Astaksantyna i jej wpływ na zdrowie i urodę

Written by mgr Agata Kardacz, dr n. farm. Dorota Patkowska
Rate this item
(0 votes)

Świat kosmetologii i medycyny bezustannie poszukuje nowoczesnych, naturalnych składników o pozytywnym wpływie na ludzki organizm. Podążając tym nurtem, opisano astaksantynę – naturalny antyoksydant, o którym mówi się „królowa karotenoidów”. Skąd ten przydomek i czy słusznie został jej przypisany do tych kwestii – i nie tylko – poniższy tekst z pewnością się odniesie.

Astaksantyna to naturalny barwnik z grupy karotenoidów, pozyskiwany z alg Haematococcus Pluvialis. Algi – co warto przypomnieć – to po prostu glony, czyli organizmy jedno- lub wielokomórkowe należące do grupy protista [1:66]. W świecie przyrody znanych jest około 30 000 gatunków tych roślin. Algi uważane są za jedne z najstarszych tworów na Ziemi. Ponad 3 miliardy lat temu pojawiły się sinice zawierające chlorofil – zielony barwnik – który był niezbędny przy tworzeniu atmosfery bogatej w tlen. Wraz z rozwojem planety pojawiła się warstwa ozonu, chroniąca przed promieniowaniem nadfioletowym, w wyniku czego różne formy organizmów, w tym właśnie algi, mogły zasiedlać wody powierzchniowe. Przez około 2,5 miliarda lat glony były jedynymi roślinami występującymi na Ziemi [2:34-5].

Środowiskiem życia alg są wody wszystkich stref geograficznych zarówno słonych, słodkich, jak i ciepłych czy zimnych [1:66]. Niektóre gatunki mogą pojawiać się na podłożach stałych o wysokiej wilgotności, takich jak: lodowce, skały, kory drzew, gleba [3:17].

Algi różnią się między sobą rozmiarem, kolorem i kształtem. Najmniejsze z nich – mikroalgi – to pojedyncze komórki, niewidoczne gołym okiem, które unoszą się na powierzchni wody i tworzą tak zwane fitoplankton [5:36]. Algi wielokomórkowe mogą tworzyć kolonie lub plechy stanowiące z kolei tak zwane podwodne łąki [3:17]. Ich rozmiary mogą przekraczać obszar 100 metrów. W zależności od rodzaju barwnika algi występują na różnych głębokościach wód. Wszystkie gatunki jednak potrzebują światła słonecznego do życia, dlatego w głębinach morskich nie odnaleziono żadnych rodzajów alg [2:36].

W większości glony to rośliny fotoautotroficzne, czyli pobierające pokarm na drodze fotosyntezy, o bardzo dużej produktywności. Tworzą one 70 procent materii bioorganicznej oraz tlenu [3:17].

Astaksantyna – pierwsza wśród alg

Astaksantyna to barwnik karotenoidowy z grupy ksantofili, które to w swojej cząsteczce zawierają tlen [1:70]. Jest to naturalny czerwony barwnik roślin i zwierząt. Występuje między innymi w mięśniach łososia, piórach flemingów, krewetkach, homarach. Jest ona biosyntetyzowana przez mikroglony, które stanowią pokarm skorupiaków i zooplanktonu [4:83-5].

Pozyskuje się ją z alg Haematococcus. Algi te hodowane są na specjalnych farmach mikroalg [5:35-7]. Haematococcus pluvialis to algi należące do gromady Chlorophyta (zielenice) z rodziny Haematococcaceae. Występują w wodach słodkich, w strefach o umiarkowanym klimacie. Gatunek tych glonów znany jest szczególnie z dużej właśnie zawartości astaksantyny [1:70].

Uprawa tego rodzaju glonów nie jest łatwa, gdyż środowisko, w jakich wzrastają, wymaga utrzymania obojętnego pH. Pierwszy etap pozyskiwania astaksantyny odbywa się w zamkniętych systemach stawów o pojemności do 40 000 litrów. Następnie ma miejsce 5-7-dniowy cykl ,,czerwienienia” w otwartych basenach o pojemności do 500 000 litrów.

Po nabraniu czerwonego koloru mikroalgi są zbierane, myte oraz suszone. Ostatnim etapem jest ekstrakcja biomasy przy użyciu nadkrytycznego dwutlenku węgla w celu uzyskania rozłożonej olejożywicy, idealnie czystej i pozbawionej biologicznego bądź chemicznego skażenia. Jest to etap krytyczny dla osiągnięcia prawidłowej stabilności, mocy i czystości produktów z naturalną astaksantyną. Każdy etap produkcji i kultury alg jest monitorowany poprzez badania mikroskopowe, w celu uniknięcia skażenia innymi organizmami. Powyższy opis dotyczy pozyskiwania naturalnej astaksantyny. Na rynku pojawiają się produkty syntetyczne, jednak wykazują one dużo gorsze działanie od naturalnej. Udowodniono, że naturalny ekstrakt z alg jest dwadzieścia razy lepszym antyoksydantem od syntetycznego [5:35-7].

 

HP

 

Ryc. 1. Haematococcus pluvialis. Źródło: http://ingredientsnetwork.com/algatech-launches-5-astapure-news038267.html

Budowa chemiczna astaksantyny

Astaksantyna to chemicznie 3,3’-dihydroksy-beta-karoteno-4,4’-dion, w skrócie nazywana ASTA. W swojej budowie chemicznej posiada dwie grupy hydroksylowe i dwie grupy karbonylowe.

 

astaksantyna wzór

Ryc. 2. Wzór strukturalny astaksantyny.

Źródło:http://nowaalchemia.blogspot.com/2012_07_01_archive.html

Badania nad właściwościami astaksantyny rozpoczęły się w połowie lat dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku. To właśnie te odkrycia naukowe jako pierwsze ukazały niezwykły potencjał tej substancji, jej wpływ na opóźnianie procesu starzenia, wzmacnianie układu odpornościowego i stymulację pracy mózgu [6:22-3]. Badania nad astaksantyną prowadzone są intensywnie cały czas. Warto więc już teraz zrobić pierwsze podsumowanie, mianowicie: astaksantyna jest najsilniejszym przeciwutleniaczem wśród karotenoidów i posiada wiele właściwości, które znajdują zastosowanie w chorobach, zaburzeniach i profilaktyce [1:85]. Ciekawostką jest fakt, że w algach jest ona produkowana w dużych ilościach wtedy, gdy są one narażone właśnie na niekorzystne warunki środowiska. To dzięki astaksantynie trzy miliardy lat temu pierwotne mikroalgi jako pierwsze rośliny przetrwały w najbardziej skrajnych warunkach – od suszy po zlodowacenie. Stąd też glony Haematococcus pluvialis i zawarty w nich barwnik stanowią nieocenione źródło pozytywnych dla organizmu składników.

Właściwości astaksantyny

Właściwości antyoksydacyjne astaksantyny

Antyoksydant to inaczej przeciwutleniacz, czyli substancja zapobiegająca uszkodzeniu komórki przez wolne rodniki albo oksydację. Utlenianie zatem to proces łączenia się tlenu ze złożonymi cząsteczkami metabolicznymi. Wolne rodniki wykazują się dużą niestabilnością i szybko wchodzą w reakcję z innymi związkami, co w efekcie daje negatywny wpływ na organizmu. Rola antyoksydantów to neutralizowanie i usuwanie wolnych rodników. Astaksantyna uchodzi obecnie w nauce za najlepszy przeciwutleniacz [1:70].

Według naukowców łososie mają zdolność i siłę płynąć w górę rwących strumieni, nawet przez siedem dni, właśnie dzięki astaksantynie. W mięśniach tych ryb gromadzi się duża ilość tego antyutleniacza, dzięki czemu są one zdolne do ekstremalnych warunków. Wysiłek fizyczny powoduje natlenienie mięśni, jednak aby zapobiec tworzeniu wolnych rodników w tym mechanizmie ujawnia się rola właśnie antyoksydantów, które mają za zadanie je wymieść. I tak też działa astaksantyna, silniej nawet niż inne przeciwutleniacze. Tę niezwykłą właściwość astaksantyny wykorzystują łososie podczas swoich niezwykłych i wydawałoby się wręcz niemożliwych podróży w górę rzek, czyli pod prąd.

łosoś1

Ryc. 3. Wędrówka łososi. Nowe wyniki badań dowodzą, że wytrzymalość łososi jest większa niż do tej pory zakładano, co dowodzi ich wręcz niezniszczalny kod genetyczny.

Źródło:http://www.spiegel.de/fotostrecke/rotlachse-wandern-als-lebensaufgabe-fotostrecke-66332-5.html

Badania prowadzone przez naukowców w 1996 roku mające na celu porównanie zdolności ,,wymiatania” tlenu singletowego dowodzą, że astaksantyna jest 550 razy silniejszym antyoksydantem od witaminy E oraz 11 razy skuteczniejsza od beta-karotenu.

Kolejny eksperyment, przeprowadzony na Uniwersytecie w Creighton, polegał na porównaniu naturalnej astaksantyny do kilku specyfików, które zawierały syntetyczną astaksantynę lub inne znane antyoksydanty. Wyniki ponownie potwierdziły większą skuteczność astaksantyny.

Działanie astaksantyny:

  1. Wielotorowo w zwalczaniu stanów zapalnych; mechanizm ten jest ściśle powiązany z jej właściwościami antyoksydacyjnymi.
  2. Na narząd wzroku i proces widzenia: obniża przemęczenie oka, poprawia akomodację gałki ocznej.
  3. Ochronny wpływ na układ sercowo-naczyniowy.
  4. Wspomagająca w walce z bakteriami Helicobacter pylori wywołującymi przewlekłe zapalenia żołądka.
  5. Stymuluje zdolność poczęcia.
  6. Chroni przed nowotworami.
  7. Zapobiega problemom nefropatii cukrzycowej.
  8. Chroni skórę przed fotostarzeniem. I ten aspekt skupia naszą uwagę, o czym poniżej.

Działanie astaksantyny jako wewnętrzny filtr przeciwsłoneczny

Ekspozycja skóry na nadmierne promieniowanie słoneczne skutkuje szeregiem negatywnych zmian znanych jako fotostarzenie. Spustoszenie w warstwach skóry powoduje zarówno promieniowanie UVA, sięgające nawet do tkanki podskórnej, a także UVB penetrujące naskórek. Przewlekłe działanie promieni słonecznych powoduje pogrubienie, brak elastyczności, a w kolejnym etapie następuje ścieńczenie i zanik. Szczególnie charakterystyczne zmiany dotyczą tkanki łącznej, gdzie dochodzi do zasadochłonnego zwyrodnienia kolagenu, jak również do zjawiska zwanego elastozą, które polega na tworzeniu się nieprawidłowo zbudowanych włókien elastylowych. To właśnie elastoza jest klinicznym i histologicznym wyznacznikiem fotostarzenia się skóry. Zmiany, które pojawiają się pod wpływem promieniowania i są zauważalne gołym okiem to: przebarwienia, plamy soczewicowate, barwnikowe postacie raków podstawnokomórkowych i wiele innych [7:124].

Pierwsze badania nad astaksantyną pod kątem ochrony przeciwsłonecznej były przeprowadzone w 1995 roku na gatunku bezwłosych myszy. Połowa tej grupy kontrolnej była od urodzenia karmiona mieszanką astaksantyny, beta-karotenu, retinolu. Po 4 miesiącach połowa myszy karmionych przeciwutleniaczami i połowa myszy, która takowych nie otrzymywała, została wyeksponowana na promienie UV. Po naświetleniu ustalono za pomocą specjalnych markerów stopień uszkodzenia skóry. Okazało się, że astaksantyna sama lub w połączeniu z retinolem była najskuteczniejsza w zapobieganiu fotostarzenia. Również na bezwłosych myszach przebadano działanie miejscowe astaksantyny. Zwierzęta podzielono na trzy grupy, z których jedna była kontrolną, druga pokryta zwykłym olejkiem, a trzecia astaksantyną w postaci olejku. Po 18. tygodniach ekspozycji na promieniowanie UVB okazało się, że myszy pokryte astaksantyną były w o wiele większym stopniu mniej objęte zmianami po promieniowaniu niż pozostałe dwie grupy. Ponadto odnotowano poprawę kondycji kolagenu w skórze. Dodatkowo badanie to wykazało, że astaksantyna redukuje produkcję melaniny, co objawia się rozjaśnieniem skóry, zapobieganiem powstawania piegów i przebarwień.

W kolejnych badaniach przeprowadzonych z kolei w 2002 roku przez T. Lorenza na grupie 20 osób, udowodniono, że astaksantyna zwiększa odporność na oparzenia słoneczne już po dwóch tygodniach stosowania w dawce 4 mg dziennie.

Wpływ astaksantyny na skórę przebadano w Japonii, Kanadzie i Europie. W Japonii eksperymentowi poddano grupę czterdziestoletnich kobiet. Część z nich przyjmowała za każdym razem inne preparaty, na przykład: omega-3, pochodne witaminy E, kwasy tłuszczowe. Każdy z suplementów był wzbogacony o astaksantynę. Po 4 tygodniach kobiety przyjmujące astaksantynę zauważyły znaczną poprawę kondycji skóry. Przede wszystkim skóra była lepiej nawilżona z mniejszymi obrzękami wokół oczu, bardziej elastyczna. Osoby przyjmujące placebo nie odnotowały poprawy.

Eksperyment w Kanadzie z kolei polegał na podzieleniu ankietowanych na trzy grupy.         Pierwsza z nich przyjmowała astaksantynę w połączeniu z kwasami tłuszczowymi i glikozaminoglikanami doustnie, natomiast miejscowo aplikowano glikozaminoglikany. Druga grupa otrzymywała doustny suplement z astaksantyną, miejscowo tylko placebo. Trzecia grupa stosowała tylko krem z glikozaminoglikanami. Po trwającym dwanaście tygodni eksperymencie poddane badaniu osoby z grupy pierwszej oceniały parametry: drobne zmarszczki, odcień cery, ziarnistość cery, szorstkość skóry, elastyczność, nawilżenie. Grupa pierwsza odnotowała poprawę wszystkich powyższych kryteriów, a stopień spełnienia oczekiwań oceniła na 88%. Ankietowanych z grup drugiej i trzeciej pytano o elastyczność i nawilżenie skóry. Grupa druga doświadczyła znaczącej poprawy nawilżenia, a grupa trzecia jedynie elastyczności.

Trzeci eksperyment przeprowadzono w Europie i był podobny do japońskiego. Badane osoby przyjmowały preparat z astaksantyną i dwoma innymi składnikami w dawce 5 mg na dzień. Po zakończeniu badania odnotowano redukcję drobnych zmarszczek, widoczną poprawę spoistości i ogólnego wyglądu skóry o 78% [5:22-3].

Podsumowując, należy zwrócić uwagę, że określenie astaksantyny jako „królowej” wśród karotenoidów nie jest w żadnym razie na wyrost. Jej moc tkwi bowiem w jej specyficznej budowie, która to właśnie stanowi o jej przewadze nad innymi karotenoidami. Stąd jej szerokie zastosowanie w kosmetologii jako nie tylko substancji opóźniającej procesy starzenia organizmu, ale jako substancji prozdrowotnej ze względu na szerokie spektrum działania antyoksydacyjnego.

Piśmienncitwo

[1] Molski M, Nowoczesne składniki kosmetyków. Poznań:Kosmoprof;2013.

[2] Schwarz G, Leki i kosmetyki z morskiej apteki. Warszawa:Amber;2005.

[3] Czerpak R, Trypuć-Jabłońska A, Roślinne surowce kosmetyczne. Wrocław:MedPharm;2008.

[4] Igielska-Kalwat J, Gościańska J, Nowak J, Zastosowanie astaksantyny w preparatach kosmetycznych. Kosm Estet 2013;2.

[5] Capelii B, Cysewski G, Astaksantyna. Naturalna astaksantyna. Królowa karotenoidów. Holualoa:Cyanotech Corporation;2006.

[6]Gilbere G, Protecting Yourself Against Neurodegenerative Diseases. Total Health 2014;1.

[7] Jasiel-Walikowska E, Placek W, Roszkiewicz J, Bezpośrednie i odległe efekty biologiczne działanie promieniowania słonecznego na zdrową skórę. Derm Estet 1999;3.