动物药用海洋生物学论文

1、药用海洋生物学论文 题目：虾青素价值综述姓名：Tiffany所在院系：所在班级：指导教师：虾青素价值综述摘要：虾青素(Astaxanthin)又称“虾黄素”，是一种从虾蟹外壳、牡蛎、鲑鱼及藻类、真菌中发现的红色类胡萝卜素(Tso M和Lam T T，1996)，化学名称为3，3二羟基4，4二酮基，胡萝卜素，分子式为，相对分子质量59686，是一种萜烯类不饱和化合物，其结构式如图1所示。其化学结构由4个异戊二烯单位以共轭双键形式连接，在其两端有2个异戊二烯单位组成的六元环结构，和一胡萝卜素的结构相似。虾青素呈粉红色，具有特殊的着色功能，沉积在皮肤和肌肉等组织中，增加其营养价值并改善色泽；也能够促

2、进抗体的产生，增强动物的免疫力等。本文综述了虾青素的生物学来源及其在医药保健、食品添加剂、饲料添加剂、化妆品方面的应用。关键字：虾青素 来源 应用正文：1、 虾青素的来源1.1从甲壳类水产品加工的废弃物中提取虾青素水生甲壳类动物中均含有虾青素。目前，国外的虾蟹加工业每年有l 000万吨的甲壳类废弃物，从水产品加工的废弃物中提取虾青素既能增加经济收益，又有利于减弱废水的色度，减少污染。从水产品加工的废弃物中提取虾青素虽效率低、成本高，但人工合成的虾青素的生态安全性还未被证实之前，国内外仍然广泛采取这种方法生产虾青素。1.2通过培养藻类生产虾青素研究发现一些藻类也含有虾青素，目前国内外报道最多的是

3、雨生球藻(Hpluvialis)。雨生球藻是一种单细胞生物，在培养过程中，氮源缺乏，则在体内积累虾青素，若在培养基中添加二价亚铁离子，虾青素的合成能明显提高，含量可达40mg/L培养液和43 mgg干细胞。雨生球藻生产虾青素的特点是：单细胞生物繁殖快、培养简单、易于提取，且藻粉可直接应用于食品及饲料工业，降低了成本。除雨生球藻外，还有通过培养绿藻(chlorrela spp)提取虾青素的报道。另据报道，衣藻(halamidomonas)、裸藻(euglena)、伞藻(acetabularin)等均含有虾青素。1.3利用酵母菌生产虾青素1976年，ANDREWES等人首次在法夫酵母中发现虾青素，

4、引起了世人的极大关注。在野生酵母所产的10多种类胡萝卜素中，虾青素是最大的组分，占总类胡萝卜素的40 95。法夫酵母已成为工业化生产虾青素的优良菌种。利用法夫酵母生产虾青素的特点是：生产速度快，细胞中不但含有丰富的蛋白质、脂类、维生素，而且还含有大量的不饱和脂肪酸及多种虾青素的前体。2、 虾青素的生物学功能及其应用价值2.1虾青素的医药保健价值2.1.1抗氧化功能虾青素是一类断链抗氧化剂，具有较强的抗氧化性能，能向自由基提供电子或与自由基进行反应，吸收自由基多余的能量，使得自由基变为非活性的或较稳定的化合物，从而中断自由基的氧化反应过程，达到抗氧化反应的目的。DI等研究了多种类胡萝卜素猝灭分子

5、氧的能力，发现猝灭分子氧的能力为：虾青素>一胡萝卜素>一胡萝卜素>红木素>玉米黄质>黄体素>胆红素>胆绿素。MIKI 以含亚铁粒子的血红蛋白作为自由基产生者，采用硫代巴比妥酸法检测各种类胡萝卜素、维生素E等的抗氧化性，结果表明，虾青素抗脂肪氧化的能力比B一胡萝卜素高l0倍，比维生素E高550倍，因此虾青素被称为“超级维生素E” 。苗升浩等研究了虾青素对内皮细胞过氧化氢酶和超氧化物歧化酶1表达的影响，结果表明虾青素可以增强清除内皮细胞活性氧组族酶的表达，体现抗氧化机制的多样性，并有潜在的维持内皮功能的作用。宋晓冬等研究了虾青素对ECV一304细胞的抗氧化

6、作用及其作用机制，结果表明，虾青素能保护细胞膜不受损伤，提高细胞活力，降低ROS、MDA的含量，升高SOD活性和NO含量。同时，虾青素还能显著升高ATP水平和COX活性，线粒体跨膜电位有所升高。2.1.2预防癌症虾青素预防肿瘤的作用可能是：虾青素通过加强正常细胞间的连接能力，把致癌物诱发的细胞放在一个扩展的通讯网络中，使其中的正常细胞占据优势，孤立癌细胞，减少癌细胞间的联系，控制其生长，防止肿瘤转化，从而抑制或减少癌症的发生。在转化阶段，虾青素能通过连接蛋白激活或重新活化信息的交换，破坏连接通道而干扰信息交流，抑制诱导的细胞发生恶化。汪振诚等引通过体外培养大肠癌SW1116细胞株发现，虾青素对

7、癌细胞增殖有较强的抑制作用，有剂量反应关系，高浓度的虾青素能杀伤肿瘤细胞。TANAKA等发现服用虾青素可明显降低小鼠N甲基N(4羟丁基)亚硝胺(ONBBN)诱导膀胱癌的发生率；亦能明显降低4硝基喹啉1氰化物诱发的F344大鼠口腔癌。2.1.3抗高血压Hussein等 进行了虾青素抗高血压的动物实验。对白发性高血压大鼠(SHR)连续喂食虾青素l4d，可使SHR动脉血压显著降低；对易卒中SHR连续喂虾青素(50 mg/kg )5周，其血压降低显著；虾青素也延迟了SHR卒中的发生。为了研究虾青素的作用机制，Hussein等用硝基L精氨酸甲基酯处理体外大鼠主动脉，用前列腺素 (PG )使大鼠主动脉收缩

8、，而由虾青素(110rnol/L )引起以一氧化氮(NO)为中介的血管舒张。结果表明，虾青素的抗高血压作用可归结为与NO相关的机制。为了验证虾青素抗高血压的作用机制，Hussein等进一步研究了SHR食用虾青素后对血管反应性的影响。在无虾青素干预下，评估了由苯肾上腺素、血管紧张素(Ang)和黄嘌呤黄嘌呤氧化酶(XanXOD)引起SHR胸主动脉收缩，由亚硝基铁氰化钠(SNP)引起SHR胸主动脉舒张，以及由乙酰胆碱(Ach)调节SHR胸主动脉内皮舒张。研究显示，虾青素对SNP释放的NO引起的血管舒张有显著的调节作用(P<0.05)，但是对Ach引起的SHR内皮舒张损伤修复无明显的作用。另一方

9、面，虾青素可以改善由苯肾上腺素、AnglI和XanXOD引起的收缩作用。虾青素还可通过降低全血微通道输送时间对血液流变性产生极大的影响。实验结果显示，虾青素可以调节高血压的血液流变性，包括通过交感神经肾上腺素受体通路，特别是一肾上腺素受体敏感的正常化，以及通过减弱Ang和活性氧引起的血管收缩，来修复血管紧张状态而发挥抗高血压作用。2.1.4 控制炎症体外实验发现，虾青素表现出抑制炎性细胞因子类如NO、前列腺素 (PG)的产生、NO合酶(NOS)、环氧合酶2(COX2)、肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素1(IL1)诱导作用的表达，抑制脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞和早幼

10、巨噬细胞产生炎性介质前体。它甚至能抑制NO，PG，TNF和IL1的血清水平。除此之外，虾青素还可抑制LPS诱导的RAW264.7细胞内核因子(NF)B p65亚单位的易位和NFB抑制蛋白(lB)激酶的降解。虾青素可能通过以上途径达到抗炎效果。Ohgami等 研究了虾青素对体内外LPS引起炎症的影响，对雄性Lewis大鼠注射LPS引起葡萄膜炎。30 min前同时静脉给予虾青素或泼尼松龙，或30 min后用LPS处理。在LPS处理24 h后测定收集的眼房水中渗出细胞数和蛋白质含量；RAW2647细胞用各种浓度的虾青素预处理24 h，用l0mg/LLPS连续刺激24 h，测定体内外PG，TNF和NO

11、产物水平。结果表明，虾青素通过抑制NO，PG和TNF产物，直接阻碍NOS活性，而具有显著的剂量依赖性抗炎作用。慢性B型胃炎、消化性溃疡和胃癌的发生与幽门螺杆菌(HP)的感染有着密切的联系。体外实验表明，富含虾青素的藻类和维生素C都可以有效抑制HP的生长，从而缓解胃部症状。虾青素的抗炎性也被应用于内毒素诱导的眼色素层炎的小鼠身上，且有剂量依赖性，100 mg/kg的虾青素抗炎作用与10 mg/kg的泼尼松龙相当。2.1.5增强机体免疫力以虾青素等为主的某些类胡萝卜素能增加免疫系统中B细胞的活力使机体能消灭外源入侵的病原体；能提高B细胞的助手细胞的能力，协助产生抗体并提高其他免疫组分的活性；能增加

12、嗜中性白血球的数目，用以包围细菌并分泌降解细菌的酶：能增加自然杀伤细胞的数目。以消除机体内被感染的细胞或癌细胞。在人体试验中，尤以老年人，类胡萝卜素可以减缓由衰老引起的免疫能力下降 。小鼠活体实验表明虾青素能显著促进胸腺依赖抗原(TDAg)刺激时抗体的产生，分泌IgM和IgG的细胞数增加这一效应尤其有助于恢复老龄动物的体液免疫，而叶黄素和一胡萝卜素的这一效应却比较弱 。此外，虾青素还能增强小鼠释放白细胞介素一I和肿瘤坏死因子，其作用比一胡萝卜素和角黄质强得多。有抗原存在时，虾青素也能显著促进脾细胞产生抗体的能力增强T细胞刺激下人体内血细胞免疫球蛋白的产生。2.1.6消除时差症日本大阪大学蛋白质

13、研究中心使用小白鼠作实验，结果发现虾青素有助于消除因时差反应而产生的“时差症”，且它在消除时差症方面的效果比常用的褪黑激素还要明显。2.2虾青素在饲料工业上的应用2.2.1水产品饲料虾青素在防治水产品疾病方面有与对人类同样的功用，可提高免疫力、提高成活率，对于长期困扰养殖业经营者的养殖品经常病死的问题，喂以含有虾青素的饵料是解决的方法之一。水生动物进食含有虾青素的饵料后，会将虾青素富集在皮肤、肉等组织中，使它们的皮肤、肉加深色泽，它们的营养价值也因虾青素含量的增加而增加，有利于消费者的身体健康。2.2.2禽畜饲料对于饲养的禽畜，虾青素在防治疾病方面也有与对人类同样的功效，虾青素的提高免疫力和消

14、炎能力使动物的成活率、生育能力提高，传染病大大减少。虾青素还可以提高家禽的产蛋率。而且，家禽会将虾青素富集在卵中，这样不仅蛋黄的颜色变深，蛋的营养价值也大幅提高。2.3虾青素在化妆品添加剂中作用2.3.1用于面部护肤霜虾青素的结构特点使其极易与自由基反应而清除自由基，起到抗氧化作用。用于护肤品，具有防止和延缓皮肤衰老作用和减少皱纹及雀斑的产生。应用于美白、抗衰老的护肤霜中的配方示例(w)：粉末天然虾青素0.2,可溶性蛋壳膜0.5,十六烷基磷酸甜菜碱0.5，角鲨烷10.0，白蜡5.0十六醇4.0，司盘602.0，吐温60 2.0，甘油5.0，香精0.1。对羟基苯甲酸甲酯0.1，去离子水加至100

15、。此配方使肌肤润泽、柔嫩、富有弹性，长期使用，能减少皱纹、祛色斑和增自，并延缓皮肤衰老等。2.3.2用于防晒化妆品紫外辐射是导致表皮光老化和皮肤癌的重要原 。虾青素能有效清除体内由紫外线照射产生的自由基，调节降低这些由于光化学引起的伤害。而且虾青索对转谷胺酰胺酶具有特殊作用，能够在皮肤受光时消耗腐胺说明虾青索的强抗氧化活性可作为潜在的光保护剂，用于阻止皮肤的光老化防止诱发皮肤癌。应用于防紫外线的防晒乳液中的配方示例(w)：粉末天然虾青素0.5，十六十八醇8，白油4.5，棕榈酸异丙酯4.5，二甲基硅油1.5，SPP200 2.5，单甘酯2.5，羊毛脂1.5，聚乙二醇-6000 0.5，椰子油4，

16、SPP-200 2.5，香精、防腐剂0.1，去离子水加至100。能持久抵御紫外线照射、抗氧化，消除自由基，对晒黑、晒伤及衰老等有出色的防御效果，长时间抑制及淡化黑色素，给肌肤提供长效美自效果。2.3.3用于化妆品的着色剂虾青素可作为脂溶性的色素。具有艳丽的红色和强的抗氧化性能。在化妆品中，不仅能有效地起到保色、保味、保质等作用，而且还可作为长时间保持的着色剂，如唇膏、口红等。2.4虾青素的其他应用 虾青素除了具有上述用途之外，还可用于预防动脉粥样硬化及相关疾病，这也要归因于虾青素的抗氧化性能。虾青素可以降低或抑制血液中低密度脂蛋白(LDL)的氧化，使得血管壁上的沉积物减少，从而减少了动脉粥样硬

17、化的发生。另外，虾青素还可用于防治眼科疾病，近似于维生素A的特性。尤其对糖尿病眼病的发生率有明显降低的效果，可作为治疗糖尿病的辅助药物。3、 结语综上所述，虾青素是一种具有生物活性的类胡萝卜素产品，它对人体也具有抗氧化、增强免疫力等作用。另外，虾青素无毒、无害，不会造成环境污染，是一种绿色添加剂，具有广阔的市场前景。因此，加快虾青素产品的研制开发，对于生产高档水产品、禽蛋，增强其国际竞争力，有十分重要的意义。参考文献：1、MIKI W,YAMAGUCHI K，KONOSU SComparison of carotenoids in the ovaries of marine fish and

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