虾青素(astaxanthin)即3,3′-二羟基-4,4 ′-二酮基-β,β′-胡萝卜素，为萜烯类不饱和化合物，化学分子式为C40H52O4，分子结构中有两个β-紫罗兰酮环，11个共轭双键。虾青素广泛存在于自然界，如大多数甲壳类动物和鲑科鱼类体内，植物的叶、花、果，以及火烈鸟的羽毛中等。虾青素具有多种生理功效，如在抗氧化性、抗肿瘤、预防癌症、增强免疫力、改善视力等方面都有一定的效果 ?。
理化性质
虾青素(astaxanthin)，又名虾黄质、龙虾壳色素，是一种类胡萝卜素，也是类胡萝卜素合成的最高级别产物，呈深粉红色，化学结构类似于β-胡萝卜素。而β - 胡萝卜素、叶黄素、角黄素、番茄红素等都是类胡萝卜素合成的中间产物，因此在自然界，虾青素具有最强的抗氧化性。广泛存在于生物界，特别是虾、蟹、鱼、藻体、酵母和鸟类的羽毛中含量较高，是海洋生物体内主要的类胡萝卜素之一。
虾青素化学名称：3，3′-二羟基-4，4′-二酮基β-胡萝卜素，色素Aj067-69 CAS No: 472-61-7，分子式C40H52O4，分子量为596.86。由于两端的羟基（-OH)旋光性原因，虾青素具有3S-3 'S、3R-3' S、3R-3'R（也称为左旋、内消旋、右旋）这3种异构型态，其中人工合成虾青素为3种结构虾青素的混合物（左旋占25%、右旋占25%，内消旋50%左右），极少抗氧化活性，与鲑鱼等养殖生物体内的虾青素(以反式结构— —3S-3 S型为主)截然不同 ．酵母菌源的虾青素是100%右旋（3R-3'R），有部分抗氧化活性；上述两种来源虾青素主要用在非食用动物和物资的着色上。只有藻源的虾青素是100%左旋（3S-3 'S）结构，具有最强的生物学活性。
主要功能
抗氧化
天然虾青素（天然虾红素）世界上最强的天然抗氧化剂之一，有效清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积，由内而外保护细胞和DNA健康，从而保护皮肤健康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。自2008年以来，国内外大量研究证实虾青素具有较强的抗氧化活性，在提高免疫力，预防肿瘤、心血管疾病、 糖尿病等慢性疾病的发生发展，延缓衰老等方面具有积极的促进作用。
天然虾青素抗氧化活性超过现有的抗氧化剂。其清除自由基的能力是：虾青素是维生素C的功效的6000倍；是维生素E的1000倍；是辅酶Q10的800倍；是一氧化氮的1800倍；是纳豆的3100倍；是花青素的700倍；是β-胡萝卜素功效的100倍；是lycopene（番茄红素）功效的10倍；是carotol（叶黄素）功效的200倍；是teapolyphenols（茶多酚）功效的320倍；只有藻类和酵母菌和细菌等可以产生虾青素，更高等的动物不能转化出这种化学结构。天然虾青素还有一个明确的特点，它是唯一能通过血脑屏障的一种类胡萝卜素。
着色剂
虾青素，是一种色素，虾青素可以使三文鱼、蛋黄、虾、蟹等呈现红色，由于在自然界中虾青素是由藻类、细菌和浮游植物产生的。一些水生物种，包括虾、蟹在内的甲壳类动物都食用这些藻类和浮游生物，然后把这种色素储存在壳中，于是它们的外表呈现红色。这些贝壳类动物又被鱼（三文鱼、鳟鱼、加利鱼）、鸟（火烈鸟、朱鹭）和鸡、鸭捕食，然后把色素储存在皮肤和脂肪组织中。这就是三文鱼和其他一些动物呈现红色的原因。华中农业大学教授也研究证实：天然红芯鸭蛋的红色成分也是天然虾青素。
保健功效
虾青素在体内可与蛋白质结合而呈青、蓝色，有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病的作用。虾青素来自于被称为红球藻衣的微藻类，这类海藻在极地海洋环境中极为丰富，而且是一种天然的类胡萝卜素(从**到红色的任何一种，包括胡萝卜素和秦椒黄)。虾青素是类胡萝卜素科的秦椒黄族中的一种。秦椒黄有助于防止维生素A、维生素E及其他的类胡萝卜素发生氧化。秦椒黄是所有类胡萝卜素中抗氧化效果最强的，比β-胡萝卜素强10倍，比维生素E强100倍。
经营养学家证实，虾青素可以跨越从血液到大脑的屏障，所以虾青素对大脑、中枢神经系统及双眼都可起到保护作用。虾青素还有其他功效：提高身体耐力，降低肌肉受损的风险；缓解眼疲劳症状，提高视觉灵敏度；通过内部补充减少皱纹；缓解色素过度沉积的症状(即通常所说的老年斑)；调节细胞因子，抑制炎症细胞因子和化学因子的基因显现；改善胃部健康，缓解幽门螺杆菌引发的感染或炎症 ?。
来源途径
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。
人工合成
人工合成即为化学方法，是从胡萝卜素制得虾青素；生物获取天然虾青素的方法，其生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母和微藻（主要是雨生红球藻）。
虾青素可以用化学方法从胡萝卜素制得。这是鱼饲料中虾青素的最主要来源，全球有能力合成生产的是BASF、DSM、浙江新和成，浙江医药。除了从藻类提取外，由于添加虾废料提取或产虾青素酵母提取两种方法比较贵，这也是化学合成的方法比较常用的原因。
生物获取
除人工化学合成方法之外
，天然虾青素的生物来源一般有3种：水产品加工工业的废弃物、红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)和微藻（雨生红球藻）。其中，废弃物中虾青素含量较低，且提取费用较高，不适于进行大规模生产。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量也仅为0.40%。相比之下，雨生红球藻中虾青素含量却高达1.5%～3.0%，因此被看作是天然虾青素的“浓缩品”。?
海产废弃物提取
即从水产品加工工业的废弃物、各种海产加工废料中提取。
酵母提取
酵母中的红发夫酵母（Phaffia rhodozyma）菌落因菌体产生虾青素等类胡萝卜素而呈红色，类胡萝卜素均匀地分布于细胞脂质中。天然的红发夫酵母中虾青素平均含量为0.40%。故此，红发夫酵母因高产虾青素而备受人们关注。
藻类提取
天然的虾青素主要来自雨生红球藻。雨生红球藻中虾青素含量为1.5%～3.0%，被看作是天然虾青素的“浓缩品”。
大量研究表明雨生红球藻对虾青素的积累速率和生产总量较其它绿藻高，而且雨生红球藻所含虾青素及其酯类的配比（约70%的单酯，25%的双酯及5%的单体）与水产养殖动物自身配比极为相似，这是通过化学合成和利用红发夫酵母等提取的虾青素所不具备的优势。此外，雨生红球藻中虾青素的结构以3S一3 ’S型为主，与鲑鱼等水产生物体内虾青素结构基本一致；而红发夫酵母中虾青素结构则为3R一3 R型。
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无疑具有广阔的发展前景，已成为国际上天然虾青素生产的研究热点。
雨生红球藻于自然界中主要生长分布在小的水塘和雨后积水形成的小的临时性水泡中，是自然界中合成和积累虾青素最多的微生物。雨生红球藻对环境的适应能力极强：在适宜的生长条件下，它以带鞭毛的游动细胞进行快速的生长繁殖；而当条件变得恶劣时，雨生红球藻的游动细胞就会失去鞭毛，细胞壁加厚，同时积累大量的红色物质，细胞由此进入休眠状态。休眠40年后细胞仍有活性，在适宜的条件下，还能繁殖产生新的绿色细胞。雨生红球藻这种顽强的生命力及环境适应力引发了科学界的极大兴趣，科学家初步推测，可能是雨生红球藻细胞中的红色物质起到了关键作用。1944年英国生物 化学家梯舍（Tisher）首次研究确认——这种红色物质就是虾青素。麦弗逊虾青素是一种类胡萝卜素，自上世纪90年代，国内外科学界对此引起高度关注并做了大量的实验研究。研究结果表明：虾青素是迄今为止发现的最强天然抗氧化剂，其抗氧化能力是维生素E的550倍！雨生红球藻正是得益于虾青素这层保护盾才具有超强的生命力。?
两者对比
稳定性
人工合成虾青素
的稳定性和抗氧化活性亦比天然虾青素低。由于虾青素分子两端的羟基（-OH)可以被酯化导致其稳定性不一样。天然虾青素90%以上酯化形式存在，因此较稳定，合成虾青素以游离态存在，因此稳定性不一样，合成虾青素必须要进行包埋才能稳定。合成虾青素由于只有1/4左右的左旋结构，因此其抗氧化性也只有天然的1/4左右。
吸收效果
人工虾青素的生物吸收效果也较天然虾青素差，喂食浓度较低时，人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓度明显低于天然虾青素，且在体内无法转化为天然构型，其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低的多。
生物安全
利用化学手段合成虾青素时将不可避免的引入杂质化学物质，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 。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食品与膳食补充剂（Supplements）市场[1]，而天然虾青素在FDA取得了一般性安全认证（GRAS），能够合法的进入食品与膳食补充剂市场。虾青素的生产一般倾向于开发天然虾青素的生物(植物)来源，并由此进行大规模生产。
应用领域
虾青素的推出导致抗氧化剂市场的革命，有人甚至说：21世纪将是抗氧化剂的世纪。天然藻源的虾青素及其提取物在欧美、日本、东南亚等发达国家已经得到广泛应用，中国知道虾青素的人还很少，只是科学界和时尚美容界少数人事知晓。哈佛研究人员Preston Mason称，Astaxanthin（虾青素）这种天然类胡萝卜素成份极具潜力成为新型抗氧化/消炎制剂，并且有望在他汀类和抗血小板药之后掀起第三次预防性药物的浪潮 ? 。
中国虾青素之父是谁
一般我们在护肤品里是比较常见的，但是虾青素还是有保健作用的，那么虾青素是属于保健品还是药品呢？虾青素的功效和作用是什么？
虾青素是保健品还是药品
虾青素是从河螯虾外壳、牡蛎和鲑鱼中发现的一种红色类胡萝卜素，有着抗氧化、抗衰老等等作用，它是属于保健品，并不属于药品的。
虾青素的功效和作用
1.防紫外线辐射 ?
紫外线辐射是表皮光老化和皮肤癌的重要原因。研究表明，虾青素对谷氨酰胺转胺酶具有特殊作用，能够在皮肤受光照时消耗腐胺，口服虾青素对腐胺积累的抑制作用比口服维生素A更强。因此，虾青素的强抗氧化性使它成为潜在的光保护剂，有效清除引起皮肤老化的自由基，保护细胞膜和线粒体膜免受氧化损伤，阻止皮肤光老化。
2.增强免疫力
虾青素能显著影响动物的免疫功能，在有抗原存在时，能明显促进脾细胞产生抗体的能力，增强T细胞的作用，刺激体内免疫球蛋白的产生。虾青素还能够部分恢复年老小鼠的体液免疫系统，另外，虾青素还可以增强小鼠释放白细胞介素-Iα和肿瘤坏死因子α的能力，其作用比 β-胡萝卜素和角黄素强得多。由此认为，虾青素有很强的诱导细胞分裂的活性，具有重要的免疫调节作用。
3.抗炎抗感染特性
关节疼痛和关节炎通常是自由基导致的氧化损伤所致。虾青素较强的抗氧化特性有助于抑制自由基， 减少其对关节的氧化损害。已有研究表明， 给小鼠饲喂富含虾青素的雨生红球藻粉，能够激活T淋巴细胞的应答，从而降低幽门螺杆菌对胃的附着和感染。Mara 公司研究了红球藻虾青素产品(astafactor)对人类健康的影响，并与其它26种著名的抗炎药物进行比较 ，结果显示：服用虾青素患者的健康状况提高了85%，虾青素与92%的抗炎药物有同等的效果或效果更佳。
4.缓解运动疲劳,增强机体能量代谢
研究表明，虾青素可以作为一种抗氧化剂能抑制自由基对机体的氧化损害作用。口服虾青素还可以强化需氧代谢，增加肌肉力量和肌肉耐受力，迅速缓解运动疲劳，减轻剧烈运动后产生的迟发性肌肉疼痛。
5.眼 和中枢神经系统的保护作用
人类视网膜和中枢神经系统（脑）富含不饱和脂肪酸，因此，氧化产生的自由基很容易使其发生过氧化损伤。有研究表明，虾青素 很容易通过血脑屏障和细胞膜，能有效地防止视网膜的氧化和感光细胞的损伤，以及对中枢神经系统尤其是对大脑起到保护作用，从而有效治疗缺血-再灌注损伤、脊髓损伤、帕金森综合征、Alzheimer综合征等中枢神经系统损伤。尤其是视网膜黄斑变性效果较叶黄素更加显著。
6.预防心血管疾病
虾青素能减轻载脂蛋白的氧化，可用来预防动脉硬化、冠心病和缺血性脑损伤。不同于一般降低LDL的药物，每天服用1.8、3.6、14.4和21.6mg虾青素连续2周后，LDL氧化的时间分别被延长了5.0%、26.2% 、42.3%和30.7% ；从而可预防动脉粥样硬化的发生。
7.抑制糖尿病肾病
糖尿病人70%会在5年内发展为肾病损害，虾青素是迄今为止发现的唯一可以有效阻止糖尿病肾病 损的物质，虾青素主要是通过直接保护肾小球基底膜、阻止因高血糖产生的自由基来破坏基底膜；此外，还可以对抗肾小管上皮细胞的自由基，保护葡萄糖及磷的在 肾小管细胞的正常转运，从而保存ATP及钠-钾ATP酶这些重要物质，确保肾脏血流不受影响.
8.抑制肿瘤
Tanaka等的研究表明，给实验大鼠和小鼠饲喂虾青素100～500mg/kg，能显著抑制化学物诱导的初期癌变，对暴露于致癌物质中的上皮细胞具有抗增殖作用和强化免疫功能的作用，而且这种效应存在剂量-效应关系。与对照组相比，高剂量组 (500mg/kg)的肿瘤发生率和肿瘤大小明显低于对照组和低剂量组。因此推测虾青素具有显著的抗癌特性。虾青素还能诱导肝脏中的转移酶，显著抑制小鼠 膀胱癌、大鼠口腔癌和结肠癌、胃癌，其作用效果要比β-胡萝卜素更为明显。另外，虾青素还能预防黄曲霉毒素的致癌性，对减少黄曲霉毒素诱导的肝肿瘤细胞的 数量和体积效果良好
虾青素什么什么类
虾青素（英语：Astaxanthin，又称变胞藻黄素或虾红素），是类胡萝卜素的一种，为一种较强的天然抗氧化剂。与其他类胡萝卜素一样，虾青素属于一种脂溶性及水溶性的色素，在虾、蟹、鲑鱼、藻类等海洋生物中均可找到。虾青素的抗氧化能力强，为维他命E的550倍、β-胡萝卜素的10倍。因此，虾青素被包装为保健食品在市场发售。
虾青素属于酸性还是碱性
雨生红球藻本身是中性的，如果是用海水养殖的话难免去除里面的过敏原会引起尿酸高，淡水养殖的话就不存在这种情况。所以建议选择使用淡水养殖的雨生红球藻萃取的虾青素，比如国产的asta、日本astaking都是淡水的。
“虾青素之父”是Jared West Suskie博士。20世纪80年代初，Cysewski博士开始在华盛顿的家中培养螺旋藻。1984年，他搬到科纳岛，拥有了科纳第一个5英亩的水产养殖池塘。截至目前，养殖池塘已扩大到90亩，85个养殖池塘。1.虾青素最初产于美国。多年前，美国科学家发现虾青素可以有效降低成年大鼠缺血性脑损伤造成的损害。才逐渐开始关注虾青素的功效。之后研究遍布全球，所以发源地是美国。麦弗逊雨生红球藻虾青素原产于美国，后进口到中国。是不折不扣的天然虾青素。
2.虾青素研发技术在国内不是很成熟，建议购买原厂进口产品。
