สารสกัดจากสาหร่าย "แอสต้าแซนทิน" super antioxidant

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

1. Wikipedia.(2013). Astaxanthin(online). Available:  http://en.wikipedia.org/wiki/Astaxanthin[October 28, 2013]
2. Yang, Y., Kim, B., & Lee, J. Y. (2013). Astaxanthin Structure, Metabolism, and Health Benefits.
3. 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.
4. Yamashita, E. Astaxanthin as a Medical Food. Functional Foods in Health and Disease 2013; 3(7):254-258