Astaxanthin

Astaxanthin ist das sauerstoffhaltiges Carotinoid der Algen. Es scheint entzündungshemmend zu wirken und Haut und Augen vor freien Radikalen schützen zu können. Es ist dem Lutein in mancher Hinsicht ähnlich und weist auch in hohen Dosierungen keine Nebenwirkungen auf.

Zahlreiche Wassertiere insbesondere Krebse und einige Wasservogel- sowie Fischarten fallen durch eine schimmernde Rotfärbung von Fleisch, Haut, Chitinpanzer oder Gefieder auf. Um den Hintergrund dieses Merkmales aufzudecken, muss man ein ganz klein wenig ihre Nahrungskette zurückverfolgen. Flamingos beispielsweise haben eine Vorliebe unter anderem für bereits rötliche Einsiedlerkrebse. Gleiches gilt auch für Lachse, auf deren Speiseplan kleine Krebstiere ganz oben stehen.

Die scherenbewehrten Gliederfüssler wiederum bedienen sich nur allzu gerne am Plankton, zu dem eben auch der Ursprung ihrer Rotfärbung gehört. Dabei handelt es sich um das fettlösliche Carotinoid Astaxanthin. Es wird von verschiedenen Pflanzen, Bakterien sowie Pilzarten gebildet, von denen die meisten wie die Mikroalge Haematococcus pluvialis im Plankton enthalten sind. Letztere, auch bekannt als Blutregenalge, ist der Vertreter mit der höchsten Konzentration an Astaxanthin.

[toc]

Deswegen werden Krustentiere erst beim Erhitzen rot

Es ist übrigens noch gar nicht so lange her, seitdem Wissenschaftler herausgefunden haben, warum einige Krustentiere wie beispielsweise der Hummer zunächst eher gräulich blau erscheinen und erst beim Kochen die rote Farbe annehmen. Grund dafür ist, dass die Astaxanthin-Moleküle sich in diesen Tieren paarweise an das Protein Crustacyanin hängen. Dabei bilden sie eine X-Form, wodurch sich das Lichtspektrum, welches sie absorbieren, ändert. Mit dem Erhitzen wird diese Verbindung aufgelöst und Astaxanthin kann Rot wieder reflektieren.

Wirkungen und Funktionen von Astaxanthin

Astaxanthin schützt gegen Photooxidation

Als Carotinoid gehört Astaxanthin nicht zu den Carotinen wie beta-Carotin sondern zur Gruppe der Xanthophyllen wie Lutein. Eines ihrer Merkmale sind sauerstoffhaltige Gruppen in der Konfiguration ihrer Moleküle. Astaxanthin dient den Tieren, in die es gelangt, nicht nur als Farbstoff sondern auch als quasi Vitamin mit immunstärkender und fruchtbarkeitssteigernder Wirkung.

Außerdem schützt es sie vor Oxidationsprozesse ungesättigter Fettsäuren sowie solchen, die – Stichwort: Photooxidation – durch UV-Strahlung ausgelöst werden. Gerade diese antioxidativer Kraft macht aus Astaxanthin einen auch für den Menschen sehr interessanten Stoff. So entfaltet er eine bei weitem stärkere Wirkung als vergleichbare Antioxidantien wie beispielsweise E-Vitamine (Tocopherole) oder auch das sehr ähnlich aufgebaute Lutein und andere Carotinoide.

Beeindruckende antioxidative Potenz von Astaxanthin

Seit den 1990er Jahren zeigt Astaxanthin in Studien wiederholt eine im Vergleich zu Vitamin E um bis zu 600fach bessere Wirksamkeit als Radikalfänger. Der Effekt gegen die Oxidation von Fettsäuren kann sogar rund 1.000mal stärker sein als beim wirksamsten E-Vitamin Alpha-Tocopherol. Auch Beta-Carotin sowie andere Carotinoide sticht Astaxanthin in Untersuchungen um das 40 beziehungsweise zehnfache aus.

Dabei muss allerdings in Rechnung gestellt werden, dass die zugrundeliegenden Studien zumeist auf Daten beruhen, die im Reagenzglas oder am Tiermodell ermittelt wurden. Das trifft auch auf die Untersuchungen zu, die sich mit den Wirkungen von Astaxanthin gegen die beschleunigte Zellalterung beschäftigen. Bei der Verursachung solcher degenerativen Prozesse stehen entzündliche Entwicklungen sowie oxidativer Stress im Mittelpunkt. Genau hier kann Astaxanthin zumindest im Labor und am Tiermodell signifikante Verbesserungen beziehungsweise Verzögerungen erreichen.

Nachwievor mangelt es dagegen an klinischen kontrollierten, doppelblinden und randomisierten In-Vivo-Studien – also Studien nach dem Goldstandard am lebenden menschlichen Objekt. Mit der Jahrtausendwende allerdings ist glücklicherweise ein Trend festzustellen, nachdem sich solche Untersuchungen aktuell mehren.

Astaxanthin für männliche Fruchtbarkeit

Dazu gehört auch eine randomisierte Doppelblind-Studie, die am Klinikum der Universität Gent, Belgien, angestellt wurde. In ihr ging es darum, den möglichen Erfolg einer Begleittherapie mit Astaxanthin bei männlicher Unfruchtbarkeit zu beurteilen. Insgesamt 30 betroffene Männer nahmen für drei Monate zusätzlich zur normalen Behandlung entweder täglich 16 Milligramm Astaxanthin ein oder bekamen ein Placebo.

Im Ergebnis zeigte sich bei den Teilnehmern, die Astaxanthin zu sich nahmen, eine Verminderung der Werte für Sauerstoffradikale (reaktive Sauerstoffspezies, ROS) sowie für das Protein Inhibin B, einem Marker für männliche Unfruchtbarkeit. Außerdem erhöhte sich die Geschwindigkeit der Spermien. In der Placebogruppe wurden keine vergleichbaren Effekte beobachtet. Während hier die Behandlung zu einer Gesamt-Schwangerschaftsrate von nur rund 10 Prozent führte, kam es bei der zusätzlichen Astaxanthin-Einnahme in knapp 55 Prozent der Fälle zu einer erfolgreichen Befruchtung (1).

Da die Teilnehmeranzahl zu gering für eine fundierte statistische Aussage war, kann dies nur als erster Hinweis gesehen werden. Die Ergebnisse stehen aber im Einklang mit dem, was für andere pflanzliche Antioxidantien und antioxidative Vitamine in verschiedenen größeren Studien zur Verbesserung der Spermaqualität des Mannes bereits nachgewiesen wurde.

Gesunde Augen: Astaxanthin empfehlenswert bei Bildschirmarbeit

Intensiv untersucht werden derzeit die Vorteile von Astaxanthin für die Augen-Gesundheit. Auch hier sind inzwischen einige Humanstudien verfügbar. Hintergrund ist vor allem eine Störung, die in Zusammenhang unter anderem mit Bildschirmarbeit steht. Findet der konzentrierte Blick auf kleine Bildschirme – dazu gehören auch Smartphones und Tabelts – über längeren Zeiträume statt, kann eine sogenannte Asthenopie die Folge sein. Diese Bezeichnung steht für einen Komplex an Symptomen, die aus einer Überbelastung der Augen hervorgehen. Dazu gehören eine erhöhte Empfindlichkeit der Augen, ein verschwommenes Sehen mit nässenden, geröteten, juckenden und teilweise entzündeten Augen, schnelle Ermüdung der Augenlider sowie Kopfschmerzen. Es kann sogar zu Schwindel, Abgeschlagenheit und Übelkeit kommen.

Verschiedene Untersuchungen stellen hier bereits ab einer Tagesdosis von vier Milligramm Astaxanthin einen Rückgang der Asthenopie-Symptome fest (2). Im Rahmen einer japanischen Doppelblind-Studie aus dem Jahre 2005 hingegen bekamen 40 Teilnehmer täglich entweder ein Placebo oder Astaxanthin in verschiedenen Dosierungen. Der Einnahmezeitraum betrug vier Wochen. Hier zeigte die Einnahme von sechs Milligramm Astaxanthin den besten Effekt gegen die Symptome der Augenermüdung sowie signifikante Verbesserungen der Durchblutung in verschiedenen Bereichen von Netzhaut und Sehnerv (3).

Astaxanthin – Anti-Aging für die Haut

Mit seinen Eigenschaften gegen Photooxidation durch UV-Strahlen haben wohl auch hautschützende sowie Anti-Aging-Effekte von Astaxanthin zu tun. Hier haben japanische Wissenschaftler eine Studie mit 49 weiblichen Teilnehmerinnen durchgeführt. Sie bekamen für sechs Wochen entweder eine Tagesdosis von 4 Milligramm Astaxanthin oder ein Placebo. Der Erfolg der Astaxanthin-Einnahme war im Vergleich zur Placebo-Gruppe eine elastischere und weniger raue Haut mit einer besseren Feuchtigkeits-Balance sowie verminderter Faltenbildung (4).

Astaxanthin kann also z.B. gemeinsam mit Hyaluronsäure und pflanzlichen Antioxidantien (z.B. Granatapfelextrakt, Traubenkernextrakt, Grüntee, Pinienrindenextrakt) die Haut und ihre Kollagenfasern von Innen schützen und so die Elastizität verbessern bzw. die Falten verringern.

Studien zu Astaxanthin und Carotinoiden

Milchsäureproduktion und Entzündungsneigung bei starker Muskelbeanspruchung nehmen ab

Auch bei der Linderung von Muskelentzündungen aufgrund intensiver körperlicher Betätigung werden Erkenntnisse, die aus Tieruntersuchungen stammen, zunehmend durch Humanstudien bestätigt. So kommen zwei Studien von Wissenschaftlern der Kyoto Prefectural University of Medicine beziehungsweise der Tokyo University of Marine Science and Technology zu eindeutigen Ergebnissen.

Die erhöhte Astaxanthin-Konzentrationen im Muskelgewebe von Mäusen haben eine Verringerung von Mikro-Schädigungen der Muskeln sowie deren beschleunigte Regeneration zur Folge. Die Fettverbrennung wurde angekurbelt und die Ausdauer verbessert. Außerdem kam es zu weniger Milchsäure-Ablagerungen und der Anteil fettfreier Körpermasse stieg (5, 6).

Erste Untersuchungen zeigen ähnliche Effekte beim Menschen. So wurde bei den trainierten Teilnehmern einer weiteren Studie aus Japan nach einer vierwöchigen Einnahme von täglich sechs Milligramm Astaxanthin eine Verringerung der Milchsäureproduktion nach intensiven Übungen festgestellt (7). Für eine schwedische Studie wurden 40 männliche Studenten über einen Zeitraum von sechs Monaten mit täglich vier Milligramm Astaxanthin oder mit einem Placebo versorgt. Am Ende konnten die Teilnehmer der Astaxanthin-Gruppe im Vergleich zu denjenigen der Placebo-Gruppe mit einer 40-Kilogramm-Zusatzbelastung eine signifikant höhere Anzahl an Kniebeugen leisten (8).

Erste Erfolge bei der Dokumentation von Effekten gegen Magen- und Darmstörungen

Helicobacter pylori ist ein kleines Stäbchenbakterium. Es hat einen wesentlichen Anteil an der Zahl und Verbreitung von Magenverstimmungen, Verdauungsstörungen (Dyspepsie) sowie Zwölffingerdarm- und Magengeschwüre. Der ansteckende Mikroorganismus gehört nämlich zu den häufigsten Ursachen für eine bakterielle Infektion mit chronischen Verlauf und kann in der Folge auch ein Risikofaktor für verschiedene Krebserkrankungen werden. Auch hier mehren sich die Hinweise, dass Astaxanthin den Organismus bei der Abwehr gegen Helicobacter pylori unterstützen kann. Einem Großteil der Studien zu diesem Thema liegen noch Untersuchungen am Tiermodell zugrunde. So wurden für eine schwedische Arbeit der Universität von Lund Mäuse mit Algen gefüttert, die unterschiedliche Konzentrationen an Astaxanthin enthielten. Außerdem gab es eine Gruppe, in der statt Astaxanthin Vitamin C verabreicht wurde.

Im Ergebnis waren bereits täglich 10 Milligramm Astaxanthin pro Kilogramm Körpergewicht ebenso effektiv gegen die bakterielle Infektion sowie entzündliche Prozesse wie 400 Milligramm Vitamin C ebenfalls pro Kilogramm Körpergewicht. Mit höheren Astaxanthin-Dosierungen von 50 und 100 Milligramm konnten noch wirkungsvollere Effekte gegen Entzündungen und Helicobacter pylori erzielt werden (9).

Zahlreiche weitere Tierstudien kommen zu ähnlichen Ergebnissen. Beim Menschen sind die Untersuchungsresultate in diesem Bereich noch noch nicht ganz so einheitlich. So konnte einerseits gezeigt werden, dass bei Patienten, die von Helicobacter pylori Bakterien befallen waren sowie Dyspepsie-Symptome aufwiesen, die dreiwöchige Vergabe von täglich 40 Milligramm Astaxanthin über mehrere Wochen anhaltend zu signifikant verringerten Beschwerden führte (10). In anderen Studien hingegen fielen die Resultate weniger deutlich aus. Hier haben beispielsweise Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Kaunas in Litauen festgestellt, dass die Vergabe von Astaxanthin zwar keine Heilwirkung auf die Dyspepsie-Erkrankung ausübte, Beschwerden wie Sodbrennen aber deutlich vermindert wurden (11).

Astaxanthin reduziert Entzündungsmarker

In anderen Bereichen hat sich Astaxanthin bisher wesentlich in Labor- und Tieruntersuchungen bewiesen. Dabei werden wertvolle Erkenntnisse gewonnen, die allerdings in weitergehenden Studien mit menschlichen Teilnehmern bestätigt werden müssen. So zeigen Untersuchungen im Reagenzglas, dass Astaxanthin bestimmte Zytokine wie Interleukin-1beta hemmen können. Zytokine sind Proteine, die im Körper als Botenstoff dienen. Interleukin-1beta hat dabei unter anderem die Aufgabe, Entzündungsprozesse – auch chronischer Art – einzuleiten (12). Auf diese Weise kann die entzündungshemmende Wirkung von Astaxanthin begründet werden.

Kann das Carotinoid auch gegen das Metabolische Syndrom und Krebs Wirkung zeigen?

Verschiedene Studien legen zudem nahe, dass Astaxanthin zahlreiche Symptome des metabolischen Syndroms lindern kann. So konnten im Tierversuch Blutdruck, Blutzuckerwerte, Insulinempfindlichkeit, HDL-Cholesterinspiegel, Triglyceridspiegel sowie der Spiegel des Fettgewebshormons Adiponektin unter dem Einfluss des Carotenoids verbessert werden.

Auch unterstützt Astaxanthin zumindest bei Mäusen die Fettverbrennung mit Vorteilen für das Körpergewicht sowie die Gesundheit der Leber (13, 14). Mögliche Wirkungen von Astaxanthin gegen Krebs gehen wahrscheinlich vor allem auf seine antioxidativen sowie entzündungshemmenden Eigenschaften zurück. Auch in diesem Zusammenhang beschränken sich die Forschungen derzeit weitgehend auf Tierstudien.

Sind mit Astaxanthin Risiken oder Nebenwirkungen verbunden?

Mögliche Nebenwirkungen müssen bei der Einnahme von Astaxanthin kaum befürchtet werden. In Studien wurde an Tieren eine Unbedenklichkeit in Dosierungen selbst von mehreren Gramm pro Kilogramm Körpergewicht nachgewiesen. Wechselwirkungen oder allergische Reaktionen sind jedoch immer möglich.

Quellen und Studien:

(1) Comhaire, F. H., et al., Combined conventional/antioxidant „Astaxanthin“ treatment for male infertility: a double blind, randomized trial, Asian J Androl. 2005 Sep;7(3), S. 257 – 62.
(2) Nakamura, A., et al., Changes in Visual Function Following Peroral Astaxanthin, Japan J. Clin. Opthal., 2004, 58(6), S. 1051 – 1054.
(3) Nitta, T., et al., Effects of astaxanthin on accommodation and asthenopia – Dose finding study in healthy volunteers, J. Clin. Therap. Med., 2005, 21(6), S. 637 – 650.
(4) Yamashita, E., et al., The effects of a dietary supplement containing astaxanthin on skin condition, Carotenoid Science 2006;10, S. 91 – 95.
(5) Ikeuchi, M. et al., Effects of astaxanthin supplementation on exercise-induced fatigue in mice, Biol Pharm Bull. 2006 Oct;29(10), S. 2106 – 10.
(6) Aoi, W., et al., Astaxanthin limits exercise-induced skeletal and cardiac muscle damage in mice, Antioxid Redox Signal. 2003 Feb;5(1), S. 139 – 44.
(7) Sawaki, K., et al., Effect of astaxanthin on sports performance – Effect on visual function and muscle fatigue recovery in athletes, J. Clin. Ther. and Med., 2002, 18, S. 1085 – 1099.
(8) Malmsten, Curt L., et al., Dietary Supplementation with Astaxanthin-Rich Algal Meal Improves Strength Endurance – A Double Blind Placebo Controlled Study on Male Students, Carotenoid Sci. 2008: 30, S. 20 – 22.
(9) Wang, X., et al., Astaxanthin-rich algal meal and vitamin C inhibit Helicobacter pylori infection in BALB/cA mice, Antimicrob Agents Chemother. 2000 Sep;44(9), S. 2452 – 57.
(10) Lignell, A., et al., The safety, tolerability and efficacy of the antioxidant Astaxanthin in the treatment of Helicobacter pylori infection, 12th International Carotenoid Symposium, Cairns 1999, Epub published ahead of print.

(11) Kupcinskas, L., Efficacy of the natural antioxidant astaxanthin in the treatment of functional dyspepsia in patients with or without Helicobacter pylori infection: A prospective, randomized, double blind, and placebo-controlled study, Phytomedicine. 2008 Jun;15(6-7), S. 391 – 99.
(12) Lee, S. J., Astaxanthin inhibits nitric oxide production and inflammatory gene expression by suppressing I(kappa)B kinase-dependent NF-kappaB activation, Mol Cells. 2003 Aug 31;16(1), S. 97 – 105.
(13) Hussein, G., et al., Astaxanthin ameliorates features of metabolic syndrome in SHR/NDmcr-cp, Life Sci. 2007;80(6), S. 522 – 29.
(14) Ikeuchi, M., et al., Effects of astaxanthin in obese mice fed a high-fat diet, Biosci Biotechnol Biochem. 2007;71(4) S. 893 – 99.