抗氧化的佼佼者，虾青素的历史、应用及发展

虾青素，又名虾黄质、龙虾壳色素，英文称之为astaxanthin，简称ASTA。是一种类胡萝卜素，也是类胡萝卜素合成的最 高级别产物，1938年科学家从龙虾中首次分离出这种天然抗氧化剂，并取名为虾青素。近些年，随着功能食品原料市场的兴起，虾青素获得了格外多的关注度，“类胡萝卜素”、“强力抗氧化剂”、“抗自由基”等等都是虾青素的潜在标签。

虾青素的应用历史

作为一种高效的功能性食品原料，全球范围对于雨生红球藻来源的虾青素都持开放态度。日本作为老牌的发达国家，其在功能食品的应用上一直走在国际前沿，甚至在很多新型食品的应用上都超越了欧美国家，其在很早之前就将虾青素批准为食品原料；1999年美国FDA批准雨生红球藻虾青素为膳食补充剂，并且其潜在的功能在美国得到了最大化的研发。

据报道显示，虾青素在美国获得了突破血脑屏障的溶栓成分、阻止糖尿病的肾 脏病损的物质、实现动脉硬化逆转的新元素、无副作用的“绿色抗生素”、可用于关节炎的止痛作用等多方面的国际专利。随后，欧盟、中国等相继将雨生红球藻来源的虾青素批准为新资源食品，虾青素的应用大幕正式拉开。

随着研究的不断深入，虾青素的应用范围也在不断扩大。欧盟作为食品安全要求严苛的地区之一，其对虾青素的审核必然十分严苛。比如2014年，欧盟食品安全局就富含虾青素的AstaREAL A1010和AstaREAL L10作为新型食品的配料的安全性发布意见，因其平均每日摄入量为0.106 mg/kg bw，超出虾青素的每日允许摄入量（ADI）为 0.034 mg/kg bw，该申请被直接驳回。

但在应用范围上，虾青素的法规却在不断松绑。2021年8月19日，欧盟发布条例(EU) 2021/1377，修订来自雨生红球藻（Haematococcus pluvialis algae）的新型食品富含虾青素油树脂（Astaxanthin-rich oleoresin）的使用条件，其将最大使用量限定为虾青素8mg/天，但人群不包括婴儿、幼儿、儿童和14岁以下青少年。

2023年8月2日，欧盟委员会发布法规（EU）2023/1581，根据欧洲议会和理事会法规（EU）2015/2283，就来自雨生红球藻（Haematococcus pluvialis algae）的新型食品富含虾青素油树脂（astaxanthin-rich oleoresin）的使用条件修订（EU）2017/2470实施细则附件，将使用范围下放到3岁以上人群。其中，3岁至10岁以下儿童每天2.3毫克虾青素，10至14岁以下青少年每天5.7毫克虾青素，14岁以上的普通人群维持每天8毫克虾青素。

虾青素的发展及转化

目前来看，虾青素的来源较为丰富，既可以由胡萝卜素人工合成，也可以通过天然生物提取。考虑到安全性的问题，目前只有天然提取的可以作为食品配料使用，人工合成虾青素主要用于动物饲料使用。

在生物提取领域，藻类是自然界最为理想的来源之一，大量研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，虾青素含量为1.5%～3.0%。而且雨生红球藻所含虾青素及其酯类的配比与水产动物自身类似，且雨生红球藻中虾青素的结构以（3S，3'S）型的天然状态为主，这也是雨生红球藻能成为食品原料的根源之一。

微生物发酵法以其高效的富集能力近些年成为功能性成分的重要来源之一，对于虾青素而言，微生物富集同样出色，红发夫酵母就是虾青素的理想来源。不过，红发夫酵母中的虾青素主要以（3R， 3'R）的右旋结构为主，生物活性弱于雨生红球藻虾青素的左旋（3S， 3′S）结构。

同时，酵母来源的虾青素安全性尚未完全确认，2022年2月24日，据欧盟食品安全局（EFSA）消息，应欧盟委员会要求，欧盟动物饲料添加剂和产品（FEEDAP）研究小组就富含虾青素的红发夫酵母（astaxanthin-rich Phaffia rhodozyma）作为鲑鱼和鳟鱼饲料添加剂的安全性和有效性发表科学意见，认为酵母来源的虾青素在耐受性、毒理学数据等方面缺乏足够的证据，安全性无法保证。

除了扩充来源，生物富集也是功能成分食品化的重要途径，诸如富硒稻米、富叶酸鸡蛋、富γ-氨基丁酸豆芽等已经成为现实，虾青素的生物富集或许也不远了。

在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上发表的中国农业科学院生物技术研究的报告显示，通过增加番茄红素的合成，并使用RNAi技术引导番茄红素向β-胡萝卜素的转化，使用种子特异性双向启动子驱动β-胡萝卜素羟化酶基因和β-胡萝卜素酮化酶基因在玉米籽粒里将类胡萝卜素合成途径延伸至虾青素合成，创制的高虾青素玉米种质含量达到47.76-111.82毫克/千克干重。天然虾青素可长期安全地应用于蛋鸡饲粮，所产鸡蛋中虾青素富集量可达2.16 毫克/枚，并且来源于富虾青素玉米和雨生红球藻的虾青素具有相似的同分异构体，两者应用于蛋鸡饲粮时可发挥同等的营养有效性。

尽管不同结构的虾青素在生物活性表现方面存在差异，但如果能通过更为便捷或者日常饮食的方式获取，即便生物活性没有那么显著，但对于消费者来说也是强健体魄的潜在途径之一，毕竟越简化越接地气的获取途径才越有竞争力。

作者简介：

刘刘球，从事营养保健行业研究，主要方向：政策解读和技术分析研究。