[目的]优化雨生红球藻有机溶剂提取工艺,寻找最佳的萃取条件,精确检测雨生红球藻萃取物中的虾青素酯含量,探索适用于大规模工业生的高速、高效、低成本提取方法;建立小鼠糖尿病模型,并给予不同浓度的雨生红球藻源虾青素酯,研究其对糖尿病小鼠糖耐量的影响、抗氧化指标的影响、血脂的调节情况及胰腺组织的损伤修复情况。探讨虾青素酯改善糖尿病及其并发症的作用机制,并验证高剂量虾青素酯对正常小鼠的影响;结合市场需求及原料特性,制备以雨生红球藻萃取物为原料的功能食品。[方法]1.从原料的预处理入手,采用物理、化学处理相结合的手段,首先将雨生红球藻微藻进行破壁粉碎,以食品级有机溶剂乙酸乙酯作为萃取剂,应用SPSS 22.0统计学软件,对萃取温度(40℃、50℃、60℃)、原料颗粒度(40目、80 目、160 目)、料液比(1:4、1:8、1:16)、萃取时间(30min、60min、90min)设计正交实验,并对单因素水平进行验证,通过与仲裁法丙酮萃取得率作对比,结合实际操作,确定雨生红球藻最佳萃取因素水平。2.运用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography HPLC),精确检测雨生红球藻萃取物中虾青素酯的含量。3.将喂食30 d高剂量虾青素酯正常小鼠,与喂食30 d溶剂的正常小鼠血糖值做对比,用SPSS 22.0统计学软件进行分析,比较两组小鼠的血糖值,分析虾青素酯对正常小鼠血糖值的影响。4.采取四氧嘧啶腹腔注射的方式建立糖尿病小鼠模型,设立高中低三个剂量虾青素酯组和二甲双胍、维生素C两个阳性药对照组,给药期周期为30 d,每7 d记录1次小鼠体重;给药期末进行耐糖量实验,利用血糖仪测定血糖值,运用全自动生化分析仪和相关试剂盒检测丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(T-SOD)等抗氧化指标,总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)等血脂指标,并制作胰腺病理切片,观察胰岛组织形态变化。5.根据原料理化性质,选用软胶囊作为虾青素酯功能食品最终产品剂型,并进行小试试验研究生产。[结果]1.萃取温度40℃,原料颗粒度160目,料液比1:16,萃取时间90min,此条件下雨生红球藻萃取效果最好,萃取率高达90.8%(W/W)。2.通过HPLC分析,确定雨生红球藻萃取物中虾青素酯含量为5.46%。3.高剂量虾青素酯喂养30 d,对正常小鼠的血糖无影响。4.四氧嘧啶造模后小鼠毛色杂乱暗淡,出现明显多饮、多食、多尿的"三多"症状,与正常组小鼠相比,体重明显减轻(P<0.05)。给予不同剂量虾青素酯喂养30 d后,各给药组体重平均值与模型对照组相比有所上升,低剂量虾青素酯组小鼠体重升高明显,存在统计学差异(P<0.05)。高、中、低剂量虾青素酯组的空腹血糖值有不同程度下降,与模型对照组比较有统计学差异(P<0.05,P<0.05,P<0.05),且有一定的量效关系,但降血糖效果不如阳性对照药二甲双胍。在口服葡萄糖耐量实验中,各组小鼠的糖负荷均在30 min时达到峰值,高剂量虾青素酯组和中剂量虾青素酯组血糖值在120 min时明显低于对照组(P<0.05,p<0.05),高、中剂量虾青素酯可以提高糖尿病小鼠对外源性葡萄糖的耐受力,与对照组相比有统计学差异。计算血糖线下面积,高、中、低剂量虾青素酯组均比模型对照组低,且有统计学意义(P<0.05,P<0.05,P<0.05),表明虾青素酯可降低各时间点血糖,但效果不如阳性对照药二甲双胍。抗氧化指标,与模型对照组相比,高、中、低剂量虾青素酯组血清MDA含量显著下降(P<0.01,P<0.01,P<0.05),血清GSH-Px活性单位含量、血清T-SOD活性单位含量显著上升(P<0.01,P<0.01,P<0.01),并存在着一定的量效关系,抗氧化指标结果表明:虾青素酯具有显著的抗氧化作用,且明显高于阳性对照药维生素C。虾青素各剂量组血清CHO、TG含量明显低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.01,P<0.01,P<0.01),提示虾青素酯具有调节血脂的作用。5.以雨生红球藻萃取物为主要原料,葵花籽油为辅料,制成内容物0.5 g的虾青素软胶囊。