天然蝦青素與人工合成蝦青素在多個方面存在顯著的差異。首先，從生產(chǎn)方式上來看，蝦青素的生產(chǎn)主要分為人工合成和生物獲取兩種途徑。盡管人工合成蝦青素在技術上可行，但其高昂的價格以及與自然蝦青素在結構、功能、應用效果和安全性等方面的明顯區(qū)別，使得其在實際應用中受到一定的限制。在結構層面，蝦青素因其兩端的羥基（-OH)旋光性而具有3S-3'S、3R-3'S、3R-3'R三種異構型態(tài)，分別被稱為左旋、消旋和右旋。人工合成的蝦青素是這三種結構的混合物，其中左旋和右旋各占25%，消旋占50%左右。這種混合結構導致其抗氧化活性極低，與鮭魚等養(yǎng)殖生物體內(nèi)的天然蝦青素（主要以反式結構—3S-3S型為主）形成鮮明對比。相比之下，藻源蝦青素則是100%的左旋結構，具有最強的生物學活性，因此被知名企業(yè)如FUJI、YAMAHA等深入研究，并廣泛應用于保健食品、高檔化妝品和藥品領域。在生理功能方面，人工合成蝦青素的穩(wěn)定性和氧化活性也遠低于天然蝦青素。由于蝦青素分子兩端的羥基（-OH)可以被酯化，從而影響其穩(wěn)定性。天然蝦青素以90%以上的酯化形式存在，因此具有較高的穩(wěn)定性。而合成蝦青素則以游離態(tài)存在，穩(wěn)定性較差，需要進行包埋處理才能保持穩(wěn)定。此外，由于合成蝦青素中僅含有約1/4的左旋結構，其抗氧化性也僅為天然蝦青素的1/4左右。在應用效果上，人工蝦青素的生物吸收效果同樣遜于天然蝦青素。在喂食濃度較低的情況下，人工蝦青素在虹鱒魚血液中的濃度明顯低于天然蝦青素。更重要的是，人工蝦青素在體內(nèi)無法轉化為天然構型，導致其著色能力和生物效價遠低于同濃度的天然蝦青素。在生物安全性方面，人工合成蝦青素也存在明顯隱患。化學合成過程中不可避免地會引入雜質化學物質，如非天然副產(chǎn)物等，這些雜質會降低其生物利用的安全性。因此，人工合成蝦青素并不適合用于人類市場。隨著天然蝦青素的日益受到重視，全球對化學合成蝦青素的管理也日趨嚴格。例如，美國食品與藥物管理局（FDA）已經(jīng)明確禁止化學合成的蝦青素進入保健食品市場。目前，蝦青素的生產(chǎn)更傾向于開發(fā)天然蝦青素的生物來源，并據(jù)此進行大規(guī)模生產(chǎn)。然而，目前能夠商業(yè)化養(yǎng)殖雨生紅球藻以生產(chǎn)天然蝦青素的企業(yè)數(shù)量有限，主要集中在少數(shù)幾個國家，其他國家和地區(qū)則仍處于研發(fā)階段。
