蝦青素是類胡蘿卜素的一種，不僅具有較好的著色效果，而且對重慶水產養殖動物可以起到保鮮、防止變色、變質的作用。近年的研究證明，蝦青素具有良好的抗氧化和增強機體免疫力的作用，由此受到研究者的廣泛關注。蝦青素（astaxanthin）是一種動物自身所不能合成的，且在動物體中廣泛存在的一種非維生素A源的類胡蘿卜素，自然界主要由植物和微藻產生。大多甲殼類動物如蝦、龍蝦、螃蟹等呈現的紅色，一些魚的肉色都是蝦青素積累的結果。R Kuhn等從蝦、蟹中提取到紫紅色的結晶，將其命名為卵酯，后來，1938年研究發現它不是酯，而是一種與蝦紅素有密切關系的類胡蘿卜素，將其命名為蝦青素，并確定了化學結構。蝦青素是一種酮式類胡蘿卜素，化學名稱為3，3’-二羥基4，4’二酮基-β，β-胡蘿卜素，分子式為C40H52O4，相對分子量是59686，又名蝦黃質，蝦黃素。

由于蝦青素的化學結構中含有一個長的共軛不飽和雙鍵系統，因此，很容易受光、熱、氧化物等的作用而破壞其結構。蝦青素分子結構中所具有的發色團使其在紫外可見光區有獨特的吸收區，因而其結晶或溶液在可見光下呈現紫紅色。純蝦青素顏色為粉紅色，具脂溶性，不溶于水，易溶于氯仿、丙酮、苯等多種有機溶劑。

目前發現的蝦青素主要以兩種形式存在，一種是游離形式，游離的蝦青素極不穩定，很容易被氧化；另一種是酯化形式，由于蝦青素在其末端環狀結構中各有一個羥基，因此易于與脂肪酸形成酯而穩定存在。對野生的水生動物的研究結果表明，在重慶水產養殖動物的皮膚和外殼上的蝦青素以脂化形式存在為主，肉及內臟上以游離形式存在為主。如紅酵母、南極鱗蝦和血球藻中蝦青素主要以酯化形式存在；鮭魚肉中的蝦青素為游離性的。以往的研究發現化學合成的蝦青素均為游離蝦青素，天然蝦青素往往與脂肪酸成酯，或與蛋白質形成復合物，產生不同的顏色（如龍蝦中的藍色、綠色和黃色）。比較合成蝦青素和天然蝦青素飼養虹鱒魚的效果表明：以含相同量合成蝦青素或天然蝦青素的飼料分別喂養虹鱒魚，結果卻大不一樣，用天然蝦青素飼料喂養的虹鱒魚積累更多的蝦青素。

市場上的蝦青素主要有兩種，一種是天然蝦青素，一種是人工合成的蝦青素。目前比較有前景的天然蝦青素的來源主要是通過甲殼類動物的殼、酵母菌和藻類提取。甲殼類動物提取蝦青素存在很多問題，首先，色素含量低且變化大，這就要求通過大量的甲殼類廢棄物進行提取，從而增加提取成本和運輸成本。其次，廢棄物本身易迅速腐敗變質，由于甲殼類動物的殼多數為廢棄物，所以含有很多不衛生的物質，再加上儲存環境比較差，所以易變質，給蝦青素的提取帶來很多麻煩，增加生產成本。第三，幾丁質、灰分、濕度含量高，這些都限制蝦青素的提取，但是由于目前還沒有找到更好的方法，且國內外的蝦蟹加工業每年有1000萬t的甲殼類廢棄物，資源豐富，因此國外從蝦殼中提取蝦青素的方式仍然存在。另一種提取天然蝦青素的方法是由藻類中提取，很多種類的藻類如雨生紅球藻（Haenilttococcus Pluvialis）和微藻類的小球藻含有較多的蝦青素。用紅球藻生產的色素質量較好，其蝦青素主要以酯的形式存在占總類胡蘿卜素的60%~80%，少量為游離的蝦青素；但這種方法也存在很多缺點，比如藻類生長條件苛刻，需要低溫，需光照，需充足的氮源，且生長緩慢，給大量生產蝦青素帶來很大的困難。

目前，用的Z多的提取天然蝦青素的方法是法夫酵母（Phaffiarhodozyma）法。這種方法與甲殼類、藻類相比，具有在發酵罐中快速代謝和高細胞密度生產等優點，但野生菌株蝦青素含量較低，培養溫度較低（21℃）等限制其工業生產的可能性。另外，蝦青素提取自微生物的培養和表達，提取加工過程中可能存在污染物的殘留、濃縮等問題，因此存在一定的風險。