虾青素在畜牧养殖的应用.doc

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1、学无止境虾青素在畜牧养殖的应用虾青素是一种具有多种生理功能的类胡萝卜素，在畜牧养殖中具有重要作用。本文就虾青素的理化性质和来源，其对畜禽生长、繁殖和发育性能和产品营养价值等方面的影响，以及虾青素的使用安全性问题进行了综述，以为虾青素在我国畜牧养殖业中的开发和应用提供理论依据和生产实践。虾青素广泛存在于动物界的酮式类胡萝卜素中，具有鲜艳的红色。虾青素分子由中央多聚稀链和两侧的芳香环组成，不溶于水，具有亲脂性。它不仅具有很强的色素沉积和特殊的着色能力，而且具有非常强的抗氧化性，比其他类胡萝卜素高10倍，

2、比维生素高550倍，被称为超级维生素。研究表明，虾青素具有抗氧化、抗肿瘤和增强免疫力等许多重要的生理和生物学功能，且对人体安全，在国外已被广泛应用于食品、医药和饲料等行业[1]。目前虾青素作为新型高效的饲料添加剂已被广泛应用于水产养殖业中，然而其在畜禽养殖中的应用才刚刚起步。1虾青素的理化性质及来源3学海无涯学无止境1.1虾青素的理化性质。虾青素的化学名称为3，3′-二羟基-β，β′-胡萝卜素-4，4′-二酮，具体构型如图1所示。虾青素分子中含有13个共轭双键，以及在共轭双键链末端的不饱和酮和羟基，

3、其中羟基和酮基又构成了α-羟基酮。这些结构都具有比较活泼的电子效应，能向自由基提供电子或者吸引自由基的未配对电子，结构特点使其极易与自由基反应而清除自由基，起到抗氧化的作用。研究表明，虾青素的抗氧化功能是许多其它功能的前提基础[2]。根据碳碳双键基团连接方式的不同，虾青素中又分为反式结构和顺式结构，但只有反式结构的虾青素具有生物活性且较为稳定，顺式结构不能被动物吸收利用的。虾青素有天然以及化学合成两种存在方式，自然界中天然存在的虾青素全部为反式结构，而化学合成的虾青素中既有顺式结构也有反式结构，所在

4、使用时要注意鉴别和选择。附图虾青素分子结构1.2虾青素的来源。（1）生产中使用虾青素来源有人工合成和天然获取两种方式。人工合成虾青素是以类胡萝卜素为原料，由β-胡萝卜素转变为虾青素需加上2个酮基和羟基。由于化学合成的虾青素与天然虾青素在功能、结构及安全性等方面上存在明显的差异，人们更多的是开发生产天然虾青素。（2）天然虾青素主要是从酵母菌、藻类和水产加工废弃物中提取。红发夫酵母是最常用的酵母，目前在实验室中已获得高表达虾青素的红发夫酵母突变株(称为MK19)，细胞内虾青素含量比野生型高17倍。利用过

5、表达编码虾青素合酶的crtS基因构建阳性重组酵母株(CSR19)，发现虾青素合成的相关基因表达量上调，虾青素产量增加[3]。在虾青素提取工艺上研究人员也在不断创新。研究发现与传统的超临界流体技术相比，高压均质结合超声波破碎法更适合从红发夫酵母细胞中提取虾青素，每克酵母细胞中游离虾青素最大产量可达435.71±6.55μg[4]。藻类中雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)被认为是一种很有虾青素商业生产前景的微藻，其虾青素含量约占类胡萝卜素总量的90%，总量可达2%~2%。但雨生红

6、球藻培养周期较长，需要光照，生产场所上受到一定程度的限制，并且藻类破壁提取虾青素比较困难，目前还难以进行大规模生产[5-7]。鳖虾加工工业产生的大量甲壳纲水产品的废弃物也是虾青素的重要来源，采用聚合剂提取系统可以从中提取虾青素，产率较高但杂质多。挪威海洋渔业工业采用青贮法来处理废弃物，使虾青素的回收率提高了约10%，同时大幅度提高了纯度[8]。2虾青素在畜牧养殖中的应用研究证明，虾青素用于禽畜饲料可以增强机体免疫力，改善繁殖功能，以及提高产品的营养价值，已被美国、欧盟、加拿大及日本等国确定为安全、高

7、效的动物饲料添加剂。2.1增强畜禽机体免疫力，缓解炎症。虾青素能显著增强机体局部和全身的免疫能力，抵抗机体炎症，这种免疫调节特性与抗氧化性相结合，在防止疾病的发生与传播中具有重要作用。虾青素能抑制哺乳动物polsβ和λ的活性，但不影响polsα，γ，δ和ε的活性，其对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)诱导的炎症反应[9]。在饲料中添加虾青素可减少雏鸡的总体死亡率，提高蛋鸡的产蛋能力和总体健康状况，降低沙门氏菌传染病[10]。虾青素可以缓解炎症反应的报道主要

8、集中在人和模式动物中，研究表明虾青素可以缓解多种常见炎症[11-15]，这对于在畜禽养殖中防治疾病具有借鉴作用。2.2改善畜禽繁殖性能。虾青素不仅可以改善雌性动物的繁殖水平，而且也可以提高公畜的精液品质。给育成雌性貂饲喂含有虾青素的藻粉，黄体数、胚胎着床部位和胎儿数都有升高的趋势[16]。将猪卵母细胞用添加虾青素的成熟培养基在38.5或41℃下培养46h，发现显着提高了41℃3学海无涯学无止境培养的卵母细胞的成熟、受精和发育至胚泡阶段的水平，说明虾青素通过发挥抗氧化作