Astaxantina

ASTAXANTINA

L'astaxantina è un carotenoide che è in grado di posizionarsi all'interno delle membrane cellulari e delle lipoproteine ​​circolanti con una potente azione antiossidante e anti-infiammatoria

(McNulty HP, Byun J, Lockwood SF, et al. Differential effects of carotenoids on lipid peroxidation due to membrane interactions. X-ray diffraction analysis. Biochim Biophys Acta 2007;1768:167-174 ; Iwamoto T, Hosoda K, Hirano R, et al. Inhibition of low-density lipoprotein oxidation by astaxanthin. J Atheroscler Throm 2000;7:216-222.). 

Inoltre l’Astaxantina è in grado di proteggere efficacemente anche il sistema a doppia membrana dei mitocondri, al punto di potenziare la loro produzione di energia efficiency (Wolf AM, Asoh S, Hiranuma H, et al. Astaxanthin protects mitochondrial redox state and functional integrity against oxidative stress. J Nutr Biochem 2010;21:381-389).

Come integratore alimentare, astaxantina dimostra un eccezionale serie di vantaggi, per lo più a molto modeste assunzioni dietetiche (40 mg / die o meno).

Grazie al suo colore rosso intenso l’astaxantina ravviva il corpo, la pelle o l’esoscheletro di animali, come i granchi, gamberi, krill, aragoste, salmone, gamberetti, e trote.

L’Astaxantina, pur essendo possibile sintetizzarla chimicamente anche se con un profilo molecolare diverso, viene prodotta principalmente mediante culture di alghe unicellulari Haematococcus pluvialis (Satoh A, Ishikura M, Murakami N, et al. The innovation of technology for microalgae cultivation and its application for functional foods and the nutraceutical industry. In: Bagchi D, Lau FC, Ghosh DK, eds. Biotechnology in Functional Foods and Nutraceuticals. Boca Raton, FL: CRC Press; 2010:313-330).

Astaxantina (3,3 '-diidrossi-beta, beta-carotene 4,4 '-dione) appartiene alle xantofille, una sottoclasse dei carotenoidi. Nella sua struttura molecolare essa ha un ossigeno che la distingue dal beta-carotene e altre molecole della sottoclasse del carotene.5 La molecola di astaxantina ha una forma allungata, con una struttura polare alle estremità della molecola e una zona apolare nel mezzo. Le parti polari sono i due anelli posti all’estremità che presentano una potente capacità di legare i radicali liberi e altri ossidanti principalmente in ambiente acquoso ma anche i assenza di acqua.

I legami presenti nella astaxantina naturale generano molti isomeri della stessa molecola tuttavia come integratore viene utilizzato l’isomero “All-Trans”

La forma libera dell’astaxantina è piuttosto rara negli organismi, nei quali la troviamo coniugata con proteine oppure esterificata con uno o due acidi grassi. Si trova commercializzata come acilestere per più del 99% quando proviene dall’ Haematococcus pluvialis oppure per l’80% quando proviene dai krill (Yuan JP, Peng J, Yin K, Wang JH. Potential health-promoting effects of astaxanthin: a high-value carotenoid mostly from microalgae. Mol Nutr Food Res 2011;55:150-165. ; Takaichi S, Matsui K, Nakamura M, et al. Fatty acids of astaxanthin esters in krill determined by mild mass spectrometry. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 2003;136:317-322.)

Somministrando astaxantina esterificata, l’assorbimento a livello degli enterociti avviene mediante diffusione passiva e nel sangue troviamo esclusivamente l’astaxantina libera combinata con i chilomicroni. Tramite questi arriva al fegato dove non viene trasformata in vitamina A oppure in composti simili e incorporata nelle LDL e nelle HDL ed distribuita ai tessuti mediante la circolazione. Da un punto di vista farmacocinetico si è constato che mentre una dose di 10mg di astaxantina permane nel sangue per 24 ore, una dose di 100mg rimane per 76 ore. (Coral-Hinostroza GN, Ytrestoyl T, Ruyter B, Bjerkeng B. Plasma appearance of unesterified astaxantin geometrical E/Z and optical R/S isomers in men given single doses of a mixture of optical 3 and 3’R/S isomers of astaxanthin fatty acyl diesters. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol 2004;139:99-110). Inoltre l’astaxantina viene meglio assorbita se assunta subito dopo i pasti rispetto all’assunzione a stomaco vuoto ed era circa il 40% meno biodisponibile nei soggetti che fumavano (Okada Y, Ishikura M, Maoka T. Bioavailability of astaxanthin in Haematococcus algal extract: the effects of timing of diet and smoking habits. Biosci Biotechnol Biochem 2009;73:1928-1932.)

 Studi sperimentali confermano che l’astaxantina ha una grande capacità di neutralizzare i radicali liberi e altre attività ossidanti nelle zone non-polari (idrofobiche) degli aggregati fosfolipici così come lungo le estremità polari (idrofiliche) (Fassett RG, Coombes JS. Astaxanthin: a potential therapeutic agent in cardiovascular disease. Mar Drugs 2011;9:447-465.)

Su un modello di membrana composto da fosfatidilcolina e colesterolo vennero confrontate l’azione perossidativa indotta da un graduale aumento della temperatura da parte di astaxantina, zeaxantina, luteina, beta-carotene, e licopene. Si vide che soltanto l’astaxantina riduceva la per ossidazione (del 41%) e conservava la struttura della membrana (McNulty HP, Byun J, Lockwood SF, et al. Differential effects of carotenoids on lipid peroxidation due to membrane interactions. X-ray diffraction analysis. Biochim Biophys Acta 2007;1768:167-174.)

Anche altri studi confermarono l’effetto anti-perossidativo dell’astaxantina (Horton R. Vioxx, the implosion of Merck, and aftershocks at the FDA. Lancet 2004;364:1995-1996. ;  Mason RP, Walter MF, McNulty HP, et al. Rofecoxib increases susceptibility of human LDL and membrane lipids to oxidative damage: a mechanism of cardiotoxicity. J Cardiovasc Pharmacol 2006;47:S7-S14.)

La supplementazione di Astaxantina in vivo protegge le LDL umane dall’attacco ossidativo (Iwamoto T, Hosoda K, Hirano R, et al. Inhibition of low-density lipoprotein oxidation by astaxanthin. J Atheroscler Throm 2000;7:216-222) e può ridurre perossidazione lipidica (Karppi J, Rissanen TH, Nyyssonen K, et al. Effects of astaxanthin supplementation on lipid peroxidation. Int J Vitam Nutr Res 2007;77:3-11)

 Le membrane cellulari sono particolarmente vulnerabile ai radicali liberi o all’attacco ossidativo, grazie al loro contenuto di acidi grassi polinsaturi acidi e alle loro attività metaboliche, che endogenamente generano radicali liberi e di altri ossidanti. (Hulbert AJ, Pamplona R, Buffenstein R, Buttemer WA. Life and death: metabolic rate, membrane composition, and life span of animals. Physiol Rev 2007;87:1175-1213.)

Nella sua posizione attraverso la membrana, astaxantina fornisce delle azioni antiossidanti versatili, tra cui: 1,8,9
➧ donazione di elettroni agli elettroni spaiati in modo da neutralizzare i radicali liberi;
➧ sottrazione ("astrazione") di un elettrone spaiato, in modo tale da neutralizzare un radicale;
➧ formazione di un legame con il radicale per ottenere un "Addotto" non reattivo;
➧ conduzione degli elettroni o dell’energia elettronica sulla membrana (Figura 2);
➧ neutralizzazione di specie radicali dell’azoto, dello zolfo, o del carbonio, oltre all'ossigeno, e
➧ portare l’energia molecolare netta a un livello molto basso e quindi fornire resistenza alla trasformazione in molecola pro-ossidante.

 Trial clinici

Le persone che sono in sovrappeso o obesi tendono ad una maggiore manifestare "stress ossidativo", quando confrontato agli individui all'interno del peso normale range.22

In un Studio coreano randomizzato controllato e in doppio cieco, l’astaxantina "normalizzava" lo stress ossidativo in individui con peso elevato (BMI>25).2