第20期

 蝦紅素(Astaxanthin, C₄₀H₅₂O₄))是一種萜烯類不飽和化合物，其化學結構類似於β胡蘿蔔素(圖1-1)，是β胡蘿蔔素成員之一，在600多種類胡蘿蔔素中極為昂貴，也是類胡蘿蔔素合成最高級產物，葉黃素、角黃素、番茄紅素等都僅是類胡蘿蔔素合成的中間產物。此外由結構式，可得發現蝦紅素(Astaxanthin)、β-胡蘿蔔素、葉黃素結構極為相近，但蝦紅素多了OH基團與C=O基團，更加提升分子的親水性，故整體分子親水性：蝦青素>葉黃素>β-胡蘿蔔素，使得蝦紅素同時兼具親油性與親水性，使其能跨越細胞膜雙層磷脂質結構，故對於細胞內外皆具有抗氧化的作用(Tominaga, K. et al., 2009)，因此在自然界中蝦紅素具有最強的抗氧化性。根據研究報告指出，蝦紅素是優異的抗氧化成分，相對於常見的抗氧化劑如維生素E、CoenzymeQ10等，蝦紅素擁有極佳的抗氧能力因此被稱為超強維生素(圖1-2) (Nobuyoshi et al., 1996; Yasuhiro et al.,2007)。蝦紅素現今市場價格相當高，產製銷售具有非常高的經濟價值，蝦紅素試藥級(NT$21000/mg)、飼料級與食品級(US$600/Kg)、藥物級(US$3000-4000/Kg)。

圖1.蝦紅素抗氧化能力(Nobuyoshi et al., 1996; Yasuhiro et al.,2007)

 雙水相離子液體系統作為一種新型萃取系統，是由兩種離子液體在一定濃度下混合自發形成的兩相體系，具有萃取條件溫和、處理量大、易於工程放大、操作簡單和可連續操作等優點。目前雙水相系統已被廣泛應用於天然化合物的中草藥分離純化，更成為生物分離純化等領域中重要的技術。本實驗室利用陰陽離子設計成雙水相離子液體系統，以雨生紅球藻培養與生產蝦紅素為目標，利用雨生紅球藻暴露在不利的生長條件或環境壓力下，會刺激綠色細胞開始轉變成紅色細胞，進行蝦紅素的累積，進一步藉由雙水相離子液體系統完成純化回收。

圖2. 雙水相離子溶液系統萃取示意圖