一、鹽藻的現(xiàn)狀

鹽藻是一種喜鹽的單細(xì)胞微藻，多見(jiàn)于海鹽田和陸地鹽湖中。在自然界中，很少有生物像鹽藻這樣，能夠在如此高鹽的環(huán)境下生存。鹽藻體內(nèi)含有大量的β-胡蘿卜素，是天然β-胡蘿卜素的重要來(lái)源。鹽藻源β-胡蘿卜素在我國(guó)以及全世界的保健食品中有著一定的應(yīng)用前景。

1、鹽藻

鹽藻，拉丁名為Dundliellasalina，又稱(chēng)杜氏藻(以下統(tǒng)稱(chēng)鹽藻)，屬植物界、綠藻綱、團(tuán)藻目、杜氏藻科、杜氏藻屬的單細(xì)胞藻類(lèi)。

鹽藻由羅馬尼亞人E.C.Teodoresco首次發(fā)現(xiàn)，并在1838年首次被法國(guó)MichelFelixDuIlal報(bào)道。1905年，德國(guó)的Teodoresco和ClaraHamburger將這種生物描述為一個(gè)新的、獨(dú)立的屬，且這種分類(lèi)延續(xù)至今。目前，杜氏藻屬(Dunaliella)中已鑒定了53種藻種。

杜氏藻屬的物種在形態(tài)上與萊茵氏衣原體(Chlamydomonasreinhardtii)相似，二者的區(qū)別在于：杜氏藻屬的物種缺乏細(xì)胞壁和收縮液泡，有兩條等長(zhǎng)鞭毛和一個(gè)單杯狀葉綠體，且常含有中央核，其中的葉綠體中含有大量的β-胡蘿卜素，使藻體呈桔紅色。除了類(lèi)胡蘿卜素外，鹽藻體內(nèi)還存在大量的甘油。藻體的形狀和對(duì)稱(chēng)性取決于環(huán)境條件。鹽藻缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，這使得生物體容易受到滲透壓的影響。甘油被用作維持滲透平衡和酶活性的重要物質(zhì)而大量存在于藻體內(nèi)。D.salinaTeodor具有最高的β-胡蘿卜素含量(平均14％，w／w)，D.sp.SPMO980625-IE具有最高的藻油含量(平均37％，w/w)。

2、β-胡蘿卜素

β-胡蘿卜素是一種類(lèi)胡蘿卜素，其習(xí)慣命名為β-胡蘿卜素，半系統(tǒng)命名為β-胡蘿卜素，分子式為C40H56，CAS號(hào)為7235-40-7。β-胡蘿卜素分子由中央多聚烯鏈和兩端的六元環(huán)末端基團(tuán)組成，為雙環(huán)結(jié)構(gòu)，其全反式異構(gòu)體呈幾何中心對(duì)稱(chēng)。由于中央共軛多烯鏈的存在，使整個(gè)分子具有高度的不飽和性，可形成多種幾何異構(gòu)體。雖然在自然界中它經(jīng)常以全反式異構(gòu)體的形式存在，但也常見(jiàn)其13Z-和9Z-順式異構(gòu)體的存在。

早在一個(gè)世紀(jì)前，人類(lèi)就知道，β-胡蘿卜素可在哺乳動(dòng)物的小腸中水解生成維生素A，進(jìn)而參與視覺(jué)生理代謝。因此，它被稱(chēng)為維生素A原。β-胡蘿卜素類(lèi)是良好的自由基猝滅劑，具有良好的抗氧化作用。它可有效地阻斷細(xì)胞內(nèi)的鏈?zhǔn)阶杂苫磻?yīng)，因而被認(rèn)為是治療和預(yù)防由此引起的許多頑疾的理想物質(zhì)。經(jīng)過(guò)上世紀(jì)90年代的研究，9Z-異構(gòu)體獨(dú)特的保健功能(如生物利用度高、增強(qiáng)免疫功能顯著等)已漸被認(rèn)知，成為人們研究的重點(diǎn)。

3、鹽藻源β-胡蘿卜素

為了在高鹽條件下生存，鹽藻體內(nèi)積累了高濃度的β-胡蘿卜素，以防止強(qiáng)烈的光照和高濃度的鹽對(duì)細(xì)胞形成滲透壓差造成的傷害。由于能在體內(nèi)積累大量的β-類(lèi)胡蘿卜素，鹽藻及其提取物具有很強(qiáng)的抗氧化活性。因此，鹽藻及提取物(主要含β-胡蘿卜素)在我國(guó)及世界各國(guó)已被用于保健食品中，制成了以抗氧化、增強(qiáng)免疫等為功能的產(chǎn)品。

經(jīng)常用于生產(chǎn)β-胡蘿卜素的藻種是D.salina，含量為2％～14％(w／dw)。我國(guó)內(nèi)蒙古和甘肅鹽湖中養(yǎng)殖的鹽藻中β-胡蘿卜素的含量為4％～5％(w／dw)。與高等植物源和人工合成的β-胡蘿卜素不同，鹽藻中的β-胡蘿卜素組分含有大量Z-異構(gòu)體，主要包括9Z-和13Z-異構(gòu)體等。

1966年，前蘇聯(lián)建立了世界上第一個(gè)用于商業(yè)生產(chǎn)的鹽藻源β-胡蘿卜素中試工廠。目前，從低端的鹽湖大面積養(yǎng)殖到高端的高密度集約培養(yǎng)，全世界用于生產(chǎn)β-胡蘿卜素的鹽藻商業(yè)化養(yǎng)殖技術(shù)已經(jīng)成熟，包括收獲、“跑道池”和鹽田養(yǎng)殖等技術(shù)。在我國(guó)，以?xún)?nèi)蒙古地區(qū)的鹽湖基地為骨干，從鹽藻中制備天然β-胡蘿卜素的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展成獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)體系。

由于鹽藻藻粉的含水量很低，不同原料中病原菌和有害微生物的數(shù)量均可控制在很低的水平。由于鹽藻提取物為油溶性的脂類(lèi)提取物，不同原料中病原菌和有害微生物均未檢出。鹽藻及提取物中重金屬的檢測(cè)指標(biāo)包括鉛、砷和汞(以鉛計(jì))。其中，不同原料中砷的含量差異較大，這是由養(yǎng)殖技術(shù)的差異所造成的。高砷含量產(chǎn)品大部分出自于使用循環(huán)水的養(yǎng)殖基地。

已經(jīng)陸續(xù)成熟的提取方法有：(1)有機(jī)溶媒萃取法，包括：正己烷、石油醚、乙酸乙酯、丙酮等萃取法，(2)超臨界二氧化碳流體萃取法。

由于鹽藻的細(xì)胞壁很脆弱，且β-胡蘿卜素在其體內(nèi)處于游離態(tài)，故上述萃取技術(shù)均可得到滿(mǎn)意的β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)移率，一般可達(dá)到92％～95％(w／w)。

我國(guó)已頒布的新食品原料公告，要求鹽藻提取物中β-胡蘿卜素的含量≥8％(w／w)。實(shí)際上，我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)生產(chǎn)的提取物中β-胡蘿卜素的含量可達(dá)到12％～15％(w／w)。

二、鹽藻源產(chǎn)胡蘿卜素在保健食品中幾何異構(gòu)體組成的測(cè)定

1、β-胡蘿卜素幾何異構(gòu)體組成的測(cè)定

總β-胡蘿卜素的UV-VIS測(cè)定方法詳見(jiàn)GB8821-2011和GB28310-2012?？?beta;-胡蘿卜素的HPLC測(cè)定方法詳見(jiàn)NY/T82.15-1988和DB64/T1514-2017。這些方法均可應(yīng)用于檢測(cè)保健食品中鹽藻源總β-胡蘿卜素的含量。各類(lèi)胡蘿卜素組分的鑒定也已建立。鹽藻源β-胡蘿卜素在保健食品中幾何異構(gòu)體組成的測(cè)定尚未報(bào)道。

（1）幾何異構(gòu)體的分離

眾所周知，β-胡蘿卜素組分可以應(yīng)用HPLC在C18柱上被很好地與其它類(lèi)胡蘿卜素組分分離。配合在線(xiàn)的PDA檢測(cè)器，β-胡蘿卜素組分可以在大多數(shù)樣品中得到鑒定和定量。

因此，C18-HPLC-PDA已成為定性、定量檢測(cè)β-胡蘿卜素的常用方法。但是，β-胡蘿卜素幾何異構(gòu)體的分離在C18柱上遇到很大困難。C30柱的出現(xiàn)為β-胡蘿卜素幾何異構(gòu)體的分離提供了新的選擇。由于C30烷基的鏈長(zhǎng)與類(lèi)胡蘿卜素分子的長(zhǎng)度接近，因而二者的相互作用得到了增強(qiáng)。所以，C30柱在分離幾何異構(gòu)體時(shí)顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。另外，C30固定相較長(zhǎng)的烷基鏈也增加了固定相的疏水性，導(dǎo)致非極性類(lèi)胡蘿卜素的保留時(shí)間增加，從而提高了柱效。圖1為惠伯棣等人發(fā)表的β-胡蘿卜素在C30-HPLC的分離色譜圖。

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相關(guān)鏈接：β-胡蘿卜素，丙酮，正己烷，二氧化碳