Astaxanthin - en användbar antioxidant
Anna-Stina Höglunda, Kjell Stålbergb & Åke Lignellc
a,b
Inst. för Växtbiologi, SLU, Box 7080, 750 07 Uppsala, Sweden
tel 018-673325, 018-673223, e-post [email protected], [email protected], cAstaCarotene AB,
Idrottsvägen 4, 134 40 Gustavsberg, Sweden, tel 08-57013965,
e-post [email protected]
Karotenoider - förekomst och betydelse.
Astaxanthin är en karotenoid, sådana förekommer rikligt i naturen och ger många växter och djur deras
typiska pigmentering. De syntetiseras av bakterier, svampar, växter och alger. Karotenoider spelar en viktig
roll i kloroplaster där de ingår som pigment i fotosyntesen och bidrar till att växten kan tillgodogöra sig ett
bredare spektrum av solljusets olika våglängder. De har också en funktion som antioxidanter att oskadliggöra
reaktiva molekyler som genererats under fotosyntesen. Djur och människor kan inte syntetisera karotenoider
utan är helt beroende av födans karotenoidinnehåll för sina behov. Många djur har dock förmåga att
metabolisera karotenoider och bilda nya former. Förutom att karotenoider ger många djur deras färg används
karotenoider för syntes av vitamin A.
Karotenoiders roll som antioxidanter i biologiska system har studerats flitigt under senare år. De är mycket
hydrofoba molekyler och skyddar framförallt lipider och membraner mot peroxidering. Av ca. 600 olika
karotenoider man idag känner till uppvisar astaxanthin de kraftigaste antioxidativa egenskaperna.
Astaxanthin återfinns naturligt hos många fåglar, fiskar och kräftdjur. Laxen och flamingons röda färg såväl
som tuppens röda kam beror av astaxanthin.
Karotenoider har visat sig ha positiva effekter på flera olika sjukdomstillstånd som t.ex. hjärt- och
kärlsjukdomar och ögonsjukdomar, man har även påvisat positiva effekter på immunförsvar och fertilitetet.
Astaxanthin – syntes och lagring i cellen
Astaxanthin syntetiseras naturligt av vissa bakterier, alger och svampar men har bara påträffats i en växt,
adonis (gossen i det gröna) där den är upphovet till den djupa röda färgen hos kronbladen. Syntesen av
astaxanthin sker via bildning av b-karoten i kloroplasten varpå två enzymer adderar hydroxyl- respektive
ketogrupper till molekylen. I alger lagras astaxanthinet tillsammmans med fetter i lipidvesikler i
cytoplasman.
Astaxanthin – användningsområden
Det främsta användningsområdet för närvarande för astaxanthin är som kosttillskott i foder till fiskodling,
fågel, gris- och nötboskap där man påvisat bättre pigmentering respektive positva effekter på fertilitet, antalet
avkomma och tillväxt.
Astaxanthin används även som kosttillskott för människor. Medicinska studier av astaxanthins effekter på
helicobakter pylori infektioner (som ger upphov till magkatarr) antyder att astaxanthinet har en hämmande
effekt på inflammation och infektion. Andra områden som studeras är effekten på muskeluthållighet och
hudskador i samband med UV-bestrålning.
Astaxanthin - produktion
I dagens läge kan astaxanthin erhållas på flera olika sätt. Det finns dels att tillgå som syntetiskt astaxanthin
producerat i en kemisk biosyntes, astaxanthin kan också extraheras från krill/skaldjur som lagrar det i sitt
skal och slutligen kan det produceras genom odling av en grönalg (H,Pluvialis) där den färdiga produkten
består av torkat och malt algmjöl innehållande 2-5% astaxanthin. Algen syntetiserar astaxanthin under
inverkan av starkt ljus och näringsbrist. I länder med varmt och soligt klimat (t.ex. Israel , Hawaii) odlas
algen i stora öppna dammar, i Sverige odlas den i slutna tankar med tillförsel av ljus.
En alternativ väg för produktion av astaxanthin skulle kunna vara att framställa en transgen raps där
astaxanthinsyntesen sker i frövävnaden. Om möjligt skulle lagringen av astaxathin styras till lipidvesikler i
140
cytoplasman. Lagring av astaxanthin tillsammans med fett skulle möjliggöra produktion av en
astaxanthininnehållande olja där karotenoiden samtidigt ökar hållbarheten av oljan. Astaxanthin betingar ett
mycket högt marknadsvärde vilket innebär att en transgen raps som kan syntetisera astaxanthin skulle kunna
bli en mycket konkurrenskraftig produkt.
Referenser
Boussiba S. 2000. Carotenogenesis in the green alga Haematococcus pluvialis: Cellular physiology and
stress response. Vol.108: 111-117.
Hansen K, Tauson A-H and Inborr J. 2000. Algal meal with a high astaxanthin content as food supplement to
Mink (Mustela vison). Effect on reproduction and kit pre-weaning growth performance. Submitted.
Hirschberg J. 1999. Production of high value compounds: carotenoids and vitamins. Current Opinions in
Biotechnology. Apr;10(2):186-191
Inborr J, Smith P, Lignell Å and Campbell R 1998. Algal meal (Haematococcus pluvialis) with high
astaxanthin content improves the reproductive performance of AI boars. Proceedings of 18th Nordic Veterinary congress 326.
Krinsky N. 1989. Antioxidant functions of carotenoids. Free Radical Biol. Vol.7: 617-636.
Lorenz T. and Cysewski G. 2000. Commercial potential for Haematococcus Microalgae as a natural source
of astaxanthin. TibTech April Vol. 18:160-167.
Miki W. 1991. Pure and Applied Chem. Vol.63 (1): 141-146.
Sandmann G. 1994. Carotenoid biosynthesis in microorganisms and plants. Eur.J.Biochem. vol.223:7-24.
Wang X, Willen R and Wadström T. 2000. A rich algal meal and vitamin C inhibit Helicobacter pylori
infection in balb/cA mice. Antimicrobial agents and chemotheraphy vol.44: 2452-2457.
141
