Nhiều người dù đã che chắn cẩn thận và bôi kem chống nắng đều đặn nhưng làn da vẫn thô ráp, xỉn màu và nhanh xuất hiện nếp nhăn sau những ngày hoạt động ngoài trời. Ánh nắng gay gắt không chỉ gây cảm giác nóng rát tức thì mà còn âm thầm kích hoạt quá trình lão hóa sớm do ánh sáng. Trước thực trạng này, các chất chống oxy hóa tự nhiên dạng uống, tiêu biểu là hoạt chất astaxanthin chiết xuất từ vi tảo, đang thu hút sự chú ý của nhiều người tìm kiếm giải pháp chăm sóc da từ bên trong.

Nghiên cứu khoa học cho thấy astaxanthin hỗ trợ tích cực trong việc duy trì độ ẩm và tăng cường độ đàn hồi cho da khi tiếp xúc với tia cực tím [1], [2]. Bằng khả năng dập tắt các gốc oxy phản ứng độc hại sinh ra từ ánh nắng, dưỡng chất này giúp giảm thiểu tình trạng thoái hóa cấu trúc đệm và suy giảm hàng rào giữ ẩm của da [1], [3]. Dù vậy, người tiêu dùng cần hiểu đúng cơ chế sinh học, các bằng chứng thực tế và giới hạn của dưỡng chất này trước khi sử dụng.

Tia cực tím tàn phá cấu trúc và độ ẩm của da như thế nào?

Sự biến đổi của làn da theo thời gian xuất phát từ hai tiến trình cơ bản gồm lão hóa nội sinh theo tuổi tác và lão hóa ngoại sinh do tia cực tím từ ánh nắng mặt trời [1]. Trong đó, hiện tượng lão hóa do ánh sáng chiếm phần lớn các thay đổi rõ rệt trên diện mạo của làn da [4]. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất chứa hai dải bức xạ nguy hại chính là tia cực tím A (UVA) với bước sóng 320 đến 400 nm và tia cực tím B (UVB) với bước sóng 280 đến 320 nm [5], [6]. Trong khi tầng ozone chặn được tia UVC thì UVA và UVB có thể dễ dàng xuyên qua lớp biểu bì để xâm nhập xuống trung bì [6].

Khi tia UV chiếu rọi vào mô da, chúng khởi phát quá trình sản sinh ồ ạt các gốc oxy phản ứng (ROS) [1], [6]. Sự gia tăng mất kiểm soát của ROS tạo nên tình trạng mất cân bằng oxy hóa, trực tiếp tấn công cấu trúc DNA của tế bào da [6]. Quá trình oxy hóa bazo guanine C8 bởi các gốc ROS sẽ tạo thành 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8-OHdG), một dấu ấn sinh học phản ánh tổn thương vật liệu di truyền [1]. Tổn thương tế bào khiến làn da nhanh chóng bị viêm sưng đỏ rát và suy giảm khả năng tồn tại [6].

Nghiêm trọng hơn, các gốc tự do ROS kích hoạt thụ thể cytokine và các yếu tố tăng trưởng trong tế bào sừng và tế bào sợi [1]. Phản ứng dây chuyền này kích hoạt enzym MAP kinase, từ đó hoạt hóa yếu tố phiên mã AP-1 [1]. Khi AP-1 được đánh thức, tế bào da sẽ tăng cường biểu hiện các enzym tiêu hủy chất nền mang tên matrix metalloproteinase (MMP) [1]. Các enzym MMP này trực tiếp cắt đứt và phá hủy mạng lưới sợi collagen cũng như elastin ngoại bào [1]. Hậu quả là da mất dần tính đàn hồi nâng đỡ, hình thành các rãnh nhăn sâu, sắc tố sạm nám gia tăng và kết cấu da trở nên lỏng lẻo, khô ráp [1], [5].

Cơ chế chống oxy hóa đặc biệt của astaxanthin từ vi tảo

Astaxanthin là một sắc tố màu đỏ tự nhiên thuộc nhóm carotenoid, cụ thể là phân nhóm xanthophyll [3], [6]. Hợp chất này ban đầu được phân lập từ tôm hùm và phân bố tự nhiên trong các loài giáp xác như tôm, cua cùng một số loài cá như cá hồi, cá tráp biển [3]. Hoạt chất này cũng xuất hiện tự nhiên ở một số vi khuẩn và vi tảo [7]. Trong các ứng dụng dinh dưỡng hiện đại, astaxanthin thường được chiết xuất chủ yếu từ loài vi tảo biển Haematococcus pluvialis [5].

Nhờ cấu trúc phân tử độc đáo trải dài qua màng lipid của tế bào, astaxanthin sở hữu hoạt tính chống oxy hóa và kháng viêm vô cùng mạnh mẽ [3]. Khi được dung nạp qua đường tiêu hóa, astaxanthin được cơ thể hấp thu và vận chuyển lắng đọng ở cả lớp biểu bì lẫn trung bì của da [2], [5]. Bằng phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép đầu dò mảng diode (HPLC-PDA), các nhà khoa học đã xác nhận sự tích lũy thực tế của dưỡng chất này trong các lớp giải phẫu da [5].

Tại mô da, astaxanthin đóng vai trò như một lá chắn trung hòa các phân tử oxy hoạt tính sinh ra dưới tác động của tia nắng, đặc biệt là oxy đơn bội (singlet oxygen) vốn là tác nhân oxy hóa nguy hại hàng đầu do tia UV tạo ra [2]. Hoạt tính dập tắt oxy đơn bội vượt trội giúp astaxanthin vô hiệu hóa chuỗi phản ứng phá hủy màng tế bào [2]. Từ đó, dưỡng chất này ức chế tín hiệu truyền viêm, làm giảm bài tiết các cytokine tiền viêm và ngăn chặn sự biểu hiện quá mức của các enzym phá hủy collagen [4], [3].

Những nghiên cứu lâm sàng trên cơ thể người nói lên điều gì?

Hiệu quả bảo vệ và nuôi dưỡng làn da của astaxanthin đã được kiểm chứng thông qua một loạt thử nghiệm lâm sàng có đối chứng trên người với các thông số đo lường khách quan.

Một nghiên cứu so sánh đối chứng với giả dược thực hiện vào năm 2014 đã khảo sát tác dụng của việc kết hợp astaxanthin và collagen thủy phân trên 44 đối tượng khỏe mạnh có làn da bị lão hóa do ánh nắng ở mức độ vừa phải [4]. Nhóm can thiệp được bổ sung 2 mg astaxanthin kết hợp 3 g collagen thủy phân mỗi ngày, trong khi nhóm đối chứng dùng giả dược có hình thức và mùi vị tương đương trong thời gian 12 tuần [4]. Kết quả cho thấy nhóm sử dụng dưỡng chất có sự cải thiện rõ rệt về độ đàn hồi của da mặt và giảm hiện tượng mất nước qua biểu bì (TEWL) so với nhóm giả dược [4]. Phân tích sinh học phân tử ghi nhận lượng mRNA của procollagen type I gia tăng, đồng thời mức biểu hiện mRNA của hai enzym thoái hóa mô đệm là MMP-1 và MMP-12 đều giảm đáng kể [4]. Tuy vậy, nghiên cứu không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa về mức độ tổn thương DNA do chiếu tia UV nhân tạo giữa hai nhóm [4].

Bước sang năm 2017, các nhà nghiên cứu tiến hành một thử nghiệm lâm sàng kéo dài 16 tuần trên 65 phụ nữ khỏe mạnh tại Nhật Bản trong khoảng thời gian từ tháng 8 đến tháng 12, thời điểm thời tiết chuyển mùa hanh khô và tia cực tím khiến da dễ bị suy thoái [3]. Những người tham gia được chia ngẫu nhiên để uống astaxanthin liều 6 mg mỗi ngày, liều 12 mg mỗi ngày hoặc dùng giả dược [3]. Sau 16 tuần, các thông số về nếp nhăn và độ ẩm của da ở nhóm dùng giả dược xấu đi đáng kể [3]. Ngược lại, nhóm bổ sung astaxanthin ở cả hai mức liều đều không xảy ra tình trạng suy giảm độ ẩm hay gia tăng nếp nhăn tiêu cực này [3]. Đáng chú ý, nồng độ interleukin-1 alpha (một chất chỉ thị gây viêm) ở lớp sừng tăng lên ở nhóm giả dược và nhóm liều 6 mg, nhưng không hề tăng ở nhóm dùng liều cao 12 mg [3].

Đến năm 2018, một nghiên cứu ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng với giả dược được công bố nhằm đánh giá vai trò bảo vệ của astaxanthin trước tổn thương do tia UV [2]. Thử nghiệm theo dõi sự thay đổi về độ ẩm và liều đỏ da tối thiểu (MED - chỉ số phản ánh ngưỡng bức xạ UV thấp nhất gây đỏ da sau 24 giờ) [2]. Nhóm bổ sung astaxanthin đường uống đã tăng liều MED trung bình thêm khoảng 5 mJ/cm2 [2]. Theo dữ liệu khí tượng, liều bức xạ UVB trung bình tại khu vực Tsukuba (Nhật Bản) vào tháng 7 trong giai đoạn 1994-2008 là 23,56 kJ/m2/tháng; do đó, mức tăng MED 5 mJ/cm2 tương đương với việc bảo vệ làn da khỏi tác hại của việc phơi nắng khoảng 1,5 giờ dưới mùa hè nước Nhật [2]. Đồng thời, nghiên cứu cũng ghi nhận astaxanthin giúp hạn chế đáng kể hiện tượng sụt giảm độ ẩm tại vùng da bị chiếu tia cực tím [2].

Tổng hợp các bằng chứng, một bài tổng quan hệ thống xuất bản năm 2021 đã rà soát 11 nghiên cứu lâm sàng (gồm 6 thử nghiệm ngẫu nhiên, mù đôi, đối chứng giả dược và 5 nghiên cứu tiến cứu mở) [7]. Đa số các thử nghiệm đối chứng ghi nhận việc bổ sung astaxanthin giúp cải thiện kết cấu da, giảm nếp nhăn và gia tăng lượng ẩm ở thời điểm kết thúc can thiệp [7]. Dữ liệu lâm sàng tổng thể ủng hộ lợi ích của astaxanthin với liều dùng dao động từ 3 đến 6 mg mỗi ngày cho sức khỏe làn da, đặc biệt là trên nền da bị tổn thương do ánh nắng [7].

Bằng chứng từ các mô hình thí nghiệm sinh học tế bào và động vật

Trước khi tiến hành trên người, các đặc tính của astaxanthin đã được làm rõ thông qua các mô hình thực nghiệm tiền lâm sàng tinh vi.

Một nghiên cứu công bố năm 2022 trên tế bào sừng biểu bì người bình thường (NHEK) đã tiền xử lý tế bào với astaxanthin trong 24 giờ trước khi chiếu tia UVB [6]. Sau 24 giờ tiếp theo, các phương pháp phân tích tế bào và kỹ thuật thẩm tách Western blot cho thấy astaxanthin ức chế đáng kể độc tính tế bào do UVB gây ra [6]. Tiền xử lý tế bào bằng astaxanthin làm giảm rõ rệt lượng gốc oxy phản ứng (ROS) nội bào, qua đó ngăn chặn mạnh mẽ tiến trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis) thông qua con đường nội sinh [6].

Trên mô hình động vật, một nghiên cứu năm 2017 trên chuột không lông bị chiếu xạ tia UVA mãn tính trong 70 ngày đã khẳng định tác dụng chống lão hóa của astaxanthin chiết xuất từ vi tảo Haematococcus pluvialis [5]. Chiếu tia UVA liên tục khiến chuột đối chứng bị mất nước qua biểu bì (TEWL) nghiêm trọng và hình thành các nếp nhăn sâu trên lưng [5]. Tuy nhiên, chế độ ăn bổ sung astaxanthin đã ngăn chặn hữu hiệu các biểu hiện lão hóa này [5].

Về mặt cơ chế, tia UVA kích thích sự gia tăng mRNA của các chất ức chế enzym tiêu protein Kazal-type (LEKTI), steroid sulfatase (STS) và aquaporin 3 (AQP3) ở lớp biểu bì; astaxanthin đã ức chế sự gia tăng này về mức tương đương nhóm chứng [5]. Tại lớp trung bì, astaxanthin ngăn chặn sự tăng sinh bất thường của mRNA enzym matrix metalloprotease 13 (MMP-13) do tia UVA kích thích, giúp bảo vệ quá trình chuyển hóa filaggrin biểu bì và duy trì sự ổn định của mạng lưới gian bào [5].

Ngoài ra, các nghiên cứu in vitro được đề cập năm 2017 cũng cho thấy việc xử lý tế bào bằng astaxanthin giúp ức chế sự tiết cytokine gây viêm từ tế bào sừng sau khi tiếp xúc UVB, đồng thời ngăn chặn tế bào sợi tiết ra enzym MMP-1 khi nuôi cấy trong môi trường dịch của tế bào sừng bị chiếu xạ [3].

Giá trị thực tế và những giới hạn của bằng chứng khoa học

Mặc dù các dữ liệu khoa học mang lại triển vọng rất khả quan, bạn đọc cần nhìn nhận khách quan về giới hạn của các bằng chứng hiện có.

Theo bài tổng quan hệ thống năm 2021, hầu hết các nghiên cứu lâm sàng về astaxanthin có cỡ mẫu tương đối khiêm tốn [7]. Phần lớn các đối tượng tham gia thử nghiệm là phụ nữ Nhật Bản có thể trạng khỏe mạnh, do đó khả năng suy rộng kết quả cho các chủng tộc khác hoặc nhóm đối tượng nam giới vẫn cần thêm nghiên cứu quy mô lớn hơn để khẳng định [7]. Bên cạnh đó, một số nghiên cứu nhận tài trợ kinh phí từ các doanh nghiệp thương mại sản xuất thực phẩm bổ sung, điều này có thể dẫn đến nguy cơ thiên vị tiềm ẩn trong báo cáo kết quả [7].

Cũng cần lưu ý rằng trong nghiên cứu kết hợp astaxanthin (2 mg) và collagen thủy phân (3 g), mặc dù độ đàn hồi và khả năng giữ nước của da tăng lên, mức độ tổn thương DNA do tia UV gây ra không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm dùng hoạt chất và nhóm giả dược [4]. Điều này cho thấy astaxanthin không thể triệt tiêu hoàn toàn mọi tác hại mà bức xạ cực tím gây ra lên bộ máy di truyền của tế bào da [4].

Hiểu lầm phổ biến: Uống astaxanthin có thay thế được kem chống nắng?

Một quan niệm sai lầm rất tai hại hiện nay là xem viên uống chống oxy hóa như một dạng "kem chống nắng sinh học" thay thế cho các biện pháp bôi thoa ngoài da.

Mặc dù astaxanthin tích tụ ở các mô da và giúp tăng liều đỏ da tối thiểu (MED) thêm khoảng 5 mJ/cm2 [2], con số này chỉ tương đương với việc trì hoãn thời gian xuất hiện ban đỏ do cháy nắng thêm khoảng 1,5 giờ trong điều kiện nắng hè tại Nhật Bản [2]. Nó hoàn toàn không tạo ra một lớp màng ngăn chặn vật lý để phản xạ hay hấp thụ triệt để chùm tia UV chiếu thẳng vào bề mặt da.

Hơn nữa, bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp với cường độ cao vẫn có thể vượt qua ngưỡng chịu đựng của tế bào và gây đột biến gen nếu không được bảo vệ che chắn [6]. Do đó, astaxanthin chỉ nên được coi là một hàng rào hỗ trợ sinh học từ bên trong, giúp giảm thiểu phản ứng viêm, dập tắt các gốc tự do sót lại và hỗ trợ tế bào hồi phục độ ẩm [3], [2]. Bổ sung đường uống không bao giờ được phép dùng để thay thế kem chống nắng phổ rộng, mũ rộng vành, kính râm và quần áo chống nắng.

Những ai cần thận trọng trước khi sử dụng?

Dù các thử nghiệm lâm sàng không ghi nhận bất kỳ biến cố bất lợi nghiêm trọng nào và hoạt chất được đánh giá là dung nạp tốt [4], [7], việc bổ sung astaxanthin vẫn cần sự cẩn trọng ở một số đối tượng:

  • Người có cơ địa dị ứng: Astaxanthin tự nhiên chủ yếu được tinh chế từ vi tảo biển hoặc sinh vật biển giáp xác [3], [5]. Những người có tiền sử dị ứng với hải sản, tôm, cua hoặc các loài tảo biển cần kiểm tra kỹ nguồn gốc chiết xuất trên bao bì và hỏi ý kiến bác sĩ trước khi sử dụng.
  • Người mắc bệnh tiểu đường hoặc đang dùng thuốc hạ đường huyết: Nghiên cứu tổng quan ghi nhận astaxanthin có khả năng làm giảm nồng độ glucose và insulin trong huyết tương, cải thiện độ nhạy insulin toàn thân [1]. Tác động này có thể cộng hưởng với các thuốc điều trị đái tháo đường, làm tăng nguy cơ hạ đường huyết quá mức.
  • Phụ nữ có thai và đang cho con bú: Nhóm đối tượng này thường không nằm trong các cỡ mẫu thử nghiệm lâm sàng đã công bố, do đó mức độ an toàn lâu dài chưa được thiết lập đầy đủ.
  • Người có bệnh lý nền mãn tính: Mọi trường hợp đang điều trị bệnh lý gan, thận hoặc chuẩn bị phẫu thuật đều cần tham vấn ý kiến nhân viên y tế trước khi bổ sung bất kỳ chất chống oxy hóa liều cao nào.

Gợi ý áp dụng thực tế và lời khuyên cân bằng

Để tối ưu hóa lợi ích của astaxanthin trong việc chăm sóc và phục hồi độ ẩm cho da sau khi phơi nắng, bạn có thể tham khảo một số hướng dẫn thực hành dựa trên các tài liệu khoa học:

  • Liều lượng tham khảo: Dựa trên các nghiên cứu lâm sàng, mức bổ sung astaxanthin đường uống an toàn và mang lại hiệu quả cải thiện da thường nằm trong khoảng từ 3 đến 6 mg mỗi ngày [7]. Một số nghiên cứu chuyên biệt có thể áp dụng liều từ 2 mg (khi kết hợp cùng 3 g collagen thủy phân) [4] hoặc lên đến 12 mg mỗi ngày trong thời gian 16 tuần [3]. Người dùng không nên tự ý vượt quá liều lượng khuyến cáo của nhà sản xuất.
  • Thời điểm sử dụng: Astaxanthin là một carotenoid tan trong chất béo [3]. Do đó, thời điểm tốt nhất để uống viên bổ sung là ngay trong hoặc sau bữa ăn có chứa chất béo lành mạnh (như dầu ô liu, quả bơ, trứng hoặc các loại hạt) nhằm tăng tỷ lệ hấp thu qua đường ruột để dưỡng chất dễ dàng phân bố đến lớp biểu bì và trung bì [5].
  • Chế độ ăn tự nhiên: Thay vì chỉ phụ thuộc vào viên uống tinh chế, bạn hoàn toàn có thể tăng cường dưỡng chất này qua thực đơn hàng ngày bằng các nguồn thực phẩm tự nhiên giàu astaxanthin như cá hồi hoang dã, tôm biển, cua và cá tráp [3].
  • Chăm sóc da toàn diện: Để đạt được độ đàn hồi và căng mịn tối ưu, việc bổ sung chất chống oxy hóa từ bên trong cần song hành với thói quen uống đủ 1,5 đến 2 lít nước mỗi ngày, ăn nhiều rau quả tươi giàu vitamin, thoa kem dưỡng ẩm chứa ceramide hoặc axit hyaluronic để khóa ẩm bên ngoài. Đặc biệt, hãy luôn bôi kem chống nắng có chỉ số SPF phù hợp trước khi ra ngoài 20 phút và dặm lại thường xuyên.

Tóm lại, bổ sung astaxanthin mang lại những lợi ích nhất định trong việc dập tắt gốc tự do ROS, giảm thiểu sự thoái hóa chất nền ngoại bào và củng cố độ ẩm cho làn da bị tác động bởi tia cực tím [4], [1], [2]. Tuy nhiên, đây không phải là phương thuốc thần kỳ có thể xóa nhòa mọi tác hại của ánh nắng mặt trời. Hãy coi dưỡng chất này là một mảnh ghép hỗ trợ bên trong một lối sống lành mạnh, kết hợp bảo vệ vật lý chu đáo để giữ gìn làn da luôn tươi sáng và khỏe khoắn.