皮膚抗紫外線損傷劑——蝦青素

蝦青素是一種紅色素，可以賦予三文魚、蝦和火烈鳥粉紅的顏色。其化學結構類似于 β - 胡蘿卜素（存在于胡蘿卜中）和維生素 A 。蝦青素是類胡蘿卜組的一部分蝦青素可以用化學方法從胡蘿卜素制得。目前，蝦青素的生產具有人工合成和生物獲取兩種方式。人工合成蝦青素不僅價格昂貴，而且同天然蝦青素在結構、功能、應用及安全性等方面差別顯著。

在結構方面，蝦青素具有3S-3S；3R-3S；3R-3R這3種構型，其中人工合成蝦青素為3種結構蝦青素的混合物，并以順式結構—3R．3S型為主，與鮭魚等養殖生物體內的蝦青素(以反式結構—3S-3S型為主)截然不同。

在生理功能方面，人工合成蝦青素的穩定性和氧化活性亦比天然蝦青素低。在生物安全方面，利用化學手段合成蝦青素時將不可避免的引入雜質化合物，如合成過程中產生的非天然副產物等，將降低其生物利用安全性。

胡蘿卜素類物質可使皮膚免受紫外線的損傷。最近的一份研究報告稱，在此類物質中，以蝦青素的抗損傷效果為最佳。最近一期的《實驗皮膚醫學》雜志（Experimental Dermatology）上刊登的一篇文章對比了蝦青素（AX）、角黃素（CX）以及β-胡蘿卜素的抗紫外輻射損傷功效。來自羅馬圣迦里加諾皮膚病研究所的專家通過拍照觀測得出結論，認為蝦青素對抵御人體表皮成纖維細胞受紫外線輻射損傷的功效是最佳的。

UVA不僅會促使人體內活性氧（ROS）的生成，還會抑制過氧化氫酶、超氧化歧化酶的催化作用，降低表皮成纖維細胞的抗氧化能力。因此化妝品專家和皮膚學專家認為，有必要適當使用抗氧化物質來減輕紫外線損傷。

本研究中，人們將蝦青素、角黃素和β-胡蘿卜素分別添加到人體表皮成纖維細胞中。經UVA照射24小時檢測發現，只有蝦青素能有效防止UVA對過氧化氫酶的誘導抑制作用，而β-胡蘿卜素的作用微乎其微，角黃素的作用幾乎觀測不到。同樣的，在防止UVA對超氧化歧化酶的誘導抑制作用方面，只有蝦青素和β-胡蘿卜素可發揮功效，角黃素沒有明顯效果。

同時，這份報告還研究了胡蘿卜素類物質減緩細胞凋亡（編程性細胞死亡）的能力。細胞凋亡常被認為與caspase-3蛋白酶的作用有關。研究發現，UVA的照射會導致caspase-3蛋白酶水平的增高。但向表皮成纖維細胞中添加蝦青素后，caspase-3蛋白酶的分泌得到了明顯的抑制。相比較，角黃素沒有抑制作用，β-胡蘿卜素反而促進了caspase-3蛋白酶的分泌，加劇細胞凋亡。研究人員認為，UVA會誘導β-胡蘿卜素發生促氧化作用。

為了更具體地了解蝦青素的防御機理，研究人員觀測了HO-1基因在復合效應中的表達。HO-1是氧化應激反應的常規指標，在抗氧化損傷的應激反應機理中起標志作用。有趣的是，蝦青素會抑制由UVA照射引起的HO-1正向調節，而角黃素和β-胡蘿卜素卻起到相反作用。

研究人員認為這個發現很清楚地說明，蝦青素能夠抗氧化，原因是它能從根源上抑制活性氧的生成，而非簡單地清除掉已形成的活性氧。因此，蝦青素可以安全有效地被用于防止因活性氧生成而間接引起的UVA誘導性皮膚損傷。

隨著天然蝦青素的興起，世界各國對化學合成蝦青素的管理也越來越嚴，如美國食品與藥物管理局(FDA)已禁止化學合成的蝦青素進入保健食品市場．目前，蝦青素的生產一般傾向于開發天然蝦青素的生物來源，并由此進行大規模生產。當前，雨生紅球藻被公認為自然界中生產天然蝦青素的最好生物，因此，利用這種微藻提取蝦青素無疑具有廣闊的發展前景，已成為近年來國際上天然蝦青素生產的研究熱點。

編譯/星晴