虾青素如何发挥抗衰老的作用

有文献研究报道过，口服虾青素在65岁以上的老年人中的临床实验结果表明可以改善因年纪引起的皮肤衰老以及通过抑制炎症因子来抵抗环境因素造成的皮肤伤害。
另外还有研究表明，如果同时口服虾青素和局部涂抹虾青素，能够减少女性测试者的鱼尾纹和色斑，能改善男性测试者的皮脂分泌和皮肤保湿度。

所以结论是，口服和外用虾青素，确实可以抵抗衰老。

那下面我们来看看虾青素到底是如何发挥抗衰老的作用的，在了解虾青素的抗衰老的机理之前，我们再来复习一下关于虾青素这个成分的来源，提取工艺以及它的主要生物活性。

一、虾青素的来源，提取工艺和生物活性

首先，虾青素属于抗氧化剂家族中类胡萝卜素的一种，是脂溶性的红色色素。

显微镜下的雨生红球藻

虾青素的天然来源

虾青素天然存在不同的海洋生物和微生物当中，比如我们平时吃的虾蟹三文鱼鲑鱼等海鲜产品中就含有虾青素，这也是为什么这些海鲜产品在煮熟之后呈现出红色。另外还存在与一些藻类和酵母里面，比如雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）、小球藻（Chlorella zofingiensis）、绿球藻（Chlorococcum）以及红酵母（Phaffia rhodozyma）当中。

不同微生物中虾青素的干重比例

而这些微生物体中，雨生红球藻的虾青素含量是最高的，干重比例高达3.8%，而海洋生物中，红大麻哈鱼的虾青素含量最高，但是含量也就是26-38mg/kg的范围，属于ppm的级别，远远没有微生物藻类的虾青素含量高。

不同种类的鲑鱼中虾青素的含量

虾青素的提取工艺

目前市场上大部分虾青素都是天然来源的，并且因为雨生红球藻的虾青素含量最高，所以从雨生红球藻中提取虾青素最为常见。因为虾青素是脂溶性的，所以提取工艺包括使用各种溶剂和油脂提取。常见的溶剂包括各种酸（比如盐酸）以及丙酮。油脂包括各种植物油脂，比如橄榄油，葡萄籽油，大豆油。还有利用超临界液体技术，用酒精和葵花油作为共同溶剂来提取的，一般都可以提取到75%-90%不同溶度的虾青素。

虾青素的结构和生物活性

虾青素的平面结构图如下，可以看到两端各有一个6环结构，并且各带有一个羧基和一个酮基，中间是一个长的多烯碳链。中间长碳链的共价双键让虾青素能够提供多余的电子给自由基，所以虾青素有很强的捕获自由基和抗氧化的作用。而两端带有的羧基又让它有一定的亲水性，可以从细胞外到细胞内横跨整个细胞膜结构。

虾青素的结构图

关于抗氧化性，虾青素一直被大家称作是抗氧化剂之王，它的抗氧化主要是通过消除单线态氧和自由基来终止氧化链式反应。有研究表面，正是由于虾青素尾端的环状特殊结构，使得它能横跨细胞膜，所以能同时消除细胞内外的自由基，使得它的抗氧化能力比其他的类胡萝卜素高10倍，比维生素E高100倍。同时因为它可以横跨在细胞膜上, 从而最大化的阻止细胞膜上的脂质氧化，所以也就比水溶性的抗氧化剂维生素C类的效果更好一些。

虾青素和细胞膜的结合

二、虾青素抗衰老的机理

我们再来看看虾青素是通过哪些作用机理来抵抗衰老的。

有文献表明，皮肤的老化和氧化活动有很大关系，这些氧化活动包括氧化压力造成的DNA损伤和炎症反应，更多金属蛋白酶MMP的产生以及体内抗氧化剂生成量的减少，而虾青素正是通过抵抗这些氧化活动造成的伤害来对抗衰老的。

缓解皮肤氧化压力

自由基会造成了人体内的氧化压力，从而引起后续体内的链式反应，对皮肤和健康都会造成伤害。虾青素作为一个强抗氧化剂，有人体研究表明，连续4周每天服用4mg的虾青素，可以使血清中的丙二醛（简称MDA)减少，而MDA是体内氧自由基和生物膜中不饱和脂肪酸发生脂质氧化反应的代谢产物，血液中MDA的含量标志着氧化压力的水平。

时间点检测的MDA水平

另外还有研究表明虾青素可以减少氧化压力反应酶即血红素氧合酶（简称HO-1)的基因表达，而HO-1是体内氧化压力和细胞应对氧化损伤调节机制中的一个代表性酶。

处理的人体成纤维细胞在不同的类胡萝卜素抗氧化剂的

不同溶度下HO-1基因的表达量

抑制人体成纤维细胞中MMP-1的表达

基质金属蛋白酶（简称MMP)是一类大家族，可以降解真皮层中细胞外基质的各种胶原蛋白，所以MMP的表达增多，意味着细胞外胶原蛋白被降解的程度就越高，从而引起皮肤皱纹的产生以及皮肤的松垮。在一项人体成纤维细胞的体外实验的研究中，发现溶度在4um-8um的虾青素可有有效缓解UV照射引起的MMP-1的活性和基因表达。

人体成纤维细胞在用不同溶度虾青素处理之后的MMP-1的水平

缓解细胞炎性因子造成的炎性衰老

关于皮肤衰老，有人提出细胞炎症因子也是引起皮肤细胞凋亡和衰老的一个重要原因。而虾青素除了缓解氧化压力和MMP-1的表达，还有一个作用就是减少UVB照射后的细胞炎症因子。在一项人体测试中，补充不同溶度的虾青素，然后对角质层细胞进行UVB照射后，发现虾青素溶度越高，炎症因子白介素IL-1α，IL-6, IL-8，以及TNF-α的含量下降越多。

补充不同溶度虾青素的角质层细胞经UVB照射后

细胞炎症因子的含量

三、口服和外用虾青素的人体临床实验结果

在两项研究虾青素对人体皮肤功效的临床实验中，分别对30名健康女性进行了无安慰剂对照的公开标签的测试，以及对36名健康男性进行了有安慰剂对照的双盲测试。女性测试者连续8周每天口服6mg虾青素和局部涂抹2ml溶度为78.9 μM solution的虾青素溶液，分别在两个时间点第4周和第8周进行测试。男性测试者分为两组，一组连续6周每天口服6mg虾青素，另一组只服用安慰剂。

改善鱼尾纹

每天口服6mg虾青素和外用2ml虾青素膏霜8周之后

眼部鱼尾纹的变化对比

结果发现在女性测试者中，8周以后眼部鱼尾纹有一定程度的改善，特别是最深部分的皱纹宽度和深度比最开始有了显著差异。而皮肤弹性从第四周开始就可以看到显著性差异。虾青素除了改善皱纹和皮肤弹性，也能减少局部斑点的面积，证明虾青素也有一定的美白淡斑的效果。

连续使用虾青素4周和8周之后的脸部皱纹定量分析

提升全脸的皮肤弹性

连续使用虾青素4周和8周之后皮肤弹性的改变

改善局部色斑

连续使用虾青素8周之后局部斑点的改变对比图

连续使用虾青素8周之后局部斑点的面积改变对比

男性测试者进行了有安慰剂对照的双盲测试，对皱纹指数，皮肤弹性，TEWL和皮脂分泌进行的定量分析。

在男性测试者的实验中，也对测试者的皱纹和皮肤弹性做了对比，并且对皮肤表的含水量和油脂分泌进行了对比。和女性测试者不一样的是，男性测试者的结果更多是在改善全脸皱纹的表面积比和体积比和安慰剂有显著性差异，而皮肤弹性的改变却反而是在最深处的鱼尾纹。另外，从全脸的经表皮水分流失看，使用虾青素的男性测试者有显著的TEWL降低，说明虾青素可以改善皮肤的干燥度。另外在控油方面，虽然使用了虾青素有减少，但是没有显著性差异。

改善全脸皱纹和鱼尾纹处的皮肤弹性