Astaxantina ¿Qué hace?

Astaxantina es un carotende tipo ceto que se encuentra ampliamente en la naturaleza. Su nombre químico es 3,3' dihidroxy-4,4'-dione-beta,beta' -caroteno, su fórmula molecular es C40H52O4, su masa molecular relativa es 596,86, y su estructura molecular se muestra en la figura 1 [1]. La astaxantina es insoluble en agua, pero soluble en disolventes orgánicos como benceno, acetona y disulfurde de carbono, y aparece de color naranja rojizo [2]. Actualmente, las principales fuentes naturales de astaxantina son Haematococcus pluvialis, Rhodopseudomonas palustris, salmón y krill [3].

La larga cadena de carbono del doble enlace conjugado en el molecularEstructura de astaxantinaY el anillo de seis miembros formado por los grupos hidroxilo y cetona hacen astaxantina más reactiva con los radicales libres y especies reactivas de oxígeno que otros carotenoides, y puede ejercer un efecto antioxidante [4]. La astaxantina tiene 50 veces la actividad antioxidante del betacaroteno y 500 veces la dela vitamina E. es conocida como un "súper antioxidante" y tiene un buen efecto retarel envejecimiento dela piel causado por la fotoquímica, por lo que tiene un amplio mercado en la industria cosmética [3]. Estudios recientes han demostrado que la astaxantina puede desempeñar un papel importante en la prevención de enfermedades cardiovasculares, la lucha contra el cáncer y estimular el sistema inmunológico, y por lo tanto se utiliza en la industria farmacéutica y productos de salud [6].

1. Las principales actividades biológicas de astaxantina

1.1 antioxidante

El exceso de radicales libres y especies reactivas de oxígeno en el cuerpo puede causar la oxidde proteínas y lípidos y daños en el ADN a través de reacciones en cadena, e inducir enfermedad cardiovascular, enfermedad hepática, cáncer, etc. [5]. Yuan Lei et al. [6] mostraron que la capacidad de los diferentes carotenoides para eliminar los radicales hidroxilo está en el siguiente orden: astaxantina > Luteína > − -caroteno > Licopeno. El doble enlace conjude astaxantina puede capturar radicales libres a la membrana celular, y el anillo − -hidroxi cetona puede eliminar los radicales libres y especies reactivas de oxígeno en el interior y exterior de la membrana [5]. Liu [7] y otros encontraron que después de la alimentación de bagre amarillo con astaxantina añadido ala alimentación, las actividades de la catalasa y la superóxido dismutasa (SOD) en el hígado de pescado se increment. Li et al. [8] encontraron que la astaxantina puede aumentar la actividad de SOD y heme oxigenasa-1 en los riñones de ratones al complementar la astaxantina a ratones con daño renal inducido por el ejercicio de alta intensidad.

1.2 anti-inflaminflam

Astaxantina ayuda a reparar el tejido dañado y matar a los microorganismos invasores, exhibifuertes propiedades antiinflamatorias [6]. Sun et al. [9] encontraron que en un modelo de ratón de apoptosis de condrocitos, astaxantina puede reducir la apoptosis de condrocitos y la degradación de la matriz extracelular al activar la vía de señalización Nrf2, hasta cierto punto el tratamiento de la osteoartritis. Zhang Tian et al. [10] también encontraron que la astaxantina se puede usar para reducir la hinchazón ósea y articular en ratones y aumentar el contenido de colágeno tipo II y la actividad de SOD en el cartílago articular. Además, Kang et al. [11] mostraron que la astaxantina puede inhibidirectamente la secreción y expresión de factores pro-inflamatorios como la interleucin-6, la interleucina-1b y el factor de necrosis tumoral - -.

2. Beneficios para la salud de astaxantina

El antioxidante y anti-inflamPropiedades de astaxantinaLo hacen de gran valor en la prevención de enfermedades cardiovasculares [13-15], el tratamiento del cáncer [16-19] y el fortalecimiento del cuerpo's sistema inmune [20-22].

2.1 prevención de enfermedades cardiovasculares

El estrés oxidativo y la inflamación son las principales características patológicas de las enfermedades cardiovasculares. Las actividades antioxidantes y antiinflamatorias de astaxantina lo convierten en un fármaco potencial para el tratamiento de la enfermedad cardiovascular [12]. Shen et al. [13] encontraron que la astaxantina puede reducir la infiltrde células inflamdespués de la isquemia miocárdica en ratas y mantener la función normal del corazón. Chen et al. [14] informaron que la astaxantina puede inhibir el crecimiento de las células del músculo liso vascular, aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes y reducir la autofagia mitocondrial para lograr la remodelación vascular. Zou et al. [1 2] señalaron que la complementación con astaxantina puede promover el transporte inverso del colesterol en ratones y reducir el área de las placas de colesterol en la aorta. Xue et al. [15] encontraron que la alimentación con astaxantina puede reducir significativamente la apoptosis de las células del miocardio y dilatar la pared de la arteria coronmediante el estudio de un modelo de microembode de la arteria coronde de rata.

2.2 lucha contra el cáncer

Astaxantina puede mejorar las uniones gap entre las células, promover la apoptosis de las células cancerosas, y prevenir la proliferación y metástasis de las células cancerosas, exhibiactividad contra el cáncer [4]. Tsuji et al. [16] encontraron que la astaxantina puede reducir las concentraciones de fosforilación de las proteínas Akt y ERK1/2 e interferir con la proliferación y migración de las células de glioblastoma. Rao et al. [17] informaron que la astaxantina se puede usar para tratar el cáncer de piel no melanoma. Además, los estudios han demostrado que la astaxantina tiene un buen efecto en la inhibidel crecimiento de las células de cáncer de mama. Kim et al. [18] estudiaron el efecto de la astaxantina en la apoptosis de células de cáncer de mama humano y en los resultados se observó que la astaxantina puede regular a la baja la expresión del gen p53 mutante e inducir la apoptosis de células cancerosas, al tiempo que aumenta la actividad de SOD y el factor antiapoptótico pontin. Ahn et al. [19] además, mostraron que la astaxantina tiene las condiciones para usarse como medicamento clínico para el tratamiento del cáncer de mama.

2.3 mejora la inmunidad

Astaxantina puede proteger el cuerpo del daño de los radicales libres y hasta cierto punto restaurar el sistema inmune 's mecanismos de defensa [5]. En términos de inmunidad humoral, Yin et al. [20] encontraron que la astaxantina puede regular a la baja la expresión de la proteína CCR7 y aliviar la disfunción inmunde las células dendríindupor el lipopolisacárido, que se puede usar como un medicamento potencial para el tratamiento de la sepsis. Zhang et al. [2 1] realizaron un estudio sobre los efectos de la astaxantina en un modelo de daño de la mucosa intestinal de ratón inducido por ciclofosfami. Los resultados mostraron que la astaxantina puede reducir los niveles de estrés oxidativo intestinal, promover la secreción de inmunoglobulina A, y mantener la función de barrera de la mucosa intestinal. En términos de inmunidad celular, Lin et al. [22] mostraron que la astaxantina puede regular la respuesta inmunde los linfocitos de ratón al aumentar la capacidad de interferón -γ e interleucin-2.

otros

Además de los efectos terapéuticos deSuplementos de astaxantinaEn las enfermedades anteriores, también tiene un efecto protector sobre el hígado [23], mejora el metabolismo de la glucosa [24] y reduce el daño a la piel [25]. Liu et al. [23] estudiaron el efecto de la astaxantina en el hígado graso alcohindupor etanol en ratones y encontraron que la astaxantina puede aliviar los trastornos del metabolismo lipídico del hígado, reducir la acumulación de lípidos y mejorar la función hepática. Mashhadi et al. [24] informaron que la astaxantina puede reducir las concentraciones séride triglicéridos y las concentraciones de colesterol de lipoproteínas de muy baja densidad en pacientes con diabetes tipo II y promover el metabolismo de la glucosa en el cuerpo. Además, Li Fumin et al. [25] señalaron que los liposomas tópicos de astaxantina pueden absorber la radiación ultravioleta, inhibiel daño celular causado por los radicales libres en la piel después de la irradiación y mejorar el daño al colágeno en la piel de ratón.

3. Desarrollo y aplicación de astaxantina

Numerosos estudios en el país y en el extranjero han confirmado que astaxantina juega un papel importante en la prevención y el tratamiento de enfermedades, y tiene amplias perspectivas de mercado en la industria farmacéutica, alimentos y productos de salud. En la industria farmacéutica y de productos para la salud ya se han llevado a cabo investigaciones relevantes en el extranjero desde hace mucho tiempo. Por ejemplo, la empresa estadounidense Aquasearch ha desarrollado cápsulas de astaxantina con efectos antitrombóticos, y la empresa japonesa Fancl ha producido suplementos nutricionales que contienen astaxantina [26].

En la industria alimentaria, astaxantina se puede utilizar como agente colory aditivo para preservar la frescura, el color y la vida útil. La Unión europea aprobó Haematococcus pluvialis astaxantin como un nuevo alimento en 2008 e hizo una declaración de salud sobre su eficacia. El Ministerio de salud de China lo aprobó oficialmente en noviembre de 2010 [27].

astaxantina#39;s fuerte actividad antioxidante puede reducir significativamente el daño causado por los rayos ultravioleta al colágeno y elastde la piel, y por lo tanto astaxantina es también ampliamente utilizado en la industria cosmética [28]. Muchas marcas de cosméticos de todo el mundo lo utilizan como un ingrediente en productos tales como productos para el cuidado de la piel, protectores solares y bállabi, para promover la anti-oxid, anti-arrugas y efectos de protección solar. Marcas internacionales como PROYA, Fancl y Mentholatum también lo utilizan [29].

4. La perspectiva

Los resultados de buenos experimentos en modelos in vitro e in vivo confirman que la astaxantina se puede utilizar para combatir el daño oxidativo a las células enfermas y tiene potencial para una variedad de enfermedades, incluyendo la enfermedad cardiovascular, enfermedad hepática y el cáncer. Tenemos que llevar a cabo una investigación en profundidad sobre las rutas metabólicas de astaxantina para evaluar aún más las perspectivas de desarrollo de astaxantina en la industria farmacéutica, alimentos saludables y cosméticos.

referencias

[1] Zhao Yingyuan, Wang Zhaoxuan, Xue Wenjie, et al. [J] progresos de la investigación sobre los agregados de astaxantina [J]. Modern Food Science and Technology, 2021, 37(7): 327-334.

[2] Pan Li, Chang Zhengang, Chen Juan, et al. Progreso de la investigación sobre las funciones fisiológicas de astaxantina y su tecnología de preparación [J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition), 2019, 40(6): 123-129.

[3] Xu Guanghui, Huang Yiqi, Luo Youhua. Avances en la investigación sobre el proceso de producción, actividad farmacológica y aplicación de astaxantina [J]. Strait Pharmacy, 2015, 27(6): 8-12.

[4] Peng Yongjian, Lv Hongping, Wang Shengnan, et al. Progreso de la investigación sobre astaxantina natural [J]. China Food Additives, 2017(4): 193-197.

[5] Ambati RR, et al. Astaxantin: Sources, Extraction, Stability, Biological Activities and Its Commercial applications — a review [J] (en inglés). Mar Drugs, 2014, 12(1): 128-152.

[6] Yuan Lei, Liu Xiaogeng, Tang Yu. Comparación de la capacidad de eliminación de radicales libres de diferentes carotenoides [J]. Packaging and Food Machinery, 2015, 33(02): 7-11.

[7] Liu F, et al. Efectos de astaxantina y emodina sobre el crecimiento, resistencia al estrés y resistencia a enfermedades de bagre amarillo (Pelteobagrus fulvidraco) [J]. Fish mariscos Immunol, 2016 (51): 125-135.

[8] Li F, Cao H, Cao J, et al. Efecto protector de la vía de señalización Nrf2 mediada por astaxantina en la lesión renal inducida por el ejercicio de alta intensidad en ratas [J]. Journal of Shandong University of Physical Education, 2020, 36(2): 71-78.

[9] Sun K, et al. Astaxantina protege contra la osteoartritis a través de Nrf2: un guardián de la Homeostasis del cartílago [J]. Aging (Albany NY). 2019, 11(22):10513-10531.

[10] Zhang T, Chen S, Chai Z, et al. Efecto de la intervención de astaxantina y glucosamina sobre la osteoartritis crónica en ratas [J]. Journal of Nutrition, 2018, 40(6): 587-593.

[11] Kang H, et al. Astaxantina inhila la inflamación indupor el alcohol y el estrés oxidativo en macrófagos en una sirtuina 1 de manera dependiente [J]. Nutr Biochem, 2020(85):108477.

[12] Kim B, et al. Astaxantina inhila la inflamación y la Fibrosis en el hígado y el tejido adiposo de modelos de ratón de obesidad inducida por dieta y esteatohepatitis no alcoh. [J]. Nutr Biochem, 2017(43):27-35.

[13] Shen C, Wang L, Kang W, et al. Efecto de astaxantina sobre la apoptosis de las células del miocardio y la expresión de caspasa-3 en ratas con infarto agudo de miocardio [J]. Journal of Shanxi Medical University, 2018, 49(7): 749-753.

[14] Chen Y, et al. La astaxantina atenla la remodelación vascular hipertenprotelas células del músculo liso vascular de la disfunción mitocondrial indupor estrés oxidativo [J]. Oxid Med Cell Longev, 2020(4):1-19.

[15] Xue Y, et al. Astaxantina mejora la Apoptosis de cardiomiocidespués de la microembolización coronal inhibidel estrés oxidativo vía la vía Nrf2/HO-1 en ratas [J]. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol, 2019, 392(3): 341-348.

[16] Tsuji S, et al. Efectos antitumtumde de astaxantina y adonixantina sobre el Glioblastoma [J]. Mar Drugs, 2020, 18(9): 474-489.

[17] Rao AR, et al. Inhibiefectiva de cáncer de piel, tirosinasa y propiedades antioxidantes por la astaxantina y los ésteres de astaxantina del Alga verde Haematococcus Pluvialis [J]. Agric Food Chem, 2013, 61(16):3842-3851.

[18] Kim MS, et al. Astaxantina modula moléculas apoptóticas para inducir la muerte de las células de cáncer de mama SKBR3 [J]. Mar Drugs, 2020, 8(5): 266-279.

[19] Ahn YT, et al. La astaxantina reduce los marcadores de tallo en las células madre de cáncer de mama BT20 y T47D al inhibir la expresión de pontina y el mutante p53 [J]. Mar Drugs. 2020, 18(11):577-590.

[20] Yin Y, et al. Astaxantina protege las células dendríde la disfunción inmune indupor lipopolisacárido [J]. Mar Drugs, 2021, 19(6): 346-361.

[21] Zhang L, et al. La astaxantina (ATX) mejora las funciones de la mucosa Intestinal en ratones inmunodeficientes [J]. Food Funct, 2020, 11(4):3371-3381.

[22] Lin KH, et al. La astaxantina, un carotenoide, estimula la respuesta inmune al aumentar la secreción de IFN-γ e IL-2 en linfocitos cultivados primarios in vitro y ex vivo [J]. Int J Mol Sci, 2015, 17(1): 44-43.

[23] Liu H, et al. Astaxantina previene la enfermedad del hígado graso alcohal modular la Microbiota intestinal del ratón [J]. Nutrientes, 2018, 10(9): 1298-1314.

[24] Mashhadi NS, et al. Astaxantina mejora el metabolismo de la glucosa y reduce la presión arterial en pacientes con Diabetes Mellitus tipo 2 [J]. Asia Pac J Clin Nutr, 2018, 27(2): 341-346.

[25] Li Fumin, Liu Yuan, Liao Jinfen, et al. Un estudio preliminar sobre el mecanismo de intervención del liposoma de astaxantina en el daño ultravioleta de la piel de ratón [J]. Journal of Sichuan University (Medical Sciences), 2018, 49(5): 712-715.

[26] Fu Lidan, Liu Di, Zhao Xiaoyan, et al. Avances en la investigación sobre la microencapsulación y estabilidad de astaxantina [J]. Food Research and Development, 2016, 37(23): 197-201.

[27] Gao X, Xuan R, Wu W, et al. Aplicación de Haematococcus pluvialis en preeclampsia [J]. Journal of Nutrition, 2015, 37(1): 78-83.

[28] Xu J. extracción de astaxantina de Haematococcus pluvialis y el efecto protector de astaxantina sobre el daño celular de la piel [D]. Hangzhou: universidad de Zhejiang, 2016.

[29] Kuang Jinbin, Chen Yunhui, Chu Guannian, et al. Una revisión del proceso de extracción de astaxantina y su aplicación en cosméticos [J]. Guangdong Chemical Industry, 2019, 46(12): 79-81.