蝦紅素功效有哪些?如何攝取才正確?專家完整解析告訴你

蝦紅素是最近幾年突然流行起來的保養品與保健食品素材,不管是在高價的保養品,或者是各類的營養補充品,都可能看到蝦紅素的蹤跡,也有許多文章説蝦紅素對眼睛保健的效果比葉黃素還要好。但蝦紅素「紅」起來以後,各種誇張的說法也隨之而來,例如有些人會把蝦紅素過度神話,說它的抗氧化力是某物質的多少倍,但這種說法其實有待商榷。而除了吹捧蝦紅素的人以外,先前也有人直指蝦紅素是業者「惡意添加」的成分,說吃多了對身體不好,但之前已經被我們踢爆根本沒這麼嚴重。

另外有趣的是,蝦紅素相關的產品業者,常常會提到一件事,它們常常會說蝦紅素是個神奇的成分,因為生成它的雨生紅球藻,在面臨惡劣環境的時候會大量合成蝦紅素,藉此讓微藻能在惡劣環境中存活下來。但這真的有那麼神奇嗎?在這篇文章中,我們也會帶你一探究竟!

在這篇文章,團隊的醫師與營養師會從蝦紅素的結構開始說起,並整理至今蝦紅素與健康有關的研究結果,幫助你用更科學的觀點認識蝦紅素!我們先看重點整理:

 

蝦紅素的重點摘要

  • 蝦紅素是一種葉黃素類的胡蘿蔔素,結構與 β-胡蘿蔔素相似,主要存在於微藻與海洋動物身上。
  • 顏色是橘紅色,結構類似 β-胡蘿蔔素,但不會發揮維生素 A 的活性
  • 蝦紅素的結構特殊,不僅賦予它較強的抗氧化能力,同時也讓它能穿過細胞膜,能在細胞內外與膜內發揮抗氧化的能力, β-胡蘿蔔素沒辦法這樣子作用。
  • 蝦紅素的抗氧化力是玉米黃素、葉黃素、beta-胡蘿蔔素的 10 倍;是維生素E ( α-tocopherol )的 100 倍。但蝦紅素不能取代各營養素原有的生理功能
  • 蝦紅素的原料可從酵母( Phaffia yeast )、微藻(雨生紅球藻)和化學合成,而做成補充品給人類食用的主要來自微藻萃取物
  • 雨生紅球藻面臨環境壓力時,體內的蝦紅素生成量會增加。
  • 人們可從鮭魚、龍蝦與蝦…等食物吃到蝦紅素,新鮮養殖的大西洋鮭魚每 100 公克約含有 0.6- 0.8 毫克的蝦紅素。
  • 每天攝取 2-4 毫克的蝦紅素可能對身體健康有幫助,與油脂一起食用能增加蝦紅素的生物利用率。
  • 從食物攝取蝦紅素是安全無虞的。以補充品的形式攝取的話,成人每天攝取 4-100 毫克的蝦紅素是安全的,目前也沒有蝦紅素對動物與人類有毒性的報告。
  • 動物試驗顯示口服蝦紅素後,它們大多會累積在肝臟裡
  • 蝦紅素可能對健康的好處:抗氧化、抗發炎、抗糖尿病、預防心血管疾病、抗癌、保護眼睛、免疫調節…等。但目前都缺乏足夠的臨床證據支持

 

蝦紅素是什麼?常見的來源有哪些?

蝦紅素總結蝦紅素( astaxanthin )是一種葉黃素類( xanthophyll )的類胡蘿蔔素,有時候也稱作蝦青素。蝦紅素這種物質天然存在於微藻和海洋動物裡,顏色是橘紅色,早期主要用在動物飼料的添加,但後來發現它可能有特別的生理活性之後,才慢慢往人類食用的補充品發展。

蝦紅素這個名字聽起來好像跟蝦子很有關係,可能是因為最初這個成分確實是從龍蝦分離出來的關係吧。龍蝦跟蝦確實含有蝦紅素,但其實蝦紅素不只是蝦才有,像是鮭魚、微藻和酵母… 等生物的體內也都含有不同濃度的蝦紅素喔。

 

蝦紅素的結構是一種類胡蘿蔔素,但它有點特別

蝦紅素在結構上是類胡蘿蔔素的一種,下圖是蝦紅素、 β-胡蘿蔔素、葉黃素和玉米黃素的結構,分子的兩端有兩個環並由一條長長的多稀( polyene )鏈連接起來,個別類胡蘿蔔素的抗氧化力強弱,要看兩個地方,首先是整體結構裡有幾個共軛雙鍵,有越多共軛雙鍵,抗氧化能力越好。例如蝦紅素有 13 個共軛雙鍵,而 beta-胡蘿蔔素、葉黃素和玉米黃素的共軛雙鍵則是 11 個。

蝦紅素的結構另外一個原則是評估兩環上有哪些基團。蝦紅素特別之處除了雙鍵比其他類胡蘿蔔素多,再來就是它兩環上各有一個羥基酮基,這樣的結構不僅賦予蝦紅素更強的抗氧化力,也增加了分子的親水性,換句話說蝦紅素的分子本身同時具有親油與親脂的特性,當位在脂質雙層膜的位置時(下圖),能穿過細胞膜,多烯鏈待在親油部分,而兩個環則是在細胞膜內外兩端,不像脂溶性的 beta-胡蘿蔔素只能在膜內,因此蝦紅素能同時在細胞膜的內外發揮抗氧化的作用

蝦紅素在細胞膜的位置

 

蝦紅素的來源有哪些?

蝦紅素的來源有人工合成與天然,藻類、酵母、鮭魚、鳟魚、南極磷蝦、蝦和小龍蝦…等都是蝦紅素的天然來源。野生海洋動物能從藻類或是其他動物獲得蝦紅素,養殖的鮭魚或是蝦則會把蝦紅素添加到飼料裡,讓牠們從飼料獲取蝦紅素。

鮭魚是日常飲食裡人們比較容易接觸到含蝦紅素的食物,但大家可能會好奇各種鮭魚含有多少蝦紅素吧!下圖是每公斤各種鮭魚蝦紅素含量的直條圖,蝦紅素含量最多的是紅鮭( Sokeye ),而圖最右邊的養殖和野生北極紅點鮭。在市場上很多業者會說野生的鮭魚蝦紅素含量比較高,但是不是真的有比較高呢?從以下的資料來看,野生的鮭魚蝦紅素含量,確實是有稍微多了那麼一些些。

各種新鮮鮭魚的蝦紅素含量。資料來源:Ref. 1
資料來源:(Ref. 1)

人們除了可以從鮭魚或是蝦等海鮮食物吃到蝦紅素,除此之外,也可以從膳食補充品中攝取,在這類產品裡添加的蝦紅素主要是從雨生紅球藻( Haematococcus pluvialis )萃取而來。雨生紅球藻是什麼呢?它是一種綠色的微藻,當它們面臨壓力時,例如高鹽度、氮缺乏、高溫或強光的環境下,會在體內產生大量的蝦紅素,利用它的高抗氧化能力來幫助牠們度過這樣的環境。

有些產品會把雨生紅球藻在惡劣環境下生成大量蝦紅素當作賣點,並以此強調蝦紅素是個很神奇的成分,但真的有那麼神奇嗎?其實這種現象在自然界是很常見的事情喔!只是不同生物的自我保護機制不太一樣。

舉個貼近你我的例子吧,其實在你身上也會有類似的情況呢!例如人體受傷或是曬太陽後,肌膚表皮層裡的黑色素細胞便會快速生成黑色素。黑色素本身具有抗氧化的能力,也能吸收紫外線的能量來降低人紫外線對人體的傷害。所以大家別把黑色素當作什麼仇人,如果想美白,其實搞懂原理還是最重要,有興趣的朋友可以回去看看這篇文章,好好完整了解黑色素噢!

 

蝦紅素功效可能有哪些?

有關蝦紅素與健康的研究範圍相當的廣泛,有抗氧化、抗脂質過氧化、肌膚健康、肝臟健康、抗發炎、抗糖尿病、預防心血管疾病、抗癌活性、免疫調節和改善運動表現…等題材都有相關的研究。只是目前都還缺乏足夠的臨床實證支持,還要有更多的研究才能確定蝦紅素是否真的能帶來這些健康上的好處。以下我們一起來看看部分相關的臨床試驗吧。這些內容對一般讀者可能比較難懂,可以先挑粗體字的重點閱讀,但如果可以的話,希望大家可以完整看完,會有更清楚的理解喔!

 

蝦紅素和肝臟抗氧化相關研究

從動物試驗發現吃進體內的蝦紅素大多會放在肝臟裡。蝦紅素保護肝的可能機制來自於它清除自由基的能力,以及調節許多轉譯因子與訊息蛋白。此外,藉由減少氧化壓力,蝦紅素可預防發炎狀態與胰島素阻抗,並因此限制了脂肪肝發展到肝纖維化、硬化乃至於惡性腫瘤。因此蝦紅素在肝臟健康上的應用就受到不少的關注,以下是相關的研究摘要( Ref. 2 )。

2000 年有篇研究以 24 位健康成人的活體外試驗評估蝦紅素的抗氧化作用。讓參與者攝取不同劑量的蝦紅素( 0 、 1.8 、 3.6 、 14.4 和 21.6 毫克/天),續補充兩週。結果發現每天補充 3.6 毫克以上的蝦紅素能顯著延長 LDL 被氧化的時間,也就是說蝦紅素能保護血中 LDL 受到氧化攻擊( Ref. 3 )。

2007 年一篇以健康男性為對象的試驗,每天補充 4 毫克蝦紅素,補充 12 週後發現血脂質過氧化的情形顯著減少,因此蝦紅素可能有抑制血脂過氧化的能力( Ref. 4 )。

2010 年有一篇以 61 位有高脂三酸甘油酯的人為對象的研究,蝦紅素補充的分組為 0 、 6 、 12 和 18 毫克,為期 12 週,並觀察蝦紅素對脂質代謝的影響。結果發現每天 12 與 18 毫克的蝦紅素能顯著改善血中脂聯素( adiponectin )和減少三酸甘油酯的濃度,而 6 和 12 毫克組的 HDL 顯著增加( Ref. 5 )。

2011 年有研究讓身體健康但有吸菸的受試者每天攝取 5 、 20 或 40 毫克的蝦紅素,連續三週,結果發現血脂氧化指標顯著下降( Ref. 6 )。

同一年,另一個研究以 23 位過重與肥胖的健康人為對象,分成三組,控制組與 5 和 20 毫克蝦紅素組,進行三週,與控制組相比,蝦紅素組脂質過氧化的指標顯著獲得改善( Ref. 7 )。

此外, 2011 年有篇韓國的研究以過重與肥胖的成人為對象,調查蝦紅素對體內脂質和氧化壓力的作用。總共有 27 位 BMI > 25 的受試者參與,隨機分配到蝦紅素組( 20 毫克/天)或安慰劑組。在給予蝦紅素前後會測量血脂、氧化壓力與總抗氧化力。在補充蝦紅素後的第 4 、 8 和 12 週測量氧化壓力指標與總抗氧化能力。結果發現氧化指標顯著下降,但總抗氧化力則顯著較高( Ref. 8 )。

雖然蝦紅素在肝臟與血脂上已經有許多的研究,但臨床研究的數量還是不夠多,因此想要確定蝦紅素到底能不能用來治療或是改善肝疾病,還有很長的一段路要走。

 

蝦紅素和血糖控制

2015 年有一篇薈萃分析的回顧研究探討口服蝦紅素對血脂與葡萄糖濃度的作用。研究者們從 PubMed 、 Cochrane Library 、 Scopus 和 EMBASE 等資料庫搜 2014 年 11 月 27 日之前的研究,主要選擇的對象是隨機控制試驗,並且調查蝦紅素補充對脂質與葡萄糖濃度的效果。

最後篩選出七篇符合條件的研究,總共包含了 280 位受試者,其中有 163 位補充蝦紅素,另外 117 位則是控制組。回顧的結果並沒有發現補充蝦紅素對血脂有顯著的影響,但觀察到有稍微降血糖的作用。未來,為了確定蝦紅素在血糖上的作用,還需要設計良好的研究評估( Ref. 9 )。

另外,在 2018 年有一篇蝦紅素對非糖尿病受試者的葡萄糖耐受影響研究,有 29 位受試者參與,在研究一開始的時候,他們的 HbA1c 範圍是 5.6% ~ 6.4% ,在這個範圍的人會被認為是糖尿病前期。隨機將他們分配到每天 12 毫克的蝦紅素組和安慰劑組,連續補充 12 週。

受試者開始吃蝦紅素或安慰劑之前會先讓他們做一次葡萄糖耐量試驗( Oral Glucose Tolerance Test , OGTT ),補充 12 週結束後再做一次,結果發現蝦紅素組在 OGTT 後 30 分鐘的血糖濃度會比第一次試驗的時候低,而且 HbA1c 也顯著下降。此研究的結果支持蝦紅素可能有助於糖尿病前期的受試者預防糖尿病( Ref. 10 )。

 

蝦紅素和運動表現

重度訓練與競賽期間,體內的脂質、蛋白質和核酸分子可能會因為過度產生反應性氧和氮類( RONS )的關係而比較容易受到損害。

抗氧化劑能移除、去活化與避免 RONS 生成來預防且延遲細胞的氧化損傷,補充外來抗氧化劑化合物已經成為常見的營養補充策略,並普遍為活躍的運動員採用。

基於體外試驗和老鼠的活體試驗的證據支持,補充蝦紅素可能是改善運動代謝、表現與恢復的指標。不過在有關人類運動的的研究裡,這些觀察尚未有一致的結果。有一部分的原因是缺少良好控制、嚴格的科學研究,因此還需要更大規模且嚴格的研究,來確認蝦紅素在改善人類運動表現上的是否真的有幫助( Ref. 11 )。

從現有的研究看來,蝦紅素似乎有很多的可能性,但也因為相對於其他成分,它還是個年輕的題材,相關臨床研究還不夠多,換句話說,現在還缺乏足夠的證據來支持各種可能的效果,在有肯定的答案之前,看到任何肯定的功效宣傳時,消費者還是得要審慎的思考一下嘍。

 

蝦紅素和眼睛健康

近些年來許多護眼相關的產品會添加蝦紅素,有的會和葉黃素/玉米黃素搭配,有的會直接以蝦紅素為主角,並強調它擁有更強的保護能力。只是從科學證據的角度來看,蝦紅素在眼睛方面是否真的有幫助呢?

蝦紅素的結構跟葉黃素及玉米黃素相當的類似,但卻有更強的抗氧化能力以及對紫外線防禦的能力,因此推論它有保護眼睛的能力,是很正常的想法。只是要注意的是,目前在相關的研究中,「在人類的眼睛裡找不到蝦紅素」,但這個結果目前還不確定是因為蝦紅素不會累積在眼睛組織裡,還是日常飲食的攝取量不夠多。這跟葉黃素的研究很不一樣,葉黃素就很明確會在視網膜組織中被發現。

不過,有一篇動物研究發現蝦紅素有能力穿過血腦障壁( blood–brain barrier ),而且有可能跑到哺乳動物的視網膜裡( Ref. 12 )。另外,在 2016 年有一篇老鼠實驗,誘導視網膜缺血前的一個小時、重新讓血液流通後的當下、 6 或 12 小時補充溶在橄欖油的蝦紅素( 100 毫克/公斤),對照組只吃橄欖油,且之後四天,每天補充兩次,並在第五天觀察組織受損與死亡的情形,結果發現在老鼠視網膜缺血時,巨量補充蝦紅素能抑制缺血引起的視網膜細胞死亡( Ref. 13 )。

光從這個研究看來,蝦紅素好像可以被用在視網膜缺血時的保護上,但如果你知道試驗中老鼠吃的劑量換算成人類的食用量的話,應該會非常驚訝喔!經過動物與人類使用劑量轉換後( Ref. 14 ),如果是一位 60 公斤的人,對照上述的這個動物實驗,一次要吃的蝦紅素量會超過 500 毫克,這是一個什麼樣的概念呢?我們以市售單一劑量含 4 毫克的蝦紅素膠囊來衡量,一次就要吞掉 125 顆才能相當於試驗中老鼠的攝取量。這個研究也不太能推論成蝦紅素可以「護眼」,比較合理的推論是,老鼠的視網膜細胞因為缺血而受損,或受到一些氧化傷害時,高劑量的抗氧化劑能夠有所幫助,但這不適合直接類推到保護人類的視網膜功能。

至於蝦紅素針對人類眼睛的試驗,目前資料還不是很夠。未來如果有新的研究時,再另外跟大家分享囉。

 

蝦紅素要怎麼吃?先搞懂它的消化與吸收吧

看到這,大家應該對蝦紅素有些瞭解啦!這個成分對人體不錯,只是有沒有這麼神奇,還是要打上個問號,但平常要在食物中攝取,倒是沒什麼風險。但要知道蝦紅素該怎麼吃,除了知道哪些食物富含蝦紅素外,還要了解這個成分是怎麼被消化和吸收的。

蝦紅素和其他類胡蘿蔔素吸收進入人體的方式就像油脂一樣,差別在於游離蝦紅素的分子帶有極性,這讓它比其他非極性類胡蘿蔔素(如茄紅素或 beta-胡蘿蔔素)要來得好吸收,但整體而言,類胡蘿蔔素的吸收好不好,還是要看飲食油脂多寡而定,富含油脂的飲食能幫助吸收,而油脂攝取太少的飲食,吸收就會比較差。

換句話說,當人吃下含有蝦紅素的食物或是補充品時,如果跟著適量的油脂一起攝取,就會有較佳的吸收率。吃鮭魚或是其他海鮮食物的話是不用太擔心,但如果是膠囊或錠劑形式的補充品,就記得要隨著富含油脂的食物一起服用。

 

蝦紅素在組織的分佈

吃進體內的蝦紅素會跑到哪去呢?就老鼠研究的觀察結果,老鼠攝取蝦紅素後,主要會堆積在肝臟裡,在心臟與大腦組織裡也含有微量的蝦紅素。而在肝臟細胞裡,蝦紅素大多存在於微粒體,不過粒線體與細胞核內也含有一些。至於蝦紅素在其他組織的分佈情形如何,目前還不是很清楚。

 

蝦紅素在血中的濃度

有研究讓人吃鮭魚,在四週後還能測得從鮭魚吃到的蝦紅素,也就是說蝦紅素能停在人體內一段時間。另外也有研究讓人一次口服 100 毫克的游離型蝦紅素,並測到血中的最高濃度是 1.3 ± 0.1 mg/L ,半衰期是 21 ± 11 小時。如果吃的是酯化型的蝦紅素,血中最高濃度則變成  0.28 ± 0.12 mg/L ,但有較長的半衰期,是 52 ± 40 小時。

游離型與酯化型?怎麼好像在葉黃素的產品看過這樣的文字哩?事情是這樣子的,不管是葉黃素還是蝦紅素都是一種類胡蘿蔔素,有類似結合型式,只是現在還沒有人拿蝦紅素的游離與酯化來做文章而已。

上面是極高劑量的例子,另外也有以 10 位中年與 10 位年長日本人為對象的研究,研究一開始參與者血中的濃度是 7.3 ± 5.6 μg/L 。讓他們每天補充 1 毫克蝦紅素膠囊,連續補充 4 週,補充期結束後 12 週測量他們血中的濃度 11.3 ± 5.8 μg/L 。還有,抽煙會使蝦紅素的生物利用率減少 40% ( Ref. 2 )。

 

蝦紅素補充品該怎麼吃?吃太多對身體有危害嗎?

目前對於蝦紅素的建議攝取量是 2-4 毫克,市面上有添加蝦紅素的膠囊或錠狀產品劑量可以看到 4-8 毫克。為了有較佳的吸收率,請和富含油脂的飲食一起或飯後食用

當蝦紅素被以食物形式來攝取的話,基本上是安全且無副作用的。雖說它是脂溶性的分子,跟其他類胡蘿蔔素一樣也會累積在動物的組織裡,就一般的認知,這類型的營養素累積過多可能有中毒的疑慮,然而截至目前為止的研究,動物與人類攝取蝦紅素並沒有出現顯著的副作用。但要注意的是,蝦紅素攝取過多,可能會讓膚色變紅(黃)喔!這在人身上聽起來似乎不太妙,但如果是在養魚或蝦的業者心中,這反倒是樂見的結果,看起來色澤變紅的水產,賣相通常會更佳!

蝦紅素的產品現在已經到處都是,廠商各種宣稱也講得天花亂墜,但只有清楚了解目前的科學證據,謹慎評估對人體可能的優缺點,並且深入了解這個成分到底是怎麼被吸收、被利用的,才能真正從這個營養素中得到好處喔!

 

歡迎你在左下角按個讚並分享給更多需要的人吧,也希望你能參與我們的訂閱計劃,和我們一起努力,讓正確的知識可以幫助更多人!

Reference

  1. Ambati, R., Phang, S. M., Ravi, S., & Aswathanarayana, R. (2014). Astaxanthin: sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications—a review. Marine drugs, 12(1), 128-152.
  2. Anuradha, C. V. (2018). Astaxanthin, a Marine Carotenoid Against Hepatic Oxidative Stress: a Systematic Review. In The Liver (pp. 211-228).
  3. Iwamoto, T., Hosoda, K., Hirano, R., Kurata, H., Matsumoto, A., Miki, W., … & Kondo, K. (2000). Inhibition of low-density lipoprotein oxidation by astaxanthin. Journal of atherosclerosis and thrombosis, 7(4), 216-222.
  4. Karppi, Rissanen, Nyyssönen, Kaikkonen, Olsson, Voutilainen, & Salonen. (2007). Effects of astaxanthin supplementation on lipid peroxidation. International journal for vitamin and nutrition research, 77(1), 3-11.
  5. Yoshida, H., Yanai, H., Ito, K., Tomono, Y., Koikeda, T., Tsukahara, H., & Tada, N. (2010). Administration of natural astaxanthin increases serum HDL-cholesterol and adiponectin in subjects with mild hyperlipidemia. Atherosclerosis, 209(2), 520-523.
  6. Kim, J. H., Chang, M. J., Choi, H. D., Youn, Y. K., Kim, J. T., Oh, J. M., & Shin, W. G. (2011). Protective effects of Haematococcus astaxanthin on oxidative stress in healthy smokers. Journal of Medicinal Food, 14(11), 1469-1475.
  7. Choi, H. D., Kim, J. H., Chang, M. J., Kyu‐Youn, Y., & Shin, W. G. (2011). Effects of astaxanthin on oxidative stress in overweight and obese adults. Phytotherapy Research, 25(12), 1813-1818.
  8. Choi, H. D., Youn, Y. K., & Shin, W. G. (2011). Positive effects of astaxanthin on lipid profiles and oxidative stress in overweight subjects. Plant foods for human nutrition, 66(4), 363-369.
  9. Ursoniu, S., Sahebkar, A., Serban, M. C., & Banach, M. (2015). Lipid profile and glucose changes after supplementation with astaxanthin: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Archives of medical science: AMS, 11(2), 253.
  10. URAKAZE, M., KOBASHI, C., SATOU, Y., TAKAGI, M., SHIGETA, K., TOSHIMA, M., … & NISHIDA, M. (2018). Clinical Study of Astaxanthin on Glucose Tolerance in Nondiabetic Subjects.
  11. Brown, D. R., Gough, L. A., Deb, S. K., Sparks, S. A., & McNaughton, L. R. (2018). Astaxanthin in exercise metabolism, performance and recovery: a review. Frontiers in nutrition, 4, 76.
  12. Guerin, M., Huntley, M. E., & Olaizola, M. (2003). Haematococcus astaxanthin: applications for human health and nutrition. TRENDS in Biotechnology, 21(5), 210-216.
  13. Otsuka, T., Shimazawa, M., Inoue, Y., Nakano, Y., Ojino, K., Izawa, H., … & Hara, H. (2016). Astaxanthin protects against retinal damage: evidence from in vivo and in vitro retinal ischemia and reperfusion models. Current eye research, 41(11), 1465-1472.
  14. Nair, A. B., & Jacob, S. (2016). A simple practice guide for dose conversion between animals and human. Journal of basic and clinical pharmacy, 7(2), 27.
🚀行動支持專業的醫療團隊🚀

這篇文章是由 3837 位熱心網友訂閱集資支持,由多位專家與設計師共同完成。在錯誤資訊瘋傳的年代,台灣更需要一個不帶商業置入,堅持實證醫學的醫療新媒體。如果你也認同這個理念,請一起行動加入我們吧!
分享給更多人知道: