雨生红球藻(Haematococcus pluvias)是一种单细胞绿色淡水藻,在雨生红球藻的整个生命史中,分为游动的营养生长和不动的转化产虾青素两个阶段:在光照强度很弱、氮磷盐足够的情况下,游动的绿色营养细胞生长发育,在环境不适宜时,如高温、高盐、高光照或营养盐饥饿,会大量积累虾青素。虾青素(axanthin)作为一种脂溶性酮式类胡萝卜素,也被叫做变胞藻黄素或虾红素,被归为类胡萝卜素组中,具有极强的抗氧化特性。由于虾青素所具有的生理活性,所以越来越受到人们的关注。掌握雨生红球藻的生长特性及虾青素的转化条件,可以进一步推动虾青素的广泛应用。雨生红球藻对生长的条件极为苛刻,在培养过程中极易受到污染,要求整个试验操作都要在无菌条件下进行,做好杀菌、消毒、灭菌工作。雨生红球藻的生长条件和虾青素的积累条件不同,整个培养过程都需要在人工培养箱中培养。整个雨生红球藻的培养过程主要分为两个阶段:绿色阶段和红色阶段,绿色阶段主要是雨生红球藻的生长阶段,对雨生红球藻进行培养和扩大培养都是在此阶段进行;红色阶段是雨生红球藻积累虾青素的阶段,绿色的藻细胞在环境条件的改变下逐渐生成红色素变成红色的细胞。探究温度、光照强度、p H这三种因素对雨生红球藻生长的影响。单因素试验结果:温度24℃,光照强度2000lux,p H8.0条件下可以提高雨生红球藻的细胞密度。通过分析正交试验结果,得出最优水平组合:温度24℃,光照强度2000lux,p H8.0。对最优水平组合进行验证,得到雨生红球藻密度8.85×105个/m L,得到值基本与正交试验最大值持平(数据无显著性差异)。研究光照强度、转化温度、光照周期、转化时间、p H这五种单因素对雨生红球藻转化虾青素的影响。通过对单因素试验结果的分析,可以看出雨生红球藻对虾青素的转化条件十分苛刻,得出最佳单因素条件:光照强度为6500 lux,转化温度为30℃,光照周期12:12,转化时间为10 d,p H值为9.0。通过分析正交试验结果及极差分析表可以得出,在各影响因素中,影响效果光照强度>转化时间>温度,且光照强度和转化时间对虾青素转化的影响达到显著水平,温度未达到显著水平,因此,虾青素转化的最佳条件是光照强度6500 lux、转化时间10 d、转化温度30℃。通过对单因素试验的分析,采用二甲基亚砜与丙酮的混合溶剂作为提取溶剂,且体积比为4∶1时提取效果最好,温度为50℃、提取时间为40 min、料液比为1∶7,提取次数为4次时,对虾青素的提取效果明显要好。为进一步确定更加精确的最佳提取条件,对提取溶剂体积比、提取温度、料液比这三个影响虾青素提取的主要条件进行正交试验,在提取溶剂体积比4:1、温度50℃、料液比1:8时,虾青素可以达到最大提取量,此条件下提取量为39.87mg/L。通过对小鼠进行200mg/(kg·bw)计量的D-半乳糖溶液颈背部皮下注射,每天注射一次。同时分组加入提纯虾青素和雨生红球藻虾青素喂养小鼠,喂养六周。实验结束后,检测小鼠体重,血清和肝脏中SOD、GSH、MDA、CAT的含量,肝脏和血清中IL-1β、IL-6、TNF-α炎症因子的m RNA表达水平,研究虾青素对衰老小鼠的抗衰老作用。研究结果表明:虾青素可以降低小鼠肝脏中由D-半乳糖所引起的炎症因子的增加,对抗氧化应激失衡,保护小鼠肝脏,缓解小鼠衰老。