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皮肤抗紫外线损伤 ----虾青素(超级维生素E)

发布日期:2016-04-19

 

皮肤抗紫外线损伤 ----虾青素

   

    虾青素超级维生素E)是一种红色素, 可以赋予三文鱼、虾和火烈鸟粉红的颜色。其化学结构类似于β- 胡萝卜素(存在于胡萝卜中)和维生素A 。虾青素是类胡萝卜组的一部分,虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。目前,虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式。人工合成虾青素不仅价格昂贵,而且同天然虾青素在结构、功能、应用及安全性等方面差别显著。

   

        在结构方面,虾青素具有3s-3s3R-3S3R-3R3种构型,其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物,并以顺式结构一3R3s型为主。与鲑鱼等养殖生物体内的虾青素(以反式结构--3S-3S型为主)截然不同。

        在生理功能方面,人工合成虾青素的稳定性和氧化活性亦比天然虾青素低。在生物安全方面,利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化合物,如合成过程中产生的非天然副产物等,将降低其生物利用安全性。

        胡萝卜素类物质可使皮肤免受紫外线的损伤。最近的一份研究报告称,在此类物质中,以虾青素(超级维生素E)的抗损伤效果为最佳。最近一期的《实验皮肤医学》杂志(Experimental Dermatology)上刊登的一篇文章对比了虾青素(AX)、角黄素(CX)以及β- 胡萝卜素的抗紫外辐射损伤功效。来自罗马圣迦里加诺皮肤病研究所的专家通过拍照观测得出结论。认为虾青素(又名超级维生素E)对抵御人体表皮成纤维细胞受紫外线辐射损伤的功效是最佳的。

        UVA不仅会促使人体内活性氧(ROS)的生成,还会抑制过氧化氢酶、超氧化歧化酶的催化作用,降低表皮成纤维细胞的抗氧化能力。因此化妆品专家和皮肤学专家认为,有必要适当使用抗氧化物质来减轻紫外线损伤。

        本研究中,人们将虾青素、角黄素和β- 胡萝卜素分别添加到人体表皮成纤维细胞中。经UVA照射24小时检测发现,只有虾青素能有效防止UVA对过氧化氢酶的诱导抑制作用,而β- 胡萝卜素的作用微乎其微,角黄素的作用几乎观测不到。同样的,在防止UVA对超氧化歧化酶的诱导抑制作用方面,只有虾青素(超级维生素E)和β- 胡萝卜素可发挥功效,角黄素没有明显效果。

        同时,这份报告还研究了胡萝卜素类物质减缓细胞凋亡(编程性细胞死亡)的能力。细胞凋亡常被认为与caspase-3蛋白酶的作用有关。研究发现,UVA的照射会导致caspase-3蛋白酶水平的增高。但向表皮成纤维细胞中添加虾青素后,caspase-3蛋白酶的分泌得到了明显的抑制。相比较,角黄素没有抑制作用,β- 胡萝卜素反而促进了caspase-3蛋白酶的分泌,加剧细胞凋亡。研究人员认为,UVA会诱导β- 胡萝卜素发生促氧化作用。

        为了更具体地了解虾青素的防御机理,研究人员观测了HO-1基因在复合效应中的表达。HO-1是氧化应激反应的常规指标,在抗氧化损伤的应激反应机理中起标志作用。有趣的是,虾青素会抑制由UVA照射引起的HO-1正向调节,而角黄素和β- 胡萝卜素却起到相反作用。

        研究人员认为这个发现很清楚地说明,虾青素能够抗氧化,原因是它能从根源上抑制活性氧的生成,而非简单地清除掉已形成的活性氧。因此,虾青素(超级维生素E)可以安全有效地被用于防止因活性氧生成而间接引起的UVA诱导性皮肤损伤。

        随着天然虾青素的兴起,世界各国对化学合成虾青素的管理也越来越严,如美国食品与药物管理局(FDA)已禁止化学合成的虾青素进入保健食品市场。目前,虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物来源,并由此进行大规模生产。当前,雨生红球藻被公认为自然界中生产天然虾青素的最好生物。因此,利用这种微藻提取虾青素超级维生素E无疑具有广阔的发展前景,已成为近年来国际上天然虾青素生产的研究热点。

                                                                                                                                                                    编译/星晴

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