虾青素化学式

虾青素，是从河螯虾外壳、牡蛎和鲑鱼中发现的一种红色类胡萝卜素，化学名称是3，3′-二羟基-4，4′-二酮基-β，β′-胡萝卜素，在体内可与蛋白质结合而呈青、蓝色。有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病作用。

由于两端的羟基（-OH)旋光性原因，虾青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R（也称为左旋、内消旋、右旋）这3种异构型态，其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物（左旋占25%、右旋占25%，内消旋50%左右），极少抗氧化活性，与鲑鱼等养殖生物体内的虾青素(以反式结构— —3S-3 S型为主)截然不同 ．酵母菌源的虾青素是100%右旋（3R-3'R），有部分抗氧化活性；上述两种来源虾青素主要用在非食用动物和物资的着色上。只有藻源的虾青素是100%左旋（3S-3 'S）结构，具有最强的生物学活性，CYANOTECH、FUJI、YAMAHA这样的大企业经过了多年的研究，用来作为人类的保健食品、高档化妆品、药品。

虾青素(astaxanthin)即3,3′-二羟基-4,4 ′-二酮基-β,β′-胡萝卜素，为萜烯类不饱和化合物，化学分子式为C40H52O4，分子结构中有两个β-紫罗兰酮环，11个共轭双键。虾青素广泛存在于自然界，如大多数甲壳类动物和鲑科鱼类体内，植物的叶、花、果，以及火烈鸟的羽毛中等。虾青素具有多种生理功效，如在抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力、改善视力等方面都有一定的效果  。

理化性质

虾青素(astaxanthin)，又名虾黄质、龙虾壳色素，是一种类胡萝卜素，也是类胡萝卜素合成的最高级别产物，呈深粉红色，化学结构类似于β-胡萝卜素。而β - 胡萝卜素、叶黄素、角黄素、番茄红素等都是类胡萝卜素合成的中间产物，因此在自然界，虾青素具有最强的抗氧化性。广泛存在于生物界，特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高，是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。

虾青素化学名称：3，3′-二羟基-4，4′-二酮基β-胡萝卜素，色素Aj067-69 CAS No: 472-61-7，分子式C40H52O4，分子量为596.86。由于两端的羟基（-OH)旋光性原因，虾青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R（也称为左旋、内消旋、右旋）这3种异构型态，其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物（左旋占25%、右旋占25%，内消旋50%左右），极少抗氧化活性，与鲑鱼等养殖生物体内的虾青素(以反式结构— —3S-3 S型为主)截然不同 ．酵母菌源的虾青素是100%右旋（3R-3'R），有部分抗氧化活性；上述两种来源虾青素主要用在非食用动物和物资的着色上。只有藻源的虾青素是100%左旋（3S-3 'S）结构，具有最强的生物学活性。

主要功能

抗氧化

天然虾青素（天然虾红素）世界上最强的天然抗氧化剂之一，有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。自2008年以来，国内外大量研究证实虾青素具有较强的抗氧化活性，在提高免疫力，预防肿瘤、心血管疾病、 糖尿病等慢性疾病的发生发展，延缓衰老等方面具有积极的促进作用。

天然虾青素抗氧化活性超过现有的抗氧化剂。其清除自由基的能力是：虾青素是维生素C的功效的6000倍；是维生素E的1000倍；是辅酶Q10的800倍；是一氧化氮的1800倍；是纳豆的3100倍；是花青素的700倍；是β-胡萝卜素功效的100倍；是lycopene（番茄红素）功效的10倍；是carotol（叶黄素）功效的200倍；是teapolyphenols（茶多酚）功效的320倍；只有藻类和酵母菌和细菌等可以产生虾青素，更高等的动物不能转化出这种化学结构。天然虾青素还有一个明确的特点，它是唯一能通过血脑屏障的一种类胡萝卜素。

着色剂

虾青素，是一种色素，虾青素可以使三文鱼、蛋黄、虾、蟹等呈现红色，由于在自然界中虾青素是由藻类、细菌和浮游植物产生的。一些水生物种，包括虾、蟹在内的甲壳类动物都食用这些藻类和浮游生物，然后把这种色素储存在壳中，于是它们的外表呈现红色。这些贝壳类动物又被鱼（三文鱼、鳟鱼、加利鱼）、鸟（火烈鸟、朱鹭）和鸡、鸭捕食，然后把色素储存在皮肤和脂肪组织中。这就是三文鱼和其他一些动物呈现红色的原因。华中农业大学教授也研究证实：天然红芯鸭蛋的红色成分也是天然虾青素。

保健功效

虾青素在体内可与蛋白质结合而呈青、蓝色，有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病的作用。虾青素来自于被称为红球藻衣的微藻类，这类海藻在极地海洋环境中极为丰富，而且是一种天然的类胡萝卜素(从黄色到红色的任何一种，包括胡萝卜素和秦椒黄)。虾青素是类胡萝卜素科的秦椒黄族中的一种。秦椒黄有助于防止维生素A、维生素E及其他的类胡萝卜素发生氧化。秦椒黄是所有类胡萝卜素中抗氧化效果最强的，比β-胡萝卜素强10倍，比维生素E强100倍。

经营养学家证实，虾青素可以跨越从血液到大脑的屏障，所以虾青素对大脑、中枢神经系统及双眼都可起到保护作用。虾青素还有其他功效：提高身体耐力，降低肌肉受损的风险；缓解眼疲劳症状，提高视觉灵敏度；通过内部补充减少皱纹；缓解色素过度沉积的症状(即通常所说的老年斑)；调节细胞因子，抑制炎症细胞因子和化学因子的基因显现；改善胃部健康，缓解幽门螺杆菌引发的感染或炎症  。

来源途径

虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式。人工合成虾青素不仅价格昂贵，而且同天然虾青素在结构、功能、应用及安全性等方面差别显著。

人工合成

人工合成即为化学方法，是从胡萝卜素制得虾青素；生物获取天然虾青素的方法，其生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母和微藻（主要是雨生红球藻）。

虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。这是鱼饲料中虾青素的最主要来源，全球有能力合成生产的是BASF、DSM、浙江新和成，浙江医药。除了从藻类提取外，由于添加虾废料提取或产虾青素酵母提取两种方法比较贵，这也是化学合成的方法比较常用的原因。

生物获取

除人工化学合成方法之外

，天然虾青素的生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)和微藻（雨生红球藻）。其中，废弃物中虾青素含量较低，且提取费用较高，不适于进行大规模生产。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比之下，雨生红球藻中虾青素含量却高达1.5%～3.0%，因此被看作是天然虾青素的“浓缩品”。

海产废弃物提取

即从水产品加工工业的废弃物、各种海产加工废料中提取。

酵母提取

酵母中的红发夫酵母（Phaffia rhodozyma）菌落因菌体产生虾青素等类胡萝卜素而呈红色，类胡萝卜素均匀地分布于细胞脂质中。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量为0.40%。故此，红发夫酵母因高产虾青素而备受人们关注。

藻类提取

天然的虾青素主要来自雨生红球藻。雨生红球藻中虾青素含量为1.5%～3.0%，被看作是天然虾青素的“浓缩品”。

大量研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，而且雨生红球藻所含虾青素及其酯类的配比（约70%的单酯，25%的双酯及5%的单体）与水产养殖动物自身配比极为相似，这是通过化学合成和利用红发夫酵母等提取的虾青素所不具备的优势。此外，雨生红球藻中虾青素的结构以3S一3 ’S型为主，与鲑鱼等水产生物体内虾青素结构基本一致；而红发夫酵母中虾青素结构则为3R一3 R型。

雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生物，因此，利用这种微藻提取虾青素无疑具有广阔的发展前景，已成为国际上天然虾青素生产的研究热点。

雨生红球藻于自然界中主要生长分布在小的水塘和雨后积水形成的小的临时性水泡中，是自然界中合成和积累虾青素最多的微生物。雨生红球藻对环境的适应能力极强：在适宜的生长条件下，它以带鞭毛的游动细胞进行快速的生长繁殖；而当条件变得恶劣时，雨生红球藻的游动细胞就会失去鞭毛，细胞壁加厚，同时积累大量的红色物质，细胞由此进入休眠状态。休眠40年后细胞仍有活性，在适宜的条件下，还能繁殖产生新的绿色细胞。雨生红球藻这种顽强的生命力及环境适应力引发了科学界的极大兴趣，科学家初步推测，可能是雨生红球藻细胞中的红色物质起到了关键作用。1944年英国生物 化学家梯舍（Tisher）首次研究确认——这种红色物质就是虾青素。麦弗逊虾青素是一种类胡萝卜素，自上世纪90年代，国内外科学界对此引起高度关注并做了大量的实验研究。研究结果表明：虾青素是迄今为止发现的最强天然抗氧化剂，其抗氧化能力是维生素E的550倍！雨生红球藻正是得益于虾青素这层保护盾才具有超强的生命力。

两者对比

稳定性

人工合成虾青素

的稳定性和抗氧化活性亦比天然虾青素低。由于虾青素分子两端的羟基（-OH)可以被酯化导致其稳定性不一样。天然虾青素90%以上酯化形式存在，因此较稳定，合成虾青素以游离态存在，因此稳定性不一样，合成虾青素必须要进行包埋才能稳定。合成虾青素由于只有1/4左右的左旋结构，因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。

吸收效果

人工虾青素的生物吸收效果也较天然虾青素差，喂食浓度较低时，人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓度明显低于天然虾青素，且在体内无法转化为天然构型，其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低的多。

生物安全

利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化学物质，如合成过程中产生的非天然副产物等，将降低其生物利用安全性 。随着天然虾青素的兴起，世界各国对化学合成虾青素的管理也越来越严，如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入食品与膳食补充剂（Supplements）市场[1]，而天然虾青素在FDA取得了一般性安全认证（GRAS），能够合法的进入食品与膳食补充剂市场。虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物(植物)来源，并由此进行大规模生产。

应用领域

虾青素的推出导致抗氧化剂市场的革命，有人甚至说：21世纪将是抗氧化剂的世纪。天然藻源的虾青素及其提取物在欧美、日本、东南亚等发达国家已经得到广泛应用，中国知道虾青素的人还很少，只是科学界和时尚美容界少数人事知晓。哈佛研究人员Preston Mason称，Astaxanthin（虾青素）这种天然类胡萝卜素成份极具潜力成为新型【抗氧化/消炎】制剂，并且有望在他汀类和抗血小板药之后掀起第三次预防性药物的浪潮   。

晶体状虾青素为粉红色，熔点215-216℃，不溶于水，具脂溶性，易溶于氯仿、丙酮、苯等大部分有机溶剂。虾青素分子结构中的共轭双键链，及共轭双键链末端的不饱和酮基和羟基，能吸引自由基未配对电子或向自由基提供电子，从而清除自由基起抗氧化作用。

该结构也使其易与光、热、氧化物发生作用，结构改变后降解为虾红素，特别是紫外光对其影响最为明显，连续照射约4h虾青素就会完全被破坏；在70℃以下、pH4-7范围内，虾青素较稳定；Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Zn²⁺金属离子对虾青素基本没影响，Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺有明显破坏作用。

虾青素分子结构中的发色团在紫外-可见光区有独特的吸收区，因此其结晶或溶液在可见光下呈紫红色。虾青素主要以游离态和酯化态形式存在。游离态虾青素极不稳定，易被氧化，通常化学合成的虾青素为游离态形式。

酯化态虾青素由于虾青素末端环状结构中各有一个羟基易于与脂肪酸形成酯而稳定存在，水生动物皮肤和外壳上的虾青素以脂化态形式为主，肉及内脏上则以游离形式为主，红酵母、雨生红球藻中虾青素主要以酯化形式存在，酯化态虾青素根据其结合的脂肪酸不同分为虾青素单酯和虾青素二酯。

虾青素酯化后，其疏水性增强，且双酯比单酯的亲脂性强；虾青素酯化态，或与蛋白质形成复合物，会产生不同的颜色。虾青素有两个手性中心它们是分子中两端环结构的C-3和C-3′。

一个手性中心可以有两种构象,虾青素的两手性碳原子C3、C3′都能以R或S的形式存在，这样就有3种立体异构体，3S，3'S与3R，3'R异构体互为镜像(对映体)，每一对映体有着相反的旋光性，能使平偏振光向左或向右旋转，3R，3'S无旋光性。

虾青素是一种非维生素A源的类胡萝卜素，在动物体内不能转变为维生素A。天然虾青素是单线态氧的强大淬灭剂。动物实验表明，虾青素可以除NO₂、硫化物、二硫化物，也可降低脂质过氧化作用，有效地抑制自由基引发的脂质过氧化。

扩展资料

不同的原料提取来源又决定了虾青素的不同的分子结构，从而导致虾青素不同的品质。天然左旋虾青素，是从雨生红球藻里面提取的100%天然虾青素，是抗氧化性最强，针对人体服用效果最好的虾青素。

而人工混合合成的虾青素只有25%左右左旋虾青素，抗氧化效果只占到100%左旋虾青素的四分之一，不适合人体服用，在美国禁止销售。

通过红酵母菌发酵法提取的右旋虾青素只有部分抗氧化性，含糖量偏高，对人体有潜在危害；而虾壳粉碎提取的虾青素是100%右旋虾青素，抗氧化性极低，对人体基本没有抗氧化衰老作用。

参考资料来源：百度百科-天然左旋虾青素

参考资料来源：百度百科-虾青素

虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。这是鱼饲料中虾青素的最主要来源。其他方法有：添加虾废料或产虾青素酵母。然而后两种方法比较贵。这就是化学方法比较常用的原因。虽然和天然虾青素的化学结构（镜像）不同，但对三文鱼和人来说，人造虾青素没有分别。 天然左旋虾青素1％乳剂（ASTA-W1）是雨生红球藻提取出的天然虾青素油剂经变形淀粉乳化而成的。 从新鲜虾壳中提取虾青素的工艺。该工艺包括粗色素油的提取，虾青素酯的水解和虾青素粗品的纯化。 实验研究了用5％盐酸浸泡、水洗等预处理对用丙酮提取粗色素油效果的影响，盐酸浸泡液pH值为4.5～5.0时，可以去除大部分矿物质。用丙酮浸取经盐酸预处理后的虾壳，得到粗色素油。 实验研究了强碱树脂用量、温度、二氯甲烷与甲醇的比例对虾青素酯水解的影响，强碱树脂用量增加，虾青素酯水解速度加快，但游离虾青素降解也明显加快；水解温度太高，游离虾青素降解严重；二氯甲烷与甲醇的比例以1:3为宜。 建立了虾青素酯水解动力学模型，结果表明该反应是一个虾青素酯水解的一级反应和游离虾青素降解的零级反应组成的连串反应。虾青素酯水解的一级反应速度常数和游离虾青素降解的零级反应速度常数都与树脂用量成线性关系。 　 产品性状 天然左旋虾青素1％乳剂（雨生红球藻提取物制成）ASTA-W1为红色水溶液，可良好分散于冷水中。 稳定性和贮藏 天然左旋虾青素1％乳剂（ASTA-W1）对氧气、热、光敏感，产品密封于HDPE瓶（桶）内，在1-8℃条件下充氮保存，保存期12个月，开封后尽早使用完毕。本品未添加任何防腐剂。 稀释使用中请不要用含有矿物质、电解质和有机溶剂（如酒精）的水，建议使用净化处理后的饮用水，未使用完毕请立即密封充氮保存。

目前最好的虾青素为天然左旋虾青素,只能通过微藻体内自身合成。其中包括,雨生红球藻、湖泊红球藻。

雨生红球藻中虾青素含量可达10~40mg.g，是自然界中天然虾青素含量最高的生物。且雨生红球藻中虾青素为100%的左旋结构,其结构稳定,与人体、动物体内所需虾青素结构一致,利于吸收,能最大程度上发挥其应有的多种生物功效。

雨生红球藻作用：

1､抗衰老

人体的衰老，主要是由于自由基所造成的氧化所至，而雨生红球藻中的天然虾青素，则可以穿越人体细胞外壁，直接清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，保护细胞和 DNA 健康，减少衰老细胞堆积，起到延缓衰老的功效。

2､保护皮肤，预防皮肤炎和皮肤癌坚固皮肤“保温屏障”，充分保持皮肤水分，从而起到抗皱、防晒、保湿、美白的功效。增强力量和耐力。

3､减少肌肉损伤，缩短恢复时间促进脂肪燃烧，获得更高能量等级维持剧烈运动后的关节功能，预防肥胖。对人们有很好的功效，促进吸收，提高免疫力。

tips:在选择上注意两点：1､看品牌，选择大品牌，质量好，效果佳；2看平台，资质是否齐全、是否有追溯机制，是否与消费者站在一起，售后有保障。

虾青素是一种存在于甲壳纲动物、绿藻和红酵母等生物中的一种天然色素，属于类胡萝卜素的一种。天然的左旋虾青素只能通过微藻体内自身合成。雨生红球藻中虾青素含量可达10~40mg,是自然界中天然虾青素含量最高的生物。

主要功效：抗氧化、褪红、保护皮肤不受紫外线的伤害（防晒）

卡歌葡萄籽就含雨生红球藻（虾青素）还有谷胱甘肽，维生素C！

虾青素原液是当下很多女性必备的护肤产品之一，因其携带方便且功效极佳而深受人们的好评。那么虾青素原液有啥功效与作用 虾青素原液使用后效果怎么样？下面我就为大家一一讲解，希望对大家有所帮助。

虾青素原液功效与作用 1、亢氧化

雨生红球藻中萃取的左旋虾青素，特殊的分子构造可以穿透人体细胞外壁，直接清除细胞内的自由基，亢氧化能力远超一般成分

2、抚平细纹

添加了六胜肽，保湿的同时阻止弹力蛋白分解，起到肉毒杆菌作用，放松表情纹，抚平岁月痕迹

3、滋养修复

添加维生素E，透明质酸等多种滋养修复成分，保湿同时起到延缓细胞老化现象，促进皮肤愈合及减少疤痕形成。

4、去黄提亮

采用特殊设计的棕色避光瓶，保持成分超高活性，消除暗黄，淡化暗沉，提亮肤色，皮肤透亮有光泽感

虾青素原液使用方法

日常使用，水前后都可以，建议当作肌底液用更好，也就是水前用。早晚洁面后喷雾二次清洁，然后精华，白天也可以用，因为自带防晒功能，真心好用

虾青素原液使用测评

首先它的外观颜值就很高，为了避光特制的小棕瓶，握在手里超有质感。而且它的质地特别清爽，流动性很强，每次一两滴就能抹完全脸，基本打圈三次就完全吸收了，油皮用也完全没负担。平常用的时候，可以单涂，也可以加进面霜、乳液、睡眠面膜里，去黄提亮效果真的特别棒。

英文名：Astaxanthin，AST

虾青素，又名虾黄素，属于胡萝卜素的非酸性氧化衍生物，分子式为C40H52O4。虾青素是一种橘红色的脂溶性色素，所以溶于大多数的有机溶剂中。

但虾青素极不稳定，在空气中容易氧化成半虾红素和虾红素。除此之外，它对于光和温度也十分的敏感[1]。虾青素可以分为左旋、内消旋和右旋三种异构形态[1]。

左旋形态（占25%）：一般为人工和天然形态。藻源的虾青素是100%左旋结构，具有最强的生物学活性。

内消旋（50%）：有部分的抗氧化活性

右旋：一般为酵母菌源（红发夫酵母（phaffia rhodozyma），有部分的抗氧化活性。

合成的虾青素全部为游离态，而红球藻虾青素与脂肪酸结合，主要是以单脂类形态为主，其次为双酯类型，只有5%左右的虾青素为游离态。这个可能是造成产品中稳定性出现差异的原因[2]。 虾青素在人体或哺乳动物中是无法合成的。必须靠摄入蟹、虾等含有虾青素的食物中获取。

虾青素的两端带有羟基的β-紫罗酮环具有亲水性，而当中的多烯烃链则具疏水性，这样的化学结构特征使它可以贯穿细胞膜内外，从而能保持更好的生物学活性[10]。

虾青素的在小肠进行吸收后，通过淋巴系统可穿过血脑屏障进入大脑中，也可以进入皮肤的表皮层和真皮层，最后再肝脏出进行代谢 [7]。

活性氧（reactive oxygen species，ROS）是人体各种生理过程的副产物，氧自由基如超氧化物自由基O2-，是呼吸链的副产物，在体内积累会产生有害的生物效应。生理条件下的细胞内有抗氧化酶等抗氧化系统与其抗衡，如超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-PX）、过氧化氢酶（catalase，CAT）等。

活性氮（nitrogen reactive species，RNS）包括NO 和ONOO-，NO 作为弛缓因子而在血管内皮产生，但过多的NO 会产生ONOO-，而ONOO-可以直接损伤蛋白质及细胞引起疾病的发生[11]。

紫外线(UV)主要分为3个波段：短波紫外线UVC(230．275 nm)、中波紫外线UVB(275—320 nm)、和长波紫外线(UVA，320—400 nm)。UV照射到地球表面上绝大部分为UVA（95%）和少部分的UVB（5%）[3]。

UVA对皮肤的穿透能力远超过UVB，90％的UVB会被皮肤的角质层阻挡住，而超过50％的UVA却能够穿透至皮肤真皮层甚至皮下组织，从而对表皮和真皮层起作用，进而引起皮肤的光老化和其他的疾病，甚至可能诱发皮肤癌等[3]。

UVB对皮肤的损伤主要集中在表皮层和真皮浅层，而UVA则更多地用于皮肤的表皮和真皮全层。由于UVA比UVB更容易、更多地到达真皮层，就对皮肤细胞的损伤能力而言，UVA约是UVB的30倍，是引起皮肤结缔组织严重损伤的主要因素。因而，UVA在皮肤光损伤老化进程中有着十分重要的影响。

虾青素的吸收峰值在470mn左右，和UVA波长相近，所以微量的虾青素可以吸收大量的UVA，高效防御紫外线辐射、淬灭紫外线引起的自由基，减少紫外线对皮肤的伤害[4]。

UVA诱引起皮肤光老化的一个主要机制是诱导ROS(主要是02和H202)的产生，进而刺激丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的激活，引起MMPs的基因转录，进而抑制胶原蛋白的合成进程，最终导致一系列光老化的皮肤特征。

一般情况下，细胞中的MMPs 并不具有什么活性，但是当受到了外界的刺激后，如过量的紫外线的照射后，可以激活AP-1， 它主要是用来调控细胞中的MMPs 的基因表达以及机体细胞细胞的生长于分化。被激活的AP-1可以蛋白酶裂解进一步活化转录，增加表达量，最终才能降解真皮层的结缔组织，致使皮肤松弛，并出现比较深的皱纹等。

在这个过程中，产生大量的自由基，这些过量的自由基打破了机体内原有的抗氧化与氧化的平衡，从而对皮肤造成了氧化性的伤害, 而这种长期的伤害会造成真皮成纤维细胞的损伤，最终造成皮肤粗糙和深皱纹。

ASX抑制ROS的形成，并调节氧化应激反应的表达。如血红素加氧酶-1（HO-1），它是氧化应激的标志，也是参与细胞适应氧化损伤的调节机制。虾青素可以通过激活Nrf2/HO-1抗氧化途径来减少ROS的产生。虾青素可以通过上调Nrf2的表达，进一步来调控SOD2，catalase(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶1（GPX1）的表达。因此，虾青素不仅仅是可以直接清除自由基，还可以通过调控细胞内的氧化防御系统来保护细胞。

当过量及长时间的UV照射皮肤的角质细胞后，会引起DHA的损伤，让P53过度表达，产生POMC，POMC调控α-MSH荷尔蒙，之后在黑素细胞与MC1R受体结合，引起cAMP在黑素细胞的DNA过度表达，产生很多的黑素体(黑色体)，这些黑素体之后向皮肤表皮进行转移去吸收UV，保护皮肤。所以一般皮肤较黑的人不容易晒伤，而皮肤较白的人容易晒伤。

虾青素的作用，主要在于吸收UVA对皮肤的伤害，进而保护DNA的损伤，防止由于UVA引起的产生过多的黑素体的生成。

眼睛的晶状体常常暴露在空气中，容易与收到氧气和光的影响，产生很多的自由基，再加上近年来电子产品的使用频繁，更会加重眼睛的自由基水平。当光线持续进入眼部后，眼部会产生大量的ROS，引起炎症，时间一长，会引起眼部的眼压升高，眼球细胞死亡和眼部部分细胞功能障碍，可引发眼疲劳和角膜病[6]。

通过服用虾青素，它可以通过抑制细胞内的H2O2诱导的NF-κB活化，抑制ROS的积累。另外，它还可以放松睫状肌的肌肉，增加视网膜的血流量，从而缓解眼部疲劳。

另外，虾青素还可以通过降低中性粒细胞的吞噬能力和增加细胞内的钙离子的浓度来减低氧化应激反应的眼部的损伤，从而保护眼睛健康[6]。

老年黄斑变性是导致视力现将的主要原因之一，引起的原因是由于眼睛的光感受器过度暴露在光和氧的应激状态下，使得光感受器每天会有10%左右的细胞会脱落。若这部分脱落的细胞没有及时合成，则会引起眼部疾病。尽管虾青素不像叶黄素或者玉米黄质是视网膜黄斑的成分，但是对于其眼睛过度受到光氧的应激状态有很大的保护作用，进一步也保护眼睛或减慢得老年黄斑变性的疾病历程[6]。

氧化应激是ROS过量产生的结果，这都会导致细胞损伤，包括细胞凋亡，蛋白氧化，DNA修饰和脂质过氧化。血管内的内皮细胞对氧化应激引起的损伤非常敏感。内皮细胞结构和功能的损伤可导致血管疾病，包括动脉粥样硬化、血栓形成和血管炎。此外，ROS激活转录信使，如NF-κB和激活蛋白-1 (AP-1)，两者都能上调炎症细胞因子和介质的产生。这些炎症分子产生的氧化应激和炎症反应与内皮功能障碍和随后的心血管疾病发展有关。

在SasakiY等人的研究中表明，虾青素能抑制自发性高血压，并且虾青素能降低NO的灭火，同时可增加NO的生物相容性，具有较好的抗血栓和预防高血压的作用。在Choi等人的试验中也表明，肥胖人群再服用虾青素之后，LDL，在脂蛋白和氧化应激指标均下降。这些都表明，虾青素对于心脏有很好的保护作用。

阿兹海默（AD）是老年人中发病率较高的神经退行性疾病，尽管AD治病机理目前还没有定论，但是普遍认为是AD的发病主要是由于β-淀粉样蛋白在大脑皮层和海马区构成了老年斑和神经元纤维纠缠结而引起的。同时，AD 病理过程导致区域神经元的丢失，最先从内侧颞叶开始[4]，之后在大脑海马和大脑皮质等区域出现。β-淀粉样蛋白聚集和沉积斑块、tau 蛋白过度磷酸化和神经元的缠结、神经血管功能障碍、细胞周期异常、炎症过程、氧化应激和线粒体功能障碍等都被认为在AD发病机制中起到重要作用[11]。

虾青素可以通过下调caspase-3酶活性，抑制Bax的表达（细胞死亡，引发cancer的重要因素）和NF-κB的活性，以及清除IL-1β、TNF-α对大脑的损伤[11]。

兰尼碱II型受体(ryanodine receptor 2，RyR2)在神经突触的可塑性，记忆上起着重要的作用。虾青素可以通过下调线粒体的氧化应激、活化T细胞核因子及上调RyR2 基因的表达来抵抗β-淀粉样蛋白对海马原代细胞的损伤[11]。

另外， 虾青素还还可以通过抑制钙离子的流入来减轻细胞毒性，保护大脑细胞[11]。

维生素C：维生素C可以有效的抑制酪氨酸酶的作用，从而减少黑色素的生成。

鱼油：鱼油中的欧米伽3有很好的抗炎效果。皮肤屏障是由神经酰胺，固醇及脂肪酸构成的。通过服用鱼油，可以增加皮肤中的有益的脂肪酸, 对皮肤屏障的修复有很好的作用，

玉米黄质与叶黄素：黄斑是负责中央视力的视网膜区域，负责清晰的中央视觉和感知颜色的能力。叶黄素主要存在于视网膜黄斑区的中央，玉米黄质主要存在于视网膜黄斑的周围。叶黄素和玉米黄质可以过滤蓝光和紫外线，同时它们具有很强的抗氧化作用，因此有助于防止蓝光、紫外线及自由基对黄斑区和视网膜的损害。

虾青素普遍认为是安全的，UL：12mg/天。

小鼠急性毒性试验显示，虾青素半致死量大于10 g/kg，属于无毒物。且在小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验和小鼠精子畸变实验中，虾青素5 g/kg 均未见明显毒性和遗传学毒性。在Ames 快速检测药品是否有潜在致癌风险试验中，5 g/kg的虾青素未发现菌株回复突变能力。

最新研究表明，在29天的实验期内，33 名健康成人每天服用雨生红球藻藻粉来补充虾青素，分为高(19.25mg)和低(3.85mg)二个剂量组。经过详细监测志愿者的体重、皮肤颜色、血压、近距离和远距离视力、理解力、眼睛健康状况，以及耳、鼻、喉、口、齿、胸、肺和反射反应和全面的血液和尿样分析，结果表明，口服富含天然虾青素的雨生红球藻藻粉，对人体无任何致病效应或毒副作用[11]。

中国营养协会的推荐量为4mg~12mg/天

欧洲EFSA 推荐的ADI是2mg/day for 60kg的成年人[9]， 一般的使用量是4mg

美国FDA的推荐量是2-24mg/day

加拿大允许声称眼疲劳，允许最高剂量为12mg/day

韩国的允许剂量为4~12mg/day

红便，可能是服用剂量为12mg/天及以上的剂量会引起。

增加排便次数，大剂量的虾青素还可能引起胃痛。

References

[1] 邢涛, et al. "从雨生球藻中提取虾青素的工艺研究." 中国食品添加剂 11 (2018).

[2] 刘建国. "红球藻虾青素资源开发历程与趋势展望.".

[3] 赵英源, et al. "虾青素生理活性的研究进展." CHINESE JOURNAL OF MARINE DRUGS 39.3 (2020).

[5] Kono, Keiko, et al. "Effect of multiple dietary supplement containing lutein, astaxanthin, cyanidin-3-glucoside, and DHA on accommodative ability." Immunology, Endocrine &Metabolic Agents in Medicinal Chemistry (Formerly Current Medicinal Chemistry-Immunology, Endocrine and Metabolic Agents) 14.2 (2014): 114-125.

[6] Giannaccare, Giuseppe, et al. "Clinical applications of astaxanthin in the treatment of ocular diseases: Emerging insights." Marine drugs 18.5 (2020): 239.

[7] Visioli, Francesco, and Christian Artaria. "Astaxanthin in cardiovascular health and disease: mechanisms of action, therapeutic merits, and knowledge gaps." Food &Function 8.1 (2017): 39-63.

[8] 徐健. 雨生红球藻中虾青素的提取及虾青素对皮肤细胞损伤的保护作用. Diss. 浙江大学, 2015.

[9] Brendler, Thomas, and Elizabeth Mary Williamson. "Astaxanthin: How much is too much? A safety review." Phytotherapy Research 33.12 (2019): 3090-3111.

[10] 谢悠扬等. "虾青素的神经保护作用研究进展." 医学综述 3(2016):440-443.

[11] 王珺. 虾青素对AD小鼠模型中A-beta毒性的抑制作用及其机制. Diss. 哈尔滨工业大学