素。MIKI 以含亞鐵粒子的血紅蛋白作為自由基產(chǎn)生者，采用硫代巴比妥酸法檢測各種類胡蘿卜素、維生素E等的抗氧化性，結(jié)果表明，蝦青素抗脂肪氧化的能力比B一胡蘿卜素高l0倍，比維生素E高550倍，因此蝦青素被稱為“超級維生素E” 。苗升浩等研究了蝦青素對內(nèi)皮細胞過氧化氫酶和超氧化物歧化酶1表達的影響，結(jié)果表明蝦青素可以增強清除內(nèi)皮細胞活性氧組族酶的表達，體現(xiàn)抗氧化機制的多樣性，并有潛在的維持內(nèi)皮功能的作用。宋曉冬等研究了蝦青素對ECV一304細胞的抗氧化作用及其作

6、用機制，結(jié)果表明，蝦青素能保護細胞膜不受損傷，提高細胞活力，降低ROS、MDA的含量，升高SOD活性和NO含量。同時，蝦青素還能顯著升高ATP水平和COX活性，線粒體跨膜電位有所升高。預(yù)防癌癥蝦青素預(yù)防腫瘤的作用可能是：蝦青素通過加強正常細胞間的連接能力，把致癌物誘發(fā)的細胞放在一個擴展的通訊網(wǎng)絡(luò)中，使其中的正常細胞占據(jù)優(yōu)勢，孤立癌細胞，減少癌細胞間的聯(lián)系，控制其生長，防止腫瘤轉(zhuǎn)化，從而抑制或減少癌癥的發(fā)生。在轉(zhuǎn)化階段，蝦青素能通過連接蛋白激活或重新活化信息的交換，破壞連接通道而干擾信息交流，抑制誘導(dǎo)的細胞發(fā)生惡化。汪振誠等引通過體外培養(yǎng)大腸癌SW1116細胞株發(fā)現(xiàn)，蝦青素對癌細胞增殖有較強的抑

7、制作用，有劑量反應(yīng)關(guān)系，高濃度的蝦青素能殺傷腫瘤細胞。TANAKA等發(fā)現(xiàn)服用蝦青素可明顯降低小鼠N甲基N(4羥丁基)亞硝胺(ONBBN)誘導(dǎo)膀胱癌的發(fā)生率；亦能明顯降低4硝基喹啉1氰化物誘發(fā)的F344大鼠口腔癌。抗高血壓Hussein等 進行了蝦青素抗高血壓的動物實驗。對白發(fā)性高血壓大鼠(SHR)連續(xù)喂食蝦青素l4d，可使SHR動脈血壓顯著降低；對易卒中SHR連續(xù)喂蝦青素(50 mg/kg )5周，其血壓降低顯著；蝦青素也延遲了SHR卒中的發(fā)生。為了研究蝦青素的作用機制，Hussein等用硝基L精氨酸甲基酯處理體外大鼠主動脈，用前列腺素 (PG )使大鼠主動脈收縮，而由蝦青素(110rnol/

8、L )引起以一氧化氮(NO)為中介的血管舒張。結(jié)果表明，蝦青素的抗高血壓作用可歸結(jié)為與NO相關(guān)的機制。為了驗證蝦青素抗高血壓的作用機制，Hussein等進一步研究了SHR食用蝦青素后對血管反應(yīng)性的影響。在無蝦青素干預(yù)下，評估了由苯腎上腺素、血管緊張素(Ang)和黃嘌呤黃嘌呤氧化酶(XanXOD)引起SHR胸主動脈收縮，由亞硝基鐵氰化鈉(SNP)引起SHR胸主動脈舒張，以及由乙酰膽堿(Ach)調(diào)節(jié)SHR胸主動脈內(nèi)皮舒張。研究顯示，蝦青素對SNP釋放的NO引起的血管舒張有顯著的調(diào)節(jié)作用(P<0.05)，但是對Ach引起的SHR內(nèi)皮舒張損傷修復(fù)無明顯的作用。另一方面，蝦青素可以改善由苯腎上腺素

9、、AnglI和XanXOD引起的收縮作用。蝦青素還可通過降低全血微通道輸送時間對血液流變性產(chǎn)生極大的影響。實驗結(jié)果顯示，蝦青素可以調(diào)節(jié)高血壓的血液流變性，包括通過交感神經(jīng)腎上腺素受體通路，特別是一腎上腺素受體敏感的正常化，以及通過減弱Ang和活性氧引起的血管收縮，來修復(fù)血管緊張狀態(tài)而發(fā)揮抗高血壓作用。 控制炎癥體外實驗發(fā)現(xiàn)，蝦青素表現(xiàn)出抑制炎性細胞因子類如NO、前列腺素 (PG)的產(chǎn)生、NO合酶(NOS)、環(huán)氧合酶2(COX2)、腫瘤壞死因子(TNF)和白細胞介素1(IL1)誘導(dǎo)作用的表達，抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)小鼠巨噬細胞系RAW264.7細胞和早幼巨噬細胞產(chǎn)生炎性介質(zhì)前體。它甚至能抑制N

10、O，PG，TNF和IL1的血清水平。除此之外，蝦青素還可抑制LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細胞內(nèi)核因子(NF)B p65亞單位的易位和NFB抑制蛋白(lB)激酶的降解。蝦青素可能通過以上途徑達到抗炎效果。Ohgami等 研究了蝦青素對體內(nèi)外LPS引起炎癥的影響，對雄性Lewis大鼠注射LPS引起葡萄膜炎。30 min前同時靜脈給予蝦青素或潑尼松龍，或30 min后用LPS處理。在LPS處理24 h后測定收集的眼房水中滲出細胞數(shù)和蛋白質(zhì)含量；RAW2647細胞用各種濃度的蝦青素預(yù)處理24 h，用l0mg/LLPS連續(xù)刺激24 h，測定體內(nèi)外PG，TNF和NO產(chǎn)物水平。結(jié)果表明，蝦青素通過抑制NO，

11、PG和TNF產(chǎn)物，直接阻礙NOS活性，而具有顯著的劑量依賴性抗炎作用。慢性B型胃炎、消化性潰瘍和胃癌的發(fā)生與幽門螺桿菌(HP)的感染有著密切的聯(lián)系。體外實驗表明，富含蝦青素的藻類和維生素C都可以有效抑制HP的生長，從而緩解胃部癥狀。蝦青素的抗炎性也被應(yīng)用于內(nèi)毒素誘導(dǎo)的眼色素層炎的小鼠身上，且有劑量依賴性，100 mg/kg的蝦青素抗炎作用與10 mg/kg的潑尼松龍相當(dāng)。增強機體免疫力以蝦青素等為主的某些類胡蘿卜素能增加免疫系統(tǒng)中B細胞的活力使機體能消滅外源入侵的病原體；能提高B細胞的助手細胞的能力，協(xié)助產(chǎn)生抗體并提高其他免疫組分的活性；能增加嗜中性白血球的數(shù)目，用以包圍細菌并分泌降解細菌的酶

12、：能增加自然殺傷細胞的數(shù)目。以消除機體內(nèi)被感染的細胞或癌細胞。在人體試驗中，尤以老年人，類胡蘿卜素可以減緩由衰老引起的免疫能力下降 。小鼠活體實驗表明蝦青素能顯著促進胸腺依賴抗原(TDAg)刺激時抗體的產(chǎn)生，分泌IgM和IgG的細胞數(shù)增加這一效應(yīng)尤其有助于恢復(fù)老齡動物的體液免疫，而葉黃素和一胡蘿卜素的這一效應(yīng)卻比較弱 。此外，蝦青素還能增強小鼠釋放白細胞介素一I和腫瘤壞死因子，其作用比一胡蘿卜素和角黃質(zhì)強得多。有抗原存在時，蝦青素也能顯著促進脾細胞產(chǎn)生抗體的能力增強T細胞刺激下人體內(nèi)血細胞免疫球蛋白的產(chǎn)生。消除時差癥日本大阪大學(xué)蛋白質(zhì)研究中心使用小白鼠作實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蝦青素有助于消除因時差反應(yīng)

13、而產(chǎn)生的“時差癥”，且它在消除時差癥方面的效果比常用的褪黑激素還要明顯。2.2蝦青素在飼料工業(yè)上的應(yīng)用水產(chǎn)品飼料蝦青素在防治水產(chǎn)品疾病方面有與對人類同樣的功用，可提高免疫力、提高成活率，對于長期困擾養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)營者的養(yǎng)殖品經(jīng)常病死的問題，喂以含有蝦青素的餌料是解決的方法之一。水生動物進食含有蝦青素的餌料后，會將蝦青素富集在皮膚、肉等組織中，使它們的皮膚、肉加深色澤，它們的營養(yǎng)價值也因蝦青素含量的增加而增加，有利于消費者的身體健康。禽畜飼料對于飼養(yǎng)的禽畜，蝦青素在防治疾病方面也有與對人類同樣的功效，蝦青素的提高免疫力和消炎能力使動物的成活率、生育能力提高，傳染病大大減少。蝦青素還可以提高家禽的產(chǎn)蛋率

14、。而且，家禽會將蝦青素富集在卵中，這樣不僅蛋黃的顏色變深，蛋的營養(yǎng)價值也大幅提高。2.3蝦青素在化妝品添加劑中作用用于面部護膚霜蝦青素的結(jié)構(gòu)特點使其極易與自由基反應(yīng)而清除自由基，起到抗氧化作用。用于護膚品，具有防止和延緩皮膚衰老作用和減少皺紋及雀斑的產(chǎn)生。應(yīng)用于美白、抗衰老的護膚霜中的配方示例(w)：粉末天然蝦青素0.2,可溶性蛋殼膜0.5,十六烷基磷酸甜菜堿0.5，角鯊?fù)?0.0，白蠟5.0十六醇4.0，司盤602.0，吐溫60 2.0，甘油5.0，香精0.1。對羥基苯甲酸甲酯0.1，去離子水加至100。此配方使肌膚潤澤、柔嫩、富有彈性，長期使用，能減少皺紋、祛色斑和增自，并延緩皮膚衰老等。

15、用于防曬化妝品紫外輻射是導(dǎo)致表皮光老化和皮膚癌的重要原 。蝦青素能有效清除體內(nèi)由紫外線照射產(chǎn)生的自由基，調(diào)節(jié)降低這些由于光化學(xué)引起的傷害。而且蝦青索對轉(zhuǎn)谷胺酰胺酶具有特殊作用，能夠在皮膚受光時消耗腐胺說明蝦青索的強抗氧化活性可作為潛在的光保護劑，用于阻止皮膚的光老化防止誘發(fā)皮膚癌。應(yīng)用于防紫外線的防曬乳液中的配方示例(w)：粉末天然蝦青素0.5，十六十八醇8，白油4.5，棕櫚酸異丙酯4.5，二甲基硅油1.5，SPP200 2.5，單甘酯2.5，羊毛脂1.5，聚乙二醇-6000 0.5，椰子油4，SPP-200 2.5，香精、防腐劑0.1，去離子水加至100。能持久抵御紫外線照射、抗氧化，消除自

16、由基，對曬黑、曬傷及衰老等有出色的防御效果，長時間抑制及淡化黑色素，給肌膚提供長效美自效果。用于化妝品的著色劑蝦青素可作為脂溶性的色素。具有艷麗的紅色和強的抗氧化性能。在化妝品中，不僅能有效地起到保色、保味、保質(zhì)等作用，而且還可作為長時間保持的著色劑，如唇膏、口紅等。2.4蝦青素的其他應(yīng)用 蝦青素除了具有上述用途之外，還可用于預(yù)防動脈粥樣硬化及相關(guān)疾病，這也要歸因于蝦青素的抗氧化性能。蝦青素可以降低或抑制血液中低密度脂蛋白(LDL)的氧化，使得血管壁上的沉積物減少，從而減少了動脈粥樣硬化的發(fā)生。另外，蝦青素還可用于防治眼科疾病，近似于維生素A的特性。尤其對糖尿病眼病的發(fā)生率有明顯降低的效果，可

17、作為治療糖尿病的輔助藥物。3、 結(jié)語綜上所述，蝦青素是一種具有生物活性的類胡蘿卜素產(chǎn)品，它對人體也具有抗氧化、增強免疫力等作用。另外，蝦青素?zé)o毒、無害，不會造成環(huán)境污染，是一種綠色添加劑，具有廣闊的市場前景。因此，加快蝦青素產(chǎn)品的研制開發(fā)，對于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)品、禽蛋，增強其國際競爭力，有十分重要的意義。參考文獻：1、MIKI W,YAMAGUCHI K，KONOSU SComparison of carotenoids in the ovaries of marine fish and shellfishJComp Biochem PhysiolB，1982，71(1)：7-11.2、汪洪濤，徐

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