作为类胡萝⼘素的⼀种，虾青素是类胡萝素合成的最⾼级别产物，我们所熟知的β-胡萝⼘素、叶黄素、⾓黄素、番茄红素等不过是类胡萝⼘素合成的中间产物，因此在⾃然界，虾青素具有⾮常强的抗氧化性。 有抗氧化、抗衰⽼、抗肿瘤、预防⼼脑⾎管疾病等作⽤。尤为值得⼀提的是天然虾青素是⽬前已知的唯⼀能够通过⾎脑屏障的⼀种类胡萝⼘素。
⾃然界中，只有藻类、细菌和浮游植物物等可以产⽣虾青素，更⾼等的动物则不能转化出这种化学结构，因此包括虾、蟹在内的甲壳类动物都是通过⾷⽤这些藻类和浮游⽣物才把⾊素储存在壳中，⽽使得它们⼤多呈现出近似红⾊的外表。这些甲壳类动物⼜被三⽂鱼、鳟鱼、加利鱼等动物捕⾷，然后把⾊素储存在⽪肤和脂肪组织中。这就是三⽂鱼和其他⼀些动物的⾁质呈现红⾊的原因。
虾青素作为超强抗氧化剂，有哪些途径来源？为什么说红球藻中的虾青素是最好的？
01、化学合成
⼈⼯合成虾青素含量以顺式结构为主，并且在⼈体内不能转化成天然的反式构型。美国⾷品管理局（FDA）仅批准⼈⼯合成的虾青素⽤于⽔产养殖的添加剂，中国农业部2011年318号公告也做了相同的
规定。动物体对化学合成的虾青素吸收能⼒较弱，并且与天然虾青素相⽐其着⾊能⼒和⽣物效价低得多，随着天然虾青素产业的兴起，这种低效的产品会逐渐被淘汰。
02、⾬⽣红球藻
据⽬前所知⾬⽣红球藻是虾青素含量最⾼的微藻，也是所有⼰知的虾青素合成⽣物体中积累量最⾼的物种，其积累量最⾼可达细胞⼲重的4％。除⾬⽣红球藻外，⾐藻、绿球藻、栅藻、⼩球藻、雪藻等绿藻在不利的环境条件下也会积累或多或少的虾青素；⾎红裸藻中虾青素的含量也可达细胞⼲重的0.5%。但包括⾬⽣红球藻在内的这些虾青素合成绿藻的缺点是：通常⽣长较慢，需要较长的培养周期；虾青素的积累是逆境胁迫的产物，在正常的⽣长条件下没有合成或很少合成；诱导虾青素积累的逆境胁迫与藻细胞⽣物量积累是⼀对⽭盾。⾬⽣红球藻在⽣长过程中，在舒适的环境下，⾬⽣红球藻的绿⾊细胞可以活动，主要靠分裂繁殖。在恶劣的条件下，如缺乏营养或⼲燥，细胞会失去运动功能，形成很厚的细胞壁，以孢⼦的形式存在。当转变成这种孢⼦形式的时候，⾬⽣红球藻就会聚集淀粉和脂肪作为细胞的能量和碳源。当脂肪合成后，细胞会产⽣虾青素。 绿⾊的能游动的⾬⽣红球藻细胞
红⾊的⾬⽣红球藻厚壁孢⼦
虾青素作为抗氧化剂可以保护脂肪不被氧化，以及保护细胞内的DNA链不受紫外线辐射的影响。这种囊状形式的藻成为不动孢⼦，以这种形式，就算是在苛刻的条件下它也可以⽣存较长时间。虾青素含量和⾬⽣红球藻中的蛋⽩量成反⽐。⾬⽣红球藻越成熟，其虾青素含量越⾼，蛋⽩质越低。蛋⽩质越⾼其产品稳定性越差，也意味着产品质量越差（如图所⽰）。
03、甲壳类动物加⼯的废弃物
甲壳类动物的甲壳中含有虾青素，可以利⽤废弃的甲壳提取虾青素。当前，虾蟹加⼯业每年有⼏千万吨的甲壳类⽔产品的废弃物。但甲壳中虾青素的含量很低，⽽灰分和⼏丁质含量则较⾼，这极⼤地限制了虾青素的提取和再利⽤。
⽬前，挪威等国采⽤的青贮技术的回收率较⾼（180pg／g废弃物），且纯度也较其它处理⽅法⾼。但它的产量还是⽐较低，产品纯度不⾼。⽽且其⽣产条件要求苛刻，⽣产成本⾼。因此，⽬前仅有极少数国家采⽤此途径⽣产虾青素。
04、真菌
某些真菌也可以合成虾青素，如红发夫酵母、深红酵母、粘红酵母等。其中，红发夫酵母中虾青素积累量较⾼，野⽣株系中达细胞⼲重的0.05％左右，某些突变株系中最多可达0.3％，并且其中所合成的类胡萝⼘素中虾青素是主要成分，因⽽是⽬前微⽣物发酵⽣产虾青素普遍采⽤的菌株。红发夫酵母也被认为是除⾬⽣红球藻外最为合适的虾青素来源。但酵母内虾青素的积累也受发酵时各种环境因⼦的影响，会随发酵培养基的改变⽽改变，受温度、PH值、溶氧、碳氮源等的影响也⽐较⼤。另外，与红球藻相似的是，红发夫酵母中虾青素的积累与菌体的⽣长速率也是⼀对⽭盾，往往是在改变发酵条件⽤于增加虾青素的合成量时菌体的产率相应降低。
