一、虾青素的来源
虾青素（英文名：Astaxanthin，又称变胞藻黄素或虾红素），是类胡萝卜素的一种，是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，自然界的虾青素来源于藻类、细菌和浮游植物。
酯化的虾青素是储存在体内更加稳定的未被氧化过的虾青素。雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)中主要就是酯化的虾青素，其对虾青素的积累量最高可达到细胞干重的4%，积累速率和生产总量比其它绿藻类高，被公认为自然界中生产天然虾青素最好的生物。国外优良的雨生红球藻藻体中虾青素一般约占类胡萝卜素总量的90%以上，其生产质量较好，以酯化态的形式存在占总类胡萝卜素的60%-80%，少量为游离态形式。但雨生红球藻生长条件相对要求高，培养周期长，需光照和破壁释放虾青素等缺点。
二、虾青素分子结构
虾青素可以根据分子结构分为三类：左旋、右旋和消旋。
不同的原料提取来源又决定了虾青素的不同的分子结构，从而导致虾青素不同的品质。天然左旋虾青素是从雨生红球藻里面提取的100%天然虾青素，是目前抗氧化性最强的虾青素;而人工混合合成的虾青素只有25%左右左旋虾青素，抗氧化效果只占到100%左旋虾青素的四分之一;通过红酵母菌发酵法提取的右旋虾青素只有部分抗氧化性，含糖量偏高，对人体有潜在危害;而虾壳粉碎提取的虾青素是100%右旋虾青素，抗氧化性极低，对人体基本没有抗氧化衰老作用。
天然左旋虾青素只能通过微藻体内自身合成，其中包括雨生红球藻和湖泊红球藻。雨生红球藻中虾青素含量可达10-40mg,是自然界中天然虾青素含量最高的生物。雨生红球藻中虾青素为100%的左旋结构,其结构稳定,与人体、动物体内所需虾青素结构一致,利于吸收,能最大程度上发挥其应有的多种生物功效，比右旋、消旋、混合的虾青素抗氧化性能更高。
三、虾青素的应用
天然虾青素是一种氧化性极强的类胡萝卜素，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病的作用，国际上已将其应用于保健食品、高档化妆品、药品等领域中。虾青素本身稳定性不高，易氧化、见光易分解，市场上多以虾青素凝胶的形式保留其活性。
四、虾青素的提取
虾青素的生产方法包括天然提取和化学合成两种。
化学合成的虾青素不仅价格昂贵，且分子结构生物学功能、应用效果及生物安全性能方面和天然虾青素存在显著差异，其稳定性、抗氧化活性着色性也明显低于天然虾青素，进而促使天然虾青素的提取逐渐占据主导地位。
天然提取方法主要有以下：
1）红酵母菌发酵法
红法夫酵母被认为是目前真菌发酵生产中最为合适的虾青素来源。从红法夫酵母中提取虾青素是生产虾青素的主要途径之一。
提取工艺流程：红法夫酵母菌体活化→接种→发酵→离心收集菌体→烘干→破壁处理→浸提→浓缩→分析提取虾青素。
目前有能力商业化培育红法夫酵母生产天然虾青素的只有2个国家的2家公司，其余国家和企业大都处于研发阶段。
2）红球藻养殖法
最接近自然的天然虾青素食物链，生物利用度最高，风险最小。
商业化企业主要有BioReal(Sweden) AB、Aquasearch、Cyanotech公司。
五、虾青素的功效
抗衰老抗氧化
氧化应激在皮肤老化和损伤中起着至关重要的作用。内源性（时间）老化和外源性（光）老化是分别通过氧化代谢和暴露在紫外线下产生reactive oxygen species ，ROS（活性氧自由基）。因此，ROS的形成是导致皮肤衰老的关键。
“抗氧化”的“氧化”包括DNA的损伤，炎症反应，抗氧化物产量的减少，以及基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases ，MMPs），MMPs会降解真皮层的胶原蛋白与弹性蛋白。实验证明，虾青素可以抑制ROS及MMPs的形成，并调控氧化应激反应酶如heme oxygenase-1 ，HO-1（血红素氧合酶-1）的表达，从而减轻真皮层损伤。
虾青素清除自由基的能力(抗氧化能力)是维生素E的1000倍，维生素C的6000倍，辅酶Q10的800倍，花青素的700倍，茶多酚的320倍，β-胡萝卜素的110倍。
*大部分抗氧化剂，如维生素 C、维生素 E 等等，通常一次只能处理一个自由基。但虾青素可以同时处理多个自由基，在某些情况下，它可以同时处理 19 个自由基。这主要通过在分子周围形成电子云来实现。这个过程被称为电子错位共振。当自由基尝试从虾青素分子偷走电子时，它们会同时被这个电子云吸收并中和。
抗光老化
当人体皮肤暴露在紫外线（UV）的辐射中时，皮肤组织会受到严重损害。与一般防晒乳不同的是，虾青素并不会阻挡紫外线，它不会阻止紫外线与皮肤发生反应，生成维生素D，相反，它只是保护皮肤不被紫外损伤，引起炎症。
虾青素的强抗氧化性可能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，用于阻止皮肤光老化。
抗炎
持续的氧化应激会造成慢性炎症，从而导致皮肤损伤。当皮肤暴露在紫外线下时，角质细胞释放促炎因子。研究表明，虾青素可以通过减少紫外线诱导的活性氮自由基的产生，阻碍炎症细胞因子例如interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6)的基因表达，来抵御紫外线对皮肤的侵害。从而对缓解皮肤炎症疾病例如银屑病及特应性皮炎，起到积极作用。
虾青素可作用于至少五种不同的炎症通道，从而在身体系统内部维持平衡(内服)。
保湿去皱褪斑
在一项日本的实验中，连续8周的虾青素使用后，鱼尾纹有显著改善，斑点直径缩小，面颊皮肤水润度上升。实验证明，虾青素可以改善所有皮肤层的状态包括角质层，表皮层及真皮层。
2、损伤修复
伤口愈合包含了一系列复杂程序。伤口愈合的全部阶段都有涉及到ROS。为了获得良好的愈合效果，氧化与抗氧化之间达到平衡是很有必要的。
在与虾青素相关的实验中，科研人员在36只雌性小鼠身上做了全厚度真皮层伤口，实验组小鼠接受2次／日78.9 M虾青素伤口外涂，一共15天。
虾青素组小鼠伤口愈合生物标记物Col1A1和bFGF在第1天开始就明显增加。在第3天，虾青素组与对照组相比伤口已经开始明显收缩，在第9天完全愈合，而此时对照组小鼠伤口仍处于痂状态。
因此，虾青素有助于伤口愈合。
3、保护眼睛(内服)
虾青素可以穿越血脑屏障和血液-视网膜屏障，为大脑和眼部提供抗氧化和抗炎保护。这些部位最需要补充类胡萝卜素。
4、保护大脑健康(内服)
虾青素可保护神经元，并可延缓年龄相关性认知能力衰退造成的影响，以及精神运动功能衰退。
在一项研究中，研究人员发现，服用虾青素的人体内磷脂氢过氧化物的堆积有所减少，而这种化合物在人体内的堆积可能导致痴呆症或年龄相关性健忘。因此，它也可以起到治疗阿茨海默式病的效果。
六、虾青素产业链
上游：原料供应商
1、代表企业1：LIDASTA山东威海利达生物科技有限公司(全产业链型)
企业简介：
利达成立于2014年12月，隶属德丰利达集团。公司项目规划用地167050平方米，建设占地面积161331平方米（242亩），其中实验室占地面积约1000多平米。一期饲料添加剂投产后可达到年产量为2000吨,2019年二期保健品的投产，预估年产量4000吨，2020年三期生物医药的研发与投产预估年产量达10000吨，是规模最大、产量最高的纯天然虾青素生产厂家。
业务简介：
1）虾青素生产：微生物液体发酵技术、高压压缩产品深加工技术、超临界提取技术；
2）产品开发、生产及销售：虾青素饲料及饲料添加剂的生产及销售、虾青素保健品及食品生产与销售、虾青素化妆品的技术开发及销售、抗癌药物、心脑血管药及神经系统、诊断试剂的添加剂及助剂、动物专用免疫改善剂、兽用免疫改善剂；高纯度虾青素标准品的开发；
3）项目投资：以自有资金对生物制品生产项目进行投资；
4）技术转让及技术咨询等。
2、代表企业2：湖北荆州市天然虾青素有限公司
企业简介：
荆州天然虾青素有限公司是亚洲地区第一家、全球第三家从事规模化养殖雨生红球藻生产天然虾青素的企业。公司从2003年底开始与中科院合作进行科研，2006年进入规模化生产阶段，生产技术水平被湖北省科技厅评定为国际先进水平。公司占地200亩(已建100亩)，年产2%以上雨生红球藻粉10-15吨，三期竣工后产量将达50吨(折算虾青素约1吨)。
公司成立了湖北雅仕达生物技术有限公司子公司，专门从事天然虾青素系列产品的研发及加工。
业务简介：雨生红球藻养殖(虾青素原料粉、虾青素油、虾青素乳剂、微胶囊粉、天然虾青素软胶囊等)
3、代表企业3：ALPHY云南爱尔发生物技术股份有限公司(全产业链型)
企业简介：
爱尔发成立于2007年，2015年11月在“新三板”成功挂牌上市（证券简称：爱尔发；证券代码：834118）。公司拥有4000000平方米(6000亩)的雨生红球藻培养基地、符合美国FDA标准的生产线、虾青素检测CNAS实验室、国家级研究中心和优秀的的研发团队，公司生产技术水平达到世界前列、建成了严苛的质量控制体系，是一家全产业链生产天然虾青素产品的制造商。2013年3月公司在楚雄经济开发区生物产业园区成立了全资子公司云南爱尔康生物技术有限公司，专门进行虾青素终端产品的研究与开发。产品已远销到欧盟、美国、澳大利亚、新西兰等20多个发达国家与地区。
业务简介：
1）上游-原料：雨生红球藻培育(虾青素微囊粉、雨生红球藻粉、虾青素油)
2）中游-研发：虾青素制品开发(护肤品(面膜、精华...)；食品)
3）下游-销售：虾青素制品销售
中游(研发/生产企业)
代表企业1：ASTA湖北雅仕达生物技术有限公司
企业简介：
雅仕达是中国天然虾青素原料规模制造企业－荆州市天然虾青素有限公司的子公司，旗下品牌艾诗特。公司与中科院水生生物研究所等众多高水平科研机构携手，建成专业化研发团队，开发出系列虾青素产品，公司营销中心位于中国武汉光谷软件园。
业务简介：虾青素产品的研制及生产(虾青素保健品、虾青素化妆品等)
代表企业2：NHU浙江新和成股份有限公司
企业简介：
浙江新和成创建于1999年，2004年作为国内中小企业板第一股在深交所成功上市，股票代码002001。
业务简介：营养品、香精香料、原料药和高分子新材料的研发生产。
下游(销售企业)
代表企业：广州艾菲斯生物科技有限公司
企业简介：
广州艾菲斯生物科技有限公司是广州新诚生物科技有限公司（以下简称新诚集团）的参股公司，公司专注于高端医疗美容产品的研发与销售。
艾菲斯公司以新诚集团研发中心为依托，拥有强大的博硕团队，10000平的研发基地，配备了化学合成实验室、工艺实验室、制备实验室、分子生物学实验室和符合GMP标准的生产车间，致力于生物医用材料在医疗美容领域护肤品开发与应用，为消费者提供优质的高科技产品，真诚为社会服务。
公司高度重视产品的安全性与有效性，严格执行国家医疗器械监督管理条例，以市场需求为导向，关注用户体验，旗下包括AI-Face等多个品牌系列产品。明星产品有艾芙芷虾青素舒润修护精华液、艾芙芷虾青素莹润修护肌底液、艾芙芷亮肤莹透面膜贴等。
