Astaksantin – najmoćniji antioksidans

Oxidative stress that leads to mitochondrial dysfunction represents an imbalance between excessive production of free radicals and the body's ability to neutralize reactive compounds. Oxygen atoms usually come in pairs, but when an oxygen atom is single, it is extremely unstable and causes the formation of reactive oxygen species (ROS), including highly reactive peroxides and superoxides, which damage cellular lipids and proteins causing disruption of cellular homeostasis. Disrupted homeostasis leads to inflammation and consequent DNA damage. This process is also thought to contribute to accelerated aging. Dodatno, oksidacijski stres se istovremeno smatra uzrokom i posljedicom mnogih životno ugrožavajućih stanja i bolesti poput dijabetesa, kardiovaskularnih i neurodegenerativnih bolesti.

Carotenoids and oxidative stress

Research shows that people who consume a diet with the highest content of carotenoids have the lowest incidence of morbidity and mortality from chronic diseases because carotenoids are effective "hunters" of free radicals and thereby reduce oxidative stress that causes cellular damage. Astaxanthin is a natural carotenoid whose chemical structure resembles beta-carotene, but it is considered a more powerful antioxidant than beta-carotene, lycopene, lutein and other members of their family.

Određena su istraživanja pokazala kako oralni unos već od 2 mg dnevno, tijekom 4 tjedna, rezultira značajnim smanjenjem endogenog oksidacijskog oštećenja DNA, za oko 40 %.

Comparison of astaxanthin and beta-carotene

Astaxanthin is the strongest natural antioxidant from the group of carotenoids; 10 times stronger than beta-carotene and 500 times stronger than vitamin E. Although they have similar chemical structures, astaxanthin, unlike beta-carotene, has a keto and a hydroxyl group at each end of the molecule that contribute to its antioxidant power. Also, astaxanthin is topiv u mastima i može proći barijeru mozga i retine i tamo pružati zaštitni učinak while beta-carotene and lycopene cannot.

Glavna gradivna komponenta sive tvari mozga su masne kiseline koje su izrazito osjetljive na oštećenje uzrokovano djelovanjem slobodnih radikala (proces lipidne peroksidacije). Astaksantin ima sposobnost apsorpcije UVB zraka što je primijećeno na algi Haematococcus pluvialis which naturally protects itself from intense UV radiation by producing large amounts of astaxanthin, which serves as a protective factor. In addition to exceptional antioxidant capabilities, astaxanthin also has strong anti-inflammatory properties.

Pharmacological effects of astaxanthin

Astaxanthin exerts its powerful effect in several systems in the body:

• • Immune system: Utjecaj astaksantina na imunitet zabilježen je u dvostruko slijepom istraživanju u kojem je otkriveno kako astaksantin pojačava imunološki odgovor organizma povećanjem broja cirkulirajućih T i B limfocita  te pojačavajući citotoksičnost stanica ubojica.

• • Eyes: Mrežnica oka sadrži dva karotenoida – zeaksantin i lutein koji imaju ulogu apsorpcije štetnih UV zraka štiteći oko od oštećenja slobodnim radikalima odnosno od fotooksidacije. Epidemiološka istraživanja otkrila su kako prehrana bogata karotenoidima, osim što povećava dotok krvi u mrežnici, može prevenirati oštećenja koja se događaju uslijed upalnih procesa. Na taj način prehrana bogata karotenoidima može smanjiti rizik od razvoja katarakte i makularne degeneracije. Astaksantin se u značajnim količinama nakuplja u očima gdje štiti oko od UV zračenja.

• • Liver: Uslijed izloženosti oksidacijskom stresu i metaboličkim poremećajima, može doći do oštećenja jetre i razvoja nealkoholne masne bolesti jetre (nealkoholni withteatohhepatitis; NASH). Due to its proven antioxidant capacity, astaxanthin is a potential protector against liver damage. Namely, damage to liver tissue occurs due to increased accumulation of fat in the liver. Astaxanthin has been shown in laboratory studies to reduce the level of triglycerides and cholesterol in the liver and blood.In a randomized clinical study, it was discovered that doses of 12 and 18 mg of astaxanthin per day for 3 months significantly lowered blood triglycerides, and doses of 6 and 12 mg increased HDL cholesterol.

• • Skin: Atopijski dermatitis je kronična upalna bolest kože, a astaksantin kao karotenoid s protuupalnim djelovanjem povoljno djeluje kod ovog stanja smanjujući proizvodnju upalnih medijatora. Istraživanja na životinjama pokazala su kako astaksantin smanjuje proizvodnju upalnih medijatora poput TNF-α, prostaglandina, leukotriena i proupalnih interleukina.Osim u službi zaštite kod upalnih kožnih bolesti, astaksantin se u istraživanjima pokazao koristan i u zaštiti od UV zračenja. Naime, u istraživanjima na životinjama otkriveno je kako se astaksantin akumulira u koži i može prevenirati štetno djelovanje UV zračenja na metabolizam filagrina (proteina koji održava vlažnost i kiseli pH kože) i ljuštenje kože. Oralni unos astaksantina pomaže u zaštiti kože od znakova fotostarenja poput pojave bora i narušene kožne barijere.

• • Heart: Mehanizam blagotvornog učinka astaksantina na zdravlje srca pripisuje se njegovoj sposobnosti sprječavanja oksidacije LDL kolesterola i povećanju proizvodnje HDL kolesterola i adiponektina. Do sada sakupljeni dokazi pokazuju kako bi astaksantin mogao pomoći u zaštiti od bolesti srca i krvih žila kroz smanjenje oksidativnog stresa i upale u organizmu te djelujući na metabolizam lipida i glukoze. Kliničko istraživanje u kojem je sudjelovalo 15 zdravih žena u postmenopauzi pokazalo je kako je unos astaksantina (doza od 2 i 8 mg) smanjio lipidnu peroksidaciju i povećao njihov antioksidativni status što ide u prilog tvrdnji kako je astaksantin, kao moćan antioksidans, koristan za smanjenje rizika od kardiovaskularnih bolesti.

The knowledge and evidence of action gathered so far support the fact that astaxanthin is a natural, practical and comprehensive strategy in the prevention, but also supportive therapy, of many conditions and diseases.

Author: Vitaminoteka nutritionist team

Literature:

1. Biswal, S. Oxidative stress and astaxanthin: The novel supernutrient carotenoid. Int J Health Allied Sci. 2014. 3(3): 147-153.

2. Chena, J., Kotani, K. Astaxanthin as a Potential Protector of Liver Function: A Review. J Clin Med Res. 2016;8(10):701-704.

3. Kishimoto Y, Yoshida H, Kondo K. Potential Anti-Atherosclerotic Properties of Astaxanthin. Mar Drugs. 2016 Feb 5;14(2).

4. Komatsu T, Sasaki S, Manabe Y, Hirata T, Sugawara T. Preventive effect of dietary astaxanthin on UVA-induced skin photoaging in hairless mice. PLoS One. 2017 Feb 7;12(2):e0171178.

5. Yoshihisa Y, Andoh T, Matsunaga K, Rehman MU, Maoka T, Shimizu T. Efficacy of Astaxanthin for the Treatment of Atopic Dermatitis in a Murine Model. PLoS One. 2016 Mar 29;11(3):e0152288.

6. Kim YK., Chyun JH.The Effects of Astaxanthin Supplements on Lipid Peroxidation and Antioxidant Status in Postmenopausal Women. Nutr Sci. 2004 7(1): 41-46.