天然蝦青素的穩(wěn)定性和生物活性研究進(jìn)展

李蕓， 劉濤，唐松山

(1.廣東省生物活性藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東藥學(xué)院藥用生物活性物質(zhì)研究所，廣東 廣州 510006； 2.廣東藥學(xué)院 中藥學(xué)院，廣東 廣州 510006； 3.廣東藥學(xué)院 基礎(chǔ)學(xué)院，廣東 廣州 510006)

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天然蝦青素的穩(wěn)定性和生物活性研究進(jìn)展

李蕓1,2， 劉濤1，唐松山3

(1.廣東省生物活性藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東藥學(xué)院藥用生物活性物質(zhì)研究所，廣東 廣州 510006； 2.廣東藥學(xué)院 中藥學(xué)院，廣東 廣州 510006； 3.廣東藥學(xué)院 基礎(chǔ)學(xué)院，廣東 廣州 510006)

摘要:蝦青素是一種主要形成于真菌和微藻，并可富集于動(dòng)物甲殼和毛發(fā)中的天然葉黃素類胡蘿卜素，具有強(qiáng)抗氧化性和廣泛生物活性。雨生紅球藻是目前醫(yī)藥、保健食品及化妝品中天然蝦青素的最主要來(lái)源。本文對(duì)天然蝦青素在生產(chǎn)及應(yīng)用中最關(guān)鍵制約因素-穩(wěn)定性保持策略的相關(guān)研究進(jìn)行了探討，總結(jié)了蝦青素的生物活性研究進(jìn)展，并對(duì)其進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)方向做了展望和建議。

關(guān)鍵詞:蝦青素； 穩(wěn)定性； 生物活性

蝦青素(3,3′-二羥基-4,4′-二酮基-β-胡蘿卜素)(圖1)是目前唯一能夠通過(guò)血腦屏障、將各種抗氧化有益成分直接傳送到大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種非維生素A源性的天然類胡蘿卜素，是至今發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)天然抗氧化劑[1]。2010年獲批為新資源食品的雨生紅球藻是目前天然蝦青素含量最高的生物，最高可達(dá)其干重的3.8%[2]。由于蝦青素的高度不飽和性，在雨生紅球藻原料保存、蝦青素分離純化、產(chǎn)品保存和使用過(guò)程中，蝦青素的穩(wěn)定性問(wèn)題是其生產(chǎn)及應(yīng)用中最關(guān)鍵之處。蝦青素具有強(qiáng)抗氧化性和廣泛藥用價(jià)值，已有大量研究表明其具有預(yù)防和治療某些疾病的功效，如癌癥、慢性炎癥、代謝綜合征、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等[3-9]。基于此，本文就天然蝦青素的穩(wěn)定性、生物活性進(jìn)行了論述和展望。

圖1蝦青素的化學(xué)結(jié)構(gòu)(a.[3S,3S’],b.[3R,3S’],c.[3R,3R’])

Figure 1Structure of astaxanthin (a.[3S,3S’],b.[3R,3S’],c.[3R,3R’])

1蝦青素的穩(wěn)定性研究進(jìn)展

蝦青素的生物活性與其分子結(jié)構(gòu)中的羥基和羰基有密切關(guān)系，但羥基、羰基以及長(zhǎng)共軛不飽和雙鍵易被氧化，使其性質(zhì)極不穩(wěn)定，進(jìn)而影響其生物活性[3]。因此，蝦青素的穩(wěn)定性是其制備、保存和使用時(shí)需關(guān)注的焦點(diǎn)。

1.1雨生紅球藻原料的穩(wěn)定性

研究表明，雨生紅球藻在4 ℃避光、真空密封保存24 h時(shí)，蝦青素的損失率最低 (0.33%)，同條件下溫度升高至20 ℃，損失率升高至0.67%。采用非真空密封時(shí)，損失率高于2.00%，而在20 ℃普通自然光非真空密封保存24 h后，損失率為3.67%[10]。因此，雨生紅球藻藻粉在真空、低溫和避光條件下，可有效保持蝦青素的穩(wěn)定性。

1.2蝦青素在提取純化過(guò)程中的穩(wěn)定性

蝦青素提取方法主要有溶劑法、微波法、超聲波法及超臨界CO2萃取法等。溶劑法應(yīng)選用對(duì)藻粉和蝦青素穩(wěn)定性影響較小的溶劑。高功率微波或超聲波長(zhǎng)時(shí)間提取時(shí)會(huì)影響蝦青素的穩(wěn)定性[11]，故要控制好實(shí)驗(yàn)的條件。超臨界CO2萃取法是近些年應(yīng)用比較成熟的提取方法，其對(duì)蝦青素的穩(wěn)定性影響還需進(jìn)一步的研究。因此，不同的提取方法不僅影響蝦青素的提取效率也影響其穩(wěn)定性和含量，故在選擇提取方法要綜合考慮這些因素。

1.3蝦青素在保存過(guò)程中的穩(wěn)定性

純化后的蝦青素產(chǎn)品或高含量蝦青素提取物在保存過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)：(1)金屬離子。Cu2+可能會(huì)誘導(dǎo)反式蝦青素向其順勢(shì)異構(gòu)體轉(zhuǎn)化[11]，而Fe2+對(duì)蝦青素的穩(wěn)定性影響較大，避光24 h后其保存率僅為 13.52%[12]，這可能由于Fe2+離子發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)，進(jìn)一步使蝦青素發(fā)生氧化反應(yīng)。因此，蝦青素在制備、保存和使用時(shí)要注意避免和上述金屬離子的接觸。(2)環(huán)境因素。①光照:太陽(yáng)光照射5 h左右時(shí)，蝦青素的吸光值接近于0；在室內(nèi)自然光條件下，24 h后測(cè)定蝦青素的殘留率僅為75%；避光保存時(shí)，蝦青素的吸光值基本不變[13]。②溫度:溫度低于60 ℃時(shí)，蝦青素1 h內(nèi)的損失率在2%以內(nèi)。③氧氣：蝦青素在充氮密封條件下含量幾乎無(wú)變化，而敞口放置的含量降至4.06%，損失率為24.81%[10]。④pH值：在pH 4以下，蝦青素開(kāi)始被破壞且被破壞的程度隨pH降低而加劇，蝦青素保存在pH 4～11范圍內(nèi)較穩(wěn)定[14]。因此，純蝦青素最好在充氮密封避光條件下冷藏。

上述影響純品蝦青素穩(wěn)定性的因素，如易被忽視的金屬離子，可避免的空氣暴露、高溫、光照和酸堿環(huán)境等，在提取純化工藝過(guò)程中也應(yīng)引起足夠重視，以降低蝦青素被氧化的概率。

1.4蝦青素在產(chǎn)品中的穩(wěn)定性

蝦青素在藥品、保健食品和化妝品等產(chǎn)品中保持穩(wěn)定性的方法主要可分為兩種類型：一是物理方法，主要為微/納米包封技術(shù)，如微膠囊包埋技術(shù)、主客體包結(jié)絡(luò)合技術(shù)、納米沉淀技術(shù)等[15]；二是把蝦青素保存于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，最常用的是脂溶性溶劑?1)微膠囊包埋技術(shù)；以辛烯基琥珀酸淀粉酯為壁材微膠囊化蝦青素，穩(wěn)定性試驗(yàn)表明微膠囊化蝦青素和未微膠囊化蝦青素在30 ℃避光儲(chǔ)存8 d后，微膠囊化蝦青素含量保持在90%左右，而未微膠囊化蝦青素的殘留量只有8%；而在同等條件下常溫光照儲(chǔ)存8 d后，微膠囊化蝦青素含量接近80%，而未微膠囊化蝦青素則只有4%左右[16]。(2)主客體包結(jié)絡(luò)合技術(shù)；經(jīng)β-環(huán)糊精包封的蝦青素對(duì)熱、光、氧的穩(wěn)定性提高了7～ 9倍，溫度達(dá)100 ℃時(shí)仍能保持較好的穩(wěn)定性；在pH 6.5、25 ℃條件下，相比于游離蝦青素，β-環(huán)糊精/蝦青素包合物的水溶性也提高了110倍[17]。(3)納米沉淀技術(shù)；用聚(環(huán)氧乙烷)-4-甲氧基肉桂?；彵蕉讱ぞ厶?PCPLC)納米膠囊包封蝦青素，使蝦青素包封率達(dá)98%。未包封的蝦青素在70 ℃加熱2 h后烯烴鍵會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而包合物則能避免烯烴鍵發(fā)生氧化還原反應(yīng)[18]。(4)其他；把蝦青素保存在不同食用油(米糠、芝麻油、棕櫚油)中，在70～90 ℃、8 h后蝦青素的含量為84%～90%，其中，棕櫚油在90 ℃儲(chǔ)存8 h后，蝦青素的含量仍然能保持90%[19]。

微/納米包封技術(shù)可以解決蝦青素不溶于水、穩(wěn)定性差的應(yīng)用缺陷，關(guān)鍵在于要提高親水性微/納米載體對(duì)蝦青素的包封率，上面提及的3種方法蝦青素包封率都相對(duì)較高，其具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。但若要更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，不僅要提高蝦青素的包封率，還需考慮包封材料的安全食用性和不同劑型的生物利用度。把蝦青素保存在一定的溶劑中具有一定的工業(yè)參考價(jià)值，在保健食品具有一定的應(yīng)用前景，但不適用于在某些藥品方面的應(yīng)用。

2蝦青素的生物活性

蝦青素因其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有較強(qiáng)的抗氧化性和廣泛的生物活性，具有較高的藥用價(jià)值，對(duì)許多疾病都具有預(yù)防和治療作用，如炎癥、心血管疾病、糖尿病以及癌癥等[3-9]。

2.1抗氧化

氧化應(yīng)激是許多疾病的潛在原因，活性氧自由基(ROS)極不穩(wěn)定，易與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)、脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)以及DNA損傷，最終引發(fā)多種疾病。蝦青素不僅能吸共軛烯烴鏈上的電子，也能吸終端環(huán)上部分電子，因此蝦青素具有淬滅單線態(tài)氧、清除氧自由基的能力。蝦青素的特殊分子結(jié)構(gòu)可使蝦青素存在于細(xì)胞膜內(nèi)外[20]，從而能更好地抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化反應(yīng)。相比于葉黃素、番茄紅素、α-胡蘿卜素以及β-胡蘿卜素，蝦青素具有更高的抗氧化活性[21]，在體外細(xì)胞膜模型中，蝦青素不僅能有效地抑制脂質(zhì)過(guò)氧化物形成且能保護(hù)細(xì)胞膜的完整性[22]。給高膽固醇血癥的兔子喂食蝦青素后，其體內(nèi)超氧化歧化酶和硫氧還原蛋白還原酶的活性增加，而對(duì)氧磷酶的活性則會(huì)被抑制，且已證明蝦青素能夠延緩血清蛋白的氧化[23]。

2.2抗炎

蝦青素是終止生物體內(nèi)炎癥的潛在物質(zhì)。蝦青素可通過(guò)激活Nrf2信號(hào)通路介導(dǎo)的內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng)來(lái)預(yù)防氧化應(yīng)激，通過(guò)抑制NF-κB通路來(lái)抑制炎癥的發(fā)生[5]。蝦青素能夠降低環(huán)磷酰胺所引起的氧化應(yīng)激和DNA損傷[24]，能夠減少促炎性細(xì)胞因子、腫瘤壞死因子α(TNFα)、白介素-1β(IF-1β)、誘導(dǎo)性一氧化氮合酶(iNOS)及環(huán)氧化酶2(COX-2)的產(chǎn)生，同時(shí)也能抑制核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)磷酸化[25]。若長(zhǎng)期暴露在紫外線環(huán)境下，會(huì)引起皮膚炎癥的發(fā)生。有研究表明，蝦青素能預(yù)防皮膚變薄，減少紫外線引起的皮膚損傷，預(yù)防膠原蛋白的減少[26-27]。蝦青素在眼睛炎癥治療方面也可發(fā)揮一定的作用，給高眼壓的大鼠喂食蝦青素后，視網(wǎng)膜上的凋亡細(xì)胞數(shù)量會(huì)明顯減少[28]。

2.3預(yù)防心血管疾病

氧化應(yīng)激和炎癥是動(dòng)脈粥樣硬化心血管疾病的病理生理學(xué)特征。蝦青素是治療動(dòng)脈粥樣心血管疾病的潛在治療藥物[29]。給基因敲除小鼠喂食高脂肪(15%)/高膽固醇(0.2%)的膳食并每天喂食0.03%蝦青素，4周后，小鼠體內(nèi)的血漿總膽固醇水平和三酰甘油水平顯著降低，同時(shí)抗氧化防御機(jī)制明顯提高[30]。給大鼠腸胃外給藥二鈉丁二酸酯蝦青素后，相對(duì)于對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組的大鼠的梗死面積明顯減小，同時(shí)，血清肌鈣蛋白水平有顯著降低趨勢(shì)[31]。Hussein等[32]給自發(fā)性高血壓大鼠每天喂食50 mg/kg蝦青素，5周后大鼠動(dòng)脈血壓降低且中風(fēng)的概率也有所降低。

2.4治療糖尿病

糖尿病是一種慢性代謝性疾病，在糖尿病患者體內(nèi)氧化應(yīng)激水平非常高，抗氧化劑能夠降低氧化應(yīng)激水平，可作為預(yù)防糖尿病以及并發(fā)癥的有效藥物。蝦青素能夠增加胰島素的敏感性[33-34]。給2型糖尿病小鼠喂食蝦青素后能夠降低其氧化應(yīng)激水平并能夠提高血清葡萄糖和胰島素水平[35]。給有高血糖癥、高胰島素血癥并有胰島素耐受性瑞士白化小鼠每天喂食6 mg/kg的蝦青素，60 d后高血糖癥、高胰島素血癥會(huì)明顯改善，胰島素耐受性也明顯減弱[36]。四氧嘧啶能引起氧化應(yīng)激，給由四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠喂食蝦青素，7 d后小鼠血漿血糖濃度降低[37]。

2.5抗癌

抗氧化劑通過(guò)抑制氧化劑對(duì)細(xì)胞的損傷而減少突變基因和致癌基因。相比于β-胡蘿卜素和斑蝥黃質(zhì)，蝦青素具有較好的抗腫瘤的活性[38]。研究表明，蝦青素能夠抑制皮膚癌、口腔癌、結(jié)腸癌、乳腺癌的生長(zhǎng)[27,39-42]。蝦青素通過(guò)抑制Nf-kb P65和Wnt/β-Catenin通路從而發(fā)揮抑制人肝癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡的功能[43]。蝦青素可以通過(guò)阻斷細(xì)胞周期的進(jìn)程從而抑制人胃癌細(xì)胞株的增殖[44]。成人T細(xì)胞白血病是一種惡性腫瘤T淋巴細(xì)胞疾病，由人T細(xì)胞白血病病毒I感染引起，Shikawa等[45]發(fā)現(xiàn)蝦青素對(duì)這種T細(xì)胞白血病有輕微的抑制作用。

2.6其他

除了上面提及的藥用價(jià)值，蝦青素在延緩衰老、增強(qiáng)免疫力以及提高女性健康等方面都具有一定的作用[46-49]。

蝦青素在人體中的藥用價(jià)值研究很多(表1)[2]。成年人每天食用蝦青素的劑量不宜過(guò)多，推薦劑量為2～4 mg/d，而對(duì)于兒童和孕婦的使用劑量和使用情況還不明確。

表1　蝦青素對(duì)人體健康的益處

3結(jié)語(yǔ)

雨生紅球藻來(lái)源的天然蝦青素因其安全性和廣泛的生物活性，在醫(yī)藥、保健品、食品及化妝品行業(yè)具有良好的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)雨生紅球藻和蝦青素的認(rèn)識(shí)不斷提高，微藻培養(yǎng)技術(shù)、基因工程技術(shù)和分離純化技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，對(duì)天然蝦青素的進(jìn)一步研究可以從以下兩個(gè)方面展開(kāi)：

(1)蝦青素的高效穩(wěn)定保存新技術(shù)。從原料保存到提取過(guò)程再到產(chǎn)品保存，蝦青素穩(wěn)定性都是不容忽視的問(wèn)題，理論上蝦青素保存在避光低溫?zé)o氧無(wú)金屬離子的環(huán)境中，其穩(wěn)定性較好，但日常使用不便。目前，微/納米包封技術(shù)是近幾年研究的熱點(diǎn)，此方法能顯著提高蝦青素的穩(wěn)定性，更適宜于在藥品中使用；蝦青素保存在溶劑中也是近些年研究的一個(gè)方向，脂溶性溶劑是較佳的選擇。但是，如需使用蝦青素單體時(shí)，這兩種保存辦法仍不方便，因此，未來(lái)的研究中，仍需致力于高效方便地提取和保存蝦青素單體。

(2)蝦青素(酯)生物活性和體內(nèi)作用機(jī)制的進(jìn)一步研究。天然蝦青素的存在方式以酯類為主，但目前對(duì)蝦青素酯(單酯和雙酯)及其在生物體內(nèi)的相關(guān)研究甚少。雖然目前蝦青素作為藥品還少有成熟產(chǎn)品，但由于蝦青素的強(qiáng)抗氧化活性，對(duì)許多疾病有明確的預(yù)防和治療作用。進(jìn)一步明確蝦青素及其酯類化合物的新藥用價(jià)值和藥理藥效作用機(jī)制，也是一個(gè)值得重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn):

[1] MATSUNO T,MIKI W. Biological functions and activities of animal carotenoids [J]. Pure Appl Chem,1991,63(1):141-146.

[2] AMBATI R R,PHANG S M,RAVI S,et al. Astaxanthin:sources,extraction,stability,biological activities and its commercial applications—a review [J]. Mar Drugs,2014,12(1):128-152.

[3] DHANKHAR J,KADIAN S S,SHARMA A. Astaxanthint:a potential carotenoid [J]. IJPSR,2012,3(5):1246-1259.

[4] YAMASHITA E. Astaxanthin as a medical food [J]. FFHD,2013,3(7):254-258.

[5] YANG Y,KIM B,LEE J Y. Astaxanthin structure,metabolism,and health benefits [J]. J Hum Nutr Food Sci,2013,1(1003):1-11.

[6] HUSSEIN G,SANKAWA U,GOTO H,et al. Astaxanthin,a carotenoid with potential in human health and nutrition [J]. J Nat Prod,2006,69(3):443-449.

[7] YUAN J P,PENG J,YIN K,et al. Potential health-promoting effects of astaxanthin:a high-value carotenoid mostly from microalgae [J]. Mol Nutr Food Res 2011,55(1):150-165.

[8] WU H,NIU H,SHAO A,et al. Astaxanthin as a potential neuropro-tective agent for neurological diseases [J]. Mar Drugs,2015,13(9):5750-5766.

[9] GUERIN M,HUNTLEY M E,OLAIZOLA M. Haematococcus astaxanthin:applications for human health and nutrition [J]. Trends Biotechnology,2003,21(5):210-216.

[10] 王紅霞,楊雯,田洪,等. 雨生紅球藻中蝦青素的提取及穩(wěn)定性研究 [J]. 中國(guó)食品添加劑,2015,2(2):101-106.

[11] 趙立艷. 雨生紅球藻中蝦青素的分離提取及其性質(zhì)的研究 [D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.

[12] 羅玉芳,張?zhí)m. 蝦殼蝦青素提取液穩(wěn)定性研究 [J]. 福建輕紡,2008,4(4):5-9.

[13] 黃水英. 雨生紅球藻的培養(yǎng)及其蝦青素的提取、穩(wěn)定性和應(yīng)用研究 [D].廈門：廈門大學(xué),2008.

[14] 張影霞,武利剛,羅志輝,等. 蝦青素的提取及其穩(wěn)定性的研究 [J]. 現(xiàn)代食品科技,2009,24(12):1288-1291.

[15] 萬(wàn)百惠,李敬,趙英源,等. 微/納米包封技術(shù)在改善蝦青素水溶性和穩(wěn)定性中的應(yīng)用 [J]. 食品工業(yè)科技,2014,35(23):382-386.

[16] 黃文哲,楊哪,謝正軍,等. 噴霧干燥制備蝦青素微膠囊的工藝研究 [J]. 食品工業(yè)科技,2010,7(7):239-242.

[17] KIM S,CHO E,YOO J,et al.β-CD-mediated encapsulation enhanced stability and solubility of astaxanthin [J]. J Korean Soc Appl Bi,2010,53(5):559-565.

[18] TACHAPRUTINUN A,UDOMSUP T,LUADTHONG C,et al. Preventing the thermal degradation of astaxanthin through nanoencapsulation [J]. Int J Pharm,2009,374(1/2):119-124.

[19] RAO A R,SARADA R. Stabilization of astaxanthin in edible oils and its use as an antioxidant [J]. J Sci Food Agric,2007,87(6):957-965.

[20] GOTO S,KOGURE K,ABE K,et al. Efficient radical trapping at the surface and inside the phospholipid membrane is responsible for highly potent antiperoxidative activity of the carotenoid astaxanthin [J]. Biochim Biophys Acta,2001,1512(2):251-258.

[21] NAGUIB Y M. Antioxidant activities of astaxanthin and related carotenoids [J]. J Arg Food Chem,2000,48(4):1150-1154.

[22] MCNULTY H P,BYUN J,LOCKWOOD S F,et al. Differential effects of carotenoids on lipid peroxidation due to membrane interactions:X-ray diffraction analysis [J]. Biochim Biophys Acta,2007,1768(1):167-174.

[23] AUGUSTI P R,ANDR IA Q,SABRINA S,et al. Astaxanthin prevents changes in the activities of thioredoxin reductase and paraoxonase in hypercholesterolemic rabbits [J]. J Clin Biochem Nutr,2012,51(1):42-49.

[24] TRIPATHI D N,JENA G B. Astaxanthin intervention ameliorates cyclophosphamide-induced oxidative stress,DNA damage and early hepatocarcinogenesis in rat:role of Nrf2,p53,p38 and phase-Ⅱ enzymes [J]. Mutat Res/fund Mol M,2010,696(1):69-80.

[25] KISHIMOTO Y,TANI M,UTOKONDO H,et al. Astaxanthin suppresses scavenger receptor expression and matrix metalloproteinase activity in macrophages [J]. Eur J Nutr,2010,49(2):119-126.

[26] HAMA S,TAKAHASHI K,INAI Y,et al. Protective effects of topical application of a poorly soluble antioxidant astaxanthin liposomal formulation on ultraviolet-induced skin damage [J]. J Pharm Sci,2012,101(8):2909-2916.

[27] AMBATI RANGA R,SINDHUJA H N,DHARMESH S M,et al. Effective inhibition of skin cancer,tyrosinase,and antioxidative properties by astaxanthin and astaxanthin esters from the green alga haematococcus pluvialis [J]. J Arg Food Chem,2013,61(16):3842-3851.

[28] CORT A,OZTURK N,AKPINAR D,et al. Suppressive effect of astaxanthin on retinal injury induced by elevated intraocular pressure [J]. Regul Toxicol Pharm,2010,58(1):121-130.

[29] FASSETT R G,COOMBES J S. Astaxanthin:a potential therapeutic agent in cardiovascular disease [J]. Mar Drugs,2011,9(3):447-465.

[30] YUE Y,JEONG MIN S,ANTHONY N,et al. Astaxanthin-rich extract from the green alga Haematococcus pluvialis lowers plasma lipid concentrations and enhances antioxidant defense in apolipoprotein E knockout mice [J]. J Nutr,2011,141(9):1611-1617.

[31] PASHKOW F J,WATUMULL D G,CAMPBELL C L. Astaxanthin:a novel potential treatment for oxidative stress and inflammation in cardiovascular disease [J]. Am J Cardio,2008,101(10):58D-68D.

[32] HUSSEIN G,NAKAMURA M Q,IGUCHI T,et al. Antihypertensive and neuroprotective effects of astaxanthin in experimental animals [J]. Biol Pharm Bull,2005,28(1):47-52.

[33] GHAZI H,TAKAKO N,HIROZO G,et al. Astaxanthin ameliorates features of metabolic syndrome in SHR/NDmcr-cp [J]. Life Sci,2007,80(6):522-529.

[34] BHUVANESWARI S,YOGALAKSHMI B,SREEJA S,et al. Astaxanthin reduces hepatic endoplasmic reticulum stress and nuclear factor-κB-mediated inflammation in high fructose and high fat diet-fed mice [J]. Cell Stress Chaperones,2014,19(2):183-191.

[35] UCHIYAMA K,NAITO Y,HASEGAWA G,et al. Astaxanthin protectsβ-cells against glucose toxicity in diabetic db/db mice [J]. Redox Rep,2002,7(5):290-293(294).

[36] BHUVANESWARI S,ARUNKUMAR E,VISWANATHAN P. Astaxanthin restricts weight gain,promotes insulin sensitivity and curtails fatty liver disease in mice fed a obesity-promoting diet [J]. Process Biochem,2010,45(8):1406-1414.

[37] WANG J J,CHEN Z Q,LU W Q. Hypoglycemic effect of astaxanthin from shrimp waste in alloxan-induced diabetic mice [J]. Med Chem Res,2012,21(9):2363-2367.

[38] CHEW B P,PARK J S,WONG M W,et al. A comparison of the anticancer activities of dietaryβ-carotene,canthaxanthin and astaxanthin in miceinvivo[J]. Anticancer Res,1999,19:1849-1853.

[39] KOWSHIK J,BABA A B,GIRI H,et al. Astaxanthin inhibits JAK/STAT-3 signaling to abrogate cell proliferation,invasion and angiogenesis in a hamster model of oral cancer [J]. Plos One,2014,9(10):109-114.

[40] PAOLA P,CRISTIANA T,ALMA B,et al. Growth-inhibitory effects of the astaxanthin-rich alga Haematococcus pluvialis in human colon cancer cells [J]. Cancer Lett,2009,283(1):108-117.

[41] PRABHU P N,ASHOKKUMAR P,SUDHIRAN G. Antioxidative and antiproliferative effects of astaxanthin during the initiation stages of 1,2-dimethyl hydrazine-induced experimental colon carcinogenesis [J]. Fund Clin Pharmacol,2009,23(2):225-234.

[42] NAKAO R,NELSON O L,PARK J S,et al. Effect of dietary astaxanthin at different stages of mammary tumor initiation in BALB/c mice [J]. Anticancer Res,2010,30(6):2171-2175.

[43] LI J,DAI W,XIA Y,et al. Astaxanthin Inhibits Proliferation and Induces apoptosis of human hepatocellular carcinoma cells via inhibition of Nf-kappab P65 and Wnt/Beta-catenininvitro[J]. Mar Drugs,2015,13(10):6064-6081.

[44] KIM J H,PARK J J,LEE B J,et al. Astaxanthin inhibits proliferation of human gastric cancer cell lines by interrupting cell cycle progression [J/OL]. Gut Liver,2015[2016-01-07] .http://www.gutnliver.org/journal/view.html?doi=10.5009/gnl15208.

[45] ISHIKAWA C,TAFUKU S,KADEKARU T,et al. Antiadult T-cell leukemia effects of brown algae fucoxanthin and its deacetylated product,fucoxanthinol [J]. Int J Cancer,2008,123(11):2702-2712.

[46] CHEW B P,JEAN SOON P. Carotenoid action on the immune response [J]. J Nutr,2004,134(1):257S-261S.

[47] PARRIS K. Astaxanthin,cell membrane nutrient with diverse clinical benefits and anti-aging potential [J]. Altern Med Rev,2011,16(4):355-364.

[48] TOMINAGA K,HONGO N,KARATO M,et al. Cosmetic benefits of astaxanthin on humans subjects [J]. Acta Biochim Pol,2012,59(1):43-47.

[49] BARALIC I,ANDJELKOVIC M,DJORDJEVIC B,et al. Research article effect of astaxanthin supplementation on salivary IgA,oxidative stress,and inflammation in young soccer players [J/OL]. Evid-based Compl Alt,2015[2016-01-07].http://www.hindawi.com/journals/ecam/2015/783761/.

(責(zé)任編輯：王昌棟)

Progress on the stability and biological activity of natural astaxanthin

LI Yun1,2,LIU Tao1，TANG Songshan3

(1.GuangdongProvincialKeyLaboratoryofPharmaceuticalBioactiveSubstances,InstituteofPharmaceuticalBioactiveSubstancesResearch,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou510006,China; 2.SchoolofChineseTraditionalMedicine,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou510006,China; 3.SchoolofBasicCourses,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou510006,China)

Abstract:As a kind of natural xanthophyll carotenoid,astaxanthin has strong antioxidant activity and wide bioactivities,which has been found in fungi,micro algae,animal shells and hair et al. Astaxanthin,separated from haematococcus pluvialis,showed high activity,which has been applied to pharmaceuticals,nutraceuticals and cosmetics. This review discusses the relevant research strategy to maintain the stability of astaxanthin,which was the key point for its production and application. The progress on the biological activity of astaxanthin is summarized. Furthermore,the prospect and suggestion for the further research and development direction of astaxanthin are also discussed.

Key words:astaxanthin; stability; biological activity

DOI:10.16809/j.cnki.1006-8783.2015112301

中圖分類號(hào):R285.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1006-8783(2016)01-0126-05

作者簡(jiǎn)介：李蕓(1992—)，女，2014級(jí)碩士研究生，從事生物活性藥物研究，Email：liyun19920110@163.com；通信作者：唐松山(1965—)，男，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事生物制藥研究，Email：songstang@hotmail.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(21206020)；廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014A030313589，2015A030313843);廣東省公益研究與能力建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2014A010107027)

收稿日期：2015-11-23

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-01-07 16:39網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1413.R.20160107.1639.002.html