Jak souvisí atraktivní zbarvení některých potravin a přírodní antioxidant se snadno dostupnou látkou s protirakovinným účinkem? Tím vším, a nejen tím je astaxanthin – červený sekundární karotenoid, který produkuje jednobuněčná řasa a také některé kvasinky a bakterie. Letos vědci publikovali článek o nevídané síle jeho účinku.

K čemu té řase je?

Buňky některých řas musejí čelit mnoha nesnázím, jelikož často obývají nestabilní prostředí, jako jsou např. na slunci vysychající kaluže. Odpařující se voda neposkytuje dostatečnou ochranu proti toxickému UV záření a v buňkách začínají vznikat škodlivé radikály, které umí astaxanthin zhášet díky svým antioxidačním schopnostem. Ve své ochranné funkci takřka dokonalý astaxanthin navíc umí pohlcovat UV záření jako takové, čímž zamezuje zahlcení ostatních obranných mechanismů buňky.

Tento pigment se získává z řasy Haematococcus pluvialis. Její buňky se zbarvují do červena, z čehož pochází i její odborný název (z řec. haema – krev a z lat. coccus – zrno, semeno).

Čemu vděčí lososová barva za svůj zjev?

Typickou barvu dává lososímu masu právě astaxanthin. Skrz zooplankton požírající tyto řasy se dostává až do vyššího stupně potravního řetězce a ukládá se v tkáních predátorů. Výrobci pak živočišné produkty často uměle dobarvují, aby byly vizuálně atraktivnější. Jednoduchou spektrofotometrickou analýzou barvy masa pak lze např. zjistit, který losos pochází z divokého chovu a který z komerčních sádek (Ljungqvist et al. 2012).

Získávání této látky z živých buněk biotechnologickými procesy je stále finančně nákladný proces, a tudíž se těší větší oblibě astaxanthin syntetický, vytvořený potravinářskými chemiky jako levnější alternativa toho přírodního. S tím, jak vzdělaná veřejnost stále více vyžaduje přirozeně pigmentované lososy a další mořské plody, roste i tlak na regulace, které prosazují používání přírodních krmných složek, a tak se astaxanthin z řasy Haematococcus zřejmě bude nadále stávat vyhledávaným artiklem, který si získá vyšší cenu než jeho syntetická alternativa. Podobný příběh se odehrál v případě vitamínu E a β-karotenu.

Narůstající trend zájmu o přírodní potraviny otevírá dveře k lukrativním příležitostem pro výrobce, kteří se rozhodnou investovat do průmyslové produkce astaxanthinu. Vzhledem ke zvyšující se popularitě trhu s přírodními a zdraví prospěšnými produkty se tak může jednat o jedinečnou šanci pro ty, jež chtějí uspět v oblasti zdravé výživy a přírodních doplňků.

‍

‍

Jaké zdravotní výhody nám astaxanthin přináší?

Vědci zaznamenali zlepšení zdravotního stavu pacientů i laboratorních zvířat při aplikaci astaxanthinu proti popáleninám od slunce, zánětům, gastritidě, a dokonce i žaludečním vředům. Mnohé studie prokázaly též jeho pozitivní účinek na bolest svalů a kloubů, vysoký cholesterol, menstruační bolesti a cukrovku. Denní dávka – pouhých 3,6 mg – by měla zajistit veškeré tyto výhody. Konzumace astaxanthinu navíc prokazatelně nepředstavuje žádné zdravotní riziko pro lidský organismus (Guerin et al. 2003).

Krvavá řasa může pomáhat proti rakovině

Pověst potenciálního všeléku nekazí astaxanthinu ani studie zaměřené na jeho účinek proti rakovině tlustého střeva, močového měchýře a prostaty. U myších a krysích modelů studie prokázaly, že má dokonce silnější protirakovinný účinek než jeho prekurzor β-karoten, jehož účinky proti zhoubnému bujení objevili vědci už dříve (Tanaka et al. 1995; Roszkowski et Piekutowski 1999).

Naprosto přelomové je ale zjištění z letošního roku 2024, že antioxidační účinek astaxanthinu pětsetkrát převyšuje jiné karotenoidy (Elbahnaswy et Elshopakey 2024). Jelikož studie probíhají teprve v preklinické fázi, o propojení antioxidačních vlastností a účinku proti rakovině lze pouze teoretizovat.

Existují tedy teorie o funkci astaxanthinu v imunitní odpovědi na vznik rakoviny. Karotenoidní pigmenty, jako je astaxanthin, hrají důležitou roli v mezibuněčné komunikaci, která u živočichů probíhá prostřednictvím speciálních propojovacích struktur nazývaných gap junctions. Tyto kanály umožňují přímý přenos signálů a živin mezi sousedními buňkami a jsou nezbytné pro koordinaci jejich činnosti v rámci tkání a orgánů. Tato komunikace by mohla zpomalovat růst nádorových buněk nebo modulovat imunitní odpověď proti nádorovým buňkám.

Vědci se domnívají, že astaxanthin zřejmě ovlivňuje růst nádorových buněk právě díky své schopnosti zlepšovat funkci gap junctions. Tím, že podporuje efektivní komunikaci mezi buňkami, může astaxanthin zpomalovat nekontrolované dělení rakovinných buněk a bránit šíření nádoru.

Kromě toho astaxanthin může aktivovat enzymy, které metabolizují a vylučují z těla karcinogenní látky a toxiny. Tím snižuje poškození buněk a DNA a omezuje riziko vzniku nádorů. V neposlední řadě bylo zjištěno, že astaxanthin dokáže modulovat imunitní systém a zvyšovat jeho schopnost rozeznávat a ničit nádorové buňky (Guerin et al. 2003).

Závěrem...

Přestože má Haematococcus krvavé zbarvení, jeho použití je velice mírumilovné a potenciálně prospěšné pro zdraví nás i našich mazlíčků a hospodářských zvířat. Intenzivní výzkum syntézy a využití astaxanthinu probíhá např. na Mikrobiologickém ústavu AV ČR v Třeboni.

Poznatky z nedávných studiích o prospěšnosti naznačují, že pravidelný příjem tohoto karotenoidu by mohl být užitečnou strategií v prevenci a doplňkové léčbě rakoviny. Přelomové zjištění o síle tohoto antioxidantu podporuje představu, že astaxanthin může hrát klíčovou roli v udržení zdraví a integrity buněk a regulaci buněčné komunikace.

‍

Autor: Jan Fiedler, student oboru protistologie na PřF UK v Praze

_‍

_Zdroje

_{Elbahnaswy, S., & Elshopakey, G. E. (2024). Recent progress in practical applications of a potential carotenoid astaxanthin in aquaculture industry: a review. Fish Physiology and Biochemistry, 50(1), 97-126.}

_{Guerin, M., Huntley, M. E., & Olaizola, M. (2003). Haematococcus astaxanthin: applications for human health and nutrition. TRENDS in Biotechnology, 21(5), 210-216.}

_{Ljungqvist, M. G., Dissing, B. S., Nielsen, M. E., Ersbøll, B. K., Clemmensen, L. K. H., & Frosch, S. (2012). Classification of astaxanthin colouration of salmonid fish using spectral imaging and tricolour measurement.}

_{Piekutowski, K., & Roszkowski, K. (1999). Free radicals. Defence activity of antioxidant vitamins in prevention and treatment of cancers. Contemporary Oncology/Współczesna Onkologia, 3(4), 143-144.}

_{Schulz, H. (2016). Heliae boosts astaxanthin production nears entry into algal omega 3s space. Dostupné na adrese zde.}

_{Tanaka, T. et al. (1995). Chemoprevention of rat oral carcinogenesis by naturally occurring xanthophylls, astaxanthin and canthaxanthin. Cancer Res. 55, 4059–4064}