综述：利用虾副产品作为发酵食品的可能性及其对高血压和癌症的健康益处

这篇综述深入探讨了虾副产品（如虾头和虾壳）通过发酵技术转化为高附加值食品的潜力，重点分析了其富含的活性成分（如虾青素、多不饱和脂肪酸EPA/DHA、几丁寡糖COS）在抗高血压、抗氧化和抗癌方面的作用机制，并提出了通过弱酸预处理和特定发酵菌株（如Tetragenococcus halophilus）优化质地与加速发酵的解决方案，为水产废弃物资源化和功能性食品开发提供了新思路。

　　

1. 引言

全球食品浪费问题日益严峻，而虾加工过程中产生的副产品（占整虾重量50%）富含蛋白质、甲壳素（20-40%）、钙（12,350-23,300 μg/g）等高价值成分。传统上这些副产品仅作为廉价动物饲料，但其含有的虾青素（19.20 μg/g湿重）具有超维生素E 550倍的抗氧化活性，而EPA和DHA可改善认知功能并降低心血管疾病风险。发酵技术（如泰国虾酱Kapi）能将这些废弃物转化为富含益生菌和生物活性肽的功能性食品，但虾壳的坚硬质地（由甲壳素-碳酸钙复合结构导致）和长达6个月的发酵周期制约了其应用。

2. 白虾副产品的营养与活性成分

白虾（Litopenaeus vannamei）副产品中，虾头占33-53%重量，富含多不饱和脂肪酸（EPA 4.65%、DHA 8.34%）和矿物质（钙含量是虾肉的43倍）。虾青素通过激活Nrf2/HO-1通路减少氧化应激，其抑制S. aureus的MIC值低至8 μg/mL。甲壳素经发酵可转化为水溶性几丁寡糖（COS），其中DP=3的寡糖显示最强ACE抑制活性（IC₅₀ 1.22 mg/mL），通过阻断血管紧张素II受体（AT1R）实现降压。

3. 发酵技术与虾酱改良

传统虾酱发酵依赖自然菌群（如Bacillus subtilis），产生具有降压作用的二肽（Ser-Val）和三肽（Ile-Phe）。采用25%乙酸在62.8°C处理20分钟可软化虾壳，同时释放钙、镁等矿物质。接种Tetragenococcus halophilus EFEL7002（耐盐度25%）能将发酵周期缩短至25天，并降低组胺等生物胺含量（<100 mg/kg），其产生的氨基肽酶还能增强鲜味氨基酸（谷氨酸含量提升21%）。

4. 健康作用机制

高血压防治：

• COS通过上调内皮型一氧化氮合酶（eNOS）促进血管舒张

• 发酵肽（如Trp-Pro）竞争性抑制ACE酶活性（IC₅₀ 7 μg/mL）

• 钙离子（23,300 μg/g）通过调节肾素-血管紧张素系统（RAAS）平衡血压

抗癌活性：

• 虾青素（30 μM）使HepG2细胞凋亡率增加40%，通过下调Bcl-2/Bax比值激活caspase-3

• EPA（260 μM）抑制食管癌细胞TE-1迁移，阻断PI3K/Akt信号通路

• 发酵产生的短链脂肪酸（乙酸、丙酸）增强肠道屏障功能

5. 安全性优化策略

采用混合菌种（T. halophilus + Lentibacillus kapialis）可平衡风味与安全性，使产品符合EFSA的QPS标准。通过基因检测确认菌株不含溶血素（γ-hemolysin阴性）和耐药基因，生物胺含量低于欧盟限值（酪胺<200 mg/kg）。

6. 结论

虾副产品发酵食品实现了"零废弃"与功能性的双重价值，其降压效应涉及ACE抑制、钙信号调节等多靶点，而抗癌作用与抗氧化-抗炎网络相关。未来需开展临床研究验证每日摄入8 mg虾青素或2 g EPA/DHA组合的长期效果。