導語：蝦青素在畜牧養(yǎng)殖的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

蝦青素是一種具有多種生理功能的類胡蘿卜素，在畜牧養(yǎng)殖中具有重要作用。本文就蝦青素的理化性質(zhì)和來源，其對畜禽生長、繁殖和發(fā)育性能和產(chǎn)品營養(yǎng)價值等方面的影響，以及蝦青素的使用安全性問題進行了綜述，以為蝦青素在我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)中的開發(fā)和應用提供理論依據(jù)和生產(chǎn)實踐。蝦青素廣泛存在于動物界的酮式類胡蘿卜素中，具有鮮艷的紅色。蝦青素分子由中央多聚稀鏈和兩側的芳香環(huán)組成，不溶于水，具有親脂性。它不僅具有很強的色素沉積和特殊的著色能力，而且具有非常強的抗氧化性，比其他類胡蘿卜素高10倍，比維生素高550倍，被稱為超級維生素。研究表明，蝦青素具有抗氧化、抗腫瘤和增強免疫力等許多重要的生理和生物學功能，且對人體安全，在國外已被廣泛應用于食品、醫(yī)藥和飼料等行業(yè)[1]。目前蝦青素作為新型高效的飼料添加劑已被廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，然而其在畜禽養(yǎng)殖中的應用才剛剛起步。

1蝦青素的理化性質(zhì)及來源

1.1蝦青素的理化性質(zhì)。蝦青素的化學名稱為3，3′-二羥基-β，β′-胡蘿卜素-4，4′-二酮，具體構型如圖1所示。蝦青素分子中含有13個共軛雙鍵，以及在共軛雙鍵鏈末端的不飽和酮和羥基，其中羥基和酮基又構成了α-羥基酮。這些結構都具有比較活潑的電子效應，能向自由基提供電子或者吸引自由基的未配對電子，結構特點使其極易與自由基反應而清除自由基，起到抗氧化的作用。研究表明，蝦青素的抗氧化功能是許多其它功能的前提基礎[2]。根據(jù)碳碳雙鍵基團連接方式的不同，蝦青素中又分為反式結構和順式結構，但只有反式結構的蝦青素具有生物活性且較為穩(wěn)定，順式結構不能被動物吸收利用的。蝦青素有天然以及化學合成兩種存在方式，自然界中天然存在的蝦青素全部為反式結構，而化學合成的蝦青素中既有順式結構也有反式結構，所在使用時要注意鑒別和選擇。附圖蝦青素分子結構1.2蝦青素的來源。（1）生產(chǎn)中使用蝦青素來源有人工合成和天然獲取兩種方式。人工合成蝦青素是以類胡蘿卜素為原料，由β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)變?yōu)槲r青素需加上2個酮基和羥基。由于化學合成的蝦青素與天然蝦青素在功能、結構及安全性等方面上存在明顯的差異，人們更多的是開發(fā)生產(chǎn)天然蝦青素。（2）天然蝦青素主要是從酵母菌、藻類和水產(chǎn)加工廢棄物中提取。紅發(fā)夫酵母是最常用的酵母，目前在實驗室中已獲得高表達蝦青素的紅發(fā)夫酵母突變株(稱為MK19)，細胞內(nèi)蝦青素含量比野生型高17倍。利用過表達編碼蝦青素合酶的crtS基因構建陽性重組酵母株(CSR19)，發(fā)現(xiàn)蝦青素合成的相關基因表達量上調(diào)，蝦青素產(chǎn)量增加[3]。在蝦青素提取工藝上研究人員也在不斷創(chuàng)新。研究發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的超臨界流體技術相比，高壓均質(zhì)結合超聲波破碎法更適合從紅發(fā)夫酵母細胞中提取蝦青素，每克酵母細胞中游離蝦青素最大產(chǎn)量可達435.71±6.55μg[4]。藻類中雨生紅球藻(Haematococcuspluvialis)被認為是一種很有蝦青素商業(yè)生產(chǎn)前景的微藻，其蝦青素含量約占類胡蘿卜素總量的90%，總量可達2%~2%。但雨生紅球藻培養(yǎng)周期較長，需要光照，生產(chǎn)場所上受到一定程度的限制，并且藻類破壁提取蝦青素比較困難，目前還難以進行大規(guī)模生產(chǎn)[5-7]。鱉蝦加工工業(yè)產(chǎn)生的大量甲殼綱水產(chǎn)品的廢棄物也是蝦青素的重要來源，采用聚合劑提取系統(tǒng)可以從中提取蝦青素，產(chǎn)率較高但雜質(zhì)多。挪威海洋漁業(yè)工業(yè)采用青貯法來處理廢棄物，使蝦青素的回收率提高了約10%，同時大幅度提高了純度[8]。

2蝦青素在畜牧養(yǎng)殖中的應用

研究證明，蝦青素用于禽畜飼料可以增強機體免疫力，改善繁殖功能，以及提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，已被美國、歐盟、加拿大及日本等國確定為安全、高效的動物飼料添加劑。2.1增強畜禽機體免疫力，緩解炎癥。蝦青素能顯著增強機體局部和全身的免疫能力，抵抗機體炎癥，這種免疫調(diào)節(jié)特性與抗氧化性相結合，在防止疾病的發(fā)生與傳播中具有重要作用。蝦青素能抑制哺乳動物polsβ和λ的活性，但不影響polsα，γ，δ和ε的活性，其對polsβ和λ的抑制作用消除了TPA(12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯)誘導的炎癥反應[9]。在飼料中添加蝦青素可減少雛雞的總體死亡率，提高蛋雞的產(chǎn)蛋能力和總體健康狀況，降低沙門氏菌傳染病[10]。蝦青素可以緩解炎癥反應的報道主要集中在人和模式動物中，研究表明蝦青素可以緩解多種常見炎癥[11-15]，這對于在畜禽養(yǎng)殖中防治疾病具有借鑒作用。2.2改善畜禽繁殖性能。蝦青素不僅可以改善雌性動物的繁殖水平，而且也可以提高公畜的精液品質(zhì)。給育成雌性貂飼喂含有蝦青素的藻粉，黃體數(shù)、胚胎著床部位和胎兒數(shù)都有升高的趨勢[16]。將豬卵母細胞用添加蝦青素的成熟培養(yǎng)基在38.5或41℃下培養(yǎng)46h，發(fā)現(xiàn)顯著提高了41℃培養(yǎng)的卵母細胞的成熟、受精和發(fā)育至胚泡階段的水平，說明蝦青素通過發(fā)揮抗氧化作用改善了熱應激的豬卵母細胞的發(fā)育能力[17]。在牛黃體細胞中添加低濃度(<10nM)的外消旋蝦青素進行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)細胞培養(yǎng)液中黃體酮含量增加，表明補充蝦青素可能有助于提高受孕率[18]。在飼料中添加10×10-6(m/m)的蝦青素可提高魚的產(chǎn)卵率[19]，提高幼蝦的存活率和魚類的卵浮力和存活率，增加鮭魚育苗期的受精率、卵存活率和生長率[20]。按照0.01~1mg/kg•d體重蝦青素的添加量可增加公豬的射精量，提高仔豬的存活率和抗病力[21]。2.3提高畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)。由于蝦青素所特有的著色作用，飼喂蝦青素可以提高畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)。給肉雞飼喂添加蝦青素的飼料能夠使其羽毛、皮膚、喙以及腳呈現(xiàn)出紅色、金黃色。將蝦青素添加到蔗糖溶液中飼喂產(chǎn)蛋雞可增加蛋黃色澤，提高全蛋和蛋黃質(zhì)量[10]。在蛋雞飼料中添加5%的海產(chǎn)副產(chǎn)品可改善蛋黃的色澤，而且不影響蛋的感官特性。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中以蝦青素作飼料添加劑生產(chǎn)的水產(chǎn)品在歐美市場更受青睞，其價格也比普通的魚蝦高出許多[22]。用含有蝦青素的飼料飼喂大西洋鮭魚可增加組織中維生素A、C、E的含量，當添加量高于5.3×10-6(m/m)后還可增加類脂含量。另外，蝦青素在大西洋鮭魚肌肉中沉積后表現(xiàn)為獨特的紅色，很受消費者歡迎[23]。有報道認為，大西洋鮭和白色魚之間色素沉著差異不是由于其余肌肉的結合能力，而是由于色素的代謝或運輸?shù)牟町怺24]。

3蝦青素的使用安全性

（1）研究表明，蝦青素具有安全、無毒副作用的特點。連續(xù)服用蝦青素13周，試驗組和對照組小鼠在死亡率、體重、食物消耗量、臨床參數(shù)、眼科學、血液學、臨床化學、尿液分析、器官重量和尸檢時的總體觀察之間未觀察到顯著的生物學差異[25]。據(jù)相關報道，蝦青素對懷孕的澳洲白兔及胎兒無不良影響，既不會造成胎兔的死亡，也不會致畸，并且蝦青素的使用對澳洲白兔子代的性別比例無影響[26]。研究表明，連續(xù)服用8周富含蝦青素的物質(zhì)對人類的生命健康無不良影響，健康的成人每天可以安全地吸收6mg的蝦青素[1]。（2）作為一種天然的營養(yǎng)成分，蝦青素作為一種膳食補充劑在全世界得到推廣應用。美國食品藥品管理局于2009年將蝦青素批準作為魚飼料等多種動物飼料中的混合著色劑，用以提高水產(chǎn)動物的著色。歐盟批準天然的蝦青素可作為新食品資源，為膳食補充劑的原料[27]。在我國《飼料添加劑品種目錄(2013)》規(guī)定了著色劑蝦青素可用于飼料添加[28]。雨生紅球藻于2010年被國家食藥總局在新資源審評中批準為新食品資源，每日推薦攝入干重量≤0.8g，但嬰幼兒產(chǎn)品除外[29]。

4小結

隨著蝦青素生物活性的不斷發(fā)現(xiàn)和藥效試驗的逐步完善，研究表明蝦青素能延緩衰老，保持皮膚健康，增強免疫系統(tǒng)，預防心血管疾病等作用[30]，蝦青素在食品、藥品、化妝品等行業(yè)的應用越來越受到重視。然而，蝦青素在畜禽方面的作用研究較少，且很多作用機理尚未明確。

作者:張辰 譚秀文 萬發(fā)春 趙紅波 靳青 單位:山東師范大學生命科學學院