Astaxanthin虾青素(虾红素）是一种红色的天然类胡萝卜素，[1]广泛存在于鲑鱼、虾、蟹、观赏鱼和鱼卵中,以及植物叶、花和水果中。绝大多数海产甲壳类动物和鱼类都含有虾青素,但都是通过食物链从海洋微藻、浮游植物和浮游动物中获得的。这些海产动物通常都是人类的日常膳食,对人体绝对安全。虾青素不仅能使鲑鱼的肉呈桃红色,虾、蟹的壳呈深红色,保证了水产动物具有良好的营养价值和市场价值,而且它还是这些动物正常生长和存活所必需的营养物质。近年来的研究证实,天然虾青素具有强烈的抗氧化活性,被赞誉为“超级维生素E”,作为人类的高级保健食品，可以辅助治疗2型糖尿病、心脑血管疾病，有降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL)，提高高密度脂蛋白胆固醇（HDL）消化甘油三酯，降血尿酸高、治痛风等功效。虾蟹等水产动物、家禽、家畜的饲料添加剂等可以提高其存活率和产卵率。
虾青素的
化学名称为3,3'' -二羟基-4,4''-二酮基-β-胡萝卜素，具体构型如图 ．
天然虾青素独特的分子结构，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β--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10倍，比维生素E高550-1000倍，因而被称为“超级维生素E”．
大量研究证明，虾青素具有抗癌症、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：保护皮肤免受紫外线的伤害，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．
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、美容护肤品、保健品和养殖、饲料等行业。国外在这个领域的研究已相当深入,个别大公司如cyanotech公司的生产技术业已成熟,并在十几个国家申请了专利进行知识产权的保护,导致了天然虾青素的生产技术和市场价格的垄断。目前,青岛海洋大学、中科院武汉植物所、无锡轻工业大学等单位正在独立开发雨生红球藻和法夫酵母生产天然虾青素（超级维生素E）的技术。可喜的是，中科院水生所与荆州市天然虾青素有限公司联手率先完成了雨生红球藻的规模化养殖，实现了高品质天然虾青素的产业化，打破了日美对高品质天然虾青素长达16年的封锁和垄断。
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．
在结构方面，虾青素具有3S-3 S；3R,3 S；3R,3 R3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 ．
在生理功能方面，人工合成虾青素的稳定性和抗氧化活性亦比天然虾青素低．
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 引，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的多 ．
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 ．
随着天然虾青素的兴起，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．
天然虾青素的生物来源目前，天然虾青素的生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母(Phaffiarhodozyma)和微藻(雨生红球藻)．其中，废弃物中虾青素含量较低，且提取费用较高，不适于进行大规模生产．天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0．40％．相比之下，雨生红球藻中虾青素含量为1．5％～3．0％，被看作是天然虾青素的“浓缩品”．
大量研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，而且雨生红球藻所含虾青素及其酯类的配比(约70％的单酯，25％的双酯及5％的单体)与水产养殖动物自身配比极为相似，这是通过化学合成和利用红发夫酵母等提取的虾青素所不具备的优势 ．此外，雨生红球藻中虾青素的结构以3S一3 S型为主，与鲑鱼等水产生物体内虾青素结构基本一致；而红发夫酵母中虾青素结构则为3R一3 R型．
当前，雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生物，因此，利用这种微藻提取虾青素无疑具有广阔的发展前景，已成为近年来国际上天然虾青素生产的研究热点．
