岩藻黄素( fucoxanthin,FX )是海洋环境类胡萝卜素中含量最丰富的色素之一,存在于褐藻等 大型海藻和硅藻等海洋微藻中。岩藻黄素和叶绿素a/c可以结合形成复合蛋白,是硅藻特有的捕光天线,也使硅藻呈现出特有的金棕色,是硅藻的特征色素之一研究表明,岩藻黄素具有广泛的生物活性,例如抗糖尿病、预防肿瘤、减肥等,应用前景广阔。目前,在岩藻黄素商业化程度较高的行业中,其主要生产来源大多是大型藻类,但一般来说大型藻类生长缓慢且提取成本高昂,而硅藻等微藻生长速度快、光合效率高、培养条件可控、岩藻黄素含量比大型藻类高1 ~ 3个数量级。因此,微藻来源岩藻黄素的应用研究具有重要的现实意义。

此外,在护肤品产业,人们的消费倾向也正朝着环境友好型方向转变,如褐藻多酚、海带多糖、藻蓝蛋白等物质被添加至面膜、眼霜和精华液等护肤品中。相较于人造化工制品,消费者更青睐以天然物质作为有效成分的护肤品。近年来,多项研究表明岩藻黄素在光保护、抗炎、抗菌、抗过敏、抗氧化等方面具有重要功效,岩藻黄素在护肤品领域的潜在应用价值也在逐渐显现。

日常生活中,我们的皮肤可能会受到有害物质侵染、机械损伤和紫外辐射等外界扰动,从而导致细胞氧化应激,造成皮肤干燥、起皱和老化。岩藻黄素官能团包括环氧基、烯键、羟基、羰基、羧基等,独特的分子结构使其表现出非常强的抗氧化活性。研究表明,岩藻黄素可降低髓过氧化物酶( MPO )活性,并上调细胞中与抗氧化相关的转录因子红系2相关因子2(Nrf2 )和血红素氧合酶1(HO-1 )的表达。与其他抗氧化剂的对比试验结果显示,岩藻黄素对1,1-二苯基2-三硝基苯肼自由基( DPPH )的半数抑制浓度( IC5o )可达到565.2μg/mL ,是维生素E的211.4% ;对羟基自由基( .OH )的清除率IC5o为386.29μg/mL ,强于维生素C;同时,岩藻黄素的抗脂质过氧化功效也远强于维生素C ,其清除自由基的机制可能是通过电子供体形成自由基阳离子,并产生类胡萝卜素-自由基加合物。

紫外线( UV )辐射是皮肤炎症、色素瘤和皮肤癌等光老化疾病的主要诱发因素之一, 研究表明,将岩藻黄素添加进UV照射处理后的人体皮肤成纤维细胞中,胞内DNA损伤情况有所改善,细胞存活率升高。Matsui也同样报道了岩藻黄素通过促进丝聚蛋白的生成发挥光保护作用。从转录水平层面来说,岩藻黄素处理可以显著改善UV诱导下无毛鼠的表皮肥大症状,表皮中血管内皮生长因子( VEGF )和基质金属蛋白酶13(MMP-13 )的表达降低,且皮肤中的硫代巴比妥酸反应物( TBARS )减少。岩藻黄素还可抑制小鼠皮肤内皮素受体A(ETA )和酪氨酸酶相关蛋白( TRP )的表达,从而减轻UV照射引|起的皮肤色素沉着现象。上述光保护效应证明了岩藻黄素作为防晒成分的应用潜能,而当岩藻黄素以5 g/L的剂量添加入防晒霜配方时,可增加防晒霜总紫外线吸收光谱的72% ,且光降解在可接受的范围内。

炎症反应会带来皮肤红肿、松弛、水分流失等不良后果,体外测试表明,岩藻黄素乳霜可改善小鼠的表皮增生和水肿情况。岩藻黄素还可通过下调肿瘤坏死因子-a(TNF-a)、环氧合酶2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶( iNOS)、白细胞介素(IL )等促炎因子的表达水平来发挥抗炎作用;同时刺激转化生长因子β(TGF_β)的表达,并通过调节先天淋巴细胞调节性亚群促使免疫反应正常化。此外,岩藻黄素还可联合其他成分发挥作用,如岩藻黄素和迷迭香酸的组合对角质形成细胞的凋亡诱导、炎症小体调节和抗氧化反应的激活具有协同作用,组合处理组可以减少凋亡相关斑点样蛋白( ASC )和IL-1β等致炎相关成分的产生。

除此之外,岩藻黄素的抗菌和抗过敏性也受到了关注。在一项研究中,使用琼脂盘扩散和微稀释方法评估了岩藻黄素对20种细菌的抗菌活性。在琼脂盘扩散法中,岩藻黄素对无乳链球菌、表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌具有抗菌活性;在微量稀释法中,岩藻黄素对无乳链球菌具有抗菌活性。

透明质酸酶抑制试验是最常用的体外抗敏活性评价方法之一, 抑制率越高,说明物质具有更强的抗过敏能力。研究表明,岩藻黄素异构体与透明质酸酶具有非常好的抑制性结合。

原文出处：