活的龍蝦、大閘蟹等一般都是青綠色的，但是經過烹饪熟透後就會變成鮮豔的橙紅色。這是因為蝦蟹等甲殼（qiào）類動物的顔色主要取決于甲殼中散布着的色素細胞。在這些色素細胞中，以含有蝦青素的細胞為多。

純的蝦青素為橙紅色，可與不同種類的蛋白質相結合後，呈現藍紫或青綠等顔色。遇到高溫或蝦蟹死亡後，蛋白質被破壞或者發生了變性，與蝦青素分離，蝦青素即變回為原來的橙紅色，也就是蝦蟹煮熟後的顔色。

此外強酸、濃酒精、濃鹽水及重金屬離子都可以使蛋白質變性，所以蝦蟹即使沒經高溫蒸煮但用鹽酒等浸漬也會變成紅色。

甲殼動物

甲殼類動物因最常見的大形種（如蝦、龍蝦、蟹等）常具堅硬外殼得名。具二對觸角，以鰓呼吸，多數水生，也有少數種類營陸栖、共栖或寄生生活。全世界有3萬餘種，分布廣泛，栖息于海洋、湖泊、江河和池沼。常見的甲殼類動物除蝦蟹外，還有豐年蟲、哲水蚤、魚蚤、海螢、藤壺、鼠婦、團水虱、鈎蝦、糠蝦、漣蟲、麥稈蟲、磷蝦、寄居蟹等。

凡是蝦青素多的地方，如蝦蟹的背部，就顯得更紅些，而蝦青素少的地方，如蝦蟹附肢的下部，就顯得淡些。蟹的腹部沒有蝦青素存在，盡管經過蒸煮，也不出現紅色。

蝦青素（Astaxanthin）于1938年被德國化學家理查德·庫恩首次從龍蝦體内提取并命名，是取的Astacus（龍蝦學名）和Xanthophyll（葉黃素，一種類胡蘿蔔素）組合而成。

因在活體的蝦中，蝦青素與蛋白質結合，其光學特性發生改變而呈現出藍色，所以被叫做蝦青素，又名變胞藻黃素或蝦紅素，是類胡蘿蔔素的一種，具脂溶性，不溶于水，可溶于有機溶劑。

類胡蘿蔔素

類胡蘿蔔素是一種由異戊二烯構成的黃色、橙紅色或紅色的色素，不溶于水，溶于脂肪和脂肪溶劑。植物、藻類和光合細菌中的類胡蘿蔔素，能将吸收的光能傳遞給葉綠素a，是光合作用不可少的光合色素；存在于某些非光合細菌、酵母菌和黴菌中的類胡蘿蔔素，擔負着不受光與氧損害的保護功能。

動物的類胡蘿蔔素，主要存在于脂肪、卵黃、羽毛、魚鱗和蝦蟹甲殼中，它們一般同蛋白質結合在一起，發揮抗氧化的作用。

此外，類胡蘿蔔素也有顯色作用。許多植物的葉片、果實和花卉的紅、橙與黃色（如西紅柿的紅色），以及一些鳥類、昆蟲、魚和甲殼動物的顔色，都來自類胡蘿蔔素。

蝦青素

蝦青素屬于萜類不飽和化合物，分子式為C40H52O4，其化學性質不穩定，屬于弱極性化合物。

根據化學結構的不同存在多種異構體，天然蝦青素主要以遊離蝦青素、蝦青素單酯和蝦青素雙酯的形式存在。

結構的差異導緻了其生物活性的不同。遊離态的蝦青素容易氧化，與蛋白質和脂質結合，會形成藍灰色的複合物，如蝦青蛋白含有蝦青素，蝦卵綠蛋白是蝦青素與一種富含磷脂的脂蛋白的複合物，在受到光和熱等環境因素影響時會發生氫鍵斷裂，呈現出由藍灰色至紅色的變化。

自然環境中，微藻、細菌、植物和酵母菌等都能夠在體内合成蝦青素，其中雨生紅球藻在自然界中對蝦青素的積累量最高，可達到其細胞幹重的4%。

雨生紅球藻

一般認為，藻類形成蝦青素與其抗氧化脅迫有關。當藻細胞處于高光、營養缺乏、高鹽等環境脅迫時，蝦青素的生物合成途徑被激活。由藻類中重要的光合色素β-胡蘿蔔素開始，在羟化酶和酮化酶的作用下形成蝦青素分子。絕大多數動物體内不能直接合成蝦青素，也不能把其他類胡蘿蔔素轉化成蝦青素，隻能通過食物攝入獲得。蝦青素進入動物體後可以不經轉化而直接貯存沉積在組織中，具有極強的色素沉積能力，使一些動物的皮膚和肌肉出現鮮豔的顔色。

洄遊的鲑魚

例如，對于蟹、蝦等甲殼類動物，蝦青素沉積主要在殼、性腺和肝胰腺上，就魚類（如鲑魚、鲷魚等）而言，由于在不同部位沉積能力的差異，蝦青素含量從高至低依次為魚皮、魚鳍、魚鱗、魚頭、魚肉。因此魚體表顔色鮮豔，而魚肉卻是白色。而在禽蛋形成過程中，蝦青素與脂蛋白結合，通過體循環進入到蛋黃中，轉化成棕油酸二酯在蛋黃内沉積，使蛋黃的黃色加深或呈現出紅色。貝類中的扇貝、海螺、長旋螺，頭足類中鱿魚和章魚，還有海星、海參，海膽等也有不同含量的蝦青素。

以紅蟹為食的美洲紅鹮

除了着色，蝦青素還有很強的抗氧化功能。在藻細胞内，蝦青素不僅可以直接清除超氧自由基，還能吸收一定量的藍光，對光合系統起到遮光保護作用，如同“遮陽傘”。同時，蝦青素的生物合成過程也消耗大量的氧分子，從而有效避免超氧自由基的形成。

超氧自由基過量是導緻機體氧化損傷的主要因素。蝦青素具有誘捕活性氧、增強細胞阻斷氧化應激的能力，能通過清除過量的超氧自由基發揮其抗氧化功能。其抗氧化活性遠遠優于其他類胡蘿蔔素，是維生素C的6 000倍，是維生素E 的 550~1 000 倍，是花青素的200倍，因此，也有人稱其為“抗氧化之王”。

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