虾红素（Astaxanthin又称虾青素）是类胡萝卜素的一种，是生物界中分布广泛的一种叶黄素颜色素，存在于水产动物的虾、蟹、鱼和绿藻及一种酵母中，暗红色。虾红素的化学名称为3．3 一二羟基一p，p 一胡萝卜素．4．4 一二酮，，具体构型如图1。
它与维生素一样，动物不能自行合成，必需从食物中摄取。而绿藻中的单细胞藻 — 雨生红球藻所含的虾红素则高出甲壳类动物数十倍.
天然虾红素独特的分子结构，使其具有强大的清除氧自由基、抑制单线态氧的能力，是一种比B-胡萝卜素、维生素E更为有效的抗氧化剂 ．天然虾青素的抗氧化活性比其它的类胡萝卜素高1O倍，比维生素E高550倍，因而被称为“超级维生素E。
虾红素具有抗癌症、抗衰老、增强免疫力等重要的生理功能，而且对人体绝对安全．具体主要表现在以下几个方面：保护皮肤免受紫仆线的伤害，改善老化现象，增强免疫系统功能，降低心血管疾病和由化学因素诱发的癌症发病率，增加对滤过性病毒、细菌、真菌及寄生生物的抵抗力；维护眼睛和中枢神经健康；强化肌体需氧代谢。增强肌肉力量和耐受力。
虾红素最重要的特性在于它的抗氧化性。当人体过度疲劳或生病时，就会有自由基产生。由于虾红素是天然超级抗氧化、抗自由基武器，当人体免疫能力降低时，体内自由基就会增加，癌细胞就会有突变增生的可能，这时虾红素就可以强力扫除自由基，提高免疫力，让我们人体远离癌症的伤害。
虾红素是超级的维他命E。
鉴于虾青素卓越的生理功能，它在国外已被应用于食品、医药和饲料等行业，市场前景广阔．但就目前而言，虾青素在国际上主要作为新型高效的饲料添加剂被应用于水产养殖业中。

天然与人工合成虾青素的差异

目前，虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式．人工合成虾青素不仅价格昂贵，而且同天然虾青素在结构、功能、应用及安全性等方面差别显著．
1. 在结构方面，虾青素具有3S-3 S；3R-3S；3R-3R三种构型，其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物，并以顺式结构— —3R－3 S型为主，与鲑鱼、红金龙、七彩神仙、花罗汉、血鹦鹉、德国孔雀鱼等养殖生物体内的虾青素(以反式结构— —3S-3 S型为主)截然不同 ．
2.在生理功能方面，人工合成虾青素的稳定性和氧化活性亦比天然虾青素低75% ．
3.在应用效果上，人工虾青素的生物吸收效果也较天然虾青素差，喂食浓度较低时，人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓度明显低于天然虾青素，且在体内无法转化为天然构型，其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低75% ．
4.在生物安全方面，利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化合物，如合成过程中产生的非天然副产物等，将降低其生物利用安全性 ．
       随着天然虾红素的兴起，世界各国对化学合成虾青素的管理也越来越严，如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入保健食品市场．目前，虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物来源，并由此进行大规模生产。目前我国已有荆州天然虾青素有限公司，云南白欧生物在量产。


人类应用

成人每日摄取3mg以上，就可以清除体内的自由基，保护肌肤，减少紫外线的伤害。另外虾红素还可增加高密度脂蛋白(HDL)，预防动脉硬化等相关疾病，减缓视力退化、预防如老年痴呆症、帕金森氏症等神经性疾病。
虾红素从雨生红球藻提炼出来，每吨红球藻只能萃取到50cc的虾红素原液。虾红素要强调纯天然，非人工基因转殖，才能有效，所以一直价格居高不下。

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一些增色饲料必须加的东西。增色缓慢。不能着急。

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虾青素（又称虾红素）是一种广泛存在于生物体的红色素，尽管“虾青素（又称虾红素）”一词在日常生活中不常使用，但虾青素（又称虾红素）存在于许多种食物之中。大多甲壳类动物如对虾、龙虾、螃蟹等呈现的红色均因虾青素（又称虾红素）积累所致，有一些鱼肉如鲑鱼的肉色也是虾青素（又称虾红素）积累的结果，大家熟知的观赏鱼红金龙、七彩神仙、花罗汉、以及血鹦鹉等鱼皮、鳞的鲜艳的色彩更是虾青素（又称虾红素）积累的结果。“虾青素（又称虾红素）”自身显现出的是红色，当它和多种具有吸光性的蛋白质结合时，它就可以显现出绿色，黄色，蓝色和褐色等。现在被证明当甲壳动物被煮时显现出的红色是由蛋白质的性质发生改变，以及虾青素（又称虾红素）发光团释放造成的。黑色、红色、蓝色和绿色均是虾青素（又称虾红素）和蛋白质以及壳质的复合造成的。在蓝色白颊黑雁体内以及体外组织和它们的蛋中都检测出超过90%纯度的虾青素（又称虾红素）。龙虾的卵在孵化前，绿色虾青素（又称虾红素）蛋白有短暂的存留，之后一部分蛋白质被释放，虾青素（又称虾红素）也被释放。
目前观赏鱼饲料的生产都需要加入虾红素来增色动物，但大多数饲料企业技术部门对虾红素的认识不够全面和深入，存在一些认识和行为上的误区。有的甚至不知道虾红素存在同分异构体的现象，错误的将天然虾红素的含量等同于合成虾红素含量来考量，有的企业也不知道游离与酯化虾红素的区别，再有就是对环保、安全认识上存在较大的误区。
1.含虾红素千分之五的增红饲料认识误区
有的企业每吨观赏鱼饲料中加了5kg的虾红素原料就宣称，我的鱼粮是千分之五虾红素的饲料，首先千分之五（即5000PPM）虾红素对水产动物是完全没有必要的，鱼鳞或鱼皮中虾红素实际含量都是以PPM来计的，就是在生活中，咱们见到的最红的三文鱼，其肉中的虾红素含量大概是50-70PPM。其实这些企业加入的是含虾红素 8-10%的帝斯曼或德国巴斯夫生产的合成虾红素混合物，这样宣称不过是为了糊弄不明白的用户，这种现象多发生在较小的个体企业，没有技术人员，也不懂基本的化学常识，正规的有一定规模的企业一般不会 出现这种笑话。
2.对虾红素（虾青素）同分异构体认识上的误区
稍有医药和化学知识的人都知道，自然界很多物质都存在同分异构体现象，就是说他们的分子式是相同的，也许都是C40H50O22等，但他们分子的空间结构不同，空间结构的不同将主要影响其生物学功能和在动物组织中的不同分布。虾红素存在立体异构和几何异构体两种状态（如下图示）。


在性成熟期，水产动物的皮肤、鱼鳞和卵巢主要分布的异构体是左旋（3S、3’S）异构形态虾红素，部分（3R、3’R）异构形态，极少或者没有（3R、 3’S）异构形态；（3R、3’S）虾青素（又称虾红素）是没有生物活性的，也就是说没有抗氧化活性，（3R、3’R）有部分生物活性，只有（3S、 3’S）异构形态才具有强抗氧化活性。无论是帝斯曼（DSM)还是德国巴斯夫（BASF)合成的虾红素，其中只有25%是（3S、3’S）异构形态，天然藻源的虾红素则100%是（3S、3’S）异构形态,因此如果说合成 虾红素是10%含量的，其中只有2.5%会分布并沉积在鱼的皮肤、鱼鳞组织中。
几何异构体就是E和Z结构即反式E顺式Z，随着顺式反式脂肪酸的宣传，民众对之有所了解。几何异构体主要影响的是虾红素吸收，全Z结构是不能被动物吸收利用的，FDA已经禁止顺式虾青素（又称虾红素）上市。现在随着合成技术水平的提高，合成也绝大部分也是E结构，天然的虾红素98%都是E结构。
上述这些异构形态，通过磁共振扫描监测可以看得很清楚，而且在动物体内这些异构形态是不能相互转化的，当今的合成技术已经解决了几何异构体的问题，但全球还没有能力解决立体异构体的问题。这也就决定了天然产品可以部分被合成替代，但还不可能被完全替代。
3.对虾红素（虾青素）酯化与游离态认识上的误区
游离与酯化主要影响虾红素在动物体内的稳定性、与蛋白结合的程度和代谢的速度。游离的虾红素很难与蛋白结合，因此只能呈现红色，不能呈现白、蓝、黑等颜色，同时更加容易被代谢排除。这就解释了为什么合成虾红素即使有25%是（3S、3’S）异构形态，会分布在鱼的皮肤和鱼鳞，但如果不及时补充的话，会很快代谢掉，因此导致鱼儿皮肤褪色。很典型的例子就是健康的对虾体表是青色，煮熟的对虾是红色（酯化虾红素与蛋白质分离的结果），但一定是酯化的虾红素，合成的全游离虾红素只显红色，不会增艳其他颜色的。合成虾红素100%是游离态，天然藻源或虾源的虾红素5%是游离态，95%是酯化态（20%双酯75%单酯）。上述的鉴别通 过化学试剂提取其中的虾红素，跑电泳就会显示的很清楚，电泳会显示：虾壳、天然非红色鱼皮中的虾红素100%是酯化态。
Lorenz R T也实验正实：在观赏鱼养殖的着色问题中，目前还没有任何一种产品能像由雨生红球藻（Haematococ．pluvialis)提供的天然虾红素那样效果显著且持久，主要是因为酯化度高，结合蛋白牢靠，代谢缓慢． Ako和Tamaru(1999)对某种观赏鱼喂食含100ppm虾红素的饵料1周后，该鱼体表的黄色、栗色和黑色等颜色均明显加强。
4.为讨好不明客户舍本逐末，追求表面感官好看上的行为误区
由于普通客户并不明白观赏鱼着色的基理，因此偏向表面颜色鲜艳的饲料，而不是追求自然颜色的饲料，部分饲料生产企业因此会加入没有用的化学染料了着色饲料，这也是为什么有的饲料鱼儿吃完了后会拉红色便的道理。还有的企业为了增加表面的颜色使用合成的虾红素，长时间来说，化学的东西都会增加鱼而肝脏的负担或者肾脏的负担，这样做都是企业误导消费的行为。也是损害消费者的行为，选择合成虾红素饲料的消费者会付出更多的代价来治疗鱼病。
5.安全、环保认识上的误区
有些企业错误的认为，这些年来，我们一直都用合成的虾红素，鱼而也没有死，也没有出现问题，所以，错误的认为合成虾红素是安全的，到过化学合成工厂，并了解合成全过程的人都知道：在生物安全方面利用化学手段合成虾青素（又称虾红素）时将不可避免的引入杂质化合物，如合成过程中产生的非天然副产物等，这些东西都是难以分离的，将降低其生物利用安全性．长期来看无论是对鱼还是对人类都是有害的。人工色素导致儿童智利障碍、多动，人类肿瘤高发都是已经确定的事实，越来越多的人崇尚回归自然。
为什么越来越多的国际化学巨头将他们的合成工厂转移到发展中国家？就是因为环保的问题，几乎没有哪一个化学合成工厂没有严重污染的，只是严重程度的差别，环保不单单是个成本问题，化合过程产生的污染有的根本就无法治理。中国已经成为最大的合成医药原料的国家，这不见得是一件好事，最终有可能就是拿我们同胞的健康来换取微薄的利润。相反藻源天然虾红素依赖阳光，光合作用合成，没有任何污染。
随着天然虾青素产业的兴起，世界各国对化学合成又称虾红素的管理也越来越严，如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素（又称虾红素）进入食品和食品相关动物市场．目前，虾青素（又称虾红素）的生产一般倾向于开发天然虾青素（又称虾红素）的生物来源，并由此进行大规模生产。因此，天然藻源的称虾红素的确是观赏鱼饲料制造企业的最佳（有效、安全、经济）的选择。