แอสตาแซนธิน

ชื่อสามัญ Astaxanthin

ประเภทและข้อแตกต่างของสารแอสตาแซนธิน

แอสตาแซนธิน เป็นสารรงควัตถุ (pigment) ในตระกูลแคโรทีนอยด์ (Carotenoid) ที่มีสีชมพูถึงแดง ส้ม และจัดเป็นสารสีในกลุ่มแซนโทฟิลล์ (Xanthophyll) ส่วนโครงสร้างทางเคมีของแอสตาแซนธิน (3, 3’-dihydroxy-β-β’-carotene -4-4’-dione) ก็จะมีโครงสร้างอยู่ในลักษณะที่อยู่ในรูปของเบต้า-แคโรทีน ที่ถูกเติมออกซิเจน โดยโครงสร้างหลักประกอบไปด้วยแกนไฮโดรคาร์บอน ระหว่างคาร์บอนอะตอมจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะคู่ ที่เรียกว่า polyene โดยปลายทั้งสองข้างเป็นวงแหวนแบบปิด (Ionone rings) ของไฮโดรคาร์บอน ตรงปลายวงแหวนจะมีหมู่ของไฮดรอกซิล และออกซิเจน ลักษณะโครงสร้างแบบ polyene มีส่วนสำคัญที่ช่วยในการเกิดปฏิกิริยาทางเคมี ลักษณะการดูดกลืนคลื่นแสงตลอดจนมีคุณสมบัติ lipophilic อีกทั้งวงแหวนค่อนข้างมีขั้ว ซึ่งความมีขั้วจะลดลงเมื่อแอสตาแซนธินถูกเอสเทอริไฟด์แอสตาแซนธิน สามารถพบโดยอยู่อย่าง อิสระ หรือทำปฏิกิริยาทางเคมีร่วมกับโปรตีนที่เรียกว่า Carotenoproteins หรือ ทำปฏิกิริยากับ lipoproteins ที่เรียกว่า Carotenolipoproteins ก็ได้
           นอกจากนี้คุณสมบัติของแอสตาแซนธินยังมีลักษณะเป็นของแข็งสีชมพูถึงแดงเข้มไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ในไขมันมีสูตรเคมี คือ C40H52O4 มีมวลโมเลกุล 596.8 g/mol สำหรับประเภทของแอสตาแซนธินนั้น สามารถแบ่งได้จากการสกัดซึ่งในปัจจุบันมีการทำการสกัดได้จากสองแหล่งหลักที่สำคัญ คือ จากการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการทางเคมี (Synthetic astaxanthin) และจากการสกัดธรรมชาติ (Natural astaxanthin) โดยแอสตาแซนธิน ที่มีจำหน่ายทางการค้าในปัจจุบันส่วนใหญ่ได้มา จากการสังเคราะห์ด้วยกระบวนการทางเคมีซึ่งไม่มีการเปิดเผยรายละเอียดของ กระบวนการสังเคราะห์เนื่องจากเป็นสิทธิบัตรของแต่ละบริษัท ส่วนแอสตาแซนธินที่สกัดได้จากธรรมชาติจะได้มาจากการสกัดจุลชีพ พืช และสัตว์ต่างๆ แต่โดยส่วนใหญ่เป็นผลผลิตมาจากสาหร่ายสีเขียวชนิดหนึ่งมีชื่อว่า Haematococcus pluvialis

แหล่งที่พบและแหล่งที่มาของแอสตาแซนธิน

แอสตาแซนธินเป็นวัตถุที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นได้เองตามธรรมชาติ และสามารถพบได้ทั่วไปในธรรมชาติ เช่น ในกล้ามเนื้อ ไข่ของสัตว์ทะเล ปลาเทราต์ ปลาแซลมอน กุ้ง ปู ลอปสเตอร์ เคย (krill) ไข่ปลาคาเวียร์ และยังพบมากในสาหร่ายทะเลสีแดง Microalgae สายพันธุ์ Haematococcus pluvialis ซึ่งสาหร่ายชนิดนี้จะสร้างสาร “แอลตาแซนธิน” ธรรมชาติ ที่มีฤทธิ์เป็นสารค้านอนุมูลอิสระ เพื่อปกป้องตัวเอง จากการถูกน้ำทะเลชะล้าง และแสงแดดแผดเผา ส่วนในร่างกายมนุษย์จะไม่สามารถสร้างสารแอสตาแซนธิน ได้ ดังนั้น เราจึงจำเป็นต้องได้รับสารชนิดนี้จากแหล่งอาหารที่รับประทานเข้าไป ซึ่งในการรับประทานอาหารนั้นร่างกายจะได้รับแอสตาแซนธินในปริมาณที่น้อยมาก โดยปริมาณที่พบ แอสตาแซนธินในแหล่งอาหารตามธรรมชาติอาจแตกต่างกัน เช่น ปลาแซลมอน 200 กรัม จะมีแอสตาแซนธิน เพียง 1 มิลลิกรัม เท่านั้น ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีสารสกัดแอสตาแซนธินขึ้นมาโดยการสกัดจะมีทั้งการสกัดด้วยกระบวนการทางเคมี และการสกัดจากสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติ เพื่อใช้เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ซึ่งแอสตาแซนธิน ที่สกัดมาจากธรรมชาติจะได้จากการสกัดจากจุลชีพ (microorganism) พืช และสัตว์ต่างๆ เช่น สาหร่ายขนาดเล็ก (Haematococcus pluvialis และ Chlorella vulgaris) ยีสต์รา (Phaffiarhodozyma) แบคทีเรีย (Agrobacteriumaurantiacum) และสัตว์กลุ่มครัสตาเซียน เช่น กุ้ง และปู ซึ่งสะสมแอสตาแซนธินในส่วนเปลือก โดยแอสตาแซนธินธรรมชาติส่วนใหญ่จะผลิตจากสาหร่าย Haematococcus pluvialis ซึ่งจะให้น้ำหนักสุทธิของแอสตาแซนธินที่ค่อนข้างสูงประมาณ 1.5-3.0% (โดยน้ำหนักแห้ง)

ปริมาณที่ควรได้รับจากแอสตาแซนธิน

สำหรับปริมาณที่ควรได้รับแอสตาแซนธินต่อวันนั้นในปัจจุบันยังไม่มีการกำหนดอย่างแน่นอน ซึ่งการรวบรวมข้อมูลพบว่ามีขนาดการแนะนำให้รับประทานที่แตกต่างกันอยู่ เช่น องค์การอนามัยโลกรายงานปริมาณการได้รับแอสตาแซนธินที่เหมาะสมในแต่ละวันอยู่ที่ 0.34-0.85 มิลลิกรัม/วัน
           ส่วนอีกการศึกษาวิจัยหนึ่งระบุว่า การกินปลาแซลมอน 165 กรัม ทำให้ร่างกายได้รับแอสตาแซนธิน ปริมาณ 3.6 มิลลิกรัม ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการต่อวันของร่างกายแล้ว นอกจากนี้แอสตาแซนธินในรูปแบบผลิตภัณฑ์อาหารเสริมแต่ละบริษัทยังมีคำแนะนำให้รับประทานต่างกัน เช่น ในผู้ใหญ่ (18 ปีขึ้นไป) หากรับประทานเป็นสารต้านอนุมูลอิสระโดยทั่วไป ผู้ผลิตส่วนใหญ่ แนะนำให้กินแอสตาแซนธิน ขนาด 4-8 มิลลิกรัม 2-3 ครั้งต่อวัน พร้อมกับอาหาร
           ⦁ สำหรับ อาการอาหารไม่ย่อยแนะนำให้กินแอสตาแซนธิน ขนาด 40 มิลลิกรัม เป็นประจำทุกวัน
           ⦁ สำหรับ เพิ่มความสามารถในการออกกำลังกาย ผู้ผลิตบางบริษัทแนะนำกินแอสตาแซนธิน 1 แคปซูล ขนาด B มิลลิกรัม ก่อน และหลังการออกกำลังกาย หรือ 4 มิลลิกรัมในตอนเช้าพร้อมอาหาร
          ⦁ สำหรับ ผู้ที่มีระดับคอเลสเตอรอลสูง มีการแนะนำให้กินแอสตาแซนธิน ขนาด 6, 12 และ 18 มิลลิกรัม ทุกวันเป็นเวลา 12 สัปดาห์ สำหรับผู้ที่มีสุขภาพดี มีการแนะนำให้กินแอสตาแซนธิน ขนาด 3.6, 7.2 และ 14.4 มิลลิกรัม โดยผสมในเครื่องดื่มทุกวัน เป็นเวลาสองสัปดาห์
           ⦁ สำหรับผู้ชายที่มีภาวะมีบุตรยาก มีการแนะนำให้กินแอสตาแซนธินขนาด 16 มิลลิกรัม ทุกวันเป็นเวลาสามเดือน
           ⦁ สำหรับฟื้นฟูสภาพผิวมีการแนะนำให้กินแอสตาแซนธิน 1 แคปซูล ขนาด 2 มิลลิกรัม วันละสองครั้ง เช้า-เย็น พร้อมอาหาร เป็นเวลา 6 สัปดาห์
           ⦁ สำหรับการปลูกถ่าย (ไต) มีการแนะนำให้กินแอสตาแซนธิน ขนาด 12 มิลลิกรัม เป็นเวลาหนึ่งปี

ประโยชน์และโทษแอสตาแซนธิน

แอสตาแซนธินจัดเป็นสารโภชนาการเภสัช (Nutraceutical) ซึ่งหมายถึงสารที่จัดอยู่ในรูปอาหาร หรือ ส่วนประกอบของอาหารที่ให้ประโยชน์ทางยา หรือ มีประโยชน์ต่อสุขภาพรวมถึงการป้องกัน และรักษาโรค แอสตาแซนธิน มีฤทธิ์เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ และมีประโยชน์ต่อสุขภาพอีกมากมาย เช่น ป้องกัน และฟื้นฟูจอตาที่เสื่อมในผู้สูงอายุ และผู้ป่วยเบาหวาน ช่วยยับยั้งการสะสมของกรดในดวงตาอันเป็นสาเหตุให้ดวงตาอ่อนล้า ช่วยบำรุงสายตา ลดอาการเมื่อยล้าของสายตากลางแสงแดด โดยช่วยป้องกันดวงตาจากรังสีอัสตร้าไวโอเลต ช่วยดูแลสุภาพกระเพาะอาหาร อาหารไม่ย่อย อาการประสาทมือชา อาการวัยทอง ภาวะมีบุตรยาก ข้ออักเสบ รูมาตอยด์ ช่วยลดอัตราเสี่ยงของการเกิดโรคมะเร็ง โรคเบาหวาน โรคหัวใจ และภาวะเส้นเลือดในสมองแตก นอกจากนี้แอสตาแซนธินยังใช้รักษาโรคความจำเสื่อมโรคพาร์กินสัน คอเลสเตอรอล และล่าสุดพบว่าแอสตาแซนธิน มีบทบาทช่วยในการชะลอความเสี่ยมของร่างกายได้อีกด้วย

การศึกษาวิจัยที่เกี่ยวข้อง

มีผลการศึกษาวิจัยของแอสตาแซนธินถึงฤทธิ์การต้านอนุมูลอิสระและฤทธิ์การช่วยป้องกันโรคต่างๆ ดังนี้
            ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (antioxidant) งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นถึง คุณสมบัติที่สำคัญในการเป็นแอนติออกซิแดนท์ (antioxidant) หรือ สารต้านอนุมูลอิสระของแอสตาแซนธิน ซึ่งพบว่าประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าเบต้าแคโรทีน (β-carotene) ลูทีน (Lutein) ซีแซนธิน (zeaxanthin) และแคนธาแซนธิน (Canthaxantin) ประมาณ 10 เท่าสูงกว่า วิตามินอี (α-tocopherol) ประมาณ 500 เท่า วิตามินซี 6000 เท่า CoQ10 800 เท่า คาเทชินจากชาเขียว 550 เท่า Alpha lipoic acid 75 เท่า เบต้า แคโรทีน 40 เท่า และสูงกว่าสารสกัดจากเมล็ดองุ่น 17 เท่า โดยสารแอสตาแซนธิน มีคุณสมบัติละลายในไขมัน จึงสามารถผ่านเข้าไปทำงานในทุกอวัยวะได้ เช่น ตา สมอง ระบบหัวใจ หลอดเลือด และผิวหนัง ด้วยโครงสร้างอันเป็นเอกลักษณ์ จึงสามารถปกป้องเซลล์ได้ทั้งจากภายใน และภายนอกเซลล์ ซึ่งแตกต่างกับสารต้านอนุมูลอิสระตัวอื่น ที่ปกป้องได้เฉพาะด้านใดด้านหนึ่งเท่านั้น
           ซึ่งแอสตาแซนธินมีความสามารถต้านอนุมูลอิสระด้วยการให้ไฮโดรเจน หรือ อิเล็คตรอนแก่อนุมูลอิสระโดยตรง ทำให้อนุมูลอิสระเหล่านั้น เปลี่ยนเป็นสารที่มีความเสถียรได้เนื่องจากแอสตาแซนธินมีลักษณะ โครงสร้างแบบโพลิอิน คือ มีพันธะคู่สลับกับพันธะเดี่ยว ซึ่งพันธะคู่จะให้อิเล็คตรอนกับอนุมูลอิสระแล้วเชื่อมต่อกับโครงสร้างของแอสตาแซนธิน นอกจากนี้ที่ปลายของวงแหวนทั้งสองข้างของ แอสตาแซนธินมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ซึ่งสามารถให้ไฮโดรเจนกับอนุมูลอิสระได้เช่นกัน และยังมีรายงานว่าการบริโภคแอสตาแซนธินสามารถช่วยให้ระบบภูมิคุ้มกันในมนุษย์ดีขึ้นได้อีกด้วย
           ฤทธิ์ช่วยป้องกันโรคในระบบหลอดเลือดหัวใจเป็นที่ทราบกันโดยทั่วไปว่า การสะสม LDLcholesterol ในร่างกาย มีโอกาสเสี่ยงต่อการเกิดความภาวะหลอดเลือดอุดตันเกิดความดันในเลือดสูง ซึ่งมีผลโดยตรงต่อการเกิดโรคหัวใจที่จะเกิดขึ้นตามมา โดยสารประกอบในกลุ่มแคโรทีนอยด์ ได้แก่ เบตาแคโรทีน แคนธาแซนธิน รวมทั้งแอสตาแซนธิน พบว่ามีส่วนช่วยในการยับยั้งการเกิดออกซิเดชันของ LDL-cholesterol ซึ่งมีส่วนสำคัญในการช่วยลดโอกาสการเกิดการอุดตัน ในระบบหลอดเลือดหัวใจ
            ฤทธิ์ช่วยป้องกันมะเร็ง (Rendering anticancer activity) มีการศึกษาวิจัยพบว่าคุณประโยชน์ต่อสุขภาพประการหนึ่ง คือ แอสตาแซนธินอาจมีส่วนช่วยในการป้องกันการเกิดมะเร็ง โดยส่วนใหญ่ได้ทำการในสัตว์ทดลองได้มีการรายงานผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ พบว่าแอสตาแซนธินอาจมีส่วนช่วยป้องกันการเกิดมะเร็งในลำไส้ใหญ่ ระบบทางเดินอาหาร ระบบปัสสาวะ หรือ อาจช่วยยับยั้ง การเกิดเนื้องอก และกระตุ้นภูมิคุ้มกันในหนูได้
           ช่วยชะลอความเสื่อมของผิวหนังและจุดด่างดำ มีการศึกษาโดยนักวิจัยชาวญี่ปุ่น ได้ทำการศึกษาในหญิงและชายที่สุขภาพดีจำนวน 30 คน และ 36 คน โดยให้รับประทานแอสตาแซนธิน เสริม 6 มิลลิกรัมต่อวัน ต่อเนื่องกันเป็นเวลา 8 สัปดาห์ และ 6 สัปดาห์ โดยในหญิงทั้ง 30 คน นั้นให้ทางแอสตาแซนธิน 2 มิลลิลิตรต่อวัน ต่อเนื่องกันเป็นเวลา 8 สัปดาห์ด้วย พบว่าริ้วรอยในผู้หญิงทั้งบริเวณหางตาขนาดของจุดด่างดำที่บริเวณแก้ม ความยืดหยุ่นของผิว ความเรียบเนียม ความชุ่มชื้อของผิว และเซลล์ผิวหนังคอนีโอไซท์ในชั้นผิวหนังกำพร้าเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดีขึ้น ขณะที่ในผู้ชายพบว่า ริ้วรอยบริเวณหางตาลดลง ความยืดหยุ่นของผิวความชุ่มชื้นของผิวดีขึ้น และผิวมีการสูญเสียน้ำลดลง

ข้อแนะนำและข้อควรระวัง

⦁ ในเด็ก และเยาวชนที่อายุต่ำกว่า 18 ปี สตรีมีครรภ์ รวมถึงสตรีที่ให้นมบุตร ยังไม่มีข้อมูลถึงความปลอดภัยปริมาณที่ควรใช้ และ ประสิทธิภาพในการใช้ดังนั้นจึงไม่ควรใช้แอสตาแซนธิน
⦁ อาจจะเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้ โดยเฉพาะคนที่แพ้สารในกลุ่มแคโรทีนอยด์ อาจจะแพ้ แอสตาแซนธินด้วย
⦁ อาจทำให้ความดันโลหิตต่ำ ควรระมัดระวังการใช้ร่วมกับสมุนไพร หรือ ยาลดความดันโลหิต
⦁ แอสตาแซนธินมีฤทธิ์ห้ามเอนไซม์ 5 แอลฟ่ารีดักเตส (5 alpha reductase) ลดฮอร์โมนเพศชายเทสโทสเตอโรน อาจมีผลข้างเคียงทำให้ผู้ชายลดความต้องการทางเพศ นมโต ปริมาณน้ำอสุจิลดลง จำนวนอสุจิลดลง อวัยวะเพศไม่แข็งตัว หมดสมรรถภาพทางเพศ อ้วน ซึมเศร้า จึงควรระมัดระวังหากต้องใช้ร่วมกับยาลดฮอร์โมนเพศชาย หรือ ยาที่มีฤทธิ์ ห้ามเอนไซม์ 5 แอลฟ่า รีดักเตส
⦁ แอสตาแซนธินอาจลดระดับ แคลเซียมในเลือด ควรระมัดระวังในคนกระดูกพรุน คนไข้โรคต่อมพาราไทรอยด์ หรือ คนไข้ที่มีปริมาณแคลเซียม ในเลือดต่ำ
⦁ แอสตาแซนธิน อาจมีผลทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดต่ำลง โดยเฉพาะในผู้ป่วยเบาหวาน (diabetes) และผู้ป่วยที่มีภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (hypoglycemia) รวมถึงผู้ที่กินยาสมุนไพร หรือ อาหารเสริมที่มีผลต่อระดับน้ำตาลในเลือด ดังนั้นการบริโภคควรอยู่ภายใต้การแนะนำของแพทย์

เอกสารอ้างอิง แอสตาแซนธิน

⦁ ดวงจันทร์ เฮงสวัสดิ์.แอสตาแซนธิน. สารต้านอนุมูลอิสระธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพที่สุดในโลก. อาหาร. ปีที่ 44, 3 (ก.ค.-ก.ย.) 2554, หน้า 15-16
⦁ ดร.วรรณวิมล คล้ายประดิษฐ์, ดร.มารุจ ลัมปรวัฒนะ.แอสตาแซนธิน : คุณค่าที่มากกว่าสารสี. วารสารเทคโนโลยีการอาหาร.มหาวิทยาลัยสยาม ปีที่ 5. ฉบับที่ 1 มิถุนายน 2552-พฤษภาคม 2553. หน้า 7-12
⦁ พญ.ชัญวลี ศรีสุโข.อาหารเสริมแอสตาแซนธิน กับหลักฐานทางวิทยาศาสตร์. วารสารกรมการแพทย์ปีที่ 43. ฉบับที่ 4 กรกฎาคม-สิงหาคม 2561. หน้า 39-40
⦁ Liu X, Osawa T. Astaxanthin protects neuronal cells against oxidative damage and is a potent candidate for brain food. Forum Nutr 2009; 129-135.
⦁ Conn, P. F, W. Schalch and T. G. Truscott. 1991. The singlet oxygen and carotenoid interaction. J. Photochem. Photobiol. B : Biol. 11: 41-47.
⦁ Andersen LP, Holck S, Kupcinskas L, et al. Gastric inflammatory markers and interleukins in patients with functional dyspepsia treated with astaxanthin. FEMS Immunol Med Microbiol 2007; 244-248.
⦁ Lorenz, R.T., and Cysewsky, G.R. 2000. Commercial potential for Haematococcus microalgae as a natural source of astaxanthin. Trends in Biotechnology., 18:160-167
⦁ Parisi V, Tedeschi M, Gallinaro G, et al. Carotenoids and antioxidants in age-related maculopathy italian study: multifocal electroretinogram modifications after 1 year. Ophthalmology 2008; 324-333.
⦁ Yuan JP, Peng J, Yin K, et al. Potential health-promoting effects of astaxanthin: a high-value carotenoid mostly from microalgae. Mol Nutr Food Res 2011; 150-165
⦁ Iwamoto, T., K. Hosoda, R. Hirano, H. Kurata, A. Matsumoto, W. Miki, M. Kamiyama, H. Itakura,
⦁ Belcaro G, Cesarone MR, Cornelli U, et al. MF Afragil(R) in the treatment of 34 menopause symptoms: a pilot study. Panminerva Med 2010; 49-54.
⦁ Ambati, R. R., P. S. Moi, S. Ravi and R. G. Aswathanaravana. 2014. Astaxanthin: Source, Extraction, Stability, Biological Activities and Its Commercial Applications. Mar. Drugs.12 (1): 128-152.
⦁ Naguib, Y.M.A. 2000. Antioxidant activities of astaxanthin and related carotenoids. J.Agric.Food Chem., 48: 1150-1154.
⦁ Yamashita E. The effect of a dietary supplement containing astaxanthin on skin condition. Carotenoid Sci 2006; 91-95.
⦁ Uchiyama, K., Y. Naito, G. Hasegawa, N. Nakamura, J. Takahashi and T. Yoshikawa. 2002. Astaxanthin protects β-cells against glucose toxicity in diabetic db/db mice. Redox.Rep.7:290-293.
⦁ Horie S, Okuda C, Yamashita T, et al. Purified canola lutein selectively inhibits specific isoforms of mammalian DNA polymerases and reduces inflammatory response. Lipids 2010; 713-721
⦁ Baker, R. and C. Gunther. 2004. The role of carotenoids in consumer choice and the likely benefits from their inclusion into products for human consumption. Trends in Food Science & technology. 15:464-480.
⦁ Ciapara, H. I., L. F. Valenzuela and F. M. Goycoolea. 2006. Astaxanthin: A review of its Chemistry and application. Food Sci. Nutri. 46 (1): 185-196.