1、虾青素的生理功能1 虾青素的抗氧化作用生物体内细胞生物氧化产生的氧自由基和H 2O2等活性氧，易通过脂肪酸自由基将细胞膜上的不饱和脂肪酸氧化，打破生物体抗氧化剂和自由基的平衡，易导致风湿性关节炎、心脏病等症状或疾病。虾青素是一种链断裂型抗氧化剂，具有极强的抗氧化作用，能有效清除活性氧。天然虾青素是人类发现自然界最强的抗氧化剂，其抗氧化活性远远超过现有的抗氧化剂。Hix等首先提出在高压氧的条件下，类胡萝卜素可加强氧化剂的氧化性，虾青素比类胡萝卜素抗氧化能力强。虾青素有“超级VE”之称，是 -生育酚抗氧化性的百倍，能阻断不饱和脂肪酸降解降低或防止自由基的生成，也能通过长链的共轭烯烃结构阻止单线态氧
2、对其它分子或组织造成氧化伤害。研究发现虾青素可通过淬灭单线态氧，清除自由基，降低膜通透性限制氧化剂渗透进细胞内，能够维持膜稳定。McNulty等用X射线衍射分析实验也发现虾青素能稳定膜结构，展现出强大的抗氧化活性。曹秀明等研究发现虾青素能对H 2O2引起的质膜氧化损伤具有明显的抗氧化保护作用。虾青素还可减少DNA的氧化损伤，抑制脂质过氧化，增加蛋白质表达和抗氧化酶活性。裴凌鹏发现摄入10 mg Pkg剂量虾青素即可显著降低机体各脏器组织MDA的产生， 增强SOD和GSH 2Px酶活性，提高超氧化物歧化酶一1(SOD一1)的蛋白表达，表明虾青素具有抗氧化作用。虾青素能使动物细胞内超氧化物歧化酶和
3、过氧化氢酶的蛋白表达及活性均提高。裴凌鹏等研究发现虾青素可通过激活细胞内抗氧化系统保护成骨细胞免受H 2O2诱导的氧化损伤。2 虾青素的免疫调节作用虾青素能明显促进抗原存在时脾细胞抗体产生，刺激体内免疫球蛋白的产生，增强T细胞的作用，对机体免疫能力具有调节作用。Jyonouchi等研究表明虾青素比类胡萝卜素在对小鼠淋巴细胞体外组织培养系统表现出更强的免疫调节作用，同时还发现虾青素能提高人体免疫球蛋白的产生，进一步证实了虾青素对机体免疫能力的调节作用。体外实验表明，虾青素可提高依赖于T专一抗原的体液免疫反应，显著促进小鼠脾细胞对胸腺依赖抗原 （TDAg)反应中抗体的产生，研究发现虾青素能显著促进
4、分泌IgG和IgM的细胞数增加，促进TDAg刺激时的抗体产生。研究表明在抗原入侵初期，虾青素能通过增加小鼠体内的IgM、IgA和IgG增强特异性体液免疫反应，从而恢复年老小鼠的体液免疫系统。虾青素能通过增强T细胞对人体血细胞刺激后产生免疫球蛋白对视网膜功能具有改善作用。虾青素可通过增强植物血凝素使脾B和T淋巴细胞分化增殖能力提高，虾青素比-胡萝卜素具有更强的增强小鼠释放肿瘤坏死因子和白细胞介素-I的能力，表明虾青素可能通过其强抗氧化性及较强的诱导细胞分裂的活性作用，对免疫能力具有重要的调节作用。虾青素可保护肝脏，控制炎症，表现出抑制炎性细胞因子类，可能是通过促使脾B淋巴细胞和T淋巴细胞增殖分化
5、，从而增强机体的免疫力。3 虾青素具有预防心血管系统疾病的作用高密度脂蛋白(HDL)能预防并缓解冠心病的危险，低密度脂蛋白（LDL)的氧化易导致动脉粥状硬化，高含量的HDL能预防动脉粥状硬化，补充抗氧化剂能够降低动脉硬化的危险，膳食中的抗氧化剂能通过抑制LDL氧化对心血管疾病具有预防作用。体外和临床试验已证明每人每天连续口服3.6mg虾青素2周，能预防LDL-胆固醇的氧化，从而预防心血管疾病的发生。虾青素能有效地降低成年大鼠中由缺血性脑损伤引起的伤害。氧化应激和炎症反应是致使动脉粥样硬化的主要原因，虾青素能够通过增加HDL，减少LDL，减轻巨噬细胞的炎症反应，增加动脉粥样硬化斑块的稳定性，减少
6、斑块破裂及粥样硬化斑块的形成，通过改善血流从而对动脉硬化、冠心病等心血管疾病具有预防作用。研究表明，虾青素能够降血压和抑制血栓，并对心肌梗死、动脉粥样硬化及缺血再灌注损伤等心血管系统疾病具有预防和治疗作用 。虾青素可能通过减少谷氨酸盐释放、抑制氧化应激来改善缺血性脑自由基损伤及细胞凋亡等神经性病变。4 虾青素具有延缓衰老、保护细胞作用衰老的主要原因是线粒体的氧化损伤加速了细胞的老化，从而导致衰老。虾青素具有保护线粒体和抗衰老的作用，研究表明虾青素能防止大鼠肝脏线粒体的体外过氧化，其效率是VE的100多倍。虾青素的多烯烃链和末端环状结构使细胞膜刚性增加，增强膜内及表面的抗氧化能力，同时改变了细胞
7、膜的通透性，对细胞膜产生强大保护作用，保证细胞生理功能正常。虾青素能显著增强脑损伤后成年鼠的活动能力及降低脑梗死几率。研究表明虾青素对抗缺血性脑损伤的机制为阻止脑部的氧化应激反应，减少谷氨酸盐释放，抑制细胞凋亡。虾青素及类胡萝卜素等抗氧化剂可能通过调节基因表达和诱导细胞间信息传递，保护细胞的健康。虾青素极强的抗氧化作用延缓了细胞的老化，对细胞具有保护作用，延缓了衰老进程。5 抗癌作用医学研究显示，人们膳食中的类胡萝卜素的摄入量与癌症并发率呈负相关，令我们比较欣慰的是，虾青素的作用效果在防癌方面起到很关键的作用，虾青素还有一定的抗肿瘤因子，能够与其他细胞发生信号传导诱导异型物质代谢酶的产生，对癌
8、细胞的扩散的一致以及免疫调节都有重大的作用，癌症的发生大部分是友谊人体中细胞发生病变导致癌细胞扩散，而虾青素不但可以增强体内T细胞的功能，还能增加嗜中性白细胞，自然杀伤细胞的数目，激活免疫系统中B细胞的活力，消灭外源入侵的病原体。这一发现让被病魔困扰的人们看到了一线希望。6 减缓中枢疲劳，维护中枢神经系统稳定虾青素对学习和记忆具有促进作用，对中枢神经系统具有神经保护作用。大脑、脊髓等中枢神经系统极易在运动过程中收到不饱和脂肪酸、脂类等代谢活性很高的氧化剂氧化损伤，从而导致运动性中枢神经疲劳及许多神经系统疾病的发生。已有大量的研究证明氧化胁迫是帕金森(Parkinson)综合症以及肌肉萎缩侧索硬
9、化(ALS)等神经系统疾病诱发的主要原因或者具有促进作用。实验表明，通过给小鼠饲喂天然虾青素，发现对帕金森综合症等神经性疾病具有预防和治疗作用，可能是由于虾青素穿过血-脑屏障，在血-脑屏障外产生抗氧化活性，防止氧化损伤对中枢神经系统的损伤。Hussein等用虾青素预处理的缺血小鼠在Moms水迷宫中的学习行为测试实验中发现极大缩短了缺血小鼠的逃脱期，实验结果表明虾青素对改善血管痴呆症记忆发挥有益的作用，对缺血小鼠具有显著的神经保护作用。在运动过程中容易产生氧自由基及代谢产物对中枢神经系统产生损伤，摄入富含虾青素的食物能降低运动性中枢疲劳及相关疾病的危险。有研究表明，虾青素很容易通过血脑屏障和细胞
10、膜，能有效地防止视网膜的氧化和感光细胞的损伤，以及对中枢神经系统尤其是对大脑起到保护作用，从而有效治疗脑缺血-再灌注损伤、脊髓损伤、帕金森综合征、Alzheimer综合征等中枢神经系统损伤。7 控制炎症虾青素具有抗缺氧、抗疲劳及缓解肌肉运动损伤的作用，在炎症发生的情况下，有毒的活性氧和噬中性细胞导致抗氧化剂水平降低、脂质过氧化水平及氧化代谢产物增加，破坏了原有的平衡，研究表明活性氧也能加重运动训练引起的肌肉损伤炎症，因此虾青素能够通过自身极强的抗氧化作用在运动性疲劳及损伤炎症中发挥抗炎作用。尹蔷等研究发现虾青素制品通过抑制脂质过氧化反应、抑制前列腺素E2(PGE2）的生成对多种炎症模型均有明显
11、的抵抗作用。研究发现给小鼠饲喂富含虾青素的雨生红球藻藻粉，能明显预防幽门螺杆菌(Helicobacter pylorio)的溃疡症状并可减轻胃炎 。研究表明虾青素与其他抗炎类药物有同等或更好的效果，与阿司匹林同时服用可加强后者的药效。陈东方等通过给雄性小鼠灌胃天然虾青素30 d后，发现给予200 mgkg -1和600 mgkg-1剂量天然虾青素小鼠负重游泳时间显著增长，小鼠肝糖原增高，血清尿素氮及血乳酸含量均低于对照组，表明天然虾青素对体力疲劳具有缓解作用。虾青素抗氧化作用能抵抗自由基氧化损伤所致的关节疼痛和关节炎。8 清除自由基缓解肌肉损伤增强代谢能力虾青素的强抗氧化性能够减少细胞、组织和
12、器官氧化损伤，通过降低脂质过氧化水平改善脂质代谢，保证细胞内平衡及线粒体正常供能，降低血乳酸堆积，增进肌肉耐受力，提高运动过程中耐力水平，减少肌肉质量的降低，防止运动性疲劳的产生，对运动性肌肉损伤具有治疗作用，同时增强了运动能力。实验表明：在心肌和骨骼肌剧烈运动后应用虾青素，能拮抗过氧化物酶活性，增强血浆肌酸激酶活性，同时削弱中性粒细胞对肌细胞的损伤，缓解了骨骼肌和心肌剧烈运动所致的损伤。当机体运动时肌肉会释放自由基，引起肌肉酸痛或肌肉组织损伤，而虾青素可以抑制氧化损伤，防止剧烈运动后产生的延迟性肌肉疼痛，对运动性疲劳具有缓解作用 。Wataru A报道虾青素在运动中能够抑制脂肪在体内的堆积，
13、提高脂肪在运动中的供能从而延长小鼠的力竭运动时间。Mayumi给予小鼠口服虾青素能够显著降低血乳酸浓度，减少血浆游离脂肪酸和血糖的消耗，延长游泳力竭时间，提高运动能力。Wolf A M等研究发现虾青素能够在氧化应激条件下改善线粒体功能完整性和氧化还原状态。虾青素可以减少心肌和腓骨肌中的髓过氧化酶导致的氧化应激损伤，而且研究发现虾青素能够提高大鼠在循环时间试验中的持续运动时间吲。大量研究表明，服用虾青素能够显著提高小鼠负重游泳时间，增强了肌肉耐力和力量，降低血清尿素氮含量、降低血乳酸水平，提高了供能能力，对运动能力具有增强作用。9 着色作用虾青素因其诱人的感官呈色性及优良的生理功能一直备受人们的关注。天然虾青素能有效增加家禽蛋黄色泽。研究发现，对于蛋黄的着色，二酮基和二羟基类胡萝卜素比单羟基、单酮基或环氧类胡萝卜素的蛋黄着色功能强。虾青素属非维生素A源的二羟基二酮基类胡萝卜素，所以其在家禽蛋黄着色方面具有很大优势。实验表明，只要在饲料中添加5ppm（百万分之一） 的虾青素就能使蛋黄显深红色，蛋黄颜色的深浅和虾青素的含量成正相关，同时家禽的皮肤、脚和喙等处颜色也相应加深，而且家禽生长速度加快。这些都大大提高了禽蛋、禽肉的营养及商品价值。因此，虾青素独特的着色功能, 可沉积在禽蛋及家禽皮肤和肌肉等组织中, 改善色泽并增加其营养价值和保健功能。
