Futtermittelqualität 10% Astaxanthin CAS 472-61-7
Was ist Astaxanthin?
Astaxanthin, ein fettlösliches Carotinoid, das ursprünglich aus Hummern isoliert wurde, kommt hauptsächlich in verschiedenen Algen, Mikroorganismen, Krebstieren und Meeresfischen vor; in höheren Pflanzen ist es nur vereinzelt nachgewiesen. Seit Mitte der 1980er-Jahre, mit der Entdeckung seiner antioxidativen und anderen biologischen Wirkungen, findet Astaxanthin zunehmend Verwendung in Produkten wie Tierfutter, Nahrungsergänzungsmitteln, Kosmetika und Arzneimitteln.
Astaxanthin stammt aus verschiedenen Quellen, wobei synthetisches und natürliches Astaxanthin am häufigsten auf dem Markt erhältlich sind. Synthetisches Astaxanthin in Futtermittelqualität wird hauptsächlich als Farbstoff in Tier- und Fischfutter verwendet, was zu einer steigenden Marktnachfrage führt. Aufgrund seiner geringen Kosten und starken Farbkraft wird synthetisches Astaxanthin in Futtermittelqualität vorwiegend in der Aquakultur (z. B. in der Lachs- und Garnelenzucht) eingesetzt, wo es sich im Futter der Tiere anreichert und die Fleischfarbe verbessert. Es findet selten Anwendung in der Humanmedizin oder Kosmetik.
Eigenschaften von Astaxanthin
Astaxanthin, auch bekannt als Astaxanthin, ist 3,3'-Dihydroxy-4,4'-diketo-β,β'-carotin mit der Summenformel C₄₀H₅₂O₄. Die Molekülstruktur von Astaxanthin besteht aus einer langen konjugierten Polyenkette mit je zwei Hexaketonringen an den Enden. Die Kohlenstoffatome C-3 und C-3' der endständigen Ringe fungieren als chirale Zentren. Abhängig von der Konfiguration der chiralen Kohlenstoffatome an den endständigen Ringen weist Astaxanthin drei Stereokonfigurationen auf: linksdrehend (3S, 3'S), rechtsdrehend (3R, 3'R) und meso (3R, 3'S). Diese verschiedenen Astaxanthin-Konformationen kommen in der Natur vor. Beispielsweise liegt das Astaxanthin in Phaffia rhodozyma in freier Form der linksdrehenden Konformation vor; im antarktischen Krill dominieren rechtsdrehende Astaxanthin-Ester. Wildlachs liegt hauptsächlich in der freien Form der linkshändigen Konformation vor; Haematococcus pluvialis enthält linkshändige Astaxanthinester, von denen Monoester etwa 80 % und Diester etwa 15 % ausmachen. Zu den an den 3- oder 3'-Hydroxylgruppen veresterten Fettsäuren gehören vor allem Ölsäure, Elaidinsäure, Ricinolsäure und Arachinsäure.
Astaxanthin existiert zudem als cis- und trans-Isomer, abhängig von der räumlichen Anordnung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, die die Gruppen innerhalb der Astaxanthinstruktur verbindet. Befinden sich beide Gruppen auf derselben Seite der Doppelbindung, spricht man von der cis-Form (Z); andernfalls von der trans-Form (E). Die vollständig trans-ständige Form von Astaxanthin ist die stabilste und in der Natur am häufigsten vorkommende.
Die wichtigsten Stereoisomere und geometrischen Isomere von Astaxanthin
Anwendungen von Astaxanthin
Anwendungen von synthetischem Astaxanthin in der Aquakultur und Tierfütterung
Astaxanthin ist ein natürlicher Farbstoff. Er kommt in verschiedenen Arten in unterschiedlichen Konformationen vor und verleiht Organismen so ihre einzigartigen Farben. Das bekannteste Beispiel ist die rote Farbe des Lachsfleisches. Diese rote Farbe ist optisch ansprechend und symbolisiert oft Frische und Geschmack.
Astaxanthin reichert sich in Fischlipoproteinen, Myosin und α-Aktin an. Um bei Zuchtlachs eine intensivere Farbe zu erzielen, wird dem herkömmlichen Futter daher eine entsprechende Menge Astaxanthin zugesetzt.
Es wird geschätzt, dass die Marktnachfrage nach Tierfutter und Nahrungsergänzungsmitteln im Jahr 2009 bei 300 Millionen RMB bzw. 30 Millionen RMB lag und bis 2020 voraussichtlich 800 Millionen RMB bzw. 300 Millionen RMB erreichen wird. Allein die jährliche Nachfrage nach Astaxanthin im Lachsfutter beträgt 200 Millionen RMB.
Neben der Verwendung in Wasserprodukten kann Astaxanthin auch in der Geflügelernährung eingesetzt werden. Die Zugabe von 10 mg/kg natürlichem Astaxanthin zum Futter von Masthähnchen führt zu einer effektiven Einlagerung im Körper der Enten und verleiht Schnabel und Beinen eine natürliche, gesunde goldene Farbe. Zudem hemmt es wirksam die Lipidperoxidation in der Muskulatur und verbessert so deren Nährwert.
Wenn Astaxanthin-Mais Mais in herkömmlichen Futtermitteln für Legehennen vollständig ersetzt, entstehen Eigelbe mit einem Astaxanthingehalt von 12,10 bis 14,15 mg/kg⁻¹, was etwa 540 μg pro Ei entspricht und somit den täglichen Bedarf an Antioxidantien deckt.
Anwendungen von Astaxanthin in Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika
Die langen konjugierten Polyenketten im Astaxanthinmolekül fangen Singulett-Sauerstoff ab und neutralisieren freie Radikale, wodurch es ein außergewöhnliches antioxidatives Potenzial besitzt. Die antioxidative Wirkung von Astaxanthin ist Berichten zufolge zehnmal höher als die von Zeaxanthin, Lutein, Canthaxanthin und β-Carotin und hundertmal höher als die von Tocopherol.12,21 Daher wird angenommen, dass die Zugabe von Astaxanthin zu Lebensmitteln und Hautpflegeprodukten seine antioxidative Wirkung nutzen kann, um Vorteile wie Aufhellung, Stärkung des Immunsystems und Verlangsamung der Hautalterung zu erzielen.
Anwendungen von Astaxanthin in der Pharmazie
Aufgrund seiner starken antioxidativen Eigenschaften kann Astaxanthin als pharmakologischer Wirkstoff mit mehreren Wirkungszielen eingesetzt werden. Es kann nichtalkoholische Steatohepatitis und Leberfibrose vorbeugen und verbessern, indem es die Immunantwort der Leber, Leberentzündungen und oxidativen Stress reguliert. Darüber hinaus gehen Forscher davon aus, dass Astaxanthin vor den meisten Erkrankungen schützen kann, die mit oxidativem Stress und Entzündungen einhergehen, darunter entzündliche Erkrankungen, Krebs, Adipositas, Hypertriglyceridämie, Hypercholesterinämie sowie Herz-Kreislauf-, Magen-Darm-, Leber-, neurodegenerative, Augen-, Skelett-, Fortpflanzungs- und Hauterkrankungen. Studien deuten darauf hin, dass die orale Einnahme von Astaxanthin-haltigen Medikamenten die Muskelkraft und die Belastbarkeit beim Sport deutlich steigern kann.
Worin bestehen die Unterschiede zwischen natürlichem und synthetischem Astaxanthin?
1. Unterschiede in der antioxidativen Potenz
Studien haben gezeigt, dass natürliches Astaxanthin eine deutlich höhere antioxidative Kapazität besitzt als synthetisches Astaxanthin. Natürliches Astaxanthin enthält mehrere Isomere (unterschiedliche Formen der Molekülstruktur), die zusammenwirken, um seine Wirksamkeit beim Abfangen freier Radikale und beim Schutz der Zellen vor oxidativen Schäden zu erhöhen.
Synthetisches Astaxanthin hingegen ist hauptsächlich ein einzelnes Isomer und besitzt vergleichsweise schwächere antioxidative Eigenschaften.
2. Unterschiede in der Bioverfügbarkeit
Natürliches Astaxanthin besitzt zudem eine höhere Bioverfügbarkeit (d. h. es wird vom Körper besser aufgenommen und verwertet) als synthetisches Astaxanthin. Studien haben gezeigt, dass natürliches Astaxanthin vom Körper besser aufgenommen wird und in wichtigen Bereichen wie Augen, Haut und Gehirn Anwendung finden kann.
3. Nachweis gesundheitlicher Vorteile
Die meisten Studien zu den gesundheitlichen Vorteilen von Astaxanthin basieren auf natürlichem Astaxanthin. Diese Studien haben gezeigt, dass natürliches Astaxanthin Folgendes bewirken kann:
Augenermüdung reduzieren
Verbesserung der Hautelastizität und -feuchtigkeit
Stärkung des Immunsystems
Entzündungen und oxidativen Stress reduzieren
Synthetisches Astaxanthin wurde hinsichtlich seiner gesundheitlichen Vorteile weniger erforscht und wird hauptsächlich in der Aquakultur eingesetzt.
