蝦紅素(又名藻紅素、蝦青素、蟹紅素等)，是一種類胡蘿蔔素。目前已知可自行合成蝦紅素之生物只有雨生紅球藻、綠球藻、小球藻與少數細菌，如紅酵母；一般生物則是以攝食而間接攝取蝦紅素並沉澱累積於生物的皮膚及肌肉，例如鮭魚、福壽螺卵。蝦紅素獨特的分子結構，其具有強大的清除氧自由基能力，可增強粒線體對自由基的耐受度，因此可保護皮膚免受紫外線的傷害，可改善老化現象。與其他抗氧化劑相較之下，抗氧化力約為beta-胡蘿蔔素的10倍，葉黃素的200倍，維生素E的550倍，故蝦紅素又有超級維生素E之美稱，日本人又稱其為粒線體營養素。目前已有眾多學術研究證實蝦紅素可增強免疫功能、降低心血管疾病、降低化學誘變之癌症發病率並增加對濾過性病毒、細菌、真菌及寄生生物的抵抗力。 綜合上述，若能深入研究蝦紅素的量產與包覆保存方法，勢必能提升蝦紅素在醫療保健領域的實質用途。本研究擬研究光觸媒對微藻養殖成效，並對蝦紅素的包覆做研發，預期在微藻養殖生產與蝦紅素的保存上，有一系列完整的製程，以利相關保健食品、化妝品等多元應用。二氧化鈦是目前市面上用途最廣泛之光觸媒, 二氧化鈦光觸媒在接受特定光源激發後，可釋放出氫氧自由基；同時，雨生紅球藻的養殖需要光照，氫氧自由基亦是誘導雨生紅球藻生產蝦紅素的主因之一。如能將兩者結合運用，定能在微藻工業上發展出一個創新的技術。本計畫擬發展一套蝦紅素完整的生產供應鏈，打造台灣原創蝦紅素品牌，從微藻養殖到蝦紅素包覆保存，以供末端高價值商品應用，提升台灣生技產業整體競爭力，並與國際生物科技產業銜接。微藻養殖試驗的部分將使用銳鈦礦型二氧化鈦光觸媒作為添加物，分散至培養基與微藻一同生長，並觀察微藻細胞數目變化。其後根據目前工業上常使用之培養裝置，如半密閉式圓柱型光生物反應器、開放式跑道池，觀察二氧化鈦光觸媒用於非無菌狀態下的大規模培養成效，在微藻培養期間是否可降低微生物數量，進而提升生物量。本計畫亦涵括蝦紅素包覆技術的研究，將使用殼聚醣、明膠、羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、關華豆膠、玉米澱粉、β－環糊精、麥芽糊精等天然食品級原料，利用原料的物理特性以及彼次之間的交連性來做蝦紅素的包覆測試。 ;The aim of this research is to investigate the effects of TiO2 photocatalyst on the yield of algae and to develope liposome-Encapsulated astaxanthin. A series of production processes will be carry out to improve not only the production of algaculture and the preservation of astaxanthin, but also the industrial application on dietary Supplement and cosmetics. After absorbing specific wavelengths of light, TiO2 will release hydroxyl radicals. These radicals will improve the yield. Both visible light and hydroxyl radicals can be used to cultivate Haematococcus pluvialis and synthesize astaxanthin. We will establish a complete astaxanthin production supply chain.
