Die Carotinoide Astaxanthin, Lycopin, Zeaxanthin und Lutein

Carotinoide sind eine Klasse natürlich vorkommender, fettlöslicher Pigmente, die hauptsächlich in Pflanzen, Algen und in manchen Bakterien vorkommen. Sie verleihen vielen Früchten und Gemüsen ihre charakteristischen gelben, orangen und roten Farbtöne. In unserer Ernährung spielen Carotinoide eine wichtige Rolle als Antioxidantien sowie in der Immunregulation und werden häufig mit gesundheitlichen Vorteilen - besonders in Bezug auf Haut-, Augen- und Herz-Kreislauf-Gesundheit - in Verbindung gebracht.¹ Studien verknüpfen einen höheren Konsum carotinoidreicher Lebensmittel mit diversen gesundheitlich positiven Effekten.⁸⁷

Von den rund 600 bekannten Carotinoiden in der Natur wird nur ein kleiner Teil regelmäßig in der menschlichen Ernährung aufgenommen und nur dieser Teil wurde bisher im Detail untersucht. In vier Artikeln sehen wir uns folgende der bedeutendsten Carotinoide an, die teils unterschiedliche und teils sich ergänzende Wirkungsprofile aufweisen:

1. Astaxanthin
2. Lycopin
3. Zeaxanthin
4. Lutein

Jedes dieser Carotinoide besitzt besondere biochemische Wirkungen auf den menschlichen Körper, die sie zu interessanten Substanzen für die Prävention von Krankheiten und für die Gesundheitsförderung machen.

Bild 1: Molekülstruktur der 4 Carotinoide Astaxanthin, Lycopin, Zeaxanthin und Lutein

Kurze Einführung zur Evidenzpyramide

Im folgenden Artikel besprechen wir unterschiedliche Studientypen. Je nach Studienart ist ihre Evidenz höher oder tiefer einzuordnen. Dazu gibt es die Übersicht als Evidenzpyramide. Diese ordnet unterschiedliche Studientypen nach ihrer Aussagekraft und Glaubwürdigkeit. An ihrer Spitze stehen Metaanalysen (von RCTs) und systematische Übersichtsarbeiten (Reviews), gefolgt von randomisierten kontrollierten Studien (RCTs). Danach kommen Beobachtungsstudien wie Kohorten- und Fall-Kontroll-Studien, gefolgt von Fallserien und Expertenmeinungen. Je höher eine Studienart in der Pyramide steht, desto verlässlicher sind in der Regel ihre Ergebnisse.

Bild 1: Evidenzpyramide

Astaxanthin

Astaxanthin ist ein intensiv rotes Keto-Carotinoid, das aufgrund seiner einzigartigen Molekülstruktur und seiner starken antioxidativen Eigenschaften zunehmend Aufmerksamkeit in der Ernährungs- und Gesundheitsforschung erlangt. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die chemische Struktur, die besonderen Wirkmechanismen sowie die wissenschaftlichen Erkenntnisse zu möglichen gesundheitlichen Vorteilen einer regelmäßigen Astaxanthinzufuhr.

Chemische Struktur und Vorkommen

Einzigartige Molekülstruktur

Astaxanthin besitzt an beiden Enden des Moleküls sauerstoffhaltige Gruppen (Carbonyl- und Hydroxyl-Gruppen). Diese spezielle Struktur ist ein wesentlicher Grund für seine stark ausgeprägte antioxidative Wirkung. Außerdem führt sie sowohl zu hydrophilen als auch hydrophoben Eigenschaften, wodurch Astaxanthin in der Lage ist, sich über die gesamte Zellmembran zu spannen - von der Innenseite bis zur Außenseite der Zelle. Dies unterscheidet Astaxanthin maßgeblich von anderen Carotinoiden und erklärt das einzigartiges Wirkspektrum.¹²

Bild 2: Lokalisation der Antioxidantien Astaxanthin, β-Carotin und Vitamin C in einer Zellmembran

Auf Bild 2 ist zu erkennen, dass Astaxanthin die gesamte Länge der Lipid-Doppelschicht der Zellmembran überspannt. Seine beiden antioxidativ wirkenden Enden können somit sowohl im extrazellulären Raum (außerhalb der Zelle) als auch im Zellinneren ihre Wirkung entfalten. Zum Vergleich sind die Moleküle von Vitamin C und β-Carotin zu sehen, welche entweder nur im hydrophilen Teil wirken (Vitamin C) oder nur im hydrophilen Teil (β-Carotin).

Aufgrund dieser Anordnung kann Astaxanthin freie Radikale sowohl an der Zelloberfläche als auch im Zellinneren binden und neutralisieren.^2–5 Diese Eigenschaft unterscheidet Astaxanthin von anderen Antioxidantien wie β-Carotin oder Vitamin C, die jeweils nur innerhalb oder außerhalb der Lipiddoppelschicht (Zellmembran) agieren können. Studien zeigen zudem, dass Astaxanthin im Vergleich zu anderen Carotinoiden die stärkste antioxidative Aktivität aufweist. Es ist mindestens zehnmal wirksamer als andere Carotinoide und besitzt eine 100–500-mal höhere Fähigkeit, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) abzufangen als es beispielsweise beim antioxidativ wirkenden Vitamin E der Fall ist.^2,6,12

Zusätzlicher Vorteil für die Zellmembran

Da sich Astaxanthin über die gesamte Lipiddoppelschicht spannt, trägt es auch zur Stabilisierung und Integrität der Zellmembran bei. Dies ist sehr wichtig, da eine gestörte Zellmembran die Zellfunktionen beeinträchtigen kann.²⁹ Darüber hinaus liegt die Vermutung nahe, dass Astaxanthin auch in die Membranen von Mitochondrien und Zellkernen integriert wird, was deren Integrität ebenfalls schützen könnte.²⁹

Ein weiterer wichtiger Punkt: Astaxanthin wird selbst unter Bedingungen mit starker Oxidationslast weniger schnell oxidiert und dadurch zu einem Pro-Oxidans als andere Antioxidantien wie zum Beispiel β-Carotin. Dies wurde in einem Membranmodell bestätigt, in dem Astaxanthin als einziges Carotinoid die Lipidperoxidations-Level (Marker für oxidativen Stress von Phospholipiden, welche die Hauptbestandteile von Zellmembranen sind) senken konnte und damit die Membranstruktur und -integrität erhalten konnte, während alle anderen getesteten Carotinoide die Peroxidation erhöhten.³¹ Eine Erklärung dafür ist, das unpolare Carotinoide wie β-Carotin die Integrität der Membranen stören und dadurch empfindliche Lipidbestandteile einem erhöhten oxidativen Potential aussetzen. Außerdem können diese Carotinoide selbst einer Autoxidation unterliegen und dabei reaktive Zwischenprodukte bilden, die weitere Oxidationsprozesse anstoßen.

Auch in Humanstudien zeigte sich, dass Astaxanthin die Lipidperoxidation in den Erythrozyten (roten Blutzellen) senken kann.³⁰

Natürliche Quellen

In der Natur wird Astaxanthin hauptsächlich von Mikroalgen und Phytoplankton wie Haematococcus pluvialis produziert. Es reichert sich in Meereslebewesen an, die sich von diesen Mikroalgen ernähren, beispielsweise in Lachs, Krill, Garnelen und Hummer.

Bioverfügbarkeit und Wirkmechanismus

Aufnahme und Verteilung im Körper

Astaxanthin ist fettlöslich und wird daher besser aufgenommen, wenn es mit einer fettreichen Mahlzeit kombiniert wird.³ Nach der Resorption wird es in Lipoproteine (z. B. LDL, HDL) eingebaut, die es im Blutkreislauf transportieren.^7,8 Die hohe Anzahl konjugierter Doppelbindungen ermöglicht die effektive Neutralisierung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), wodurch Zellen und DNA vor oxidativen Schäden geschützt werden.⁹

Besonders für die Mitochondrien, die „Kraftwerke“ der Zellen, kann dies vorteilhaft sein. Im Alter verlieren Mitochondrien zunehmend an Funktion, produzieren selbst mehr ROS und werden dadurch noch stärker geschädigt. Dieser Sachverhalt ist als „mitochondriale freie Radikal-Theorie“ bekannt und wurde lange als wichtiger Teil des Alterns betrachtet.⁸⁴ Allerdings wird diese Theorie heute nuancierter betrachtet, da ein gewisses Maß an oxidativem Stress auch wichtige Signale (z. B. beim Sport) und Immunreaktionen steuert.¹⁰ Eine ausgewogene Balance zwischen oxidativem Stress und antioxidativer Kapazität ist daher entscheidend. Mit zunehmendem Alter steigen die ROS-Werte vermutlich durch vielfältige Dysbalancen im Körper an und bringen das Gleichgewicht zwischen oxidativem Stress und antioxidativer Kapazität aus der Balance. Hier kommt Astaxanthin ins Spiel.

Aktivierung von Nrf2 und Modulation von NF-κB

Astaxanthin kann nicht nur direkt als Antioxidans wirken, sondern Studien zufolge auch stark den Transkriptionsfaktor Nrf2 aktivieren und die Aktivität des proinflammatorischen Transkriptionsfaktors NF-κB hemmen und modulieren.¹¹ Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die an gewisse Abschnitte der DNA binden und die Genexpression regulieren.

• Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2)

Nrf2 wirkt als Schalter, um mehrere zytoprotektive und antioxidative Gene zu aktivieren. Nrf2 wurde bereits als Aktivator zellulärer Abwehrmechanismen¹³, als zentrales Redox-Schaltelement¹⁴ sowie als Hüter einer gesunden Lebensspanne und Langlebigkeit¹⁵ beschrieben. Als Vermittler der Verstärkung des körpereigenen Abwehrsystems gegen verschiedene Stressoren nimmt Nrf2 eine Schlüsselposition zwischen unserem bisherigen Verständnis von oxidativem Stress und den endogenen Mechanismen ein, die Zellen zu dessen Bewältigung nutzen.^18,19

• NF-κB

NF-κB ist ein zentraler Schalter für proinflammatorische Prozesse. Astaxanthin kann NF-κB hemmen und reduziert damit die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine wie beispielsweise IL-1β, IL-6 und TNF-α.^11,25,26

Inzwischen ist deutlich geworden, dass Versuche, oxidativen Stress einzig und allein durch die Gabe antioxidativer Substanzen zu bekämpfen, häufig enttäuschende Ergebnisse liefern.^10,16 Phytochemikalien wie Astaxanthin können aber zusätzlich Nrf2 aktivieren und somit eine systemische, körpereigene Abwehrreaktion in Gang setzen und damit das Überleben der Zellen fördern.^17-19 Diese Erkenntnis könnte klinisch relevant sein, da Erkrankungen, denen oxidativer Stress zugrunde liegt, möglicherweise besser auf eine Verstärkung der zellulären Abwehr durch Nrf2-Aktivierung ansprechen als auf die Verabreichung direkt wirkender Antioxidantien²⁰.

Sulforaphan, ein weiteres pflanzliches Antioxidans, ist zwar ein stärkerer Nrf2-Aktivator¹⁹, jedoch weniger stabil als Astaxanthin. Astaxanthin wird gut vom Körper aufgenommen, verteilt sich systemisch^3,7,8,21 und gilt als sehr sicher. Die Sicherheit wird durch eine Reihe an Tier- und Humanstudien bestätigt.^22–24,59 Die EFSA empfiehlt eine maximale Tagesdosis von 8 mg für Nahrungsergänzungsmittel zusätzlich zur natürlichen Aufnahme über Lebensmittel.

Darüber hinaus zeigen Zell- und Tierstudien, dass Astaxanthin die Produktion entzündungsfördernder Stoffe (z. B. COX-1, NO) reduzieren^27,28 und die mitochondriale Funktion verbessern kann.²⁹ Astaxanthin kann das FOXO3-Gen^32,33 aktivieren (wichtiges und eines der besterforschten Gene zur Langlebigkeit) sowie Autophagie-Prozesse über den AMPK-Signalweg (zentraler Regulator für den zellulären Energiestatus) modulieren.^29,82

Gesundheitliche Vorteile und Studienlage

Herz-Kreislauf-Gesundheit und Entzündungen

Durch die bereits erläuterten Wirkmechanismen ist Astaxanthin in der Lage, das Herz-Kreislauf-System zu schützen. Es kann oxidativen Stress und Entzündungen reduzieren - beides Schlüsselmechanismen bei der Entstehung von Arteriosklerose.

• Eine Übersichtsarbeit von mehreren RCTs im Menschen aus 2016, eine Übersichtsarbeit von mehreren Open-Label Studien und RCTs im Menschen aus 2020 sowie eine weitere Übersichtsarbeit mit Studien im Menschen und am Tiermodell aus 2011 zeigen, dass Astaxanthin einen schützenden Effekt vor kardiovaskulären Erkrankungen haben kann.^9,34,35 Dieser Effekt beruht darauf, dass Astaxanthin oxidiertes LDL-Cholesterin senken, die Fließeigenschaften des Blutes erhalten, die Blutfettwerte positiv beeinflussen und entzündungshemmend wirken kann. Oxidiertes LDL-Cholesterin ist maßgeblich im Entstehungsprozess von Atherosklerose beteiligt.³⁶
• Ein RCT von 2018 mit 32 gesunden, älteren Probanden bestätige dies erneut: Die tägliche Gabe von 7mg Astaxanthin über 4 Wochen hinweg reduzierte oxidiertes LDL-Cholesterin um 55.4% und Malondialdehyd um 52.7% (Marker für oxidativen Stress)³⁹. Zusätzlich führte Astaxanthin zu einer signifikanten Erhöhung der Sauerstoffsättigung im Gewebe.
• Ein RCT von 2011 mit 27 übergewichtigen Probanden analysierte als einer der wenigen RCTs auch den wichtigen kardiovaskulären Marker Apolipoprotein B (ApoB) an: Die tägliche Supplementation von 20mg Astaxanthin über 12 Wochen hinweg, konnte sowohl ApoB als auch LDL-C signifikant senken. Außerdem wurde auch hier eine signifikante Senkung von oxidativen Markern und eine signifikante Erhöhung der antioxidativen Kapazität beobachtet.⁸⁵
• Ein weiterer RCT von 2011 mit 39 Rauchern dokumentierte die schützende Unterdrückung von Lipidperoxidation und eine Aktivierung antioxidativer Systeme durch Astaxanthingabe in unterschiedlichen Dosen über 3 Wochen, was oxidativen Schaden bei Rauchern reduzieren kann.⁷³
• Ein RCT aus 2023 über 24 Wochen in 34 prädiabetischen Patienten mit Dyslipidämie zeigt eine signifikante Verbesserung des Lipidprofils (Reduktion von LDL- und Gesamtcholesterin) sowie eine Verringerung kardiovaskulärer Risikomarker wie Fibrinogen, L-Selectin und Fetuin A durch die tägliche Einnahme von 12mg Astaxanthin. ⁴⁰
• Ein Open-Label-Trial aus dem Jahr 2000 untersuchte die Wirkung von Astaxanthin auf die LDL-Oxidation im Blut.⁹⁰ Dafür wurden 24 Probanden auf vier Astaxanthin-Dosierungsgruppen und eine Kontrollgruppe aufgeteilt. Die Probanden nahmen über einen Zeitraum von zwei Wochen täglich Astaxanthin ein. Zu Beginn und nach Ablauf der zwei Wochen wurden Blutproben entnommen und mit einem starken Oxidationsmittel versetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass die tägliche Astaxanthin-Supplementierung (1.8–21.6 mg/Tag über 14 Tage) die Verzögerungszeit der LDL-Oxidation im Vergleich zum Ausgangswert um 5.0–42.3 % verlängerte. Bei Dosierungen ab 3.6 mg/Tag war dieser Effekt statistisch signifikant. In der Kontrollgruppe traten hingegen keine Veränderungen auf.

Metaanalysen

• Eine Metaanalyse (2021) von 13 klinischen Studien mit 450 Probanden zeigte, dass Astaxanthin eine Erhöhung des HDL-Cholesterin s („gutes Cholesterin“) bei gleichbleibendem Gesamtcholesterin (was zu einem besseren Total Cholesterin/ HDL-Cholesterin Verhältnis führt) führt.³⁸ Außerdem konnte die Astaxanthingabe Entzündungsmarker wie das c-reaktive Protein (CRP ) bei einer langfristigen Einnahme von > 12 Wochen reduzieren.
• Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse (2022) von 12 RCTS mit insgesamt 380 Probanden zeigte außerdem, dass Astaxanthin Biomarker für oxidativen Stress und bestimmte Entzündungsmarker reduzieren kann. Dieser Effekt war am stärksten in Patienten mit Typ-2-Diabetes ausgeprägt.³⁷
  

Tiermodelle

• Eine Übersichtsarbeit aus 2009 zu diversen Tiermodellen zeigten schützende Effekte von Astaxanthin gegenüber Herzinfarkten, Entzündungen und hohen Blutdruck.⁹¹
• Eine Untersuchung an Nagetieren mit metabolischem Syndrom zeigte darüber hinaus, dass Astaxanthin deren Insulinsensitivität und Lipidstoffwechsel verbessern konnte.⁶⁸

Hautschutz

Astaxanthin wird intensiv auf seine hautschützenden Eigenschaften untersucht, insbesondere hinsichtlich UV-bedingter Schäden. Es wurde nachgewiesen, dass Astaxanthin über entzündungshemmende, immunmodulatorische und DNA-reparierende Eigenschaften verfügt, die zur effektiven Erhaltung der Hautgesundheit beitragen können.⁴¹

Wirkung auf Hautalterung und Feuchtigkeit

• Eine systematische Übersichtsarbeit aus 2021 (6 doppelblinde RCTs und 5 prospektive Open-Label-Studien) zeigte auf, dass bereits 3–6 mg Astaxanthin pro Tag die Hauttextur, Falten und Feuchtigkeit verbessern kann⁴². Zusätzlich wurde ein Schutz vor UV-induzierten Hautschäden beobachtet und eine weitere Übersichtsarbeit aus 2022 bestätigte diese Ergebnisse.⁴³

Mechanismus

• UV-Strahlung (insbesondere UVA) verursacht reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die Haut und Gewebe schädigen könner.⁴⁴ Astaxanthin reduziert oxidativen Stress und stärkt körpereigene zelluläre Antioxidantien wie Glutathion und Superoxiddismutase.⁴⁵
• Hemmung des NF-κB-Signalwegs sowie Reduktion von iNOS (Enzyme, welche entzündungsförderndes NO produzieren) und COX-2 (ein weiteres Enzym, welches Entzündungen über mehrere Wege induziert) mindern Entzündungsreaktionen und Apoptose (programmierter Zelltod) in Hautzellen.^46,47
• In Tierstudien beschleunigte Astaxanthin zusätzlich die Wundheilung durch gesteigerte Kollagenproduktion und erhöhte die Expression von Wachstumsfaktoren.⁴⁸

Gehirngesundheit

Astaxanthin kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden und so potenziell positive Effekte auf die Gehirnalterung entfalten. Tiermodelle weisen auf schützende Effekte auf das zentrale Nervensystem und neuroprotektive Eigenschaften hin.^43,49,50

• Eine Übersichtsarbeit aus 2024 zeigt, dass Astaxanthin ein Potenzial zur Verbesserung gewisser kognitiver Funktionen wie der Gedächtnisleistung, dem Arbeitsgedächtnis und der Reaktionszeit hat und darüber hinaus neurodegenerative Prozesse verlangsamen kann.⁶⁰ Allerdings braucht es noch größere und besser designte RCTs um diese Effekte zu untermauern.
• In einem RCT aus 2011 mit 30 gesunden Probanden wurde über 12 Wochen hinweg gezeigt, dass die tägliche Gabe von 6–12 mg Astaxanthin eine Erhöhung der Astaxanthinkonzentration in den Erythrozyten und damit einhergehend eine signifikante Reduktion der Menge an Phospholipid-Hydroperoxiden (PLOOH) auslöste.³⁰ Bei Menschen mit Demenz zeigen sich in Untersuchungen erhöhte Werte von PLOOH in den Erythrozyten⁸⁸, was einerseits auf oxidativen Stress hinweist und andererseits auch ursächlich zu weiteren oxidativen Schäden an Zellmembranen führen kann. Aus diesem Grund wird angenommen, dass eine Senkung der PLOOH-Konzentration potenziell positive Effekte auf Demenzerkrankungen haben könnte. Zusätzlich beeinträchtigen hohe PLOOH-Level in Erythrozyten sowohl den Sauerstofftransport als auch die Fließeigenschaften des Blutes - beides Faktoren, die das Demenzrisiko weiter erhöhen können.⁸⁹

Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) enthalten viele mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie EPA und DHA in ihrer Zellmembran und sind darüber hinaus reich an Sauerstoff und Eisenionen (Bestandteile des Hämoglobins).⁸⁶ Bei der Oxidation von Hämoglobin entstehen sogenannte Superoxide, die als reaktive Sauerstoffspezies (ROS) Zellschäden verursachen können. Deshalb sind die Membranen der Erythrozyten anfälliger für Peroxidation als andere Zellstrukturen und somit kann es umso wichtiger sein, diese Strukturen mit antioxidativen Substanzen wie Astaxanthin oder EPA/DHA zu unterstützen. Dieser Umstand ist ein weiterer Grund für uns gewesen, Astaxanthin gemeinsam mit EPA/DHA (sowie den weiteren Carotinoiden Lycopin, Lutein und Zeaxanthin) in unserem Produkt Opti Omega zu kombinieren.

Interessanterweise waren beide Dosen Astaxanthin (6mg und 12mg) sehr effektiv in der Reduktion von PLOOH-Werten in Erythrozyten (von 13.3 auf 8.0 und 18.6 auf 9.7 pmol/ml).

Lutein (>Artikel<) hat einen ähnlichen Effekt auf PLOOH⁵¹, was eine Kombination dieser Carotinoide womöglich vorteilhaft machen kann.

Schutz der Nervenzellen

Laboruntersuchungen in Tier- und Zellmodellen untermauern den schützenden Effekt von Astaxanthin auf das Gehirn und Nervenzellen.

• Eine große Übersichtsarbeit aus 2022 mit Tier- und Zellstudien verdeutlicht die Rolle von Astaxanthin in der Reduktion neuroinflammatorischer Prozesse im Gehirn (über NF-κB- und MAPK-Signalwege) und einer verbesserten Integrität und Aufrechterhaltung der Blut-Hirn-Schranke.⁶¹
• Tierstudien mit Nagetieren haben darüber hinaus gezeigt, dass Astaxanthin den Blutdruck senken, das Schlaganfallrisiko mindern und das Hirngewebe vor Ischämie-Schäden schützen kann.^53,54,57
• Diskutierte Mechanismen in Tieren sowie im Menschen sind u. a. eine Hemmung des entzündungsfördernden Stickstoffmonoxids (NO), eine Reduktion der Homocystein- und Glutamat-Toxizität sowie eine Reduktion von oxidativem Stress in den Nervenzellen.^55,56,58
• Zellstudien zeigen außerdem, dass Astaxanthin vorbehandelte Nervenzellen vor oxidativem Stress schützt und die Mitochondrienfunktion (Zellkraftwerke) stabilisiert.⁵²

Insgesamt weisen die Forschungsergebnisse darauf hin, dass Astaxanthin durch seine starke antioxidative Wirkung und seine Schutzfunktionen im Gehirn eine vielversprechende natürliche Ergänzung gegen altersbedingte neurodegenerative Veränderungen sein könnte.

Weibliche Gesundheit

Astaxanthin könnte darüber hinaus bei verschiedenen Beschwerden und Fertilitätsproblemen unterstützend positiv wirken.

Endometriose und Fertilität

• In einem dreifach verblindeten RCT (2023) mit 50 Endometriose-Patientinnen (in IVF-Behandlung, also künstlicher Befruchtung) führte eine tägliche Astaxanthin-Supplementierung von 6 mg über 12 Wochen zu einer signifikanten Reduktion von Entzündungsmarkern und bei der IVF-Behandlung zu einer höheren Zahl an entnommenen Eizellen, maturierter Eizellen und qualitativ hochwertigen Embryonen.⁶² Bei der künstlichen Befruchtung ist die Anzahl hochwertiger Embryonen sehr wichtig, da diese schlussendlich eingesetzt werden und das höchste Potential für eine erfolgreiche Schwangerschaft bergen.

PCOS (Polyzystisches Ovarialsyndrom) und Fertilität

• Ähnliche Effekte (signifikant höhere antioxidative Kapazität, Aktivierung von Nrf2, mehr reife Eizellen für die Entnahme der künstlichen Befruchtung, bessere Embryoqualität) wurden in einem RCT von 2022 in 40 PCOS-Patientinnen, welche sich auch in IVF-Behandlung befanden, bei einer täglichen Supplementation von 8mg über 40 Tage beobachtet.⁶³
• Ein weiterer RCT (2023) in 58 PCOS-Patientinnen über 60 Tage zeigte, dass täglich 12 mg Astaxanthin durch Beeinflussung mehrerer wichtiger Gene den endoplasmatischen Retikulum-Stress (zelluläre Stressreaktion bei Faltung von Proteinen), der bei PCOS häufig erhöht ist, positiv modulieren kann.⁶⁴
• Ebenso verbesserte täglich 12 mg Astaxanthin über 8 Wochen in einem weiteren dreifach verblindeten RCT (2024) den Insulinstoffwechsel, diverse Lipidparameter und den oxidativen Stress bei 58 infertilen PCOS-Patientinnen signifikant.⁶⁵
• In einem RCT aus 2024 mit 56 PCOS-Patientinnen wurden die positiven Effekte auf den endoplasmatischen Retikulum-Stress und Entzündungsmarker von Astaxanthin (12 mg täglich über 8 Wochen) durch Modellierung wichtiger Gene in diesem Prozess nochmals bestätigt.⁶⁶

Lebergesundheit

• Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2023 zu Human- und Tierstudien fand Hinweise darauf, dass Astaxanthin pathologische Erscheinungen der Leber wie Fibrose (Umbauvorgänge, welche zunehmend gesundes Lebergewebe durch Bindegewebe ersetzen, was zur Beeinträchtigung der Leberfunktion führt), Steatose (Einlagerung von Fetttröpfchen), Entzündungen und Dyslipidämie (Fettstoffwechselstörung) bei NAFLD (Nicht-alkoholische Fettlebererkrankung) positiv beeinflussen kann.⁶⁷

Augengesundheit

Carotinoide sind bekannt dafür, positive Auswirkungen auf die Augen und die Augengesundheit zu haben.

Trockene Augen (Dry Eye Disease)

• In einer prospektiven Studie aus dem Jahr 2022 mit 60 Patienten mit trockenen Augen, die 30 Tage lang Astaxanthin einnahmen, verbesserte tägliche Gabe von 12 mg Astaxanthin mehrere Symptome der Erkrankung signifikant.⁷⁰

Visuelle Funktionen und Bildschirmarbeit

• In einem RCT aus 2023 mit 64 gesunden Probanden verbesserte die tägliche Gabe von 6 mg Astaxanthin, 10 mg Lutein und 2 mg Zeaxanthin über 8 Wochen hinweg die Augen-Hand-Koordination nach der Arbeit an einem Bildschirm signifikant.⁶⁹ Die Augen-Hand-Koordination ist nach Arbeit an einem Bildschirm normalerweise leicht eingeschränkt, da die Augen während der Bildschirmarbeit lange auf einen gleich weit entfernten Punkt fixiert sind und somit die Akkommodation (Nah- und Ferneinstellung des Auges durch Veränderung der Linsenkrümmung) und Augenbewegung eingeschränkt wird.
• Ein RCT aus 2023 mit 60 gesunden Probanden fand keinen Effekt von durch die tägliche Gabe von 9 mg Astaxanthin über 6 Wochen hinweg in Bezug auf die funktionale Sehschärfe oder Pupillenreaktion nach Bildschirmarbeit. Allerdings konnte bei über 40-Jährigen ein signifikant geringerer Sehkraftverlust gemessen werden.⁷¹
• Ein RCT aus 2021 mit 40 gesunden Probanden mit Augenermüdung nach Bildschirmarbeit zeigte, dass die tägliche Einnahme von 6 mg Astaxanthin kombiniert mit 10 mg Lutein und 72 mg Anthocyan nach 6-wöchiger Einnahmedauer den durch Bildschirmarbeit verursachten Funktionsabfall des Auges verhindern kann.⁷²

Sport und Muskelregeneration

Erste Hinweise deuten darauf hin, dass Astaxanthin Muskelschäden und Ermüdung bei intensiver körperlicher Belastung mindern kann, indem es oxidativen Stress reduziert.

• Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse aus 2024, welche 11 RCTs inkludierte, zeigt, dass Astaxanthin in Kombination mit regelmäßigem Ausdauertraining die physische Leistungsfähigkeit sowie die Fettverbrennung steigern kann.⁷⁵ Diese positiven Effekte waren in allen Altersgruppen zu beobachten. Höhere Dosierungen und längere Einnahmedauer schienen die Ergebnisse weiter zu verbessern.
• In einem RCT aus 2024 mit 64 übergewichtigen Männern wurden die Effekte von CrossFit und 20 mg Astaxanthin pro Tag (alleine und in Kombination) über 12 Wochen verglichen. Astaxanthin einzeln - aber auch die Kombination mit Crossfit - verbesserte einige metabolische und entzündungshemmende Effekte signifikant im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Kombination beider Interventionen war jeweils effizienter als die beiden Interventionen jeweils für sich alleine durchgeführt.⁷⁴

Gelenkgesundheit

• Ein RCT aus 2023 mit 100 Osteoarthritis-Patienten (chronisch-degenerative Gelenkveränderung/Gelenkverschleiß) zeigte nach 12 Wochen einer täglichen Supplementation von 2 mg Astaxanthin kombiniert mit Krillöl und Hyaluronsäure deutlich reduzierte Schmerzen und verbesserte Gelenkfunktion.⁷⁶
• Auch ein früherer RCT aus 2022 testete die Wirkung von astaxanthinhaltigem Krillöl (in dieser Studie 0,45 mg pro Tag) über sechs Monate in 235 Osteoarthritis-Patienten und auch hier konnte durch die Supplementierung eine signifikante Verbesserung des Schmerzempfindens und der Gelenkfunktion erreicht werden.⁷⁷

Lebensspanne und Langlebigkeit

Studien an Modellorganismen

Es gibt bereits mehrere Studien, die gezeigt haben, dass Astaxanthin in Versuchen mit Würmern und Hefe die Lebensspanne um 16-30 % verlängern kann.^78-80

• In Tierstudien konnte Astaxanthin das FOXO3-Gen aktivieren, eines der wichtigsten und am besten erforschten Gene zur Verlängerung der Lebensspanne.^32,33 Dieses Gen spielt auch beim Menschen eine zentrale Rolle in der Langlebigkeitsforschung.⁸¹Außerdem moduliert Astaxanthin möglicherweise die Autophagie über den AMPK-Signalweg und könnte so zelluläre Reinigungsprozesse unterstützen und somit die Langlebigkeit fördern.^29,82

Interventions Testing Program (ITP), eines der besten Tiermodelle zur Langlebigkeitsforschung

• In diesem hochstandardisierten Tiermodell, welches an drei unterschiedlichen Standorten parallel läuft und somit die Reproduzierbarkeit der Studienergebnisse untermauert und durch die Verwendung genetisch heterogener Nagetierpopulationen auch eine bessere Übertragbarkeit zulässt (also keine gezüchteten Tiere, welche alle gleich sind -> repräsentiert eine Population von Lebewesen viel besser), verlängerte Astaxanthin die Lebensspanne männlicher Mäuse um 12 %.⁸³ Dieser Effekt wurde in allen drei beteiligten Laboren beobachtet - allerdings nur bei den männlichen Mäusen. Bei weiblichen Mäusen (leben in der Regel natürlicherweise 9 % länger als männliche) war der Anstieg der Lebensspanne von 3 % in dieser Untersuchungsreihe nicht signifikant. Eine mögliche Erklärung ist ein geringerer Spielraum nach oben bei ohnehin längerer Lebensdauer der Weibchen. Allerdings braucht es hierfür weiter Forschung, dies sind jedoch sehr spannende Resultate.

Die Ergebnisse dieser vielversprechender Tierstudien sowie die bereits erwähnten vielfältigen positiven Auswirkungen von Astaxanthin auf die Gesundheit deuten darauf hin, dass eine astaxanthinreiche Ernährung oder eine Astaxanthin-Supplementierung eine vielversprechende Intervention zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne sein kann.

Fazit

Astaxanthin weist einzigartige strukturelle Merkmale auf, die diesem Nährstoff starke antioxidative Eigenschaften und eine Vielzahl möglicher gesundheitlicher Vorteile verleihen. Astaxanthin zeichnet sich durch seine enorme antioxidative Kapazität und die Fähigkeit zur Aktivierung körpereigener Schutzmechanismen aus und kann eine Rolle bei der Unterstützung der Herz-Kreislauf-Gesundheit, beim Schutz der Haut und bei der Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit sowie bei der Erhöhung der gesunden Lebensspanne spielen. Es sind weitere groß angelegte, randomisierte Studien nötig, um das volle klinische Potenzial bestätigen und optimale Dosierungen festlegen zu können.

Wer seine Aufnahme dieses Carotinoids erhöhen möchte - sei es über die Ernährung oder über Nahrungsergänzungsmittel - sollte auch auf etwaige Synergieeffekte zwischen Astaxanthin mit anderen Mikronährstoffen (zum Beispiel anderen Carotinoiden und Omega-3 Fetten - wie im Hopkins Longevity Opti Omega) achten. In den meisten Humanstudien werden Tagesdosen zwischen 4 mg und 12 mg Astaxanthin eingesetzt. Astaxanthin gilt in diesen Dosierungsbereichen als sicher und gut verträglich.^22–24,59 Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) empfiehlt eine maximale dauerhafte Aufnahmemenge von Astaxanthin in Höhe von 8 mg pro Tag über Nahrungsergänzungsmittel, die zusätzlich zu der natürlichen Aufnahme über Lebensmittel erfolgt.

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