Von Damian N. Minichowski | Benötigte Lesezeit: 25 Minuten |

Hier ist er – der vermutlich umfassendste, ausführlichste und frei verfügbare (!) Ratgeber („Guide“) zum stärksten Antioxidans der Welt, Astaxanthin. Der Guide vereinigt nicht weniger als 24 Wordseiten bei +130 zitierfähigen Quellen…und hat einiges an Arbeit und Zeit gekostet.

Viel Spaß beim Lesen und Lernen. ;)

Gängige (andere) Bezeichnungen

• Astaxanthin
• Cardax / Disodium Disuccinate Astaxanthin (DDA)
• CDX-085
• E 161
• 3,3′-Dihydroxy-β,β-carotin-4,4′-dion
• (3S,3′S)-Astaxanthin,
• (3R,3′R)-Astaxanthin
• meso-Astaxanthin
• AstaREAL
• AstaXin
• Astared

Der ultimative Astaxanthin Guide: Wirkung, Nebenwirkung, Ergänzung & Dosierung

Astaxanthin – Was ist es?

Hast du dich schon einmal gefragt, woher der Lachs seine rote Farbe hat, wieso Krustentiere beim Kochen rot werden oder weshalb Flamingos so eine exotische Farbe besitzen?

Die Antwort auf diese Frage lautet: Astaxanthin – ein Super-Antioxidans aus der Familie der Carotinoide welches natürlicher Weise in Hefen, Pilzen , Lachs und Forellen, Krustentieren und Krebsen, Shrimps, Krill und Seeigeln sowie in Algen (Haematococcus pluvialis aka Blutregenalge) [1][2][3][6][7], aber auch den Federn einzelner Vogelarten (Flamingos, Wacheln) vorkommt [4][5].

Astaxanthin gehört zu den Carotinoiden. Genauer gesagt: Es handelt sich um ein Xanthophyll, welches aus Zeaxanthin und Canthaxanthin gebildet wird. (Bildquelle: Examine.com)

Andere Vertreter aus der Gruppe der Carotinoide sind u.a. Fucoxanthin, Zeaxanthin, Lutein oder auch das Pro-Vitamin Betacarotin, welches eine Vorstufe des Vitamins A bildet und eine ähnliche chemische Struktur besitzt, wie Astaxanthin. Es ist ein Metabolit der Carotinoide Zeaxanthin (kommt z.B. im Mais vor) und Canthaxanthin (kommt z.B. in Krabben, Flamingofedern und Pilzen vor) [23][24].

Carotinoide teilen sich weiterhin in Carotine (z.B. Vitamin A Vorstufen) oder Xanthophylle auf. Das Astaxanthin gehört – wie Zeaxanthin und Canthaxanthin – zur letzteren Gruppe, den Xanthophyllen [6][8] und weist bemerkenswerterweise eine Keton-Gruppe an seinem Ende auf (deswegen auch „Keto-Carotinoid“ [18][19]).

Xanthophylle können unter normalen Umständen* nicht in Vitamin A (Retinol) umgewandelt werden [5][20], weshalb sie generell als sicherer gelten als Vitamin A Vorstufen (da keine Gefahr für eine Hypervitaminose besteht). Astaxanthin wird darüber hinaus von der amerikanischen Lebensmittelbehörde (FDA) nach GRAS-Standards als sicher bezeichnet [21][22].

*Unter normalen Umständen deswegen, weil in Ratten mit akutem Vitamin A Mangel nachgewiesen werden konnte, dass Astaxanthin dennoch in eine Rolle als Provitamin A gezwängt werden kann [34].

Astaxanthin kann in der alltäglichen Ernährung in Lebensmitteln (z.B. Fisch) vorkommen, Produkten als Farbstoff zugesetzt (E 161 [9]) oder in Form von Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen werden. In der Aquakultur wird es oftmals als Futtermittelzusatzstoff verwendet, damit das Fischfleisch eine markante rötliche Farbe annimmt. Ähnliches gibt es über die Eierproduktion zu berichten, wobei hier darauf abgezielt wird, dem Eigelb der Eier eine gesunde gelbe Farbe zu verleihen. Verwendet wird hierzu entweder natürliches Astaxanthin (weniger wahrscheinlich) oder eine synthetisch-hergestellte Form (wahrscheinlicher).

Exkurs: Natürliches Vs synthetisches Astaxanthin

Natürliches Astaxanthin wird üblicherweise aus Algen (Blutregenalge) gewonnen [14]. Aus 1 Kilogramm Trockenmasse lässt sich so 40 Gramm Astaxanthin gewinnen [10].

Die Algenzucht erfolgt dabei in zwei Phasen, nämlich einer ersten grünen Phase, bei der eine Fülle von Nährstoffen zum Wachstum zur Verfügung gestellt werden und eine zweite rote Phase, wo ein Nährstoffdefizit mit einer intensiven Sonneneinstrahlung kombiniert wird. Durch den physischen Stress und die starke UV Strahlung wird die Produktion des Antioxidans Astaxanthin in den Algen angeregt, welches einen Schutzfaktor darstellt. Anschließend findet die Ernte statt [11].

Natürliches Astaxanthin kann darüber hinaus auch aus Hefen (z.B. Xanthophyllomyces dendrorhous), Krill (z.B. Euphausia superba) oder Shrimpschalen extrahiert werden [12].

Für die Aquakultur wird allerdings hauptsächlich synthetisches Astaxanthin, petrochemischen Ursprungs (aus Isophoron) verwendet [13][15].

Es gibt im Wesentlichen 3 unterschiedliche Stereoisomere des Astaxanthins (Stereoisomer heißt: Gleiche chemische Formel, aber unterschiedliche räumliche Anordnung) [16], da Astaxanthin zwei Chiralitätszentren besitzt. Diese Stereoisomere sind:

• (3S,3′S) Isomer (Standard & Hauptbestandteil der Blutregenalge [14])
• (3R,3′R) Isomer
• (3R,3′S) Isomer (meso-Verbindung)

Generell gesprochen hängt die Konzentration der Astaxanthin-Formen davon ab, welche Quelle mit welcher Verteilung konsumiert wurde, dementsprechend schwankt der Anteil der Isomere im natürlichen Umfeld (z.B. bei Fischen). Synthetisch hergestelltes Astaxanthin weist in der Regel einen Isomer-Mix auf. So enthielt beispielsweise das DDA von Cardax Pharmaceuticals, welches nicht mehr erhältlich ist [6], ein Verhältnis von 1:1:2.

Synthetisches Astaxanthin bietet allerdings den Vorteil, dass es bioverfügbarer ist als die natürliche Form. Wieso eigentlich? Neben den drei Isomeren [16], kann Astaxanthin 4 unterschiedliche Konfigurationen einnehmen – und zwar:

• 1x E-Isomer (gerade Kette)
• 3x Z-Isomer (gebogene Kette)

Die bessere Bioverfügbarkeit von synthetischem Astaxanthin rührt daher, dass die Z-Formen besser resorbiert werden, während natürliches Astaxanthin hauptsächlich jenes mit gerader Kette (E-Form) ist und weniger gut aufgenommen wird [17]. Die bessere Aufnahme bringt am Ende vermutlich nichts, denn die antioxidative Kapazität von synthetischem Astaxanthin soll der des natürlichen Astaxanthins weit unterlegen sein [131] (abseits dessen ist es für den menschlichen Verzehr auch nicht geeignet:

„In vitro studies conducted at Creighton University and Brunswick Laboratories showed N-AX [Haematococcus pluvialis Astaxanthin] to be over 50 times stronger than S-AX [Synthetic Astaxanthin] in singlet oxygen quenching and approximately 20 times stronger in free radical elimination. N-AX has been widely used over the last 15 years as a human nutraceutical supplement after extensive safety data and several health benefits were established. S-AX, which is synthesised from petrochemicals, has been used as a feed ingredient, primarily to pigment the flesh of salmonids. S-AX has never been demonstrated to be safe for use as a human nutraceutical supplement and has not been tested for health benefits in humans.„ – [131].

Astaxanthin kommt in unterschiedlichen Isomeren (1-3) und Konfigurationen (a-c) vor. Dies beeinflusst unter anderem die Bioverfügbarkeit. Natürliches Astaxanthin enthält überwiegend das 3S, 3’S Isomer (1) in gerader Konfiguration (a). (Bildquelle: Examine.com)

In welcher Konzentration kommt Astaxanthin in Lebensmitteln vor?

Tabelle 1: Astaxanthin-Konzentration in unterschiedliochen Lebensmitteln (Quelle: Algatech.com)

Wieso werden Meerestiere (z.B. Hummer, Krebse) eigentlich rot, wenn man sie kocht?

Die Antwort: Astaxanthin liegt normalerweise gebunden an Proteine vor. Durch den Garvorgang denaturiert das Protein und Astaxanthin wird freigesetzt. Die Pigmente absorbieren das Licht und der Hummer bekommt seine charakteristische rote Färbung.

Astaxanthin – Was soll es bewirken?

Astaxanthin wird eingesetzt als:

• Sonnenschutzfaktor (beliebtes Supplement bei Ironman-Athleten [25])
• Als Antioxidans und zur Stärkung des Immunsystems (stärkstes, dem Menschen bekanntes Antioxidans)
• Schutz vor Neurodegeneration (für Hirn- und Augengesundheit)
• Stärkung der Herz-Kreislauf Gesundheit
• Verbesserung der Regeneration & Reduktion von Muskelschäden (infolge von Training)
• Gegen Gelenks- und Muskelschmerzen
• Als Testosteronbooster
• Zur Leistungssteigerung
• Gegen Hautalterung und als Anti-Falten Mittel (Astaxanthin-haltige Creme)
• Für Langlebigkeit

Astaxanthin hat eine ganze Wagenladung an Gebieten, für die es eingesetzt wird – darunter auch im Sportbereich zur Steigerung von Leistung und Regeneration (siehe für Belege die entsprechenden Sektionen mit Studienlage). Es ist eines der stärksten – wenn nicht sogar DAS stärkste, dem Menschen bekannte, Antioxidans, welches niemals pro-oxidativ wirkt [29][30] und in der Lage ist die Blut-Hirn-Schranke und retinalen Barrieren zu passieren, so dass es protektiv auf Hirn und Augen wirken kann [28].

…wenn der Hummer roht sieht, weißt du Bescheid: Das gebundene Astaxanthin wird frei. (Bildquelle: Pixabay.com / OpenClipartVectors ; CC Lizenz)

Du möchtest wissen, wie stark Astaxanthin in seiner Funktion als Antioxidans ist? Wie wäre es mit

• 6000 x stärker als Vitamin C [26][27][28]
• 800 x stärker als Co-Enzym Q10 [26][27][28]
• 550 x stärker als Grüntee-Katechine und Vitamin E [26][27][28]

Nicht schlecht, oder?

An der Spitze ist es einsam: Astaxanthin gilt als das stärkste, uns bekannte, natürliche Antioxidans. Wenn es darum geht freien Radikalen den Garaus zu machen sehen alle anderen „potenten Antioxidantien“ alt aus. (Bildquelle: Nishida et al. (2007))

Astaxanthin wirkt anti-entzündlich und gilt als nebenwirkungsarme Alternative zu nichtsteroidalen Antirheumatika (Aspirin, Ibuprofen etc.), da es natürlichen Ursprungs ist und über mehrere Signalpfade wirkt [31][32][33]:

„When one considers current anti-inflammatory products on the market, most have serious side-effects. Aspirin has anti-inflammatory effects, but prolonged use can cause stomach bleeding and ulcers. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) such as acetaminophen (Tylenol®) can cause liver damage. Prescription anti-inflammatory drugs such as Vioxx® and Celebrex® can cause heart problems. After many years of consumer use and extensive safety studies, natural astaxanthin has never been documented to have any side effects or contraindications. It is a safe alternative  in the high-risk category anti-inflammatories.“ – [26]

Astaxanthin – Was bewirkt es tatsächlich? (Studienlage)

Der Astaxanthin Stoffwechsel & Pharmakokinetik

Wie auch bei anderen Carotinoiden (etwa Betacarotin) ist für die effiziente Aufnahme von Astaxanthin eine Fettmatrix erforderlich [35][36], d.h. dass das Xanthophyll zusammen mit Fettsäuren via passiver Diffusion über die Darmwand aufgenommen wird. Das Astaxanthin wird von Mizellen aufgenommen und mit Hilfe von LDL- und HDL-Partikel (Cholesterin) im Blutkreislauf an seinen jeweiligen Bestimmungsort transportiert [16][40][41].

Hast du dich schon mal gefragt, wieso Vögel wie Flamingos und der rote Ibis ein rotes Federkleid aufweisen? Falls du nun auf Astaxanthin tippst, liegst du richtig! (Bildquelle: Wikimedia.org / Charlesjsharp ; CC Lizenz)

Die orale Einnahme von Astaxanthin sollte daher unbedingt im Beisein von Fett (z.B. einer fettreichen Mahlzeit) erfolgen, um die Bioverfügbarkeit zu steigern [37][38].

Raucher benötigen größere Mengen, da die Bioverfügbarkeit des Astaxanthins um bis zu 40% herabgesetzt werden kann [39] – was jetzt an und für sich nicht schlecht ist, sondern nur heißt, dass die Produktion freier Radikale im  Raucher durch die Inhalation des Zigarettenrauchs sehr hoch ausfällt.

Die meisten Erkenntnisse bezüglich des Astaxanthin Stoffwechels wurden anhand von Tierversuchen (Ratten) gewonnen. Gemäß einer Untersuchung von Choi und Kollegen (2011) wird oral-aufgenommenes Astaxanthin mit Hilfe des Cytochrom P-450 Enzymsystems (genauer gesagt: CYP1A aka Aromatase) metabolisiert [42]. Bei einer Dosierung von 100 – 200 mg/kg reichert es sich in allen Gewebearten, mit wenigen Ausnahmen, an [42]. (Was es besonders macht, da die meisten Carotinoide eher in der Leber konzentriert werden)

Durch die Zufuhr hoher Mengen (500mg/kg Superloading) von DDA (entspricht einer Äquivalenten Humandosierung von 40mg/kg oder 2.800mg bei einem 70 kg schweren Mann) wird eine Spitzenkonzentration von 400 nM (Nano-Molar) erreicht [43].

In einer Untersuchung am Menschen (n=3, Alter: 41-50 Jahre), zeigten Coral-Hinostroza und Kollegen (2004), dass die Halbwertszeit von Astaxanthin bei etwa 52 Stunden liegt [16]. Aufgrund einer hohen Standardabweichung (40) kann man annehmen, dass es hier große intra-individuelle Unterschiede gibt (d.h. von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein kann).

Durch eine kontinuierliche Einnahme von Astaxanthin (z.B. 1mg über 4 Wochen) lässt sich, ähnlich wie bei Creatin, ein Sättigungseffekt aufbauen [44]. Hierbei zeigt sich ein dosis-abhängiger Effekt: Eine Einnahme von 20mg ist innerhalb der ersten Wochen effektiver, wenn es darum geht die Konzentration zu erhöhen, als z.B. die Einnahme von 5mg täglich (0.4µg/mL (20mg) Vs. 0.2µg/mL (5mg) ausgehend von einem Basisniveau von 0.03-0.04µg/mL [45].)

Wie bereits weiter oben angesprochen, lässt sich die natürliche Aufnahme von Astaxanthin durch astaxanthin-haltige Lebensmittel (z.B. Fisch) oder ein entsprechendes Präparat (Supplement) erhöhen. 

Astaxanthin & Herz-Kreislauf-Gesundheit

Studien, bei denen Disodium Disuccinate Astaxanthin (DAA, Cardax Pharmaceuticals) verwendet wurden, zeigen einen positiven Effekt, wenn es um die Verhütung kardiovaskulärer Schäden geht. Bei diesen Untersuchungen kamen Mengen von 25 – 200mg/kg Astaxanthin zum Einsatz [47][48][49][50][51].

Astaxanthin kann zum Schutz des Herz-Kreislauf-Systems beitragen. (Bildquelle: Wikimedia.org / Anatomography ; CC Lizenz)

Der Knackpunkt? Die DAA-Studien sind leider keine Humanstudien und die Dosierung ist abnormal hoch („Superloading“). Ob derartig hohe Dosierungen vom Menschen langfristig tolerabel sind, ist bis dato fraglich.

Blutdruck

Im Rattenmodell (aber nicht im Mausmodell) zeigten Hussein und Kollegen (2006), dass Astaxanthin in Tieren, die an hohem Blutdruck leiden, blutdruckregulierend wirkt [52].

In einer weiteren Studie erreichten Forscher durch die Gabe von 50mg/kg Astaxanthin-Öl (entspricht 2,25-2,75mg/kg an Astaxanthin) eine Reduktion des systolischen und diastolischen Blutdrucks [55]. Es handelte sich hierbei um ein Rattenmodell mit metabolischem Syndrom.

Astaxanthin ist weitaus stärker, als die meisten anderen Antioxidantien, wenn es darum geht freie Radikale zu beseitigen (wesentlich stärker als Vitamin C auch dem Vitamin E überlegen [53][54]). Freie Radikale (O₂) sind dafür bekannt Superoxid O₂^–zu produzieren, welches wiederum über NO (Stickstoffmonoxid) in der Lage ist Peroxynitrit (ONOO^–) zu bilden.

Da eine hohe Superoxid-Konzentration die Menge an zirkulierendem NO beeinflusst (welches eine wichtige Rolle bei der Regulation des Blutdrucks spielt), ist davon auszugehen, dass Astaxanthin – durch die Auslöschung freier Radikale und damit einer Limitation bei der Superoxid-Produktion – in der Lage ist, die Wirkung von NO aufrechtzuerhalten [5] und damit blutdruckregulierend wirkt.

Arteriosklerose & Rote Blutkörperchen

Es wird vermutet, dass Astaxanthin durch seine anti-entzündliche und anti-oxidative Wirkung bei der Prävention von Arteriosklerose (Verhärtung der Arterien durch Ablagerung von Thromben, Bindegewebe und Blutfetten) behilflich ist, indem es die Zellen des Endothels schützt [56][57][58].

Astaxanthin als Schutzfaktor vor Arteriosklerose? Eine positive Wirkung ist gar nicht so abwegig. (Bildquelle: Wikimedia.org / BruceBlaus ; CC Lizenz)

Ein Aspekt der vielleicht auch (Ausdauer-)Sportler interessieren dürfte, ist der Effekt von Astaxanthin in Bezug auf die Konzentration roter Blutkörperchen (Erythrozyten – zuständig für den Sauerstofftransport im Blutkreislauf). Eine Untersuchung von Miyazawa und Kollegen (2011) stellte durch die Gabe von 4mg Astaxanthin bei Japanern mittleren Alters eine Erhöhung der Erythrozytenkonzentration (Woche 4 und 12) fest [59]. Ein identischer Effekt blieb bei einer Dosierung von 1mg Astaxanthin allerdings aus.

Eine andere Studie impliziert, dass Astaxanthin (bei einer Dosierung von 6-12mg Astaxanthin) in der Lage ist die Zellmembran von Erythrozyten zu schützen [60], indem es die Lipidperoxidation reduziert. (Ein Effekt, der auch bei dem Antioxidant Lutein nachgewiesen wurde [61]).

Miyawaki und Kollegen (2008) untersuchten die Auswirkungen von Astaxanthin in 20 älteren Männern (Ø Alter Astaxanthin-Gruppe: 57,5 Jahre Vs. Ø Alter Placebo-Gruppe: 50,8 Jahre) auf den Blutfluss. Die Zufuhr von 6mg Astaxanthin konnte über einen Zeitraum von 10 Tagen den Blutfluss ggü. der Placebo-Gruppe (keine Veränderung) verbessern [62].

Blutfette (Cholesterin & Triglyceride)

Astaxanthin ist in der Lage Einfluss auf die Bluttfettwerte zu nehmen.

Konkret bedeutet dies: Bei einer Dosierung von 20 mg lässt sich über einen Zeitraum von 12 Wochen eine durchschnittliche Reduktion von 10,4% (LDL) und 7,59% (Apolipotorotein B) – zumindest in übergewichtigen Personen, aber nicht in Probanden mit normalem BMI (20-25; 6-18mg @ 12 Wochen) – erzielen [63][64].

In Personen, die an erhöhten Blutfettwerten leiden (milde Hyperlipidämie, n=61 im Alter von 25-60, Zeitraum: 12 Wochen), konnte schon ab 6 mg Astaxanthin pro Tag eine Erhöhung des HDL-Wertes („gutes Cholesterin“) erzielt werden. Es konnte ein dosisabhängiger Effekt (+8 bis 14%) erzielt werden, wobei die Einnahme von 12mg die besten Verbesserungen erzielte [64].

Die Triglycerid-Werte verbesserten sich nur in jenen Probanden, die an einer milden Hyperlipodämie (120-200mg/dL Triglyceride) litten – dafür dann auch um -17 bis 26% (gleiche Studie wie oben, dosisabhängiger Effekt bei 6-18mg Astaxanthin pro Tag über 12 Wochen) [64].

Astaxanthin, Immunsystem und Oxidation

Astaxanthin – Natürlicher, nebenwirkungsarmer Entzündungshemmer

In der Sektion „Astaxanthin – Was soll es bewirken“ bin ich bereits ein wenig ins Detail über die anti-oxidative und anti-entzündliche Wirkung von Astaxanthin eingegangen. Im Gegensatz zu klassischen Enzündungshemmern pharmakologischen Ursprungs, gilt Astaxanthin als besonders benutzerfreundlich, weil es nebenwirkungsarm ist.

Typische Entzündungshemmer („NSARs“) senken zwar die Entzündungsherde, aber …sie sind nicht nebenwirkungsfrei. (Bildquelle: Wikimedia.org / Katy Warner / Raeky ;CC Lizenz)

Seine entzündungshemmende (aber nebenwirkungsarme) Eigenschaft erreicht Astaxanthin, unter anderem, durch eine Hemmung des Cyclo-Oxygenase-1 Enzyms (COX1) [65]. Darüber hinaus ist reduziert Astaxanthin das Aufkommen entzündungsfördernder Substanzen wie, TNFα (tumor necrosis factor alpha), Prostaglandin E-2, NO, Interleukin 1-B und COX2 [31][32][33][66][67].

Dadurch, dass das Problem „Entzündung“ von mehreren Seiten angegangen wird – und nicht nur „volles Rohr“ über einen Pfad erfolgt, halten sich die Nebenwirkungen des natürlichen Entzündungshemmers in Grenzen:

„Working  in a gentler manner on six different causes of inflammation is much safer than working intensely on one cause (as is the case with Vioxx and Celebrex which work intensely on the cox-2 enzyme.“ – [26].

„While anti-inflammatory drugs usually block a single target molecule and reduce ist activity dramatically, natural anti-inflammatories gently tweak a broader range of inflammatory compounds. You’ll get greater safety and efficiacy reducing five inflammatory mediators by 30 % than by reducing one by 100 %.“ –  [26]

Entzündungsherde lassen sich durch die gezielte Einnahme von Astaxanthin in der Tat in vitro wie auch in vivo (Tierexperimentelle Studien) reduzieren, wie einige Studien beweisen [68][69][70].

Astaxanthin wirkt protektiv gegen Lipidperoxidation [71] – darunter versteht man die Oxidation von Lipiden und die Aufnahme von freien Radikalen in die Zellmembran. Ein hoher Grad an Lipidperoxidation setzt eine Kettenreaktion in Gang, welche die Zelle schädigt. Durch die polare Natur [72] wird die Zellmembran selbst nicht negativ durch Astaxanthin beeinflusst.

Das Xanthophyll trägt überdies zur Augengesundheit bei, indem es antioxidative Enzyme bzw. deren Produktion (über ein Protein namens Nrf2) in den Zellen der Retina (Netzhaut)  beeinflusst [73][74].

Astaxanthin lindert Symptome für Karpaltunnelsyndrom (CTS): Nir/Spiller rekrutierten 20 Personen, die an Karpaltunnelsyndrom litten und teilten diese in zwei Gruppen ein (Es handelte sich um einen placebo-kontrollierten Doppelblindversuch). Verwendet wurde das Produkt BioAstin (Astaxanthingehalt: 4mg pro Kapsel). Nach 4 Wochen verzeichneten Probanden, die das Astaxanthinprodukt erhielten einen Schmerzrückgang von 27% (dunkler Balken, 4 weeks). Nach 8 Wochen mit Astaxanthin gingen die Schmerzen um bis zu 41% ggü. dem Ausgangswert zurück (dunkler Balken, 8 weeks).  (Bildquelle: Nir/Spiller (2002))

Das BioAstin linderte nicht nur die Intensität der Schmerzen, sondern auch die Schmerz-Dauer, wobei der Effekt gegen Studienende (Woche 8) am stärksten war (Bildquelle: Nir/Spiller (2002))

Astaxanthin, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel

Astaxanthin ist in der Lage den Fettstoffwechsel zu modulieren, indem es zum einen den Adiponektin-Spiegel beeinflusst (ein Protein, welches bei der Regulation des Glukoselevels und der Zerlegung von Fettsäuren beteiligt ist).

In einer 12-wöchigen Untersuchung verabreichten Yoshida und Kollegen (2010) 61 nicht-übergewichtigen Personen mit milder Hyperlipidämie (120-200mg/dL) entweder 0mg, 6mg, 12mg oder 18mg Astaxanthin am Tag. Hierin konnte der Adiponektinspiegel bei einer Dosierung von 12mg am Tag im Schnitt um 20-25% gesteigert werden [64].

Auswirkung von Astaxanthin auf Glykogenverbrauch: Lässt sich der Leistungsschub auf die Art erklären? Die Grafik bildet die Leber- (oben) und Muskelglykogenspeicher (unten) der Tiere, in Abhängigkeit der Astaxanthin-Dosierung, ab. Schwarze Balken repräsentieren Glykogenfüllstand vor der Belastung. Zu sehen ist: Je mehr Astaxanthin verabreicht wurde, desto weniger Glykogen wurde bei der Belastung verbraucht (was eine verstärkte Nutzung von Fett als Energiesubstrat impliziert). (Bildquelle: Ikeuchi et al. (2006))

Als netter Nebeneffekt erhöhte sich auch gleich der HDL-Wert („gutes Cholesterin“) – vermutlich durch den Anstieg des Adiponektins, welches auch in anderen Untersuchungen eine positive Korrelation zu HDL aufweist [75]. Man kann mutmaßen, dass dieser Pfad für die Regulation der Blutfette, die weiter oben diskutiert wurden, in Verbindung steht – z.B. infolge der verbesserten vLDL- und LDL-Partikelaufnahme in die Skelettmuskulatur [55][76].

Für Abnehmwillige und Sportler vielleicht noch interessanter: Die Einnahme von Astaxanthin weist einen gewissen Trend zu vermehrten Nutzung von Körperfett als Energiesubstrat beim Sport auf. Dies wurde anhand des RQ-Quotienten von Aoi und Kollegen (2008) in einem tierexperimentellen Versuch herausgefunden:

„Astaxanthin increased fat utilization during exercise compared with mice on a normal diet with prolongation of the running time to exhaustion. Colocalization of fatty acid translocase with carnitine palmitoyltransferase I (CPT I) in skeletal muscle was increased by astaxanthin.“ – [77]

Die vermehrte Nutzung von Fett als Energieträger würde zumindest den Ausdauer-steigernden Effekt von Astaxanthin erklären, der auch in Humanstudien nachgewiesen wurde (was wir noch weiter unten behandeln werden) – z.B. indem die Glykogenvorräte geschont werden.

Bei Ratten des Typ SHRmrc-cp („Metabolisches Syndrom“) ist die orale Gabe von 2,25-2,75mg Astaxanthin/kg in der Lage, den Glukosespiegel zu senken und die Insulinsensitivität zu erhöhen. In gesunden Ratten des Typs Wistar blieb ein solcher Effekt allerdings aus [55].

Astaxanthin & Langlebigkeit

Vorab sei erwähnt, dass dieser Aspekt bis dato eher theoretischer, denn praktischer Natur ist. Ausgehend von In Vitro Studien und Experimenten an Nematoden (Caenorhabditis elegans) zeigte sich, dass Astaxanthin in der Lage ist Zellteilung in neuralen Progenitorzellen (bei einer Dosierung von 1-10 ng/dL) zu erhöhen [78].

Lange leben – wollen wir das nicht alle? Noch wäre es zu früh, um zu verkünden, dass Astaxanthin das Leben verlängert. Die Forschung steckt hier noch in den Kinderschuhen. Vorläufige Studien an Nematoden sehen allerdings sehr vielversprechend aus, doch ob sich identische Effekte beim Menschen durch Astaxanthin erreichen lassen, bleibt noch offen. (Bildquelle: Flickr / Jonel hanopol ; CC Lizenz)

Nematoden werden häufig für Langlebigkeits-Experimente herangezogen [79][80] (du weißt schon – das sind die Tierchen, die bei Kalorienrestriktion ihre Lebensspanne massiv in die Höhe schrauben [81][82]). Wie dem auch sei – Astaxanthin ist hier bei einer Konzentration von 0,1-1 mM in der Lage die Lebensdauer dieser kleinen Würmchen um bis zu 16-30 % zu steigern [83] – außer bei denjenigen, die ein Defizit an DAF-6 haben. Dieser Effekt wird mit einer erhöhten Akkumulation von DAF-16 im Zellkern assoziiert, welcher eine verbesserte anti-oxidative Abwehr  zur Folge hat [83][84].

Freilich ist in diesem Gebiet weitere Forschung an Tier und Mensch nötig, ehe man einen Langlebigkeits-Effekt konstatieren kann.

Astaxanthin & hormonelle Interaktion

Testosteron

Die Kombination von Astaxanthin (2-4mg/Tag) mit Sägepalme, in Form einer patentierten Formel, ist in der Lage den Testosteronspiegel anzuheben (Dosis: +800mg; darüber habe ich hier berichtet: „Astaxanthin und Saw Palmetto erhöhen Testosteronspiegel“) [85].

Erreicht wird dies vermutlich durch eine Hemmung des 5α-reductase Enzyms (wozu beide Substanzen, Sägepalme und Astaxanthin, in der Lage sind [86]), welches bei der Konversion von Testosteron zu Dihydrotestosteron (DHT) eine Rolle spielt.

Die einzelne Gabe von Astaxanthin (16mg/Tag) zeigte bei 30 Männern, die an Infertilität litten, keinen testosteronsteigernden Effekt gegenüber der Placebo-Gruppe [87].

Astaxanthin ein Testosteronbooster? Im Verbund mit Sägepalme konnte gezeigt werden, dass Astaxanthin das Enzym 5α-reductase hemmt – und damit auch die Konversion von Testosteron zu DHT. Dies könnte unter dem Strich, zusammen mit seiner anti-aromatischen Eigenschaft, zu einem Testosteronanstieg führen. (Bildquelle: Flickr / Anton Petukhov ; CC Lizenz)

Östrogen

Das Experiment von Angwafor & Anderson (2008), welches den testosteronsteigernden Effekt nachwieß, zeigt bei einer höheren Dosierung des Astaxanthin-Sägepalmen-Komplexes (2.000mg) einen anti-aromatischen Effekt [85], indem es die Konzentration an Östradiol reduzierte – womit die Kombi als potentieller Aromatasehmmer angesehen werden könnte.

Astaxanthin & Organinteraktion

Astaxanthin & Augen

Wie auch andere Antioxidantien (z.B. Zeaxanthin, Lutein), so reichert sich Astaxanthin auf natürliche Art und Weise im Augengewebe an. Eine italienische Studie zeigt auf, dass Astaxanthin – wie auch andere Carotinoide – einen gewissen Schutz vor altersbedingter Makulardegeneration bietet (darunter versteht man eine Vielzahl von Erkrankungen der Netzhaut im Auge) [88].

Astaxanthin für Augengesundheit? Das Antioxidans kann das Gewebe vor Strahlenschäden, Stickstoffspezies und Wasserperoxid schützen – und damit eine altersbedingte makulare Degeneration wohlmöglich reduzieren. (Bildquelle: Wikimedia.org / Laitr Keiows ; CC Lizenz)

Die Ursache hierfür kann multifaktoriell sein, denn zum einen bewahrt Astaxanthin die zelluläre DNA vor Schäden, die durch zu helles Licht hervorgerufen werden als auch UV(A)-bedingte Strahlungsschäden [89][90]. Zum anderen schützt es das Gewebe vor reaktiver Stickstoffspezies (RNS, hochreaktive Stickstoffverbindungen) und Wasserstoffperoxid [91][92]

Damit ist es nicht ganz so potent, wie z.B. N-Acetylcystein (NAC) hinsichtlich seines anti-oxidativen Schutzes im Auge, doch dafür ist es bereits bei oraler Aufnahme einer geringen Menge (1-10 nM) wirksam [92].

Bei Mäusen, denen man Astaxanthin injeziert hat, konnte eine choroidale Neovaskularisation (CNV, eine Form der makularen Degeneration, bei der neuer Blutgefäße in der Aderhaut gebildet werden) abgemildert werden – was vermutlich auf den anti-entzündliche Wirkung zurückzuführen ist [93]. Faktoren, welche die Symptomatik der CNV begünstigen, sind angiogene Signalmoleküle (wie etwa VEGF – Vascular Endothelial Growth Factor“ [95]) oder entzündliche Prozesse (etwa Makrophageninfiltration [96][97]).

All diese degenerativen Folge-Effekte lassen sich auf eine verstärkte Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-kB („nuclear factor ‚kappa-light-chain-enhancer‘ of activated B-cells“) zurückführen [98][99]. Dieser Protein-Komplex wird bekanntlich von Astaxanthin gehemmt [93].

Andere Untersuchungen – ebenfalls Tierexperimente – haben gezeigt, dass Astaxanthin (100mg/kg, aufgeteilt in 5 Dosierungen) den Grad an oxidativen Schäden infolge einer Weißlichtexposition im Schnitt um 47-63% reduzieren kann und den Umfang des programmierten Zelltod („Apoptose“) von Retinalzellen senkt [90]. Kleinere Mengen (5mg/kg) reichen demgegenüber schon aus, um oxidative Schäden bedingt durch einen höheren Druck in den Augen zu verringern [100].

Bei Menschen, die 12mg Astaxanthin am Tag über einen Zeitraum von 4 Wochen erhielten, konnte gezeigt werden, dass der choroidale Blufluss gegenüber der Placebo-Gruppe verbessert wurde (+10,3% nach 2 Wochen, +5,3% nach 4 Wochen Supplementation) [101].

Astaxanthin & Lunge

Das Rauchen generell keine gesunde Angelegenheit ist, sollte jedem klar sein. Raucher sehen sich einer höheren oxidativen Stressbelastung ausgesetzt – Studien zeigen, dass Personen, die rauchen, einen geringeren Antioxidantienspiegel ggü. Nichtrauchern aufweisen [102], was vermutlich darauf zurückzuführen ist, dass ein Teil der Antioxidantien zur Neutralisation freier Radikale verbraucht wird.

Raucher erhöhen durch ihren Lebensstil das Aufkommen von freien Radikalen (ROS). Antioxidantien sind wichtig, um Zellschäden zu verhindern und ROS zu neutralisieren – wenn man zum Glimmstängel greift, sollte man daher auch auf eine ausreichende Zufuhr an natürlichen Antioxidantien achten. (Bildquelle: Wikimedia.oreg / Sophie Riches ; CC Lizenz)

Okada und Kollegen (2009) zeigten zwar, dass sich die Geschwindigkeit der Aufnahme einer 48mg Gabe an Astaxanthin bei Rauchern nicht sonderlich viel von der Resorptionsrate bei Nichtrauchern unterscheidet, allerdings reduziert sich die Halbwertszeit von 30 Stunden auf lediglich 18 Stunden (also eine fast doppelt so hohe Ausscheidungsrate) [39]. Die Verweildauer (MRT, Mean Residence Time) wird in diesem Fall um knapp 25% gesenkt.

Astaxanthin & Haut

Die orale Aufnahme von Astaxanthin (Supplementation) führt dazu, dass Astaxanthin im Gewebe angereichert wird. Ein Neben-Effekt der Ergänzung kann eine Verbesserung der Hautqualität zur Folge haben [45]. Das Auftragen einer Astaxanthin-haltigen Creme (5% Astaxanthingehalt; 1 mL 2x täglich) im Gesichtsbereich über einen Zeitraum von 8 Wochen reicht aus, um Faltenbildung und die Entstehung von Krähenfüßen zu reduzieren, sowie Altersflecken vorzubeugen [103]. Bei Personen, die von Haus aus eine eher trockene Haut haben, kann Astaxanthin dabei helfen die Haut zu vitalisieren und feucht zu halten [103].

Trockene Haut? Falten im Gesicht? Krähenfüße und Altersflecken? Astaxanthin (oral wie auch als Creme) könnte in diesem Fall einen positiven Beitrag zur Hautgesundheit leisten. (Bildquelle: Pixabay.com / 21150 ; CC Lizenz)

Und wie sieht es mit der oralen Einnahme aus? Bei Männern konnte gezeigt werden, dass 3mg Astaxanthin den Gesamtbereich und das –volumen von Falten, auf einem ähnlichen Niveau wie die Creme, nach einem 8-wöchigen Einnahmezeitraum gegenüber einer Placebo-Gruppe reduziert [103].

Astaxanthin & Fertilität

Der oxidative Zustand spielt bei der Spermienqualität – und der Fähigkeit zur Befruchtung – eine große Rolle [105][106], woraus sich ein potenzielles Anwendungsgebiet für Antioxidantien wie Astaxanthin ergibt. Die Aufnahme von Antioxidantien und Carotinoiden zeigt eine positive Korrelation bezüglich der Fruchtbarkeit [104].

Antioxidantien: Auch für die Spermiengesundheit wichtig. Durch eine Ergänzung mit Astaxanthin konnte die Schwangerschaftswahrscheinlichkeit bei infertilen Männern um über 50% angehoben werden. (Bildquelle: Flickr / TipsTimesAdmin ; CC Lizenz)

Comhaire und Kollegen (2005) untersuchten die Auswirkungen der Astaxanthingabe bei 30 Männern, die an Infertilität litten. Man teilte die Studienteilnehmer in zwei Gruppen: Eine Placebo-Gruppe und eine Gruppe, die 16mg Astaxanthin pro Tag erhielt. Der Studienzeitraum betrug 3 Monate. Hierin konnte gezeigt werden, dass sich durch die Zufuhr von Astaxanthin das Aufkommen von freien Radikalen (ROS) in den Spermien sowie die Konzentration von Inhibin B reduzierte (Inhibin ist dafür bekannt das Follikel-stimulierende Hormon (FSH) sowie die Synthese von Spermien zu senken, wenn es erhöht ist [107][108]).

Mit Hilfe von Astaxanthin konnte so die Spermienmotilität verbessert werden und es zeigte sich ein positiver morphologischer Trend, obwohl sich an der Spermienkonzentration nichts änderte [87]. Unter dem Strich resultierte die Intervention mit Astaxanthin mit einer höheren Schwangerschaftswahrscheinlichkeit – sowohl auf monatlicher Basis (+23,1%) als auch absolut (+54,5%) gegenüber der Placebogruppe (mit +11,1% (monatlich) und +3,6% (absolut)).

Astaxanthin & Postmenopausale Symptome

In Verbindung mit Lycopen, Kalzium, Vitamin D und Bioflavonoiden aus Zitrusfrüchten (Hesperidin) konnte mit Hilfe einer Astaxanthin-Ergänzung (0.27mg) eine Verringerung von postmenopausalen Symtpomen im Schnitt um bis zu 48% (ggü, einer 10% Erhöhung beim Placebo) registriert werden (verwendet wurde hierzu das MSSQ (Medical Student Stressor Questionnaire) als Messinstrument) [109]. Variablen, die durch die Ergänzung positiv beeinflusst wurden, waren u.a. Hitzewallungen, Libido, Depression/Sorgen, Inkontinenz und vaginale Trockenheit.

Schenkt man den Ergebnissen einer Astaxanthin-Studie mit anschließender Befragung glauben, so lässt sich eine Reduktion postmenopausale Symtpome um bis zu 48% erzielen. Das Problem dieser Studie: Verwendet wurde kein reines Astaxanthinprodukt, sondern eine Kombination mehrerer Inhaltsstoffe. Desweiteren war das Astaxanthin sehr niedrig dosiert, daher sollte man bei der Interpretation der Ergebnisse Vorsicht walten lassen. (Bildquelle: Pixabay.com / Jill111 ; CC Lizenz)

Fraglich bleibt an dieser Stelle inwiefern die Wirkung auf Astaxanthin zurückzuführen ist, da die hier verabreichte Menge recht gering ausfiel und viele Komponenten verwendet wurden. Dennoch bleibt ein Synergismus zwischen den Substanzen nicht auszuschließen. Weitere (hochdosierte) Studien sind notwendig, um die Wirkung von Astaxanthin auf postmenopausale Symptome zu analysieren.

Astaxanthin, Training & Sport

Es ist längst kein Geheimnis mehr, dass intensive körperliche Belastungen, wie sie das Training im Speziellen und Sport in Allgemeinen ist, zu einem hohen Aufkommen von oxidativem Stress (Radikalbildung) führt [120]. Die Einnahme von Antioxidantien (in Supplementform) gilt als probates Mittel, um körpereigene Verteidigungssysteme zu unterstützen und die Regeneration zu verbessern [117][118][119].

Neben Vitamin E und C, Co-Enzym Q10, Betacarotin und Isoflavonoide dürfte daher vor allem Astaxanthin, als stärkstes natürliches Antioxidans eine wichtige Daseinsbereichtigung im Stack des leistungsorientierten Athleten und Sportlers haben.

Wirft man einen Blick ins Tierreich, so stellt man fest, dass der (Wild)-Lachs die stärkste Konzentration an Astaxanthin in der Muskulatur aufweist. Lachse können Astaxanthin allerdings nicht aus eigener Kraft synthetisieren – sie nehmen das Astaxanthin ernährungsbedingt über Mikroalgen auf. Forscher spekulieren heutzutage darüber, welche Rolle Astaxanthin in der schier immensen Ausdauerkapazität des Lachs spielt, der ja immerhin für einige Wochen flussaufwärts – gegen den Strom – schwimmt, um zu seinem Laichplatz zu gelangen. Man geht davon aus, dass das im Muskel angereicherte Astaxanthin dafür sorgt, dass freie Radikale schneller und effizienter beseitigt werden und … das diese interessante Substanz im Menschen ebenfalls eine leistungssteigernde (oder leistungs-erhaltende) Wirkung entfalten könnte.

Und genau das werden wir uns im abschließenden Kapitel des Guides anschauen: Die Effekte auf Regeneration und Leistungsfähigkeit im Sport und Training.

Erhöht Astaxanthin die Leistungsfähigkeit?

Das Astaxanthin als „Supplement“ im Sport die Leistung und Muskelfunktion verbessern könnte, impliziert erstmalig ein US Patent (Nr.: 6,245,818), welches unter der Bezeichnung „Medicament for Improvement of Duration of Muscle Function or Treatment of Muscle Disorders of Diseases“ 1998 vergeben wurde [121].

Kann Astaxanthin die Leistungsfähigkeit (Ausdauer & Kraft-Ausdauer) verbessern? Es gibt einige interessante Studien zu diesem Thema, die an Tier und Mensch durchgeführt wurden. Die Forschung in diesem Areal begann erst nach der Jahrtausendwende, daher gibt es bis dato noch nicht allzu viele Studien, welche die Auswirkungen einer Astaxanthin-Ergänzung zum Gegenstand hatten. Wir schauen uns ein paar der Paper einmal genauer an. (Bildquelle: Flickr / See-ming Lee ; CC Lizenz)

Bei diesem Patent ging es in erster Linie um Rennpferde, die an einer trainingsbedingten Rhabdomyolyse litten, was einen Trainingsstopp unabdingbar machte. Tiere, denen man über einen Zeitraum von 2 Wochen 100mg natürliches Astaxanthin (0,2mg/kg) aus gemahlenem Haematococcus pluvialis verabreichte, kurierten die Rhabdomyolyse aus und blieben auch gesund, solange sie das Astaxanthin weiterhin erhielten.

Vertreten ist allerdings auch eine Humanstudie, bei der 40 College-Studenten in einem placebo-kontrollierten Doppelblindverfahren entweder ein Placebo oder 4mg Astaxanthin pro Tag erhielten. Die Kraft und Ausdauer wurde anhand der Anzahl an Kniebeugen (40kg auf der Stange in der Multi-Presse) ermittelt, die der jeweilige Proband unter standardisierten Bedingungen durchführen musste. Die Werte hierfür wurden zu Beginn und 6 Monate nach Beendigung der Studie durchgeführt. Kraft und Ausdauer stiegen in der Astaxanthin-Gruppe im Schnitt um 61,74% an.

Zum Vergleich: Bei der Placebo-Gruppe verbesserte sich die Leistung „nur“ um 23,78%. Das heißt im Grunde genommen nichts anderes, als dass die Teilnehmer, die das Astaxanthin erhalten, rund 3 Mal schneller an Kraft und Ausdauer zulegten, als ihre Kollegen, die das Placebo erhielten.

2002 folgte schließlich die erste veröffentliche Studie, bei der es darum ging die Auswirkungen einer oralen Astaxanthin-Supplementation auf die Muskelfunktion beim Menschen zu eruieren [122]. In der japanischen Feldstudie, die im übrigen ebenfalls vom hohen Standard (placebo-kontrolliert, Doppelblind) war, rekrutierte man 16 Studienteilnehmer und teilte sie in 2 Gruppen, nämlich eine Astaxanthin-Gruppe, die über einen Zeitraum von 4 Wochen rund 6mg natürliches Astaxanthin am Tag erhielt sowie eine Placebo-Gruppe, die als Kontrollmedium diente.

Die Teilnehmer der Studie mussten 1.200m laufen und im Anschluss maß man Serum-Laktatspiegel und Creatine-Kinase-Werte – beides Indikatoren für Muskelerschöpfung. Hierin konnten die beteiligten Forscher zeigen, dass die Ergänzung mit Astaxanthin einen Trend zu niedrigeren CK-Werten aufweißt und den Serum-Laktatspiegel im Durchschnitt um bis zu 28,6% senkte [122].

Die Ergebnisse dieser Humanstudie werden durch ein Tierexperiment, welches kurze Zeit später durchgeführt wurde, gestützt [125]. Hier mussten Mäuse auf einem Laufband bis zur Erschöpfung laufen; am Ende stellte man fest, dass die Mäuse, die natürliches Astaxanthin erhielten geringere oxidative Schäden an Herz- und Wadenmuskulatur aufwießen, als die Kontrollgruppe, die ohne Astaxanthin laufen musste:

„The cell membranes in the treatment group’s calf and heart muscles suffered significantly less peroxidation damage. Also, damage to DNA and proteins was significantly reduced in the mice supplemented with astaxanthin. In addition, a significant decrease in inflammation damage indicators and serum creatine kinase resulted. Muscle inflammation was found to decrease by more than 50% in the mice fed with astaxanthin. Results indicated that astaxanthin was absorbed and transported into the heart and skeletal muscle, although most carotenoids concentrate mainly in the liver and do not normally concentrate to peripheral tissues. In conclusion, astaxanthin attenuated exercise-induced damage by scavenging reactive oxygen species and by decreasing inflammation. This study demonstrates that natural astaxanthin is available in the tow very different areas in rodent’s bodies following oral ingestion unlike other carotenoids. This is an unique and important difference between natural astaxanthin and other antioxidants and carotenoids which are genereally poorly distributed in the body.“ – [26]

Diese Tierstudie ist deswegen so interessant und wichtig, weil sie zeigt, dass Astaxanthin – anders als andere Carotinoide – nicht nur in der Leber konzentriert wird, sondern sich auch in anderen Gewebearten (Herz- und Skelettmuskeln) anreichert. Dies macht Astaxanthin einzigartig.

„Astaxanthin showed accumulation in gastrocnemius and heart from the 3 week supplementation. Astaxanthin can attenuate exercise-induced damage in mouse skeletal muscle and heart, including an associated neutrophil infiltration that induces further damage.“ – [125]

In einer zweiten menschlichen Versuchsreihe, ebenfalls eine japanische Studie, untersuchte man die Auswirkung des Astaxanthinkonsums auf trainingsbedingte körperkliche Veränderungen. Der Probandenpool belief sich auf 18 Teilnehmer mit einem Durchschnittsalter von 35,8 Jahren. Es handelte sich um einen placebo-kontrollierten Doppelblindversuch mit Cross-Over Design, d.h. jeder Teilnehmer erhielt über einen Zeitraum von 2 Wochen 5mg Astaxanthin oder ein Placebo, wobei vor und nach der Einnahmeperiode Sporttests durchgeführt wurden. Weder die Teilnehmer, noch die Wissenschaftler wussten vorher welcher Proband gerade das Astaxanthin oder das Placebo erhielt.

Der Sporttest umfasste das Laufen auf dem Laufband bei unterschiedlicher Trainingsintensität (30%, 50% und 70% der maximalen Herzschlagrate) und es wurden auch Atemanalysen durchgeführt und Blutproben entnommen. Zum Ende der Studie fand man heraus, dass die Gabe von Astaxanthin die Aktivität des sympathischen und parasympathischen Nervensystems moduliert – oder konkret: Die Aktivität des Sympathikus reduziert und die des Parasympathikus erhöht. Gleichzeitig reduzierte das Astaxanthin den LDL-Cholesterinspiegel sowie den respiratorischen Quotienten nach dem Training (was einen verbesserten Fettstoffwechsel und eine höhere Fettverbrennung impliziert) [123].

Erhöht Astaxanthin die Ausdauer?

Schauen wir uns zuerst ein Tierexperiment aus dem Jahr 2006 an, bei dem die beteiligten Forscher die Auswirkungen einer Astaxanthin-Ergänzung hinsichtlich der Schwimmleistung untersuchen wollten. Die Studie ging über 5 Wochen, wobei man die Mäuse in zwei Gruppen einteilte: Eine Astaxanthin-Gruppe (die entweder 1.2, 6, or 30 mg/kg Astaxanthin erhielt) und eine Placebo-Gruppe.

Experiment 2: Ausdauersteigernder, dosis-abhängiger Effekt einer Astaxanthin-Ergänzung bei Mäusen. Die Nagetiere erhielten entweder kein Astaxanthin (CONTROL) oder 1,2 mg/kg, 6 mg/kg oder 30 mg/kg über einen Zeitraum von 3 Wochen. Die Mäuse schwammen mit zusätzlichen Gewichten, die jeweils 5% ihres Körpergewichts entsprachen. Während sich die Schwimmzeit der Kontroll-Nagetiere nicht verbesserte, schwammen die Astaxanthin-Mäuse am Ende 15 Minuten länger, als ihre Kollegen. (Bildquelle: Ikeuchi et al. (2006))

Im Anschluss mussten die Nager bis zur Erschöpfung schwimmen. Das Ergebnis? Die Astaxanthin-Mäuse schwammen signifikant länger als ihre Kollegen, die eine gewöhnliche, nicht mit Astaxanthin-angereicherte, Kost erhielten [124]. Die Forscher stellten fest, dass der Laktatspiegel in den Mäusen, die Astaxanthin erhielten, niedriger ausfiel, als bei den Kontrollmäusen (wo die Bluzucker- und Bluttfettwerte erniedrigt waren). Ein Neben-Effekt: Die Einnahme von Astaxanthin sorgte für eine geringere Fett-Akkumulation bei den Tieren, die es erhielten (d.h. sie bauten weniger Fett auf im Vergleich mit den Kontroll-Nagetieren)

„These results suggest that improvement in swimming endurance by the administration of astaxanthin is caused by an increase in utilization of fatty acids as an energy source.“ – [124]

Experiment 1: Ausdauersteigernder, dosis-abhängiger Effekt einer Astaxanthin-Ergänzung bei Mäusen. Die Nagetiere erhielten entweder kein Astaxanthin (CONTROL) oder 1,2 mg/kg, 6 mg/kg oder 30 mg/kg über einen Zeitraum von 5 Wochen. Die Mäuse schwammen mit zusätzlichenGewichten, die jeweils 10% ihres Körpergewichts entsprachen. Während sich die Schwimmzeit der Kontroll-Nagetiere nicht verbesserte, konnten die Astaxanthinmäuse – mit Ausnahme der Tiere, die nur 1,2mg/kg Astaxanthin erhielten, ihre Schwimmdauer von Woche zu Woche steigern. (Bildquelle: Ikeuchi et al. (2006))

Aoi und Kollegen (2008) konnten den positiven Effekt auf den Fettstoffwechsel in Mäusen, deren Ernährung für 4 Wochen mit Astaxanthin angereichert wurden, ebenfalls verifizieren [77]. Die Astaxanthin-bedingten Schlüsselfunde dieser Studie waren u.a. a.) eine bessere Fettnutzung, b.) eine längere Laufzeit bis zur Erschöpfung, c.) weniger Fettmasse und d.) verbesserer Fettstoffwechsel in der Muskulatur.

Ausdauersteigernder Effekt beim Menschen?

Bei einer Untersuchung von Djordjevic und Kollegen (2012) führte die Ergänzung mit 4mg Astaxanthin (1x täglich) über einen Zeitraum von 3 Monaten bei gesunden Elite-Fußballspielern (n=32) zu keinen nennenswerten Veränderungen im Trainingsvolumen, allerdings wies die Astaxanthin-Gruppe nach dem Training einen geringeren CK-Wert (Marker für Muskelschäden) auf [115], was der Regenerationsfähigkeit eventuell zu Gute kommen könnte.

„The results of the present study suggest that soccer training and soccer exercise are associated with excessive production of free radicals and oxidative stress, which might diminish antioxidant system efficiency. Supplementation with Asx could prevent exercise induced free radical production and depletion of non-enzymatic antioxidant defense in young soccer players.“ – [115]

2008 erschien ein Paper von Malmsten/Lignell, dessen Ziel darin bestand die Wirkung von Astaxanthin hinsichtlich Kraft-Ausdauer herauszuarbeiten. Hierzu rekrutierten die Forscher 40 gesunde männliche College-Studenten im Alter von 17-19 Jahren. Man teilte die Probanden in 2 Gruppen (je 20 Teilnehmer). Bei diesem 6-monatigen Experiment handelte es sich um einen placebo-kontrollierten Doppelblindversuch, bei dem die Astaxanthin-Gruppe jeden Tag 4mg einnehmen musste.

Die Kraftwerte wurden zu Beginn der Experimentierphase, sowie nach 3 Monaten und zum Ende des Versuchs (nach 6 Monaten) gemessen. Hierzu mussten die Teilnehmer, wieder an der Multi-Presse, bei standardisierten Bedingungen und sub-maximaler Belastung so viele 90° Kniebeugen wie möglich absolvieren. (nachdem sie genügend Zeit zum Aufwärmen hatten).

Das Ergebnis: Bei beiden Gruppen zeigten sich Verbesserungen hinsichtlich Kraft und Ausdauer, allerdings waren die Unterschiede zwischen den Gruppen sehr unterschiedlich: Die Placebo-Gruppe steigerte ihre durchschnittliche Anzahl an Kniebeugen um 9 Stück, während die Astaxanthin-Gruppe im Schnitt 27 mehr als zu Beginn des Experiments schaffte [126] – oder anders ausgedrückt: Die College-Studenten, die das Astaxanthin erhielten, steigerten ihre Leistung um 62% (und das bei einer täglichen Einnahme von 4mg Astaxanthin), während die Teilnehmer der Placebo-Gruppe ihre Leistung im Schnitt „nur“ um 22% verbessern konnten.

„The authors concluded that the significant improvement in endurance cannot be explained by improved fitness (step-up test) or improved lactic acid tolerance (Wingate test). There was no significant increase in body weight, hence increased muscle mass does not account for the endurance improvement. It appears that increase in strength and endurance is caused by astaxanthin supplementation.“ – [26]

Auswirkungen einer 6-monatigen Astaxanthin-Ergänzung (4mg/Tag) in gesunden, männlichen College-Studenten hinsichtlich des Zuwachs von Kraft-Ausdauer. Die Probanden absolvierten hierfür Kniebeugen an der Multipresse. Das Ziel? So viele Kniebeugen wie möglich schaffen. Das Ergebnis? Die Astaxanthin-Gruppe steigerte die Anzahl ihrer Kniebeugen im Studienverlauf um 27 Stück (+62%); die Placebo-Gruppe erhöhte ihre Anzahl dagegen um 9 Stück (+22%). (Bildquelle: Bagchi/Nair/Sen (2013))

Die Leistungssteigerung kann gemäß der Autoren nicht durch eine verbesserte Fitness oder Laktattoleranz erklärt werden. Da sich auch das Körpergewicht nicht verändert hat (das Ziel lautete nicht „Muskelaufbau“) kann auch ein höherer Anteil an Muskelmasse nicht die Ursache für diese merkliche Abweichung zwischen den Gruppen sein. Capelli/Jenkins/Cysewski erklären den Astaxanthin-Effekt ungefähr so: Ein Großteil der Energie wird [bei Ausdauerbelastung] durch Mitochondrien über die Fettverbrennung bereitgestellt (bis zu 95% bei entsprechender Intensität). Hierbei entstehen freie Radikale, die in der Lage sind Zellmembranen zu beschädigen und die zu einer mitochondrialen Dysfunktion beitragen können – ein In Vitro Untersuchung von 2009 zeigte jedoch, dass Astaxanthin in der Lage ist den mitochondrialen Redox-Zustand zu schützen und so die Funktion des Mitochondriums zu bewahren [127].

Erprobte Ausdauersportler (Radfahrer), die einen Vorermüdungstest (2 Stunden unter dem VO2max-Level) durchführen und anschließend ein 20km Rennen auf Zeit fahren mussten, konnten ihre Zeit mit Hilfe von 4mg Astaxanthin über einen Zeitraum von 28 Tagen signifikant verbessern (im Schnitt um 121 Sekunden oder auch 5%) gegenüber der Placebo-Gruppe (im Schnitt um 19 Sekunden) [116]. Die Astaxanthin-Gruppe konnte darüber hinaus ihren Power-Output bei einem VO2max-Test (+15%), im Vergleich zur Baseline sowie ggü der Placebo-Gruppe in nenneswertem Umfang steigern:

„The AST group significantly increased power output (20 W; 95% CI, 1, 38), while the PLA group did not (1.6 W; 95% CI, -17, 20).“ – [116]

Vergessen sollte man nicht, dass es sich in diesem Versuch nur um ein 5-wöchiges Experiment handelte, was eine Leistungssteigerung – oder viel mehr Zeitersparnis – von 5 % umso beeindruckender macht. Auf Leistungsebene kann dies sehr wohl den Unterschied zwischen einem Plätzchen auf dem Podium und einem abgeschlagenen Rang im Rennen machen.

Natürlich darf man an dieser Stelle – um das Bild komplett zu machen – nicht die Studien vergessen, bei denen keine leistungssteigernden Effekte nachgewiesen werden konnten.

Res und Kollegen (2012) konnten beispielsweise infolge einer 4-wöchigen placebo-kontrollierten Doppelblindstudie mit Parallel-Design bei einer Dosierung von 20mg Astaxanthin pro Tag (!) keinerlei Unterschiede in Sachen Fettstoffwechsel und Leistung bei 32 durchtrainierten Radfahrern feststellen [128]. Die hierzu rekrutierten Teilnehmer mussten vor Beginn der Ergänzung und danach ein 60-minütiges Training bei sub-maximaler Belastung absolvieren.

Der ausbleibende Effekt kann nach gegenwärtigem Forschungsstand nicht erklärt werden, allerdings fällt auf, dass bei dieser Studie die Dosierung verdammt hoch ausgefallen ist – so hoch, dass man schon fast dem Versuch erliegt zu sagen „zu viel des Guten kann eher leistungshindernd als –steigernd sein“; zumal wir heute wissen, dass zu viele Antioxidantien genauso wenig gut sind, wie zu wenig.

Astaxanthin – Ergänzung und Dosierung

Astaxanthin – Einnahmezeitpunkt

Da es sich bei Astaxanthin um ein fettlösliches Antioxidans aus der Gruppe der Carotinoide handelt, sollte die Einnahme unbedingt mit etwas Fett als Medium erfolgen. Denkbar ist die Einnahme zu den (fetthaltigen) Mahlzeiten oder etwas Öl (wenn es sich um Pulver handelt).

Einige Astaxanthin-Produkte kommen bereits in einer bequemen und leicht zu konsumierenden Öl-Kapsel daher (was die Sache natürlich besonders einfach macht).

Achtung: Vermeide die Einnahme von Astaxanthin um das Training herum. Adaptionsstudien implizieren, dass die exogene Zufuhr von Antioxidantien ums Training herum wichtig adaptive Prozesse innerhalb der Muskulatur stören und so ggf. Muskelaufbau und langfristige Progression negativ beeinträchtigen kann. Erinnere dich daran: Ein gewisser Grad an Entzündungen sind für uns von Vorteil, wenn Muskel- und Kraftaufbau im Vordergrund steht. 

Astaxanthin – Dosierung

Zur Einnahme von Astaxanthin gibt es unterschiedliche Dosierempfehlungen – je nachdem, welches Ziel im Vordergrund steht. Die Empfehlungen rangieren von 4mg – 12mg. Da es für die Einnahme von Astaxanthin keine Referenzwerte gibt (und Obergrenzen nicht festgelegt sind) sollte man sich an die jeweilige Einnahmeempfehlung auf der Verpackung halten.

Zur besseren Einschätzung und Orientierung hinsichtlich der Anwendungsgebiete:

Tabelle 2: Dosierempfehlungen. (Quelle: Natural Astaxanthin. King of Carotenoids. Cyanotech Corp. S. 93.)

Denkbar wäre eine 4-wöchige „Ladephase“ mit 12mg Astaxanthin und ein Übergang zu einer Erhaltungsdosis von 4mg pro Tag, wenn generelle Gesundheit im Vordergrund steht, wobei auch Mengen von 4mg Astaxanthin täglich eine positive Wirkung gezeigt haben. Alternativ kann auch mit 4mg langfristig „geladen“ werden.

Achtung: Vor der Astaxanthin-Einnahme sollte – wie so oft – der Mediziner des Vertrauens vorher konsultiert werden, um herauszufinden, ob es ggf. zu Interaktionen und Wechselwirkungen mit bestehenden Medikamenten und Erkrankungen kommen könnte. Dieser Guide ersetzt insofern nicht die Konsultation von Fachpersonal.

Astaxanthin – Nebenwirkungen & Sicherheit

Die langfristig-andauernde Einnahme von bis zu 6mg Astaxanthin pro Tag scheint derzeit keine adversen Effekte auf einzelne Blutparameter beim Menschen auszuüben [110] (diese Menge ist gemäß einer Untersuchung mit 20 Teilnehmern ausreichend, um über einen Zeitraum einen positiven Effekt auf den Blutfluss (Blood Transit Time) zu entfalten [62])

In Vitro Studien (im Reagenzglas) implizieren eine große therapeutische Breite [111] (Sinngemäß: Je höher die therapeutische Breite, desto sicherer die Substanz). Derzeit gibt es allerdings keine Langzeitstudien, welche die dauerhafte Einnahme von mehr als 6mg Astaxanthin am Tag untersuchen (auch wenn es Untersuchungen gibt, die derzeit laufen [112]).

Park und Kollegen (2010) zeigten, dass eine 8-wöchige Einnahme von 8mg Astaxanthin das oxidative Stressaufkommen und Entzündungsreaktionen senkt und die Immunreaktion in Menschen positive beeinflusst ohne dabei negative Begleiterscheinungen zu entfalten [113]. Andere Studien, die  mit einer unterschiedlichen Studiendauer und unterschiedlicher Dosierung (21,6mg für 2 Wochen [114] oder 20mg für 12 Wochen [63]) arbeiteten (sowie hohe Einzelaufnahmen im Rahmen von 48mg), zeigten keine adversen Reaktionen im Menschen [39]

Durch die akute Einnahme hoher Mengen sowie die langfristige Einnahme von mehr als 20mg Astaxanthin pro Tag kann eine Rotfärbung des Stuhls zur Folge haben, die ansich völlig harmlos ist, aber mit Darmblutungen verwechselt werden kann [39][45][63].

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Abschließende Worte

Damit möchte ich den Astaxanthin-Guide auch abschließen. Lieber Leser, liebe Leserin – bitte vergesst nicht, welcher immenser Aufwand hinter einem solchen Guide steht. Ich hoffe, dass die hier dargeboten Informationen interessant und lehrreich, aber vor allem nützlich für die eigene praktische Umsetzung sind, sofern du mit Astaxanthin als Nahrungsergänzungsmittel liebäugelst. 

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Über Damian Minichowski

Damian N. „Furor Germanicus“ Minichowski ist der Gründer und Kopf hinter dem Kraftsport- und Ernährungsmagazin AesirSports.de. Neben zahlreichen Gastautorenschaften schreibt Damian in regelmäßigen Abständen für bekannte Online-Kraftsport und Fitnessmagazine, wo er bereits mehr als 200 Fachartikel zu Themen Kraftsport, Training, Trainingsphilosophie, Ernährung, Gesundheit und Supplementation geschrieben hat.

Zu seinen Spezialgebieten gehört das wissenschaftlich-orientierte Schreiben von Fachartikeln rund um seine Passion – Training, Ernährung, Supplementation und Gesundheit.

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