Астаксантин - полезен в борбата срещу оксидативния стрес

Астаксантинът е каротеноиден ксантофил и хранително вещество с уникално действие на клетъчната мембрана и клинични ползи. Тази молекула неутрализира свободните радикали или други окислители, като приема или дарява електрони и без да бъде унищожена. Клиничният успех на Astaxanthin се простира отвъд защитата срещу оксидативен стрес и възпаление, до действие срещу забавяне на свързания с възрастта функционален спад.

Астаксантинът е ксантофилен каротиноид и хранително вещество с уникално действие върху клетъчната мембрана. Неутрализира свободните радикали и други окислители, като приема или дарява електрони, без да разрушава тяхната молекула. Клиничният успех се простира от защита срещу оксидативен стрес и възпаление до действие срещу клетъчна апоптоза.

Астаксантинът (3,3'-дихидрокси-бета, бета-каротин-4,4'-дион) принадлежи към подкласа на ксантофилните каротиноиди и към класа терпени с 5 атома въглеродни атоми (изопентилдифосфат и диметилалил дифосфат). Това е метаболит на зеаксантин, имащ както хидроксилна, така и кетонна група. За разлика от други подкласове каротеноиди, астаксантинът е съставен от молекулярен кислород; има полярна зона и неполярна централна зона. Полярната структура и ядрото на йонона имат потенциала да неутрализират свободните радикали или други окислители, особено във водната среда, но и при липса на вода.

Астаксантинът има няколко изомера поради своята структура, но само транс-транс изомери се използват в хранителни добавки и в клинични изпитвания. Недостатък на астаксантин е, че в природата той се среща естерифициран с една или две мастни киселини или конюгиран с протеини. 11-акриловият естер присъства в повече от 99% от астаксантина, открит в Haematococcus pluvialis, едноклетъчно водорасло.

Като естествено хранително съединение, той се използва като хранителна добавка. Може да се използва както от естествени, така и от синтетични източници. Природни източници на астаксантин са Euphausia pacifica, Euphausia superba, Haematococcus pluvialis, Pandalus borealis, Xanthophyllomyces dendrorhous и Phaffia rhodozyma (мая).

FDA одобри астаксантин като оцветител за храна (E161j) или в храни за животни и риби. Професор Базил Уидън е първият, който изяснява структурата на астаксантин.

Астаксантинът е екзогенен антиоксидант, който се намира изключително в морски източници на храна като водорасли, бактерии, гъбички. Оцветете екзоскелета и кожата на раци, сьомга, омари в ярко червено. Астаксантинът се появява в цвета на фламинго птици и пъдпъдъци.

Биохимични и фармакокинетични свойства

Астаксантинът е ксантофилен каротиноид с антиоксидантни свойства чрез приемане или даряване на електрони; антиоксидантното действие, което се проявява, без да разрушава молекулата и без да се превръща в прооксидант. Той има полярно-аполарно-полярна молекула, която може да свързва както хидрофилни, така и липофилни молекули.

Неговите свойства да предпазват митохондриите от свободните радикали на кислорода и да запазват техните окислително-възстановителни свойства повишават ефективността им в производството на енергия.

Астаксантинът предпазва клетъчната мембрана от свободни радикали и оксидативен стрес. Експериментални проучвания потвърждават повишена способност за неутрализиране на свободните радикали. Експериментално проучване сравнява антиоксидантното действие върху клетъчната мембрана на астаксантин, зеаксантин, лутеин, бета-каротин и ликопен.

С изключение на астаксантин, каротеноидите индуцират пероксидативни процеси чрез повишаване на температурата на системата. Астаксантинът предпазва LDL от окислителни атаки.

В японско проучване е доказано, че хранителните добавки с астаксантин намаляват липидната пероксидация in vivo. Прилагането в двойно-сляпо проучване на 8 mg/ден астаксантин на ден в продължение на три месеца във Финландия при мъже на възраст от 19 до 33 години показва намаляване на 15-хидроксилирани мастни киселини в сравнение с плацебо. Астаксантин действа:

- даряване на електрони и неутрализиране на свободните радикали;

- извличане на несдвоен електрон, който може да неутрализира радикал;

- свързване с радикала и образуване на нереактивен адукт;

- с ниска молекулярна енергия, той има устойчивост на трансформация в прооксидантна молекула.

Във фармакокинетични проучвания, след поглъщане на естерифициран астаксантин, е установено, че той достига до нестерифицирана кръв, поради разкъсването на естеровите връзки от храносмилателните ензими. Абсорбцията се осъществява в ентероцитите чрез дифузия, улеснена от присъствието на други липиди чрез включване в хиломикрони. Той достига до черния дроб, където не се превръща във витамин А, а се вгражда в HDL и LDL и се разпределя в тъканите.

В допълнение към защитата на митохондриалната мембрана, астаксантинът има и противовъзпалителен ефект и е показал хранителни свойства.

Фармакотерапевтични свойства

Той показва предимства при рефлуксна болест при пациенти с инфекция с Helycobacter pylori. Астаксантинът защитава митохондриите от свободните кислородни радикали, запазва редокс потенциала си и повишава ефективността си при производството на енергия.

Последните проучвания показват полезен антиоксидантен потенциал при сърдечно-съдови, автоимунни, възпалителни или невродегенеративни заболявания.

Оксидативният стрес и възпалението са процеси, които допринасят за сърдечно-съдови заболявания и атеросклероза. Благодарение на противовъзпалителното и антиоксидантното си действие, астаксантинът е в клинични изпитвания за благоприятните му действия при атеросклероза.

Като пролекарство е доказано, че астаксантинът (CDX-085) е ефективен като антитромботик. Пероралното приложение на CDX-085 (500 mg/kg/ден) в продължение на 6-8 седмици води до повишени концентрации на свободен астаксантин в плазмата, черния дроб, сърцето или тромбоцитите. Лечението на тромбоцити и венозни ендотелни клетки със свободен астаксантин води до повишени нива на азотен оксид и значително намаляване на пероксинитратите. Повишеното NO и намаленото NOOO на ендотелно ниво поддържат ефекта на астаксантин за предотвратяване на сърдечно-съдови тромботични събития.

pHARMACOTOXICOLOGICAL

Астаксантинът показва повишаване на билирубина, калия, креатин киназата, но в нормални граници. Намалява чернодробния ензим гама-глутамил-транспептидаза. Клиничните проучвания показват, че нивата на астаксантин от 120 mg/ден не представляват опасност за организма.

Препоръчителните дози астаксантин са 1-40 mg/ден, приемани с липиди или веднага след хранене, за да се увеличи абсорбцията му.

Библиография:

Iwamoto T, Hosoda K, Hirano R, et al. Инхибиране на окисляването на липопротеините с ниска плътност от астаксантин. J Atheroscler Throm 2000; 7: 216-222.

2. Фасет RG, Coombes JS. Астаксантин: потенциален терапевтичен агент при сърдечно-съдови заболявания. Mar Drugs 2011; 9: 447-465.

3. Choi HD, Kim JH, Chang MJ, et al. Ефекти на астаксантин върху оксидативен стрес при възрастни с наднормено тегло и затлъстяване. Phytother Res 2011 април 8. doi: 10.1002/ptr.3494

4. Khan SK, Malinski T, Mason RP, Kubant R, Jacob RF, Fujioka K, Denstaedt SJ, King TJ, Jackson HL, Hieber AD, Lockwood SF, Goodin TH, Pashkow FJ, Bodary PF. Новият астаксантин пролекарство (CDX-085) отслабва тромбозата при миши модел. Thromb Res. 2010 октомври; 126 (4): 299-305. Epub 2010 21 август.

5. Фасет RG, Coombes JS. Астаксантин в сърдечно-съдовото здраве и заболявания. Молекули. 2012 20 февруари; 17 (2): 2030-48.

6. Мортенсен, А.; Скибстед, Л. Х. (1997). "Значение на каротеноидната структура в реакциите за почистване на радикали". J. Agric. Храна Chem. 45 (8): 2970? 7. doi: 10.1021/jf970010s.

7. Макгроу, Кевин; Харди, Лиза (2006) (pdf). Астаксантинът е отговорен за розовото оперение във Франклин и Ринг-чакъл. Темпе, Аризона: Училище за науки за живота, Държавен университет в Аризона. стр. 5.

8. Guerin M, Huntley ME, Olaizola M (май 2003 г.). "Хематококов астаксантин: приложения за човешкото здраве и хранене". Тенденции Биотехнол. 21 (5): 210–6. doi: 10.1016/S0167-7799 (03) 00078-7.