在水产养殖行业不断追求高效、优质发展的进程中，寻找能够提升养殖生物品质与健康的关键要素至关重要。中山大学牛津教授团队针对虾青素在水产领域的深入研究，为我们揭示了这一物质的诸多奥秘，带来全新的认知与发展契机。今天，让我们一同全方位探索虾青素在水产养殖中的奇妙世界。

一、虾青素：独特的天然宝藏

虾青素属于萜烯类不饱和化合物，是类胡萝卜素家族中的重要成员，呈迷人的粉红色。在溶解性上，它易溶于氯仿、丙酮和苯等有机溶剂，但化学性质活泼，极易氧化成虾红素。值得注意的是，虾青素分子中的羟基（=OH）比虾红素的羰基（=CO）更易被吸收，生物利用效率更高。

虾青素来源分合成类和天然类。合成类由DSM、BASF等企业工业化生产，构型包含1/4左旋、1/4右旋和1/2消旋结构，不过其中的非天然异构体使其生物活性低于天然虾青素。天然类主要来源于雨生红球藻、红发夫酵母和虾壳等。雨生红球藻是获取天然虾青素的优质来源，其虾青素含量达3%-5%（干重），且结构为左旋（3S，3'S），与野生鲑鳟鱼体内的虾青素结构基本一致。

微藻不仅富含虾青素，还含有多糖和不饱和脂肪酸等活性成分。多糖能激活机体免疫系统，提高吞噬细胞能力，具备抗病毒和抗炎症功效；不饱和脂肪酸可调节机体脂质代谢和免疫功能，对水产动物的生长、发育及繁殖意义重大。因此，微藻在水产养殖等多领域应用潜力巨大。

二、多维度实验：虾青素的卓越功效验证

为深入探究虾青素对水产动物的影响，研究团队开展了一系列实验。

（一）斑节对虾实验

在斑节对虾实验中，不同饲料配方对比效果显著。添加0.1%商品虾青素（含10% 虾青素）+1% 胆固醇的饲料组，斑节对虾生长性能最佳。该组增重率（WG）表现突出，在相关实验中，其 WG 数值高达365，远超其他组。在色素沉积方面，这组虾的色素沉着效率极高，虾壳和肌肉着色良好，煮熟后颜色更红，商业价值显著提升。研究还发现，胆固醇能增强虾青素和斑鳌黄素的功效。对比虾青素和β-胡萝卜素，虾青素在作为饮食色素和抗氧化剂时表现更优。补充胆固醇后，虾青素组的色素沉积率大幅提高，如在实验中，0.1%商品虾青素+1%胆固醇组的色素沉积率达43.2% ，而β-胡萝卜素组提升效果不明显。

（二）南美白对虾实验

以南美白对虾为对象的实验表明，饲料含氧化鱼油（过氧化值275.2meq/kg）时，添加450mg虾青素可显著促进生长。从数据来看，饲喂氧化鱼油+450mg虾青素饲料的南美对虾，生长性能指标WG达到1980.8，显著高于仅喂氧化鱼油饲料的组别。虾青素对氧化鱼油引发的氧化损伤和肝胰脏损害有剂量依赖性保护作用。通过肝脏切片观察，添加虾青素后肝细胞损伤明显改善。

三、探秘吸收与代谢：虾青素的体内之旅

研究人员深入剖析了虾青素在水产动物体内的吸收、转运和沉积机制。在水产动物肠道中，虾青素需与脂肪酸结合，借助血浆脂蛋白运输。脂肪酸转变为甘油三酯后，虾青素和甘油三酯与脂蛋白结合形成乳糜微粒（CM）进入血液，虾青素附着在CM表面，经肠道初级血管转运。血清白蛋白与CM表面脂蛋白分子相互作用获取虾青素。

之后，CM转运的虾青素被包装到极低密度脂蛋白（VLDL）再次进入血液循环。VLDL在组织毛细血管壁处被脂蛋白酯酶（LPLs）裂解成低密度脂蛋白（LDL）。LDL借助脂蛋白酯酶LPL摄取虾青素，最终通过血清白蛋白将虾青素沉积到肌肉中。胆固醇在这一过程中意义重大，它是apo-B 脂蛋白（VLDL和CM的主要结构蛋白）合成的关键因子，能促进虾青素的转运和沉积。实验数据表明，添加胆固醇可显著提高VLDL中虾青素的含量。

四、抗氧化机制：虾青素的 “防护盾牌”

虾青素在水产动物体内的抗氧化作用主要通过两条信号通路实现。

（一）抑制 NF-κB 信号通路

一方面，虾青素抑制NF-κB信号通路。NF-κB信号通路在炎症反应启动和调控中起核心作用，受外界刺激激活后会引发炎症相关基因表达。虾青素能抑制该信号通路激活，阻止炎症反应，减少对机体的损害。

（二）激活 Nrf2 信号通路

另一方面，虾青素激活Nrf2信号通路。正常情况下，Nrf2与keap1结合稳定。虾青素进入细胞后促使Nrf2从keap1释放，进入细胞核与抗氧化反应元件（ARE）结合，启动抗氧化基因表达，促进如血红素加氧酶-1（HO-1）、超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化因子的产生和释放，清除体内过量自由基，减轻氧化应激损伤，发挥抗炎作用，维护机体健康平衡。

五、饲料应用：虾青素带来的显著效益

在饲料应用研究方面，虾青素效果显著。它能改善鱼类肠道形态，增加绒毛长度和宽度，提高肠道消化吸收面积，增强营养摄取能力。

虾青素还能优化水产动物血液生化指标，降低血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性，减轻肝细胞受损程度，保护肝脏功能。同时降低总胆固醇含量，维持脂质代谢平衡。在抗氧化性能上，虾青素补充效果显著，雨生红球藻补充组尤为突出，能提升机体抗氧化防御能力。

在卵形鲳鲹研究中，雨生红球藻（1% 和 5%）和5%枝鞘藻显著提高其生长性能，这与消化性能和肠道结构改善密切相关。添加这些微藻后，卵形鲳鲹的增重率（WG）明显提高，饲料转化率（FCR）优化。例如，添加 5% 雨生红球藻的饲料组，卵形鲳鲹的WG达到302.39，FCR降低至1.20，养殖效益显著提升。此外，虾青素能有效沉积于鱼体，富集虾青素的微藻添加可提高胆固醇转运能力，降低血清甘油三酯水平，促进鱼体健康生长。

六、现状与展望：虾青素的发展机遇与挑战

当前，水产养殖中虾青素应用面临不同来源产品的差异与挑战。化学合成虾青素价格高昂，在挪威鲑鳟鱼饲料成本中占比达20% 。其非天然异构体导致生物活性低，且随着环保意识增强和法规严格，使用受限。

天然虾青素，尤其是雨生红球藻来源的，因结构优势、生物活性高且符合环保理念，市场需求日益增长。生物技术的发展为开发利用天然虾青素资源提供了方向。

尽管虾青素已展现诸多优势，但仍有未知待探索。比如，虽已知其吸收、转运及沉积机制，但在不同水产动物体内抗氧化作用的具体细节，以及如何精准调控其在不同养殖环境和动物种类中的代谢过程以提高利用率，仍是未来研究重点。

随着研究深入和技术创新，虾青素在水产养殖领域前景广阔，有望带来更高的经济效益、生态效益和更优质的产品质量，推动水产养殖行业绿色、高效、可持续发展。