Astaksantyna - naturalny pigment o przydatnych cechach
Spis treści
1. Co to jest astaksantyna?
Astaksantyna jest związkiem organicznym należącym do grupy karotenoidów. W porównaniu do innych substancji z tej klasy, charakteryzuje się większą stabilnością. Jest odporniejsza na działanie wysokiej temperatury i światła, co wynika z jej unikatowej budowy chemicznej i fizycznej. Astaksantyna posiada czerwonobrunatny kolor – jest zaliczana do naturalnych barwników wykorzystywanych w przemyśle spożywczym. Jako dodatek do żywności jest oznaczana symbolem E161j.2. Naturalne źródła astaksantyny
Astaksantyna jest wytwarzana przez niektóre mikroorganizmy i grzyby. Głównym źródłem tego składnika jest jednokomórkowe glony Hematococcus pluvialis (ok. 4% masy suchej tych organizmów). Astaksantyna jest także produkowana przez glony Chlorella zofingensis, które akumulują pigment nawet w warunkach braku oświetlenia. Inne cenne źródło astaksantyny stanowi drożdże Xanthophyllomyces dendrorhous. Chociaż wydajność produkcji z grzybów jest mniejsza niż z glonów, to ze względu na niższy koszt hodowli stanowią one cenny surowiec. Astaksantynę można wyizolować także z niektórych gatunków skorupiaków, takich jak: Euphausia pacifica (kryl pacyficzny), Euphausia superba (kryl antarktyczny) czy Pandalus borealis (krewetka północna) – u tych organizmów pigment występuje głównie w pancerzach. Część zwierząt, mimo braku zdolności własnej syntezy, może gromadzić astaksantynę drogą pokarmową, a kumulacja pigmentu w różnych narządach (głównie w mięśniach) nadaje im czerwony kolor. Zabarwienie pewnych gatunków ryb, homarów, krewetek oraz flamingów wynika właśnie z obecności astaksantyny. Łosoś, pstrąg różowy oraz owoce morza (w szczególności langusta, kraby, raki i krewetki) są jej naturalnym źródłem w diecie. Należy jednak podkreślić, że w zestawieniu z glonami zawartość pigmentu u tych organizmów jest niewielka. Astaksantynę można otrzymać również na drodze chemicznej syntezy.3. Podstawowe mechanizmy działania
Astaksantyna jest uważana za jeden z naturalnych przeciwutleniaczy. Wykazuje silne właściwości antyoksydacyjne przez zwalczanie wolnych rodników, w tym reaktywnych form tlenu i azotu. Odkryto, że jej aktywność antyoksydacyjna jest znacznie wyższa niż innych znanych związków przeciwutleniających, takich jak α-tokoferol (witamina E), α-karoten, β-karoten, likopen i luteina (Y. Naguib 2000). Mocne potencjał antyoksydacyjny wynika również z możliwości stymulowania ludzkiego organizmu do zwiększania aktywności enzymów, które mają przeciwutleniający charakter, takich jak dysmutazy ponadtlenkowej (SOD). Właściwości te zostały potwierdzone w wielu badaniach naukowych. W jednym z nich zdrowym, niepalącym mężczyznom mieszkającym w Finlandii podawano astaksantynę w dawce 8 mg na dobę przez 3 miesiące. Po tym czasie zaobserwowano znaczący spadek stężenia utlenionych kwasów tłuszczowych w surowicy krwi badanych (J. Karppi i wsp. 2007). W innym badaniu sprawdzano antyoksydacyjne właściwości barwnika wśród 27 kobiet i mężczyzn ze zdiagnozowaną nadwagą lub otyłością. Przez 12 tygodni codziennie po śniadaniu przyjmowali oni 20 mg astaksantyny. Po zastosowaniu suplementacji stwierdzono obniżenie markerów stresu oksydacyjnego wywołanego wolnymi rodnikami, a także wzrost aktywności SOD i całkowitej pojemności antyoksydacyjnej osocza krwi (TAC – total antioxidant capacity of plasma). Efektów tych nie uzyskano w grupie placebo (H. Choi, Y. Youn, W. Shin 2011).4. Właściwości przeciwzapalne
Astaksantyna demonstruje zdolności przeciwzapalne poprzez obniżanie poziomu związków świadczących o stanie zapalnym w organizmie. Wśród nich znajdują się m.in. cytokiny prozapalne, takie jak interleukina-1, interleukina-6 oraz czynnik martwicy nowotworów (TNF-α). Astaksantyna również blokuje aktywność niektórych enzymów (syntaza tlenku azotu, cyklooksygenaza-2), które są odpowiedzialne za rozwój procesu zapalnego. Udokumentowano, że ten barwnik zmniejsza obrzęk spowodowany zapaleniem oraz obniża poziom białka C-reaktywnego (CRP), które jest głównym markerem przewlekłego stanu zapalnego (J. Genest 2010). Właściwości przeciwzapalne są ściśle powiązane z immunomodulującymi cechami astaksantyny.5. Efekty stymulujące układ odpornościowy
Nadmiar wolnych rodników wywołuje stres oksydacyjny, który osłabia cały organizm i prowadzi do rozwoju wielu schorzeń. W celu przeciwdziałania tym schorzeniom, niezbędne jest utrzymanie prawidłowego funkcjonowania układu immunologicznego. Astaksantyna wykazuje zdolność pobudzania reakcji obronnych organizmu, co prowadzi do wzrostu produkcji komórek układu odpornościowego, w tym ludzkich limfocytów T i B oraz komórek NK (ang. natural killer cells), które stanowią pierwszą linię obrony przed infekcjami i zakażeniami. Właściwości immunomodulujące astaksantyny zostały potwierdzone przez badania (J. Park i wsp. 2010).6. Aktywność przeciwnowotworowa
Właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i immunostymulujące astaksantyny sprawiają, że wykazuje ona również działanie antynowotworowe. Potwierdzono, że astaksantyna może hamować wzrost komórek nowotworowych oraz inicjować ich niszczenie poprzez apoptozę (J. S. Bertram, A. L. Vine 2005). Działanie antyoksydacyjne astaksantyny wpływa na zmniejszenie czynników rakotwórczych poprzez redukcję wolnych rodników. Ponadto, astaksantyna wzmacnia odpowiedź immunologiczną i produkcję komórek odpornościowych, co przyczynia się do zwiększenia możliwości obronnych organizmu przed zmutowanymi komórkami (P. Palloza i wsp. 2009). Stwierdzono również, że astaksantyna wykazuje działanie antyproliferacyjne, ograniczające zdolność namnażania komórek oraz wzmacnia efekty chemioterapii (I. Faraone i wsp. 2020).7. Zdrowotne zalety astaksantyny
Zastosowanie astaksantyny zapobiega rozwojowi cukrzycy typu 2 oraz wspiera poprawę parametrów glikemicznych u osób, u których choroba ta już się rozwinęła. Uzupełnienie naturalnym barwnikiem dzięki antyoksydacyjnej aktywności i zmniejszeniu stresu oksydacyjnego chroni komórki β trzustki (odpowiedzialne za produkcję insuliny) przed ich uszkodzeniem. To zapobiega powstawaniu zaburzeń związanych z metabolizmem glukozy. Istnieją badania potwierdzające pozytywny wpływ astaksantyny na gospodarkę węglowodanową. W jednym z nich naukowcy odnotowali zmniejszenie poziomu glukozy we krwi oraz wzrost stężenia adiponektyny, która odgrywa ważną rolę w metabolizmie i podnosi wrażliwość insulinową. Poprawa parametrów u osób ze zdiagnozowaną cukrzycą typu 2 nastąpiła po 8 tygodniach stosowania barwnika izolowanego z alg w ilości 8 mg na dobę. W tym samym badaniu potwierdzono także działanie obniżające poziom trójglicerydów i cholesterolu LDL (N. S. Mashhadi i wsp. 2018).8. Ulepszanie wskaźników lipidowych
Astaksantyna korzystnie wpływa na układ krążenia i chroni przed rozwojem schorzeń układu krążenia. Jej korzystne działanie wynika z opisanych wcześniej właściwości antyoksydacyjnych i przeciwzapalnych, a także jej udziału w metabolizmie lipidów. Badania naukowe sugerują, że barwnik ten może obniżać poziom cholesterolu LDL (tzw. Zły cholesterol) oraz zwiększać poziom cholesterolu HDL (tzw. Dobry cholesterol). Ponadto astaksantyna wykazuje właściwości antymiażdżycowe poprzez zwiększanie poziomu adiponektyny. W jednym z badań zaobserwowano poprawę parametrów lipidowych po stosowaniu suplementacji astaksantyną. Badanie przeprowadzono na grupie 61 osób w wieku 25-60 lat, które zostały podzielone na grupy losowo i otrzymywały barwnik pozyskiwany z alg w ilości 6, 12 lub 18 mg dziennie, a także placebo jako grupę kontrolną. Po 12 tygodniach stosowania suplementacji zaobserwowano znaczny spadek poziomu trójglicerydów oraz wzrost poziomu cholesterolu HDL u osób przyjmujących suplement. Dodatkowo, stosowanie wyższych dawek (12 i 18 mg) przyczyniło się do zwiększenia ilości adiponektyny we krwi.9. Odbudowa i zabezpieczenie wątroby
Właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne wywierają korzystny wpływ na prężne funkcjonowanie komórek wątroby, czyli hepatocytów. Badania naukowe wykazały, że astaksantyna może służyć jako środek zarówno prewencyjny, jak i terapeutyczny w przypadku szeregu chorób wątroby, między innymi zwłóknienia, niealkoholowego stłuszczenia wątroby (NAFLD), nowotworu i uszkodzeń spowodowanych lekami (J. Li, C. Guo, J. Wu 2020).10. Ochronne własności w stosunku do komórek nerwowych
Astaksantyna wykazuje również działanie ochronne w stosunku do komórek nerwowych. Jest to przede wszystkim wynikiem jej wysokiej aktywności przeciwutleniającej oraz zdolności do hamowania stanów zapalnych. Utrzymujący się stres oksydacyjny i proces zapalny mają negatywny wpływ na neurony. W związku z tym, właściwości neuroprotekcyjne mają kluczowe znaczenie w prewencji chorób wynikających z uszkodzenia komórek układu nerwowego, w tym chorób Alzheimera i Parkinsona. Te właściwości zostały potwierdzone w badaniach naukowych (Ch. Galasso 2018; S. Fakhri i wsp. 2019).11. Streszczenie
Astaksantyna jest jednym z najsilniejszych przeciwutleniaczy pochodzenia naturalnego, który wykazuje szerokie działanie prozdrowotne na ludzki organizm. Dostępna jest w postaci tabletek lub kapsułek, a do produkcji suplementów wykorzystuje się głównie astaksantynę pochodzącą z alg, a w mniejszej skali również tę izolowaną z drożdży. Dotychczas nie określono maksymalnej dawki, ponieważ nawet w dużych ilościach nie wywoływała skutków ubocznych. Astaksantyna została uznana za substancję bezpieczną.