愛美不僅僅是小眾，除了讓身體更健康，美貌，也是人們所追求的。全球愛美產業產值在2018年達到 $4610億美元，顯示，現代人不僅追求健康，也希望更美麗，延緩老化速度。許多原本是吃的營養品，也開始應用於保養品中，特別是高抗氧化的成分，從維生素C、維生素E到現在很流行的蝦紅素，都天開始開發出適合皮膚吸收的劑型。
抗氧化劑和皮膚健康
這一切都要從陽光及其傳播的紫外線輻射的途徑說起。當 UVA 和 UVB 射線照射到皮膚時——後者到達表皮，前者一直穿透到真皮乳頭和真皮層——它們不僅會引起紅斑或變紅，還會觸發原位產生活性氧物種（自由基或 ROS）和基質金屬蛋白酶 (MMP)，它們是分解膠原蛋白的酶，損害皮膚的結構支架，降低其彈性並加速皺紋。
紫外線誘導的 ROS 和 MMP 的反復攻擊不僅會產生更多的傷害，而且會壓倒皮膚的內源性修復機制，進一步加速衰老跡象。好像這還不夠，過度的陽光照射會誘發黑色素瘤或皮膚癌。因此，飲食中或營養化妝品和藥妝品配方中需要抗氧化化合物，以“中和”紫外線誘導的 ROS，並在一定程度上抑制傷害皮膚的氧化鏈反應。
蝦紅素: 居家保養的聖品
流行和眾所周知的抗氧化劑是維生素 E 和維生素 C——分別是α-生育酚和抗壞血酸。
但是，儘管對維生素（如 C 和 E）以及抗氧化劑（包括 CoQ10、多酚和類胡蘿蔔素色素）的支持科學數據是強大的，但蝦紅素，在近期有越來越多的證據顯示，抗氧化的效果更勝於傳統的維生素C和E，特別是天然存在於藻類的型態，游離型蝦紅素( 3,3′-dihydroxy-ß-ß-carotene-4,4′-dione)。
蝦紅素是一種葉黃素類胡蘿蔔素，可使蝦、龍蝦甚至鮭魚等海洋生物呈現橙粉色，這些物種之所以會呈現紅色，就使ˋ因為食用富含蝦紅素的藻類。最豐富的藻類來源是雨生紅球藻（H. pluvialis），當受到環境條件的威脅時，它們的細胞會增加類胡蘿蔔素的產生和儲存。
一的的威脅，都是來自陽光的強烈入射紫外線輻射，並且已經證明，蝦紅素在藻類中發揮的作用之一是作為一種保護劑，防止光氧化如此強烈的陽光帶來。它防止這種抗氧化的能力在於它的化學結構：作為一種極性類胡蘿蔔素，它可以跨越細胞膜，將其親水性頭部伸入內部細胞質和細胞外環境，並將其非極性碳固定細胞磷脂雙分子層的脂肪酸尾部中間的鏈。
“正是這種跨膜排列，這似乎促進了電子從自由基沿著紅素碳支架的共軛雙鍵轉移到維生素 C。在維生素 C‘接受’電子後，蝦紅素被有效地‘充電’ ’並準備再次保護細胞。”
當研究人員使用標準化學發光檢測系統檢查少數親水性和親脂性抗氧化劑的單線態氧淬滅能力時，他們不僅發現類胡蘿蔔素通常表現出比多酚、生育酚、抗壞血酸、輔酶 Q10 和α -硫辛酸，但蝦紅素尤其具有最強的整體活性。
蝦紅素在細胞中的變化
鑑於蝦紅素的抗氧化能力，科學家們熱衷於確定它如何有效地抑制人類皮膚中的光生自由基。研究人員通過觀察蝦紅素在細胞培養物中的行為開始了他們的探索。
20 多年前，蝦紅素在脂質體中對光輻照的抵抗力被驗證，球形細胞樣囊泡具有至少一個脂質雙層。
這是導致進一步細胞研究的早期里程碑，表明蝦紅素減弱 UVA 誘導的 MMP-1 和皮膚成纖維細胞彈性蛋白酶 (SFE) 的上調，SFE 是一種分解結構蛋白彈性蛋白的酶。
研究還顯示，蝦紅素可抑制黑色素瘤細胞中黑色素的過度產生，在其進展的關鍵步驟中切斷致癌作用。而且，在對人皮膚成纖維細胞進行的另一項研究中，蝦紅素表現出明顯的光保護作用並抵消了所有 UVA 誘導的改變。
這與 ß-胡蘿蔔素形成對比，後者僅部分阻止了幾種 UVA 誘導的反應並增加了膜損傷，同時還刺激了血紅素加氧酶 1 (HO-1) 的表達，這是一種催化血紅素降解的酶，一種含鐵化合物存在於血紅蛋白和其他生物化合物中。此外，成纖維細胞吸收的蝦紅素多於 ß-胡蘿蔔素，蝦紅素在細胞內的光穩定性遠高於 ß-胡蘿蔔素。
動物實驗證實蝦紅素的功效
確定蝦紅素在細胞環境中的潛力後，研究人員的下一步是探索其在動物模型中的記錄，兩項使用紫外線照射的無毛小鼠作為受試者的重要研究證明了蝦紅素的效用。
研究人員首先發現，受光照射的小鼠實際上確實表現出更高濃度的的多胺腐胺( polyamine putrescine)，但與補充視黃醇(維生素A)相比，口服補充蝦紅素能更好地抑制腐胺的積累，並且還降低了兩種額外的多胺，亞精胺和精胺的濃度。
因此，令人鼓舞的是，當在蝦紅素處理的小鼠中檢查皺紋形成時，研究人員觀察到的不可逆皺紋比對照小鼠少。
真皮膠原纖維束的掃描電子顯微照片也證實蝦紅素組中的束保持其結構完整性，“證明了用蝦紅素進行局部輻照後治療以減少美容最重要的目標之一：除皺。綜合來看，兩項研究都顯示蝦紅素可以用於促進由外而內和由內而外美容的產品。”
臨床研究發現蝦紅素的作用
三項重要的人體研究調查了蝦紅素對皮膚狀況的影響，對塗抹與口服的方式法進行了實驗。在第一個試驗性試驗中，科學家們發現重複局部使用含蝦紅素的乳霜與使用 4 週後水分含量顯著增加和視覺皺紋減少之間存在關聯。
隨後，對 16 名健康的日本中年女性進行的雙盲試驗，以安慰劑作為對照，在評估含有 2 毫克蝦紅素和 40 毫克棕櫚油生育三烯酚的膳食補充劑的美容功效。每天服用複合補充劑 2 週後，治療組的受試者自我報告斑點和雀斑有所改善，而皮膚科檢查顯示，與安慰劑組相比，黑眼圈有所改善。在4 週後，持續補充，受試者再次報告改善——這次是痤瘡和粉刺——而臨床醫生評估顯示補充組的濕潤度、彈性和光滑度更高。更重要的是，放大的皮膚表面檢查顯示，治療組在 4 週後皺紋更少。
另一項對 49 名健康、中年美國女性進行的更大的單盲安慰劑對照研究，在每天塗抹 4 毫克蝦紅素 6 週後，根據視覺皮膚病學評估，細紋、皺紋和彈性明顯高於基礎直。與安慰劑相比，使用皮膚表面照片在 6 週時對治療組的評估也顯示出更好的皮膚彈性、細紋和皺紋。
天然型態的最好吸收利用
“上述三項研究的綜合結果都表明蝦紅素對光老化具有卓越的保護作用，無論受試者內服還是外用，這些成對的作用方法將蝦紅素定位為一系列產品平台的通用且有效的成分。
但將所有三項研究結合起來的另一個重要特徵是，他們都是採用從最豐富的天然來源——雨生紅藻中天然提取的蝦紅素。這很重要，因為研究顯示，就蝦紅素而言，天然的確實更可取。
在自然狀態下，蝦紅素以三種立體異構體的形式存在，名稱中以“S”或“R”為標誌，其中 3S、3’S 形式在類胡蘿蔔素的主要藻類來源中占主導地位；相比之下，化學合成的蝦紅素可能含有多達 50% 的 3R-3’S’ 立體異構體，其功效的科學記錄很少甚至沒有。
例如，考慮到儘管一項研究顯示合成和天然蝦紅素都可以減少健康人類受試者的紅斑，但天然蝦紅素的抑製作用強於合成蝦紅素。
此外，研究人員得出結論，天然蝦紅素與紅斑指數的更快恢復有關，這表明其抗炎特性與抑制黑色素形成一起可能有助於減少色素沉著過度。
提高游離型葉黃素的最新製程
但天然的蝦紅素，培養及萃取的技術較為繁瑣，也存在許多變因，最近最新的技術是利用細菌快速放大，游離型的蝦紅素的方式，讓來源更穩定。透過這樣的大量培養技術，不僅降低生產的成本，也降低對於環境的破壞，在也不需要大型的養殖池、減少養殖所需要的水資源以及營養成分，這樣的技術，對於環境友善，也有能產出品質穩定的游離型蝦紅素，對於產業發展有很大的突破性。
小結
蝦紅素不論口服或是塗抹的方式，對於肌膚以及身體的健康都扮演者重要的角色，現在科技日新月異，讓營養素更好吸收，提升利用率是一個趨勢，聰明的消費者，應該對於產品的選擇可以有更多的判斷依據。