Астаксантин () — каротиноид, имеющий по сравнению с бета-каротином два дополнительных атома кислорода на каждом из шестичленных колец, относящийся к группе ксантофиллов. Наличие хромофорных групп (сопряжённых двойных связей и хиноидных группировок в кольцах) придаёт астаксантину насыщенный красный цвет. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е161j.

Нахождение в природе Впервые астаксантин был выделен из омаров в 1938 году. Астаксантин присутствует в большинстве водных организмов, имеющих красную окраску, и был обнаружен в тканях различных рыб, креветок, птиц и растений. Красный цвет мяса лососёвых рыб обусловлен именно наличием в нём астаксантина. Содержание варьируется как между видами, так и между особями, поскольку оно сильно зависит от рациона питания и условий жизни. Астаксантин и другие химически родственные аста-каротиноиды также были обнаружены у ряда видов лишайников в арктической зоне.

Характерная окраска перьев фламинго, а также сетчатки перепелов обусловлена присутствием астаксантина.

Явление, известное как красный снег, также объясняется размножением водорослей, содержащих астаксантин.

Организм человека вырабатывать астаксантин не может.

Источники астаксантина

Основными природными источниками астаксантина являются следующие: +ИсточникСодержание астаксантинаЛососевые:мг/кгНерка26—38Радужная форельдо 25Кижуч10—21Кета, арктический голецменее 10Планктон~ 60 ppmКриль: тихоокеанский криль (Euphausia pacifica), антарктический криль (Euphausia superba)~ 120 ppmСеверная креветка (Pandalus borealis)~ 1200 ppm% на сухое веществоTremellomycetes (Xanthophyllomyces dendrorhous)0,5Labyrinthulomycetes (Thraustochytrium sp.)0,2Зелёные водоросли (Chlorophyta):Haematococcus pluvialis3,8Neochloris wimmeri0,6Хлорококк (Chlorococcum)0,2 Водоросль Haematococcus pluvialis является важнейшим источником астаксантина для промышленного получения. При нормальных условиях она имеет зелёную окраску, но при уменьшении количества пищи переходит в состояние покоя, и для защиты от ультрафиолета и окисления начинает вырабатывать астаксантин.

Биосинтез

В процессе биосинтеза астаксантина три молекулы изопентенилпирофосфата (IPP) и одна молекула диметилаллилпирофосфата (DMAPP) объединяется изомеразой IPP и превращается в геранилгеранилпирофосфат (GGPP) синтазой GGPP. Две молекулы GGPP затем соединяются фитоинсинтазой с образованием фитоена. Затем под действием фитоендесатуразы в молекуле фитоена образуются четыре двойные связи с образованием ликопина. После десатурации ликопенциклаза сначала образует γ-каротин, превращая один из ациклических концов ликопина в β-кольцо, а затем превращает другой конец в форму β-каротина. Гидролазы (синие стрелочки) ответственны за включение двух 3-гидроксигрупп, а кетолазы (зелёные стрелочки) за добавление двух 4-кетогрупп, пока не будет получена конечная молекула, астаксантин.

Синтетический астаксантин имеет отличный от природного молекулярный профиль — в природе астаксантин может присутствовать не только в свободной форме, но и в форме моно- и диэфиров (так, в антарктическом криле до 65 % астаксантина содержится в виде диэфира, в водорослях — до 70 % в виде моноэфира, а в красных дрожжах — 100 % в свободной форме), при этом клиническая значимость данного факта не ясна.

Химический синтез астаксантина В промышленном производстве используется эффективный синтез из изофорона (цис-3-метил-2-пентен-4-ин-1-ола) и симметричного C10-диальдегида в сочетании с реакцией Виттига в метаноле, этаноле или их смеси с выходом до 88 %Krause, Wolfgang; Henrich, Klaus; Paust, Joachim; et al. Preaparation of Astaxanthin. DE 19509955. 9 March 18, 1995.

Применение Объём производства астаксантина в 2018 году составил приблизительно 600 млн долларов США. Основными факторами, способствующими росту потребления астаксантина, стали расширение индустрии кормов для животных, растущий спрос на натуральные корма для аквакультуры, рост рынка пищевых добавок и косметики.

У рыб астаксантин оказывает положительное влияние на улучшение репродуктивности, качества потомства, рост, выживаемость и концентрацию витамина А в тканях, способствует улучшению иммунного статуса.

Использование астаксантина как добавки к корму для рыб способствует его накоплению в тканях, придавая желаемую окраску.

Использование астаксантина в составе корма для рыб разрешено FDA.

Астаксантин находит применение при выращивании свиней и крупного рогатого скота, а также на птицефермах, и позволяет значительно увеличить выживаемость молодняка.

Влияние на организм человека Астаксантин оказывает влияние на биохимические процессы, происходящие практически во всех органах и тканях человека. +Антиоксидантная и противовоспалительная активностьАктивность астаксантина как антиоксиданта почти в 10 раз выше активности зеаксантина, лютеина, кантаксантина и бета-каротина, и в 100 раз — альфа-токоферола. Астаксантин увеличивает устойчивость клеточных мембран, препятствуя проникновению через липидный слой веществ, способствующих перекисному окислению липидов, а также может обеспечивать дополнительную защиту от повреждений, вызываемых свободными радикалами.

При приёме астаксантина показан клинически значимый антиоксидантный эффект, особенно в группах, восприимчивых к окислительному стрессу (курильщики, лица с ожирением и избыточной массой тела), и отмечена нормализация биохимических показателей окислительного стресса у людей с избыточным весом.Влияние на иммунную системуПриём астаксантина увеличивал общее число Т- и В-клеток относительно плацебо, а также цитотоксическую активность естественных киллерных клеток.Влияние на липидный профильПри испытании на относительно здоровых добровольцах астаксантин значимо увеличивал уровень ЛПВП и способствовал снижению уровня триглицеридов.Влияние на кровь и кровеносную системуАстаксантин значительно снижал уровень гидроперекисей в эритроцитах, улучшал реологические показатели крови, что позволяет предположить положительное влияние на микроциркуляцию крови.Влияние на когнитивные функцииИмеются данные о положительном влиянии астаксантина по таким показателям как приостановка деградации когнитивных функций, вызванная возрастными изменениями у людей с "забывчивостью", была отмечена положительная тенденция в течении заболевания, улучшение способности к запоминанию у мышей.Влияние на кожуВ исследованиях на небольшой группе (30 здоровых женщин в течение 8 недель по 6 мг в день в форма БАДа и 2 мл в день нанесением на кожу; второе исследование с плацебо на 36 мужчинах) показано положительное влияние на разглаживание морщин, увлажнение, тон кожи, эластичность, гладкость, отёчность и пигментные пятна, отмечено увлажнение сухой кожи, исчезновение угрей.

Есть данные о том, что астаксантин может способствовать предотвращению появления возрастных пигментных пятен.Влияние на зрениеОтмечено положительное влияние астаксантина на остроту зрения даже у здоровых людей, а также снижение утомляемости глаз, положительное влияние при старческой дальнозоркости благодаря улучшению сократительной способности папиллярной мышцы.

Безопасность и токсичность В экспериментах на животных показано, что астаксантин в высоких дозах не проявляет каких-либо побочных эффектов, включая острую токсичность, тератогенность, эмбриотоксичность и репродуктивную токсичность.

Астаксантин не проявляет мутагенных и кластогенных свойств.

В организме человека астаксантин не способен превращаться в витамин А, поэтому риск гипервитаминоза А при его избыточном потреблении отсутствует.

Примечания

Категория:Каротиноиды Категория:Красители Категория:Аквариумистика Категория:Антиоксиданты Категория:Биологически активные вещества Категория:Биологически активные добавки Категория:Пищевые добавки