趙英源，王昭萱，薛文杰，舒澳，王高偉，張勝夢(mèng)，賈慧慧，李瑞芳

（河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，河南鄭州 450001）

蝦青素（Astaxanthin）化學(xué)名稱為3,3'-二羥基-4,4'-二酮基-β,β′-胡蘿卜素，是一種酮式類胡蘿卜素。常見蝦青素為紫紅色晶體，不溶于水，易溶于氨仿、丙酮、苯和二硫化碳等有機(jī)溶劑[1]。它廣泛存在于生物界中，如藻類、蝦類、蟹、魚和鳥類的羽毛。

蝦青素的分子結(jié)構(gòu)中根據(jù)與碳碳雙鍵連接的基團(tuán)排列方式的不同，分為順式結(jié)構(gòu)和反式結(jié)構(gòu)。自然界中的蝦青素大部分以全反式（all-trans）結(jié)構(gòu)存在，但在加熱、光照或其他環(huán)境因素的影響下，會(huì)異構(gòu)化變?yōu)轫樖疆悩?gòu)體[2]。常見的蝦青素幾何異構(gòu)體有全反式（all-trans）、9-順式（9-cis）、13-順式（13-cis）、15-順式（15-cis）等見圖1，其中全反式結(jié)構(gòu)最不穩(wěn)定[3]。

圖1 蝦青素的幾何異構(gòu)體[3]Fig.1 Geometric isomer of astaxanthin[3]

蝦青素的分子結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)手性中心（如圖2a中標(biāo)注C-3和C-3'的位置處所示），它可以形成左旋、右旋、內(nèi)消旋三種結(jié)構(gòu)，因而蝦青素存在三種光學(xué)異構(gòu)體（圖2）[3]。

圖2 蝦青素的光學(xué)異構(gòu)體[3]Fig.2 Optical isomer of astaxanthin[3]

蝦青素為紫紅色晶體，其熔點(diǎn)在216 ℃至218 ℃之間，沸點(diǎn)為774 ℃，密度為1.07 g/mL，不溶于水，可溶于有機(jī)溶劑如二氯甲烷（30 g/L）、氯仿（10 g/L）、二甲基亞砜（0.5 g/L）、丙酮（0.2 g/L）等[4]。由于蝦青素的分子結(jié)構(gòu)中含有共軛不飽和雙鍵鏈，因此穩(wěn)定性差，容易受光、熱、酸和氧等破壞而發(fā)生異構(gòu)化和降解。在蝦青素分子末端的兩個(gè)β-紫羅蘭酮環(huán)中各有一個(gè)羥基，可與脂肪酸形成酯（蝦青素單酯或蝦青素雙酯）[5]。

蝦青素具有多種重要而獨(dú)特的保健功能特性，在醫(yī)藥、食品、生物、化妝品等行業(yè)都有重要應(yīng)用。在醫(yī)藥方面，蝦青素可有效清除肌細(xì)胞中因運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的自由基，強(qiáng)化需氧代謝，具有顯著的抗疲勞和延緩衰老的作用，能顯著提高人體免疫力，因而在抗氧化、抗腫瘤、防癌癥、光保護(hù)、視力保護(hù)、中樞神經(jīng)的保護(hù)、抗炎癥、預(yù)防心血管疾病等多方面起到重要作用[6]；在食品方面，蝦青素作為食品著色劑、抗氧化劑等，提升食品品質(zhì)，增強(qiáng)食品的觀感[7]；在生物領(lǐng)域，蝦青素有色素沉著作用，作為飼料可提高觀賞魚的價(jià)值，增加魚的觀賞性[8]；在化妝品行業(yè)，蝦青素能夠有效淬滅單線態(tài)氧、清除氧自由基、防紫外線輻射，例如日本的高絲面膜有很好的抗皺功效[9]。

1 蝦青素的H聚集體和J聚集體

Lu等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，疏水性的蝦青素單體分子在水合溶劑中可以發(fā)生分子聚集，產(chǎn)生兩種顯著不同的聚集體。一種是卡包（Card-packed）構(gòu)型的H聚集體[11]，由蝦青素單體分子以“面對(duì)面”平行的共軛鏈堆疊而成，相對(duì)于蝦青素游離單體的最大吸收波長發(fā)生藍(lán)移。另一種是頭包尾（Head-to-tail）構(gòu)型的J聚集體[11]，以松散的蝦青素單體分子錯(cuò)位平行堆疊組成，相對(duì)于蝦青素游離單體的最大吸收波長發(fā)生紅移（圖3）。

圖3 H和J聚合體的模型[11]Fig.3 H and J aggregates models[11]

2 研究方法

蝦青素在水合極性溶劑溶液（Hydrate Polar Solvents）中自組裝形成H聚集體或J聚集體，從而引發(fā)其構(gòu)型、光學(xué)性質(zhì)和生理功能的巨大變化，因而對(duì)蝦青素聚集體的研究是必不可少的?，F(xiàn)有常見的研究方法有紫外可見光光譜（UV-vis）、電鏡觀察樣貌（TEM）、圓二色性光譜（CD）、拉曼光譜圖（Raman）、熒光光譜圖（Fluorescence Spectra）和分子模擬法（Molecular Simulation），從分子水平上對(duì)蝦青素聚集體進(jìn)行更深入的研究。

2.1 紫外可見光光譜法

不飽和有機(jī)物的π成鍵軌道躍遷到π反鍵軌道所吸收的光子正好落在紫外區(qū)[12]，所以紫外光譜主要用于測(cè)定帶有雙鍵、三鍵以及共軛結(jié)構(gòu)的不飽和有機(jī)物。蝦青素分子結(jié)構(gòu)為含C=C雙鍵的不飽和長鏈，利用紫外光譜法以對(duì)蝦青素單體及其聚集體的組成、含量和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

Polivka等[13]將蝦青素溶于水合二甲亞砜（DMSO）中形成聚集體，發(fā)現(xiàn)蝦青素有3種顏色的變化，即黃色（Yellow）H聚集體、橘色（Orange）M單體、粉紫色（Pink-purple）J聚集體。Giovannetti等[14]發(fā)現(xiàn)25 ℃下的蝦青素與水合丙酮或甲醇溶液中形成卡包（Card-packed）構(gòu)型的H聚集體，升溫至30 ℃時(shí)則形成穩(wěn)定的頭包尾（Head-to-tail）構(gòu)型的J聚集體。不同構(gòu)型的蝦青素在200～800 nm紫外波長范圍掃描下，有明顯的不同特征吸收峰λmax：蝦青素H聚集體的λmax為375～390 nm；蝦青素M單體的吸收峰為475～495 nm；蝦青素J聚集體的吸收峰為521～533 nm，并伴隨著550～565 nm的肩峰。Marcel等[15]將蝦青素溶于水合DMSO溶劑時(shí)，兩個(gè)藍(lán)移的H聚集體被分為H1和H2型，λmax分別在386 nm和460 nm處，而紅移的J聚集體在570 nm處有最大吸收峰，且發(fā)現(xiàn)狹窄的峰是由大量分子組成的H聚集物，而寬頻帶是由小聚集物組成的。

Lu等[10]分別用乙醇與水比例為1:3、1:5、1:7和1:9的乙醇水溶液和蝦青素混合，并立即檢測(cè)到聚集體形成后的光譜（圖4a）和1 h后的測(cè)量結(jié)果（圖4b）。將蝦青素與1:3乙醇水溶液混合后，立即檢測(cè)到的即為H聚集體，其最大藍(lán)移為31 nm，且同樣條件下1 h后轉(zhuǎn)變?yōu)榱薐聚集體。此外，在乙醇與水體積為1:1的樣品中沒有足夠的水分子參與聚集體的形成，所以沒有任何聚集體。在387 nm處，H聚集物的吸收光譜顯示出一個(gè)狹窄的吸收峰，而在右邊則是一個(gè)從400 nm到600 nm的寬頻帶?；诟惪藸柤ぷ幽Ｐ停‵renkel Exciton Model）和線性譜理論（Linear Spectral Theory），該研究計(jì)算了這些聚集體的線性吸收和發(fā)射光譜來描述溶液中的聚集體結(jié)構(gòu)（分子模擬詳見本文2.6）。實(shí)驗(yàn)又結(jié)合高斯函數(shù)（Gaussian Function）模擬計(jì)算出了蝦青素H聚集體的紫外吸收光譜，研究表明實(shí)驗(yàn)測(cè)得的H聚集體紫外光譜與由模型計(jì)算所得的結(jié)果吻合一致。

圖4 不同乙醇-水溶劑比例下蝦青素的實(shí)驗(yàn)吸收光譜[10]Fig.4 The experimental absorption spectra of astaxanthin atdifferent ratios of ethanol-water solvent[10]

2.2 透射電鏡觀察樣貌

透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）可以看到在光學(xué)顯微鏡下無法看清的小于0.2 μm的超微結(jié)構(gòu)。蝦青素的H聚集體和J聚集體尺寸均在100～200 nm之間，因此透射電子顯微鏡能很好的展現(xiàn)聚集體的外觀形態(tài)。

根據(jù)Giovannetti等[14]的研究，蝦青素在一定比例的乙醇/水溶液中形成的H和J聚集體聚合物是不穩(wěn)定的且難以長期存儲(chǔ)。筆者團(tuán)隊(duì)[12,16]前期采用乳化-旋蒸和聚電解質(zhì)大分子自組裝技術(shù)，將蝦青素H聚集體和J聚集體包裹在所構(gòu)建的DNA和殼聚糖納米載體的疏水微區(qū)中，成功制備了穩(wěn)定的H型和J型的蝦青素/DNA/殼聚糖納米復(fù)合物（H-ADC和J-ADC）。Dai等[17]也成功制備H-ADC和J-ADC納米顆粒，并通過紫外光譜法確定了蝦青素的聚集形式（圖5a）。Dai等[17]通過TEM觀察到H-ADC和J-ADC為結(jié)合緊密的中心為黑色的實(shí)心球狀物，外部呈灰色且結(jié)構(gòu)較為疏松。H-ADC相比于J-ADC的直徑較小，尺寸的差異可能是緊密堆積的H聚集體和松散堆積的J聚集體的空間差異造成的（如本文2.1所述）。且H-ADC和J-ADC在水或脫水狀態(tài)下均穩(wěn)定（圖5b）。此外，筆者團(tuán)隊(duì)[12,16]研究發(fā)現(xiàn)H-ADC和J-ADC納米粒子均帶有正電荷，有望表現(xiàn)出非凡的細(xì)胞親和力。

圖5 （a）AST、H-ADC納米復(fù)合物和J-ADC納米復(fù)合物；（b）H-ADC和J-ADC納米懸浮液、納米粉體的圖片及其透射電鏡（TEM）圖[17]Fig.5 (a) Ultraviolet and visible spectrophotometry (UV-Vis)spectra of astaxanthin (AST), AST H-aggregates/DNA/chitosan nanocomplex (H-ADC) and ASTJ-aggregates/DNA/chitosan nanocomplex (J-ADC); (b) Pictures of H -ADC and J-ADC nano-suspensions, nano-powders and their transmission electron microscopy (TEM) photos[17]

Wang等[16]制備了蝦青素J聚集體復(fù)合物，并用被H2O2預(yù)處理的Caco-2細(xì)胞處理該復(fù)合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該復(fù)合物對(duì)細(xì)胞有很強(qiáng)的保護(hù)作用，細(xì)胞的存活率明顯提高。此外，Dai等[17]在體外對(duì)1,1-二苯基-2苦肼基（DPPH·）和羥基自由基（HO·）的清除研究證實(shí)，H聚集物的清除效率高于J聚集物或蝦青素單體，推測(cè)是由于蝦青素聚集體的分子間氫鍵更有助于H聚集體間的電子傳遞。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果均為精確設(shè)計(jì)類胡蘿卜素聚集體提供了研究基礎(chǔ)。

2.3 圓二色性光譜

根據(jù)光學(xué)活性分子對(duì)左、右偏振光的吸收不同，可以測(cè)定分子的手性，其光吸收的差值稱為該物質(zhì)的圓二色性（CD）[18]。通過分析CD光譜的波長，即可得出蝦青素H聚集體和J聚集體的取向信息和結(jié)構(gòu)差異。

蝦青素在丙酮-水混合物中可以形成不同類型的聚集體，當(dāng)混合物中水含量較高時(shí)（丙酮與水的體積比為1:9）會(huì)形成H聚集體，而在水含量較低的混合物（丙酮與水的體積比為3:7）中可以形成兩種不同類型的J聚集體，即J1和J2[19]。

K?Psel[20]發(fā)現(xiàn)在丙酮與水的體積比為1:9中，蝦青素的CD光譜分別在450 nm和475 nm處表現(xiàn)出兩種正負(fù)科頓效應(yīng)（Cotton Effect）（圖6a）。在波長小于436 nm的波長范圍內(nèi)存在正的圓二色性，在436～650 nm范圍內(nèi)存在負(fù)的圓二色性。對(duì)偶分子的符號(hào)反轉(zhuǎn)發(fā)生的波長與最大吸光度一致，證明所研究的聚合體由兩個(gè)以上的分子組成。最大橢圓度和最小橢圓度在CD光譜上的不同絕對(duì)值進(jìn)一步表明，單體分子在H聚集體中的取向不是嚴(yán)格平行的。此外，由Kuhn[21]首先提出的耦合振蕩器模型（Coupled Oscillator Model）觀察到的圓二向色性序列及其符號(hào)的反轉(zhuǎn)指的是蝦青素H聚集體的左螺旋結(jié)構(gòu)。在丙酮與水的體積比為3:7的混合物中存在兩種不同的J聚集體，每種不同的部分光譜同樣表現(xiàn)出兩種有不同的跡象的正負(fù)科頓效應(yīng)（Cotton Effect）（圖6b）。J聚集體的圓二色性記錄的電子躍遷具有較高的能量，與H聚集體的符號(hào)反轉(zhuǎn)情況是相同的，因此該左旋螺旋結(jié)構(gòu)可以歸結(jié)為J聚集體。另一方面，在低能量吸收帶范圍內(nèi)檢測(cè)到的橢圓度變化與前面兩個(gè)蝦青素聚集體記錄的橢圓度變化相反，這表明有兩種J聚集體且螺旋的旋轉(zhuǎn)方向明顯相反[20]。

圖6 （a）虛線：H聚集體CD譜（橢圓度E相對(duì)波長）；固體線：H聚集體吸收光譜；（b）虛線：J聚集體CD譜（橢圓度E相對(duì)波長）；固體線：J聚集體吸收光譜[20]Fig.6 (a): Dashed line: H aggregates CD (ovality E relative to wavelength); Solid line: H-aggregates absorption spectrum (b):Dashed line: J aggregates CD spectrum (ovality E relative to wavelength); Solid line: J- aggregates absorption spectrum[20]

2.4 拉曼光譜法

拉曼光譜法是一種通過用激發(fā)光照射目標(biāo)物，收集其內(nèi)部分子對(duì)激發(fā)光的散射光譜，從而判斷目標(biāo)物內(nèi)分子結(jié)構(gòu)及含量的方法，因而該方法可以提供類胡蘿卜素聚集體的高能振動(dòng)信息，進(jìn)而通過測(cè)定多烯中共軛C=C鍵的變化來判斷蝦青素的H聚集體和J聚集體[19]。

Subramanian等[19]對(duì)反式蝦青素聚集體的研究結(jié)果表明，在丙酮與水的體積比為10%的蝦青素溶液中，2 h后形成卡包結(jié)構(gòu)（Card-packed）聚集體，24 h后形成頭尾聚集體（Head-to-tail），且拉曼光譜能有效的區(qū)分蝦青素聚集體的兩種構(gòu)型。其中，卡包（Card-packed）結(jié)構(gòu)的蝦青素的拉曼光譜中C-C和C=C伸縮模式對(duì)應(yīng)的峰值位置分別紅移了3 cm-1和9 cm-1（如圖7a（ii）），而頭尾（Head-tail）排列的蝦青素的拉曼光譜中C-C和C=C拉伸模式對(duì)應(yīng)的峰與單體譜相比分別發(fā)生了3 cm-1和1.5 cm-1的藍(lán)移（圖7a（iii））。反式蝦青素的卡包結(jié)構(gòu)（Card-packed）聚集體和頭尾（Head-to-tail）聚集體的冷場(chǎng)掃描電鏡（FESEM）圖像如圖7所示。這兩種聚集體都是在丙酮-水溶液中產(chǎn)生，并以薄膜的形式轉(zhuǎn)移到玻璃載玻片上，卡包堆積呈片狀且呈現(xiàn)出分層特征的結(jié)構(gòu)為H聚集體（圖7b），頭尾相連呈纖維狀且交接處相互重疊或融合的結(jié)構(gòu)為J聚集體（圖7c）。

圖7 蝦青素H和J聚集體的拉曼光譜和FESEM圖像[19]Fig.7 Raman spectra and FESEM images of astaxanthin H and J aggregates[19]

Dai等[17]根據(jù)蝦青素聚集體的拉曼光譜，由于C-C鍵和C=C鍵的伸縮振動(dòng)，1157 cm-l和1515 cm-l處分別有一個(gè)峰值。在J-ADC頻譜中，C=C拉伸模式（1512 cm-1）較蝦青素單體（1515 cm-1）紅移約3 cm-1，C-C拉伸頻率較蝦青素單體（1157 cm-1）下降1155 cm-1。而對(duì)于H-ADC，其C=C拉伸模式和C-C拉伸頻率較蝦青素單體分別藍(lán)移1 cm-1和紅移3 cm-1。結(jié)果表明，拉曼技術(shù)可以有效地區(qū)分這兩種蝦青素聚集體。

2.5 熒光光譜法

蝦青素的H和J聚集體經(jīng)過較短波長的光照，把能量儲(chǔ)存起來再緩慢放出較長波長的光，放出的這種光叫熒光。H聚集體、J聚集體和M單體得熒光光譜均不相同，由此即可準(zhǔn)確分辯蝦青素的兩種聚集體。

Lu等[10]選擇用于測(cè)量的聚集體為1 h后形成的在乙醇和水比例為1:3和1:5溶液中形成的J聚集體和H聚集體。在500～600 nm范圍內(nèi)，單體的不同熒光光譜是由激發(fā)態(tài)S2的最低波段到基態(tài)S0的不同振動(dòng)波段的發(fā)射引起的（圖8a）；在乙醇和水的比例為1:3溶液中形成的J聚集體的發(fā)射光譜與M單體呈現(xiàn)出相似的形狀（圖8b）；在乙醇和水的比例為1:5溶液中形成的H聚集體的發(fā)射光譜在540～600 nm范圍內(nèi)最大，且與J聚集體相比有明顯的紅移（圖9a）。

圖8 不同激發(fā)條件下蝦青素單體（a）和J聚集體（b）的發(fā)射光譜[10]Fig.8 Emission spectra of astaxanthin monomer (a) and J-aggregate (b) at different excitation. The experimental spectra are shown by solid lines and simulated emission spectrum is shown by dashed line[10]

由于分子間的強(qiáng)烈相互作用，在室溫條件下，蝦青素單體在乙醇水溶液中形成H聚集體時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的協(xié)同效應(yīng)，導(dǎo)致激發(fā)態(tài)分裂成幾個(gè)子帶，子帶的數(shù)量由聚合系統(tǒng)中的分子數(shù)量決定。初始激發(fā)后，激子從上向下發(fā)生弛豫。Lu等[10]推測(cè)是這種能量弛豫機(jī)制導(dǎo)致了斯托克位移（Stoker Displacement），即H聚集體的熒光吸收光譜紅移。該研究假設(shè)J聚集體激發(fā)后在子帶內(nèi)沒有發(fā)生能量弛豫，即松散的J聚集體具有更短的熒光發(fā)射時(shí)間；而在緊密堆積的H聚集體中，強(qiáng)激子耦合誘導(dǎo)子帶發(fā)生了能量弛豫?；诩僭O(shè)，Lu等[10]模擬了蝦青素M單體和H聚集體的熒光光譜（圖8a和圖9b），發(fā)現(xiàn)得出的峰值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。由此可判斷兩種聚集體的顯著差異來自于強(qiáng)激子耦合和弱激子耦合，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確區(qū)分H聚集體和J聚集體。

圖9 H聚集體的實(shí)驗(yàn)發(fā)射光譜（a）和模擬發(fā)射光譜（b）；實(shí)驗(yàn)發(fā)射光譜（平方）減去基線并歸一化[10]Fig.9 Experimental emission spectra (a) and simulated emission spectrum (b) of H-aggregate. The experimental spectrum(square) is subtract baseline and normalized[10]

2.6 分子模擬法

分子模擬（Molecular Simulation）利用計(jì)算機(jī)以原子水平的分子模型來模擬分子結(jié)構(gòu)與行為，進(jìn)而模擬分子體系的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的方法。Lu等[10]模擬了H和J聚集體的分子結(jié)構(gòu)并計(jì)算了該結(jié)構(gòu)的紫外光譜，發(fā)現(xiàn)理論模擬預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，因而分子模擬是一種有效的研究方法。

根據(jù)一些天然結(jié)構(gòu)，如蜂巢、雪花、玄武巖柱等穩(wěn)定的構(gòu)象，Lu等人[10]假設(shè)H聚集體模型是由緊密排列的單個(gè)分子堆疊成的，包括二聚體、三聚體和六聚體，J聚集體是由六個(gè)分子組成的松散的頭尾結(jié)構(gòu)（圖10），H聚集體（圖10a，b，c）為的正相互作用，而J聚集體（圖10d）為負(fù)相互作用。

圖10 蝦青素H聚集物的結(jié)構(gòu)，包括六聚體（a）、三聚體（b）、二聚體（c）和J聚集體（d）[10]Fig.10 Structures of astaxanthin H-aggregates including hexamer (a), trimer (b), dimmer (c) and J-aggregate (d)[10]

H和J聚集體分子結(jié)構(gòu)模型中，耦合作用由距離r決定H聚集體和J聚集與r的函數(shù)關(guān)系（圖11）。對(duì)于六個(gè)分子組成的聚合體，通過耦合作用分析，得到了各種聚集體中分子間的距離r。H型聚集體的計(jì)算值為0.475 nm，J型聚集體的計(jì)算值為0.668 nm,這些數(shù)值與其他文獻(xiàn)中的一致[20,22]。當(dāng)水的濃度為90%時(shí)，平行二聚體和較大的六聚體是主要成分。不同團(tuán)聚體的混合料需要在不同條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化。該實(shí)驗(yàn)通過對(duì)H和J聚集體的分子模擬結(jié)合高斯函數(shù)模擬出的紫外吸收光譜與實(shí)驗(yàn)值的相似情況十分理想，證明該分子模擬模型科學(xué)合理。

圖11 H和J聚體分子間作用力與r的關(guān)系[10]Fig.11 Dependence of the intermolecular interactions for H-aggregate and J-aggregate[10]

2.7 其他研究方法

以上研究方法均可以區(qū)分蝦青素的H和J聚集體，但根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，推測(cè)有一些研究方法暫時(shí)無法詳細(xì)區(qū)分兩者，例如紅外光譜法。物質(zhì)由不斷振動(dòng)的狀態(tài)的原子構(gòu)成，這些原子振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)。用紅外光照射有機(jī)物時(shí)，分子吸收紅外光會(huì)發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷，不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，每個(gè)有機(jī)物分子只吸收與其分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相一致的紅外光譜，所得到的吸收光譜通常稱為紅外吸收光譜[23]。Jiang等[24]成功制備了蝦青素/玉米蛋白復(fù)合物和蝦青素/玉米蛋白-殼寡糖配合物，并通過紅外光譜證實(shí)了蝦青素的包覆。在蝦青素和蝦青素/玉米蛋白復(fù)合物和蝦青素/玉米蛋白-寡聚糖配合物中的1548 cm-1（C=C的伸縮振動(dòng)芳環(huán)）和970 cm-1（碳?xì)滏I中C=C共軛系統(tǒng)）顯然在很大程度上削弱了，這表明蝦青素結(jié)構(gòu)中的芳環(huán)主要是被包埋在玉米蛋白構(gòu)建的納米載體中。但目前關(guān)于蝦青素卡包堆積的H聚集體或頭尾連接的J聚集體，通過紅外光譜法暫無法明顯區(qū)分。

蝦青素屬于類胡蘿卜素的一種，有眾多對(duì)人體有利的理化性質(zhì)，以上我們對(duì)蝦青素聚集體的形成機(jī)理、影響因素、功能性質(zhì)和檢測(cè)方法這四個(gè)方面進(jìn)行了闡述。此外其他類胡蘿卜素，與蝦青素具有類似的結(jié)構(gòu)，但是性質(zhì)又有些許不同，因此對(duì)其相關(guān)的研究也很有必要。

3 展望

蝦青素具有超強(qiáng)的抗氧化能力及多種生理功效，且蝦青素存在多種光學(xué)異構(gòu)體、順反異構(gòu)體、聚集體等不同種形式，不同的蝦青素分子構(gòu)型具有不同的光學(xué)特性及生理活性。本文對(duì)以蝦青素為代表的類胡蘿卜素類脂溶性小分子在水合有機(jī)溶劑中聚集體的類型、結(jié)構(gòu)、形成機(jī)理、影響因素、研究方法等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。對(duì)后續(xù)蝦青素及其他類胡蘿卜素的生理活性和生物利用度的進(jìn)一步研究和應(yīng)用有重要的作用，對(duì)今后蝦青素在食品、醫(yī)藥、生物學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用都具有十分重要的意義。