Astaksantin


Čudotvorni antioksidans 500 puta jači od vitamina E u pragmatičnijoj realnosti ima manje romansiranu priču. Ipak, koristan je kod problema muške neplodnosti i prevenciji fotodermatitisa, “alergije na sunce”. Nakon dosta marketinške gnjavaže sa smiješnim dozama od 1-2 mg konačno smo dobili preparate sa zeru suvislijim dozama. Intrigantan karotenoid koji ne djeluje poput provitamina E našao je svoju primjenu u kozmetici “iznutra”.

Astaksantin

astaksantin

Kada je 1980. godine Mrtvo more iznenada promijenilo boju iz modre u crvenu poput krvi, neki su shvatili tu pojavu kao božji znak da se bliže opasna vremena. Opasna su vremena na bliskom istoku stvar realnosti već desetljećima. Znanstvenici su bili zaintrigirani ovom pojavom i s pravom su pretpostavili da je crvena boja povezana sa smanjenjem saliniteta tijekom vlažne zime te godine. Krivac za ovu gotovo biblijsku pojavu bila je alga Dunaliella. Ona producira velike količine karotenoida, uključujući i astaksantin. Smak svijeta je možda počeo već tada, ali je isto tako kraj osamdesetih i početak devedesetih označio i novu eru u, do tada, relativno monotonoj primjeni beta-karotena kao jedinog karotenoida kao dodatka prehrani.

Astaksantin je prirodni karotenoid prisutan u raznim biljnim carstvima. Najčešće ga sintetiziraju alge, ali i gljive Phaffia rhodozyma i Xanthophyllomyces dendrorhous. Neke životinje, poput krila, plamenaca i lososa akumuliraju astaksantin kroz prehrambeni lanac i inkorporiraju ga u svoje tkivo, koje time postaje intenzivno ružičasto-narančaste do crvene boje. Premda je astaksantin i dodatak prehrani, smatra se da su glavni izvor astaksantina u prehrani rakovi i ribe. Za razliku od vitamina, astaksantin nije nužni dodatak prehrani potreban za funkcioniranje metabolizma ili hormonskog sustava. Stoga i ne postoji preporučena dnevna količina unosa. Ipak, kao i druge tvari iz hrane, pokazuje korisne biološke efekte.

Otkriće astaksantina

Premda se često navodi kako je astaksantin izolirao britanski znanstvenik Basil Weedon sa suradnicima iz jastoga 1973. godine, astaksantin su izolirali njemački znanstvenici još 1938. godine, također iz jastoga (Kuhn R, Sorensen NA The coloring matters of the lobster (Astacus gammarus L.) Angew Chem 1938; 51: 465-466; Über Astaxanthin und Ovoverdin Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series) Volume 71, Issue 9, 1879–1888, 7. September 1938). Kao talentirani organski kemičar i stručnjak za NMR spektroskopiju, Basil Weedon je otkrio njegovu točnu strukturu. Ispočetka je astaksantin bio relativno nezanimljiv. Njegova glavna namjena je dugo vremena bila kao boja za hranu, te kao dodatak ishrani životinja kako bi se dobio bolji izgled mesa (ribe, rakovi), ili jaja (kokoši). Astaksantin je iznimno bitan za uzgoj lososa gdje je narančasta boja mesa izrazito cijenjena. No, malo po malo je počeo rasti interes za upotrebu astaksantina kao potencijalno ljekovite tvari, prije svega zbog njegove strukturalne sličnosti s drugim karotenoidima. Ipak, definiranjem njegove strukture uvidjelo se da astaksantin nije poput beta-karotena, odnosno nije provitamin A.

Učinci i mehanizmi djelovanja astaksantina

Japanski kemičar Wataru Miki zaslužan je za naziv “super vitamin E”, odnosno od njega počinje komparacija antioksidativnog učinka astaksantina (i drugih karotenoida) s vitaminom E. U svom radu Biological functions and activities of animal carotenoids iz 1991. godine usporedio je antioksidativna svojstva, odnosno svojstva “gašenja” (neutralizacije) kisikovih radikala u in vitro sustavima. Proveo je ispitivanja na nekoliko sustava, uključujući i stvaranje kisikovih radikala u supernatantima mitohondrija štakora. Do njegovog rada jedini opsežniji karotenoid bio je beta-karoten. Wataru Miki je bio daleko manje iznenađen snažnijim antioksidativnim učinkom astaksantina nego što to današnji marketing naglašava. Naime, u svom radu vrlo jasno utvrđuje kako je u njegovim sustavima snažniji onaj antioksidans koji ima više konjugiranih dvostrukih veza, pa mu je bilo logično da je astaksantin, koji ima daleko više takvih dovstrukih veza, snažniji antioksidans. Utvrdio je sljedeća antioksidativna učinka, izražena kao ED50 (koncentracija gdje se postiže 50% efikasnost):

Ispitana tvarED50 (nM)
astaksantin200
zeaksantin400
kantaksantin450
lutein700
tunaksantin780
β-karoten960
α-tokoferol2940

Prema ovim rezultatima, astaksantin je 4,8 puta snažniji antioksidans od β-karotena, te 14,7 puta snažniji od α-tokoferola. No, koliko je puta astaksantin snažniji od vitamina E, ovisi od sustava do sustava, odnosno ovisi o dizajnu eksperimenta. Nadalje, u svom radu je više naglasak stavio na mogućnost korištenja astaksantina kao konzervansa u hrani, snažnijeg od vitamina E, i vrlo malo je pretpostavljao kakve će efekte imati astaksantin na više organizme.

Ipak, zvijezda je rođena. Sve do ranih devedesetih, astaksantin je bio daleko od klinike. Većina znanstvenih radova od 40-tih do kraja osamdesetih godina mahom je fokusirana na prisustvo astaksantina u raznim životinjama i njihovim tkivima. Zanimljivo, i prije otkrića Wataru Miki, Andersen et al. su jasno utvrdili kako se meso kalifornijske pastrve sporije kvari zbog prisustva većih količina astaksantina, te su utvrdili kako astaksantin štiti meso od procesa oksidacije tijekom skladištenja. No, tek 1991. godine počinju ozbiljnije farmakološke studije astaksantina. Palozza et al. potvrđuju istraživanja japanaca, te dokazuju da je astaksantin djelotvorniji u zaštiti membrana od β-karotena. Sam astaksantin je vrlo lipofilna tvar – voli masne odjeljke u organizmu te se ugrađuje u membrane, baš kao što to čini i u organizmima u kojima se stvara ili akumulira. Ovdje vjerojatno služi kao “gasitelj” kisikovih radikala i aktivno štiti membranu.

Dugo vremena znanstvenici su olako mislili kako karotenoidi djeluju zbog svojeg provitamin A djelovanja, premda su bili svjesni kako od puno karotenoida ne nastaje vitamin A, kao što je slučaj i kod astaksantina. Jyonouchi et al. prvi su uočili kako se mehanizmi djelovanja β-karotena i astaksantina znatno razlikuju. Astaksantin je uspio stimulirati stanice slezene miša na stvaranje veće razine protutijela klase G i M, za razliku od β-karotena koji nije imao takav učinak. Time je astaksantin barem djelomično i imunomodulator, premda ni dan danas to nije njegova glavna namjena kao dodatka prehrani. Sami autori zaključuju kako astaksantin djeluje drugačijim mehanizmom djelovanja od vitamina A, ali i da je teško shvatiti da je za ovaj učinak odgovoran antioksidativni učinak astaksantina. Time su otvorili pandorinu kutiju pitanja koju je kasniji marketing astaksantina, debelo oslonjen na antioksidativni učinak, uporno gurao pod tepih. Ovo je bila i prva jasnija studija mehanizma astaksantina i treba imati na umu da je astaksantin tada bio daleko od upotrebe kao dodatka prehrani. Kao dokaz drugačijeg mehanizma djelovanja, Murillo E. dokazuje kako astaksantin povisuje HDL kolesterol (dobri kolesterol), a opet za razliku od β-karotena.

Kao nastavak proučavanja ruskih znastvenika, Tomita et al. 1993. godine objavljuju kako astaksantin i β-karoten štite genetski modificirane miševe sklone autoimunim procesima od progresije takvih procesa. I oni zaključuju kako to nije povezano ni s vitamin A djelovanjem niti djelovanjem kao antioksidansa.

Bilo je veliko pitanje čemu uopće služi astaksantin u organizmima koji ga stvaraju? Fan et al. postulirali su i dokazali da u algi Hametococcus pluvialis astaksantin nije toliko antioksidans, već štiti algu od preintenzivnog svjetla, što je potpuno logično. Ovo naizgled samo biološko pitanje bez kliničkog značenja došlo je puno kasnije do izražaja u primjeni astaksantina kod fotoprotekcije (zaštite od sunčevog zračenja) iznutra. Do sličnog zaključka su došli O’Connor et al. koji su u in vitro sustavu promatrali zaštitni učinak astaksantina na UV inducirani stres fibroblasta. Otkrili su kako je astaksantin i u ovom sustavu stotinu puta potentniji od β-karotena.

sunce

Takvih studija mogli bismo nabrajati jako puno. Ipak, ono što je dalo vjetar u leđa astaksantinu bilo je veliko “vitaminsko razočaranje” devedesetih i prvih godina XXI stoljeća. Jedan za drugim, vitamini poput E i C doživljavali su ne samo fijasko u epidemiološkim studijama u zaštiti od tumora i krvožilnih bolesti, nego se utvrdilo da u nekih populacija uzimanje takvih antioksidativnih vitamina čak dovodi do pojačanih rizika. Industrija dodataka prehrani počela se okretati drugim molekulama,a astaksantin je bio jedna takva molekula. Odličan pregledni rad Fasset et al. sumarizira te studije koje su uglavnom bile usmjerene na zaštitu krvožilnog sustava u eksperimentalnim modelima.

Znanost još nema definitivni odgovor o mehanizmu djelovanja astaksantina. Nekoliko grupa je dokazalo kako astaksantin vjerojatno ne djeluje preko retinoidnih recpetora (receptora vitamina A). Nedavno su Ye et al. utvrdili da u mehanizmu djelovanja astaksantina učestvuju drugi tipovi receptora, transkripcijski faktori Sp1 (activated transcription factor 1) i NR1 (NMDA receptor subunit 1) koji upravljaju mnogim genima. Tek će budućnost pokazati koji je točan mehanizam djelovanja, osim svima poznatog antioksidativnog učinka.

Kliničke studije astaksantina

Sigurnost upotrebe astaksantina potvrdilo je više studija, uključujći i onu Spiller et al. iz 2003. godine. Comhaire et al. u već poznatoj studiji ispituju učinak 16mg astaksantina na mušku nepolodnost i zaključuju kako astaksantin poboljšava parametre gibljivosti spermatozoida kroz 3 mjeseca upotrebe. Nekoliko studija poput Karppi et al. potvrdilo je kako astaksantin smanjuje oksidaciju lipida, ali s nejasnim kliničkim posljedicama. Yoshida et al. pozabavili su se mogućim povoljnim utjecajem astaksantina za razinu HDL kolesterola i triglicerida u dozi do 18mg dnevno i dokazali povoljan efekt viših doza astaksantina. Ipak, astaksantin vjerojatno nikada neće biti samostalna terapija povišenog kolesterola, već samo adjuvantna terapija. Tominaga et al. objavljuju čak dvije kliničke studije djelovanja astaksantina na kožu, mjerenu izražajnošću bora i gubitkom vode kroz kožu. Dokazali su da oralna suplementacija od 6mg astaksansitna dnevno poboljšava navedene parametre, što astaksantin doista čini pravom “kozmetikom iznutra”.

Doista, vremenom se pokazalo kako se danas astaksantin najčešće koristi u dermatologiji, prije svega kao prevencija UV induciranog oštećenja kože i kao mikronutrijent za ljepotu kože. Stoga ga danas preporučuju i neki dermatolozi. Ipak, njegova moguća uloga u zaštiti krvožilnog sustava još je klinički neispitana (što ne znači da je astaksantin štetan), i imajući na umu negativna iskustva s vitaminom E i C, te β-karotenom, rezultate ovih ispitivanja očekujemo s neizvjesnošću.

Doza astaksantina

Komercijalno, većina današnjeg astaksantina dobiva se iz alge Haematococcus pluvialis. Danas postoji cijeli niz pripravaka koji sadrže astaksantin, sam ili u kombinaciji s drugima. Ipak, neki sadrže vrlo malu dozu. Treba imati na umu da je znatan broj kliničkih studija dizajniran s dozama od 6-16 mg. Stoga je i moja sugestija da se koriste doze u tom rasponu.