ก่อนจะมารู้จักแอสต้าแซนทิน เรามารู้จักแคโรทีนอยด์กันก่อน
แคโรทีนอยด์เป็นรงค์วัตถุที่ผลิตโดยพืช และจุลชีพ(microorganisms)
โครงสร้างโมเลกุลประกอบไปด้วยหน่วยไอโซพรีน (isoprene
unit) จำนวน 8 หน่วยที่เกิดพันธะโควาเลนต์ (covalent bond) กัน
และมีลักษณะเป็นพันธะคู่สลับกับพันธะเดี่ยวเป็นสายยาว ซึ่งเรียกว่า conjugated
bond (รูปที่ 1) โดยอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้อิสระ
ซึ่งเรียกว่าปรากฏการ resonance ทำให้พันธะคู่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้ (รูปที่ 2)
ด้วยคุณสมบัตินี้ทำให้แคโรทีนอยด์มีความสามารถในการดูดกลืนแสงและมีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระได้
รูปที่ 1 Conjugated Bond |
รูปที่ 2 การเกิด Resonance |
แคโรทีนอยด์แบ่งออกเป็น
2 ประเภทใหญ่คือ
Hydrogenated carotenoid หรือ กลุ่ม carotene
เป็นแคโรทีนอยด์ที่มีสายไฮโดรคาร-บอนทำให้เป็นสารที่ไม่มีขั้ว
และละลายได้ในน้ำมัน เช่น ไลโคพีน (lycopene) เบต้าแคโรทีน (Beta
carotene) และ เอลฟา แคโรทีน เป็นต้น
Oxygenated carotenoid
หรือ กลุ่ม xanthophylls
เป็นแคโรทีนอยด์ที่มีอะตอมของออกซิเจนในโมเลกุลจึงเป็นสารที่มีขั้วมากกว่ากลุ่มแรกและละลายในน้ำมันได้น้อยกว่า
เช่น ลูทีน (lutein) ซีแซนทีน (Zeaxanthin)
และ แอสตาแซนทีน(astaxanthin)
แอสต้าแซนทิน(Astaxanthin)คือ?
รงค์วัตถุสีแดงเข้มที่อยู่ในกลุ่มของแคโรทีนอยด์(Carotenoid)ที่มีอะตอมออกซิเจน(Oxygenated
carotenoid) หรือกลุ่มแซนโทฟิล(Xanthophyll)
แหล่งของแอสต้าแซนทินที่พบในอาหารของเราจะพบในสัตว์ทะเลที่มีรงควัตถุสีส้มแดง
เช่น ปลาแซลมอน, ปู และกุ้งเป็นต้น ซึ่งแตกต่างจากแคโรทีนอยด์อื่นๆที่พบในผัก
และผลไม้ สัตว์เหล่านี้ไม่ได้ผลิตแอสต้าแซนทินเอง
แต่ได้มาจากอาหารที่กินคือสาหร่าย และแพลงตอนที่ผลิตแอสต้าแซนทินได้
เช่นเดียวกับนกฟลามิงโก้สีชมพูของมันคือแอสต้าแซนทินที่มาจากอาหารของมันคืออาร์ทีเมีย
หรือ ไรน้ำเค็ม และสาหร่าย
ปริืมาณแอสต้าแซนทินในแหล่งต่างๆในธรรมชาติ(1) |
Haematococcus
pluvialis สาหร่ายสีเขียวซึ่งถือว่าเป็นแหล่งแอสต้าแซนทินในปริมาณมากที่สุดที่พบในธรรมชาติ
โดยสาหร่ายชนิดนี้จะผลิตแอสต้าแซนทินเมื่อมีสิ่งแวดล้อมที่กดดันมากระตุ้น เช่น
การขาดอาหาร, ระดับความเค็มในน้ำมากเกินไป, อุณหภูมิอากาศที่ร้อนจัด และการได้รับรังสียูวีจากแสงอาทิตย์(2)
สาหร่ายผลิตสารแอสต้าแซนทินออกมาเพื่อต้านความกดดันต่างๆจากสิ่งแวดล้อม
และทำให้มันสามารถมีชีวิตอยู่รอดได้ในภาวะสิ่งแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม
ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่มาของประโยชน์ของแอสต้าแซนทินซึ่งประโยชน์ที่เด่นชัดมากคือ
การต้านออกซิเดชั่น
แอสต้าแซนทินมีความสามารถในการต้านออกซิเดชั่นสูงมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งการต้านออกซิเดชั่นที่เกิดจากรังสี
เช่นรังสียูวี เมื่อออกซิเจนในอากาศถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวีในแสงแดดจะทำให้ออกซิเจนกลายเป็นออกซิเจนอะตอมอิเล็กตรอนเดี่ยว(Singlet Oxygen)
ซึ่งไม่สเถียรพร้อมที่จะทำปฏิกิริยาตลอดเวลาสามารถทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นต่างๆและเกิดอนุมูลอิสระได้
นอกจากนั้นตัวมันเองยังมีความสามารถในการทำลาย DNA ทำให้เกิดภาวะบกพร่องต่างๆในร่างกายได้ แอสต้าแซนทินมีประสิทธิภาพในการต้าน singlet oxygen ทั้งในสารละลายน้ำมันและน้ำโดยมากกว่าสารต้านอนุมูลอิสระตัวอื่นๆหลายตัวได้แก่
วิตามินอี เบต้าแคโรทีน แคโรทีนอยด์อื่นๆ โพลีฟีนอล วิตามินซี โคเอ็นไซม์คิวเท็น
และอัลฟาไลโปอิกเป็นต้น(3,4)
สามารถกำจัดอนุมูลเปอร์ออกซิล อนุมูลไฮดรอกซิล
และกรดไฮโปคลอรัส(เกิดจากการกำจัดสิ่งแปลกปลอมของเม็ดเลือดขาว)ได้ดีกว่าวิตามินอี
ลูทีน ไลโคปีน และเบต้าแคโรทีนและสามารถยับยั้งการออกซิเดชั่นของไขมันที่เกิดจากอนุมูลเปอร์ออกซิลได้มากกว่าวิตามินอี
100 เท่า (2,4)
การที่แอสต้าแซนทินเป็นแซนโทฟิลซึ่งมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบทำให้มีโครงสร้างทั้งในส่วนที่ละลายน้ำและน้ำมันจึงสามารถปกป้องเซลล์ตั้งแต่เยื้อหุ้มเซลล์ชั้นนอก(น้ำ)
จนไปถึงเยื้อหุ้มเซลล์ชั้นใน(ไขมัน)
และยังมีส่วนช่วยให้ร่างกายดูดซึมได้ดีกว่ากลุ่มแคโรทีนซึ่งมีแต่ส่วนละลายน้ำมันอย่างเดียว
เช่นเบต้าแคโรทีน และไลโคปีน(2,4)
รูปแสดงโครงสร้างแอสต้าแซนทินซึ่งประกอบไปด้วยส่วนมีขั้ว ไม่มีขั้ว และมีขั้ว(2) |
รูปแสดงความสามารถในการยึดเกาะเยื้อหุ้มเซลล์จากภายนอกถึงภายใน(4) |
แอสต้าแซนทินเป็นสารต้านออกซิเดชั่นที่ไม่มีคุณสมบัติเป็นโปรออกซิเดนท์(Pro oxidant)(4)
ซึ่งโปรออกซิเดนท์คือ สารที่เมื่อไปยับยั้งการเกิดออกซิเดชั่นแล้วตัวเองกลายเป็นตัวออกซิไดซ์หรืออนุมูลอิสระซะเองและทำให้เกิดภาวะเครียดออกซิเดชั่นภายในร่างกาย
ตัวอย่างสารต้านอนุมูลอิสระที่มีคุณสมบัติเป็นโปรออกซิเดนท์ได้แก่ วิตามินซี,
วิตามินอี และเบต้าแคโรทีน เป็นต้น ซึ่งการได้รับวิตามินซี, วิตามินอี
และเบต้าแคโรทีนมากเกินความสมดุลของร่างกายแทนที่จะเกิดผลดีแต่กลายเป็นผลเสียได้
นอกจากตัวแอสต้าแซนทินเองจะเป็นตัวกำจัดอนุมูลอิสระแล้วยังเพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระภายในร่างกาย(Endogenous antioxidant defense)โดยกระตุ้นการแสดงออกของเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ต้านออกซิเดชั่น(2)
การศึกษาความสามารถในการต้านออกซิเดชั่นในมนุษย์
ผู้ที่ถูกศึกษา
|
ปริมาณ
แอสต้าแซนทิน
|
ระยะเวลา
|
ผล
|
ชายสุขภาพดี
|
4 มก.
|
3 เดือน
|
การเกิดออกซิเดชั่นของไขมันลดลง
|
ชายสุขภาพดีแต่สูบบุหรี่
|
5, 20, 40 มก.
|
3 สัปดาห์
|
การเกิดออกซิเดชั่นของไขมันลดลง
และประสิทธิภาพการต้านอนุมูลอิสระเพิ่มขึ้น
|
คนอ้วน
|
5, 20 มก.
|
3 สัปดาห์
|
การเกิดออกซิเดชั่นของไขมันลดลง
และประสิทธิภาพการต้านอนุมูลอิสระเพิ่มขึ้น
|
ข้อมูลรวบรวมจาก(2)
การป้องกันโรคทางเมตาบอลิซึม(Metabolic Disease)
โรคทางเมตาบอลิซึม คือโรคที่ร่างกายเรามีกระบวนการเมตาบอลิซึมที่ผิดไป
ร่างกายผลิตอนุมูลอิสระมากผิดปรกติ มีการอักเสบเพิ่มมากขึ้น เกิดภาวะดื้ออินซูลินทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่าปรกติ
และมีการสะสมของไขมันตามส่วนต่างๆ เช่นหลอดเลือด ตับ ซึ่งจะก่อให้เกิดโรคต่างๆ
เช่น โรคหัวใจ โรคไขมันพอกตับ และโรคเบาหวานเป็นต้น
โรคทางเมตาบอลิซึมบ้านเราอาจเรียกว่าโรคอ้วนลงพุง
เนื่องจากผู้ที่มีภาวะของโรคนี้มักมีการสะสมไขมันบริเวณหน้าท้องเยอะทำให้อ้วนบริเวณพุงมากกว่าบริเวณอื่นๆ
ภาวะเครียดออกซิเดชั่นเป็นรากฐานสาเหตุของการเกิดโรคทางเมตาบอลิซึม
เนื่องจากแอสต้าแซนทินเป็นสารที่มีความสามารถในการต้านออกซิเดชั่นสูงจึงอาจมีส่วนช่วยในการป้องกัน
หรือบรรเทาโรคนี้ได้
ที่มาของข้อมูลประกอบรุปภาพ(2) |
ที่มาของข้อมูล
- Wikipedia.(2013). Astaxanthin(online). Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Astaxanthin[October 28, 2013]
- Yang, Y., Kim, B., & Lee, J. Y. (2013). Astaxanthin Structure, Metabolism, and Health Benefits.
- Guerin, M., Huntley, M. E., & Olaizola, M. (2003). < i> Haematococcus</i> astaxanthin: applications for human health and nutrition. TRENDS in Biotechnology, 21(5), 210-216.
- Yamashita, E. Astaxanthin as a Medical Food. Functional Foods in Health and Disease 2013; 3(7):254-258