我們不難聽到這樣的對話：

“蝦青素是超級抗氧化劑！”

“抗氧化？抗氧化是什麼，是智商稅嗎？”

如果你也有這樣的疑惑，那麼現在就來一“湯”究竟吧！

1.來源

蝦青素是一種非維生素A原類胡蘿蔔素，呈紅色，具有脂溶性。美國食品與藥物管理局(FDA)禁止化學合成蝦青素作為膳食補充劑用于食品生産，但是批準其作為着色劑在動物及水産飼料和日化領域中使用，歐盟委員批準天然蝦青素作為食品着色劑在食品行業應用[1]。

它的天然來源是藻類、酵母、鲑魚、鳟魚、磷蝦、蝦和小龍蝦。其中，雨生紅球藻是一種淡水單胞綠藻，由于在高鹽度、缺氮、高溫和光照等條件下會積累大量蝦青素，因此成為了商業化獲取蝦青素的主要來源[2]。

蝦青素的來源[3]

2.結構

蝦青素的結構特殊，可以從内到外跨越細胞膜，因此它同時具有親油性和親水性。位于其結構中心的共轭雙鍵不僅可以使它呈現紅色，還可以通過提供電子的形式與自由基反應将它們轉化為更穩定的産物并終止多種生物體中的自由基鍊式反應，從而起到強抗氧化劑的作用[3]。這一系列特性使其可以分别從細胞表面和磷脂膜的内部清除自由基，因此有研究顯示蝦青素的抗氧化活性是玉米黃質、葉黃素、角黃素、β-胡蘿蔔素的10倍，是α-生育酚的100倍[4]。

蝦青素在細胞膜中的位置[3]

3. 穩定性

一般情況下蝦青素易被氧化，因此在保存時增加它的穩定性是影響其功能的重要因素。有研究顯示在180/110°C下幹燥并在-21°C在氮氣下儲存9周後，蝦青素在載體中降解低至10%[5]。除了環境，因為蝦青素是一種脂溶性化合物，膳食中的脂肪也可以增加蝦青素的穩定性。因此有研究測定了雨生紅球藻來源蝦青素在各種食用油中的穩定性，結果顯示在70–90°C的米糠油、姜油和棕榈油中蝦青素可以保持84%–90%的含量，但升高溫度後在120和150°C時穩定性會下降，含量降低[6]。

4. 生物利用度

食用油除了增加了蝦青素的穩定性，還可以增強蝦青素的吸收。與單獨的蝦青素和魚油相比，蝦青素與魚油的組合可以促進血漿中的血脂/膽固醇的降低，并增加活化的中性粒細胞的吞噬活性[7]。有研究者探究了餐前餐後人血漿中雨生紅球藻來源蝦青素的生物利用度，發現其不僅會被人體吸收，而且餐後組的利用度更高[8]。

綜上，蝦青素具有很強的抗氧化潛力，但是它的作用會受到環境、載體等因素影響，因此應用時還應綜合考慮其形式、穩定性和生物利用度等維度，同時也需要更多大樣本的研究結果來進一步分析以上差别。

氧化應激是各種人類疾病發病機制以及衰老過程的主要因素。線粒體作為細胞代謝的中心和氧化還原平衡的主要調節者，在疾病的發展和進展中起着至關重要的作用。涉及結構和代謝損傷的線粒體功能障礙在氧化應激相關疾病中尤為突出。氧化應激增加會損傷線粒體，随後的線粒體功能障礙會産生過量的活性氧（ROS），導緻細胞損傷。線粒體功能障礙還激活線粒體凋亡途徑，導緻細胞死亡[9]。

越來越多的證據表明，蝦青素可以減少氧化應激并保持線粒體完整性。有研究顯示蝦青素可以保護線粒體氧化還原平衡從而維持線粒體功能，它可以顯著降低生理上發生的氧化應激，并将線粒體維持在更為還原的狀态，即使在受到過氧化氫刺激後也是如此。它還可以防止MMP（線粒體膜電位MMP的破壞是線粒體功能障礙的主要标志）的丢失，增加線粒體耗氧量。蝦青素可能通過調整線粒體通透性和共定位來預防線粒體功能障礙。

蝦青素還通過降低活性氧水平和随後形成的蛋白質氧化産物，抑制心肌和SH-SY5Y細胞的細胞色素c的釋放和凋亡[9]。因此，蝦青素可能是預防或延緩疾病進展的潛在成分[10]。

蝦青素抑制氧化應激誘導的線粒體功能障礙以及疾病進展的相關機制[11]

神經退行性疾病與氧化應激和線粒體效率受損有關，蝦青素作為一種可以穿過血腦屏障的抗氧化劑，有很多圍繞蝦青素對氧化應激誘導的神經退行性改變展開的研究。

由廣東省自然科學基金、湯臣倍健營養科學研究基金（TY0181103）等共同資助的研究項目，通過D-半乳糖誘導的大鼠衰老模型探究了蝦青素對腦氧化損傷的保護作用[11]。結果表明，蝦青素可以顯著提高過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活性，分别為26%、30%和53%；顯著增加線粒體膜電位18%。此外，它還改善了衰老大鼠大腦皮層和海馬體中與年齡相關的形态學變化。并且在衰老模型大鼠和蝦青素幹預組之間觀察到了血清代謝譜的顯著差異。

蝦青素通過增加N-乙酰-L-亮氨酸、N-乙酰-L-酪氨酸和蛋氨酸亞砜的水平來保護神經細胞，從而糾正了氨基酸代謝失調。這支持蝦青素通過增加麥角硫因和硫胺素、降低D-木糖-5-磷酸來調節磷酸戊糖途徑，以對抗氧化應激和細胞凋亡。總之，蝦青素可能通過這些潛在的代謝手段增強大腦的抗氧化防禦，使大腦能夠抵抗線粒體功能障礙，改善神經元損傷，保護線粒體呼吸鍊的電子傳遞，從而防止大腦衰老。

蝦青素通過改善氧化應激、線粒體功能障礙和調節代謝标志物來減輕D-半乳糖誘導的大鼠腦衰老[11]

除此以外，由于氧化應激在炎症性疾病、心血管疾病、神經退行性疾病、肝髒疾病和代謝綜合征（包括糖尿病）以及衰老的進展中至關重要。因此也有不少研究探讨了蝦青素與這些疾病的關系。

例如由ROS/RNS引起的氧化應激增加和慢性炎症是心血管疾病的共同特征。蝦青素則可以降低ROS和RNS水平，減少氧化損傷産物的形成，增加抗氧化酶活性，抑制炎症信号，從而減少心髒脂質過氧化[12][13][14]。蝦青素還可以減少非酒精性脂肪變性（NASH）小鼠的肝髒脂質積累和胰島素抵抗，并減輕肝髒炎症和纖維化[15]、減少高血糖誘導的ROS和RNS的産生，尤其是在線粒體中[16]。通過減少氧化應激和炎症，改善葡萄糖和脂肪酸的代謝狀況，從而防止器官中的細胞損傷和功能障礙[17][18]。

評估蝦青素的最大每日安全攝入量非常重要，目前，推薦或批準的劑量在不同國家有所不同，範圍在2到24毫克之間。有研究回顧了關于蝦青素的87項人體研究，其中沒有一項發現天然蝦青素補充劑存在安全問題，其中35項劑量≥12mg/天。還建議将蝦青素與富含omega-3的種子油一起服用，例如奇亞籽、亞麻籽、魚、花生醬、核桃和杏仁。

2010年，我國已經批準雨生紅球藻為新資源食品，雨生紅球藻來源的蝦青素已可以添加到除嬰幼兒食品的各類食品飲料中。總的來說，目前關于蝦青素的推薦攝入量還沒有形成共識，蝦青素相關市場也還處于初級階段。

向食品和藥物管理局提交的天然蝦青素新膳食成分[19]

參考文獻[1] 食品研究與開發,2017,38(16):214-219.[2] Mar Drugs. 2014 Jan 7;12(1):128-52.[3] Trends Biotechnol. 2003, 21, 210–216.[4] Chem. 1991, 63 141–146.[5] Int. J. Food Sci. Technol. 2013, 48, 1243–1251.[6] J. Sci. Food Agric. 2007, 87, 957–965.[7] Chem. Biol. Interact. 2012, 197, 58–67[8] Biosci. Biotechnol. Biochem. 2009, 73, 1928–1932[9] Nutrients. 2018;10(9):1137.[10] Nutrients. 2018;10(9):1137.[11] Food Funct. 2020;11(5):4103-4113.[12] Am. J. Cardiol. 2008, 101, S58–S68.[13] Mol. Cell. Biochem. 2006, 283, 23–30.[14] Anticancer Res. 2010, 30, 2721–2725.[15] Sci. Rep. 2015, 5, 17192.[16] J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 8793–8797.[17] Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015, 8, 6083–6094.[18] PLoS ONE 2016, 11, e0146438.[19] Phytother Res. 2019;33(12):3090-3111.

|本文由湯臣倍健營養健康研究院内容團隊原創編輯

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