近日，山东省花生研究所与中国科学院海洋研究所合作，成功克隆了控制虾青素生物合成的关键酶基因——β-胡萝卜素羟化酶基因（CrtZ，GenBank登录号：AY187011）和β-胡萝卜素酮化酶基因（CrtW，GenBank登录号：AY387656）。研究团队建立了CrtZ和CrtW高效表达的二元载体系统，并利用高效液相色谱法（HPLC）建立了测量花生中β-胡萝卜素的标准体系。通过基因枪法和农杆菌介导法，将上述基因转化至“花育22号”、“花育23号”、“花育24号”等花生品种的幼茎小叶、子叶、胚小叶和丛生芽中，成功获得了转基因植株。

虾青素是一种近年来备受关注的高价值生物活性物质，具有强大的抗氧化活性，被誉为“超级维生素E”。其抗氧化能力是维生素E的数百倍，能够有效清除自由基，保护细胞免受氧化损伤。此外，虾青素还具有增强免疫力、抗肿瘤、防止皮肤衰老、维护眼睛及中枢神经系统健康等多种生物功能。虾青素最大的市场在于水产养殖业和家禽养殖业，它不仅能改善水生物及禽类的色泽（如三文鱼、虾、蟹的红色），还能促进鱼卵受精、减少胚胎发育的死亡率、促进个体生长、增加成熟速度和繁殖力。欧美和日本等国已批准虾青素作为安全的动物饲料添加剂。在保健品、化妆品及医药领域，虾青素的强大生物功效和广阔市场前景也引起了国际上的普遍关注。

据专家介绍，花生本身不含虾青素，但含有虾青素合成的前体物质β-胡萝卜素，尤其是种皮中β-胡萝卜素含量极高，达到0.1 mg/g，是籽仁等其它部位含量的几十倍。通过代谢工程，将虾青素合成的关键酶基因CrtW和CrtZ转入花生，可使其在花生种皮中高效表达，从而利用花生种皮这一廉价原料生产高价值的虾青素。

在花生种皮中合成虾青素，不仅加强了代谢基础研究，而且利用下脚料花生种皮提取虾青素，也为增加农民收入开辟了新途径。这一研究成果有望推动虾青素的工业化生产，降低生产成本，促进水产和家禽养殖业的可持续发展。