(资料图片仅供参考)

据艾瑞调研联合“云麦科技旗下数字健康管理平台-好轻App”分析发现，2022年中国居民面临的健康困扰主要包括五种：1）精力不足、容易疲劳；2）眼睛疲劳、视力下降；3）睡眠质量差；4）注意力难集中、记忆力下降；5）皮肤变差。 有一种原料，被证实可以解决以上大部分健康问题，这就是虾青素。

热度不减的虾青素

此前，食研汇在盘点2022年日本功能性食品申报情况时发现，虾青素在使用频次排名前10的原料中位列第7位，主要应用于护肤、护眼、缓解疲劳和改善认知功能等健康领域。2022年亚洲营养配料奖，虾青素成分AstaReal被评为年度最佳成分，主要应用领域为认知功能。 近几年，学术界对于虾青素的研究也开始火热。早在1948年，就有关于虾青素的研究，但是关注度一直不高，2011年开始，学术界开始着重关注虾青素，每年发布的文献超过100篇，并在2017年超过200篇，2020年超过300篇，2021年达到411篇。 市场方面，根据Grandviewresearch数据，2020 年全球虾青素市场规模为 13.7124 亿美元，预计从 2021 年到 2028 年将以16.8% 的复合年增长率 (CAGR) 增长，其中，天然来源的虾青素增长速度更快，在预测期内的复合年增长率预计能达到19.3%。 虾青素的天然来源包括藻类、酵母、鲑鱼、鳟鱼、磷虾、小龙虾等。藻类在高盐度、缺氮、高温和光照等条件下会积累高含量的虾青素。商业虾青素主要来自雨生红球藻、红发夫酵母和化学合成。其中雨生红球藻是天然虾青素的最佳来源之一，以干重计，雨生红球藻的虾青素含量高达3.8%。 虾青素是一种酮式类胡萝卜素，脂溶性血红色色素，归类于叶黄素。在自然界中，虾青素分子以立体异构体、几何异构体、游离和酯化形式存在，其中含量最多的是（3S,3’S）和（3R,3’R）立体异构体。雨生红球藻产生（3S,3’S）异构体，红发夫酵母产生（3R,3’R）异构体，合成虾青素包含（3S,3’S）、（3R,3’S）和（3R,3’R）三种异构体，比例约为1：2：1。

虾青素结构式/图源：参考文献4

虾青素的超强抗氧化能力

虾青素特有的结构赋予其超强的抗氧化能力。虾青素含有共轭双键、羟基和酮基，同时具有亲脂性和亲水性。化合物中心的共轭双键通过提供电子并与自由基反应将其转化为更稳定的产物并终止各种生物体中的自由基链式反应。由于其可以从内到外与细胞膜相连，其生物活性优于其他抗氧化剂。 虾青素和其他抗氧化剂在细胞膜中的位置/图源：参考文献3 虾青素不仅通过直接清除自由基，还通过调节核因子红细胞2相关因子 (Nrf2)通路激活细胞抗氧化防御系统，发挥显著的抗氧化活性。虾青素可以抑制ROS的形成并调节氧化应激反应酶的表达，例如血红素加氧酶-1（HO-1），它是氧化应激的标志物。HO-1 通过各种应激敏感转录因子进行调节，包括Nrf2，它与解毒代谢酶启动子区域的抗氧化反应元件结合。

虾青素的全面功效及应用情况

1）改善认知功能许多研究证实，虾青素可延缓或改善与正常衰老相关的认知障碍或减轻各种神经退行性疾病的病理生理学。虾青素可以穿过血脑屏障，研究表明，单次和重复摄入后，饮食中的虾青素会在大鼠大脑的海马体和大脑皮层中积累，从而可能会影响认知功能的维持和改善。虾青素可促进神经细胞再生，增加胶质纤维酸性蛋白 (GFAP)、微管相关蛋白 2 (MAP-2)、脑源性神经营养因子 (BDNF) 和生长相关蛋白 43 (GAP-43) 的基因表达，这些蛋白质与大脑恢复有关 。 Opceden MemoGold虾青素胶囊，添加胞磷胆碱和雨生红球藻来源的虾青素，协同改善大脑的认知功能。 2）护眼虾青素具有抗氧化活性，可以中和氧自由基分子，为眼睛提供保护。虾青素与其他支持眼部健康的类胡萝卜素，特别是叶黄素和玉米黄质具有协同作用。此外，虾青素还可以提高眼部血流速度，使血液能够对视网膜和眼球组织进行复氧。研究表明，虾青素和其他类胡萝卜素结合，可以保护眼睛免受整个太阳光谱的损伤。此外，虾青素还有助于缓解眼睛不适和视觉疲劳。 Jarrow Formulas MaculaPF 蓝光保护软胶囊，主要成分：叶黄素、玉米黄质、虾青素。 Healthy-One 叶黄素-番茄红素胶囊，主要成分：叶黄素、虾青素、番茄红素、越橘提取物 3）护肤氧化应激是人体皮肤老化和真皮损伤的重要诱因，内在（按照时间顺序）和外在（光）老化的机制都是产生ROS，内在是通过氧化代谢，外在是通过暴露于太阳紫外线（UV）下。皮肤老化的氧化事件包括DNA损伤、炎症反应、抗氧化剂的减少以及降解真皮层胶原蛋白和弹性蛋白的基质金属蛋白酶（MMPs）的产生。 虾青素可以有效抑制自由基引起的氧化损伤和紫外线照射后皮肤中MMP-1的诱导。研究表明，来自雨生红球藻的虾青素可以通过抑制人真皮成纤维细胞中MMP-1和MMP-3的表达来增加胶原蛋白含量。此外，虾青素可以最大限度的减少紫外线诱导的DNA损伤，并提高暴露于紫外线辐射的细胞DNA的修复能力。 Algatech公司目前开展了多个研究，包括无毛老鼠和人体实验，结果均显示虾青素可减少紫外线对深层皮肤造成的损伤，这些损伤会引起皮肤衰老迹象的出现，如干燥、皮肤松弛和皱纹。 图源：日本消费者厅 4）运动营养虾青素可以加速运动后修复。人们在运动或锻炼时，体内会产生大量的ROS。这些ROS如果得不到及时清除，就会损伤肌肉，并影响体力恢复，而虾青素的强抗氧化功能能够及时清除ROS，更快修复受损的肌肉。 Solabia-Algatech Nutrition 推出新型虾青素复合物AstaPure Max，一种由甘油磷酸镁、维生素 B6（吡哆醇）和 AstaPure Arava组成的多混合物，可减少运动后肌肉疼痛和疲劳。该配方以Solabia-Algatech Nutrition的Astapure Arava全藻复合物为中心，可提供天然虾青素，不仅可使肌肉免受氧化损伤，还可增强肌肉性能、提高运动表现。 图源：algatech官网 5）心血管健康氧化应激和炎症是动脉粥样硬化性心血管疾病的病理生理学特征。虾青素的超强抗氧化活性可以预防和改善动脉粥样硬化。 Research Labs三倍强度天然虾青素软胶囊，使用雨生红球藻来源的天然虾青素，主要成分包括虾青素、有机初榨椰子油、天然生育酚等，有助于维护心血管健康。

图源：walmart

6）免疫调节免疫系统细胞对自由基损伤非常敏感。虾青素可以防止自由基损伤，从而保护免疫系统的防御能力。一项研究发现，虾青素在人体细胞中产生免疫球蛋白，在人体中补充虾青素8周，血液中虾青素水平升高，T细胞和B细胞增加，DNA损伤降低，C反应蛋白显著降低。 Nutrex Hawaii虾青素软胶囊，原料为来自BioAstin夏威夷农场的虾青素，使用自然阳光、熔岩过滤水和太阳能来生产纯净健康的虾青素，可帮助增强免疫，保护视力和关节健康。

图源：nutrex-hawaii

7）缓解疲劳一项为期4周的随机、双盲、安慰剂对照、双向交叉研究发现，虾青素可以促进从视觉显示终端（VDT）引起的精神疲劳中恢复，减弱了脑力和体力活动期间血浆磷脂酰胆碱氢过氧化物(PCOOH）水平的升高。原因可能是虾青素的抗氧化活性和抗炎机制。 8）护肝虾青素对肝纤维化，肝脏缺血再灌注损伤、非酒精性脂肪肝等健康问题具有预防和改善作用。虾青素可以调节多种信号通路，例如降低JNK和ERK-1活性改善肝脏胰岛素抵抗，抑制PPAR-γ表达减少肝脏脂肪合成，下调TGF-β1/Smad3表达抑制HSCs活化和肝纤维化。

小结

虽然在我国，雨生红球藻来源的虾青素可以作为新食品原料应用到普通食品中（婴幼儿食品除外），但是，虾青素在我国的食品应用案例并不是很多，更多的是应用在美妆行业，近些年，也陆陆续续有虾青素食品的推出，比如虾青素鸡蛋等，但是都未曾激起水花，消费者认知有待提高，消费者教育有待继续推进。鉴于国外虾青素的发展形势以及虾青素全能型的功能特性，未来，虾青素有望成为下一款爆款原料吗？我们拭目以待。 产品图片：亚马逊参考文献1、Davinelli S, Nielsen ME, Scapagnini G. Astaxanthin in Skin Health, Repair, and Disease: A Comprehensive Review. Nutrients. 2018 Apr 22;10(4):522. doi: 10.3390/nu10040522. PMID: 29690549; PMCID: PMC5946307.2、Bjørklund, G.; Gasmi, A.; Lenchyk, L.; Shanaida, M.; Zafar, S.; Mujawdiya, P.K.; Lysiuk, R.; Antonyak, H.; Noor, S.; Akram, M.; Smetanina, K.; Piscopo, S.; Upyr, T.; Peana, M. The Role of Astaxanthin as a Nutraceutical in Health and Age-Related Conditions.Molecules2022,27, 7167. https://doi.org/10.3390/molecules272171673、Ambati RR, Phang SM, Ravi S, Aswathanarayana RG. Astaxanthin: sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications--a review. Mar Drugs. 2014 Jan 7;12(1):128-52. doi: 10.3390/md12010128. PMID: 24402174; PMCID: PMC3917265.4、Stachowiak, B.; Szulc, P. Astaxanthin for the Food Industry.Molecules2021,26, 2666. https://doi.org/10.3390/molecules26092666Li J, Guo C, Wu J. Astaxanthin in Liver Health and Disease: A Potential Therapeutic Agent. Drug Des Devel Ther. 2020 Jun 9;14:2275-2285. doi: 10.2147/DDDT.S230749. PMID: 32606597; PMCID: PMC7293384.5、Imai A, Oda Y, Ito N, Seki S, Nakagawa K, Miyazawa T, Ueda F. Effects of Dietary Supplementation of Astaxanthin and Sesamin on Daily Fatigue: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Two-Way Crossover Study. Nutrients. 2018 Feb 28;10(3):281. doi: 10.3390/nu10030281. PMID: 29495607; PMCID: PMC5872699.

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