아스타잔틴의 다양한 고유 효능

2022년 7월 수정 / 2017년 원문 게시

아스타잔틴(Astaxanthin)은 주로 해양 생물의 화려하고 짙은 붉은색을 내는 카로티노이드(Carotenoid) 색소입니다. 자연계에는 400여 가지의 카로티노이드 계열 색소가 존재합니다. 역사적으로 건강을 개선하는 카로티노이드의 효능은 비타민A로 얼마나 잘 전환되는지에 따라 평가되었습니다. 예를 들어 이전에는 당근의 주황색을 내는 색소인 베타카로틴(Beta-carotene)이 카로티노이드 중에서 비타민A 전환율이 제일 높아 가장 중요한 카로티노이드로 생각되었습니다. 하지만 오늘날에는 건강에 중요한 카로티노이드 중 일부가 비타민A로 전환되지 않는다는 사실이 잘 알려져 있습니다.

비타민A로 전환되지 않는 이러한 카로티노이드 중에서도 아스타잔틴은 뇌 및 혈관 건강을 증진하고 세포 손상을 억제하는 고유의 효능 때문에 최고의 영양소로 인정받고 있습니다.

공급원

아스타잔틴은 헤마토코쿠스 플루비알리스(Haematococcus pluvialis)라는 미세 조류에 아주 풍부합니다. 연어, 랍스터, 새우, 크릴새우를 비롯한 다양한 해양 생물이 이 미세 조류를 섭취하면 강렬한 붉은 색소가 체내에 침착되어 살이나 껍질이 붉은색 또는 분홍색을 띠게 됩니다.

아스타잔틴은 이러한 해양 생물의 생존에 필수적입니다. 예를 들어 미세 조류는 햇빛을 화학 에너지로 변환하는 광합성 과정 동안 발생하는 손상을 줄이는 데 아스타잔틴이 필요합니다. 어린 연어는 아스타잔틴을 충분히 섭취하지 못하면 죽거나 제대로 발달하지 못하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 아스타잔틴은 가시광선의 적색광이 도달하지 못하는 심해에서 해양 동물을 잘 보이지 않게 만들어 천적으로부터 보호해 줍니다. 붉은 색소는 짝짓기 및 산란 행동에도 중요한 역할을 합니다.

생산 방법

아스타잔틴은 연어나 청어알, 크릴 오일 보충제에도 들어 있지만 그 함량은 헤마토코쿠스 플루비알리스에 비하면 아주 적습니다. 피시 오일 또는 크릴 오일 보충제의 캡슐 1개에는 약 100mcg(0.1mg)의 아스타잔틴이 함유되어 있습니다. 이에 비해 헤마토코쿠스 플루비알리스에서 추출한 아스타잔틴으로 만드는 대부분의 보충제에는 캡슐당 무려 4-12mg의 아스타잔틴이 들어 있습니다.

아스타잔틴 생산에 최적화된 조건을 갖춘 대형 실내 수조 또는 야외 유리관 농장에서 헤마토코쿠스 플루비알리스를 재배해 천연 아스타잔틴을 생산합니다. 이러한 생산 방식은 환경 오염을 방지하는 데도 도움이 됩니다. 생성된 아스타잔틴은 헤마토코쿠스 플루비알리스의 두꺼운 세포벽에서 추출되어 농축됩니다.

다른 형태의 아스타잔틴도 출시되고 있습니다. 하지만 이러한 아스타잔틴은 이전에 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma)로 불리던 유전자 변형 효모 잔토필로마이세스 덴드로하우스(Xanthophyllomyces dendrorhous)에 의해 생성되거나 화학적으로 합성됩니다. 이러한 합성 아스타잔틴은 사료 첨가제로 허가되어 양식 연어 살의 붉은색을 내는 데 사용되며 천연 아스타잔틴과는 구조가 다릅니다. 합성 아스타잔틴은 천연 아스타잔틴보다 항산화 능력이 20배나 낮아 자연산에 비해 효능이 떨어질 가능성이 높습니다.¹

고유한 특성

이런저런 천연 성분이 항산화제라는 이야기는 지겹게 들어보셨을 것입니다. 아스타잔틴도 항산화 활성이 있는 항산화제로, 노화, 인슐린 저항성, 심혈관 질환뿐 아니라 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환의 원인이 되는 산화적 손상을 방지하는 데 도움이 됩니다. 다른 천연 항산화제도 마찬가지로 이러한 특성을 나타냅니다. 하지만 아스타잔틴은 일반적인 항산화제와 약간 다르며 세포를 추가적으로 보호하는 효능이 있습니다.²

우선 아스타잔틴은 잘 알려진 다른 항산화제보다 세포막의 산화적 손상을 억제하는 능력이 훨씬 뛰어납니다.

아스타잔틴의 산화적 손상 억제 능력:

• 비타민C의 6,000배
• 코큐텐의 800배
• 녹차 폴리페놀의 550배
• 비타민E의 500배
• 알파리포산의 75배
• 베타카로틴의 11배

아스타잔틴의 활성산소 제거 능력:

• 비타민C의 65배
• 베타카로틴의 54배
• 합성 아스타잔틴의 21배
• 프로시아니돌릭 올리고머(Procyanidolic oligomer)의 18배
• 비타민E의 14배

이 같은 우수한 효능 외에도 아스타잔틴은 항산화제로서의 효과를 향상시키는 고유한 특성이 있습니다. 아스타잔틴의 고유 특징으로 먼저 세포막에 잘 맞는 크기를 들 수 있습니다. 아스타잔틴은 인기 있는 다른 카로티노이드보다 더 크거나 긴 형태를 가집니다. 이러한 크기와 물리적 형태 때문에 아스타잔틴은 내외부 세포막 전체에 결합될 수 있습니다. 이를 통해 아스타잔틴은 내외부 세포막의 산화적 손상을 억제할 뿐 아니라 세포막을 안정시킬 수 있습니다.^2,3

이러한 세포막 안정화 효과는 적혈구에 매우 중요합니다. 나이가 들수록 적혈구는 활성산소에 의해 쉽게 손상되어 산소가 신체 조직에 전달되는 데 문제가 생길 수 있기 때문입니다. 또한 아스타잔틴은 혈류를 크게 개선할 수 있습니다. 조직에 산소 공급이 잘 이루어질수록 개별 세포와 조직 전체의 기능이 더 많이 향상됩니다.

효능

• 아스타잔틴은 광범위한 항산화 효과를 나타냅니다.
• 아스타잔틴은 혈뇌장벽 및 혈액망막장벽을 실제로 통과해 뇌와 눈을 보호할 수 있습니다.
• 베타카로틴이나 기타 항산화제와 달리 아스타잔틴은 세포 구조를 손상하거나 활성산소의 활동을 증가시키는 산화촉진제로 바뀌지 않습니다.
• 아스타잔틴은 근육과 피부를 비롯한 전신의 신체 조직에 흡수되어 탁월한 손상 억제 효과를 나타냅니다.
• 아스타잔틴은 특별한 항염 효능이 있어 뇌와 혈관 세포를 보호하는 데 큰 도움이 됩니다.
• 아스타잔틴은 세포의 에너지 공장 역할을 하는 미토콘드리아의 막을 효과적으로 보호하며 세포 에너지 생성을 촉진하고 특히 운동 중에 근육 조직이 손상되지 않도록 보호합니다.

이러한 모든 효과는 무작위로 그룹에 배정한 남자 축구 선수 40명에게 매일 아스타잔틴 4mg 또는 위약을 투여한 이중맹검 연구에서 밝혀졌습니다. 연구를 시작한 지 90일 후 아스타잔틴의 다양한 효과가 관찰되었습니다. 침 속 분비형 IgA 수치가 증가해 면역 기능이 개선된 것으로 밝혀졌고, 산화촉진제-항산화 균형에 변화가 생겨 유의미한 기능적 항산화 활성이 나타난 것으로 확인되었습니다. 또한 근육 효소 수치가 감소해 운동 시 신체가 더욱 잘 보호되고 있음이 밝혀졌으며 ,보편적인 혈중 염증 표지자인 C반응성 단백질이 줄어 염증 반응이 현저하게 둔화한 것으로 나타났습니다.⁴

효능에 대한 연구 

지금까지 아스타잔틴을 대상으로 50여 건의 임상시험과 실험 연구가 진행되었습니다. 연구 결과 아스타잔틴은 다음과 같이 건강의 다양한 측면에 도움이 되는 것으로 나타났습니다.

• 심혈관 건강 혈관 내벽을 보호하고 혈류를 개선하며 저밀도지단백(LDL) 콜레스테롤의 산화(손상)를 방지합니다.⁵
• 눈 건강 눈의 피로를 방지하고 시력 및 깊이 지각을 개선하며 눈 조직으로의 혈류를 증가시킵니다.⁶
• 뇌 건강 노화를 방지하며 정신 기능을 유지하고 개선합니다.⁷
• 스포츠 관련 활동 근지구력 및 운동 능력을 높이고 근육 운동 시 에너지 생성을 증가시키며 근육 손상을 줄입니다.^8,9
• 당뇨병, 인슐린 저항성, 대사증후군 혈중 항산화제 수치를 높이고 혈관 손상을 억제합니다.^10,11
• 피부 건강 잔주름을 비롯한 각종 주름을 줄이고 피부 탄력을 개선하며 햇볕에 의한 피부 손상을 억제하고 검버섯 및 색소 침착을 방지합니다.¹²
• 면역력 면역세포 손상을 방지하고 일부 면역 기능을 향상시킵니다.¹³

아스타잔틴은 혈뇌장벽 및 혈액망막장벽을 통과해 뇌와 눈을 보호하는 특별한 효능이 있습니다. 이러한 특성은 다른 카로틴(Carotene)에서는 찾아보기 어렵습니다. 예를 들어 대표적인 카로틴인 베타카로틴과 라이코펜은 이러한 장벽들을 통과하지 못합니다. 이 외에 아스타잔틴은 뇌세포의 염증을 일부 억제해 뇌 및 눈 건강을 개선하고 알츠하이머병, 황반 변성 등 다양한 퇴행성 뇌 및 눈 질환을 예방하는 데 특히 도움이 될 수 있습니다.¹⁴

또한 아스타잔틴은 뇌가 다양한 자극에 반응하는 능력을 일컫는 뇌 가소성(Brain plasticity)을 전반적으로 향상시키며 새로운 뇌세포 성장을 촉진합니다. 아스타잔틴은 이러한 효능 덕택에 노화가 진행되는 동안 뇌 기능을 보존하고 향상시킬 수 있습니다. 이중맹검 위약 대조군 임상시험에서 96명의 건강한 중년 또는 고령자를 무작위로 그룹에 배정해 12주 동안 매일 위약, 아스타잔틴 6mg 또는 12mg을 투여했습니다. 12주 후에 아스타잔틴 12mg 섭취 그룹은 종합 정신 검사인 코그헬스(CogHealth) 점수가 개선된 것으로 나타났습니다. 또한 아스타잔틴 6mg 섭취 그룹과 12mg 섭취 그룹은 연구 기간 중에 실시한 검사에서 학습 능력이 향상된 것으로 밝혀졌습니다.¹⁵

여러 임상연구에 따르면 아스타잔틴은 햇볕으로부터 피부를 보호하고 피부 장벽 기능을 개선합니다.¹⁶

또한 아스타잔틴은 면역력을 크게 증진하는 것으로 나타났습니다. 한 이중맹검 임상시험에서 평균 연령이 20세가 약간 넘는 건강한 여성들을 세 그룹으로 나누었습니다. 8주 동안 매일 대조군은 위약을 섭취하고 두 실험군은 각각 아스타잔틴 2mg, 8mg을 섭취했습니다. 연구 결과 아스타잔틴은 용량과 상관없이 다음과 같은 효과를 나타냈습니다.¹³

• 항체를 생성하는 B세포 등 백혈구 수 증가
• 바이러스 및 기타 병원체를 죽이는 자연살해세포의 활성 증진
• 세포가 감염되지 않도록 하는 데 중요한 역할을 하는 T세포의 수 증가
• 전신 염증의 주요 지표인 C반응성 단백질(CRP) 감소

용량

아스타잔틴은 매일 4-12mg을 섭취하는 것이 좋습니다.

부작용 및 약물 상호작용

권장 용량 사용 시 부작용이나 약물 상호작용은 보고된 바 없습니다.

참고문헌:

1. Ambati RR, Phang SM, Ravi S, Aswathanarayana RG. Astaxanthin: sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications–a review. Mar Drugs. 2014 Jan 7;12(1):128-52.
2. Ma B, Lu J, Kang T, Zhu M, Xiong K, Wang J. Astaxanthin supplementation mildly reduced oxidative stress and inflammation biomarkers: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Nutr Res. 2022 Mar;99:40-50.
3. Kidd P. Astaxanthin, cell membrane nutrient with diverse clinical benefits and anti-aging potential. Altern Med Rev. 2011 Dec;16(4):355-64
4. Baralic I, Andjelkovic M, Djordjevic B, Dikic N, Radivojevic N, Suzin-Zivkovic V, et al. Effect of astaxanthin supplementation on salivary IgA, oxidative stress, and inflammation in young soccer players. Evid Based Complement Alternat Med.
5. Fassett RG, Coombes JS. Astaxanthin in cardiovascular health and disease. Molecules. 2012 Feb 20;17(2):2030-48.
6. Yang M, Wang Y. Recent Advances and the Mechanism of Astaxanthin in Ophthalmological Diseases. J Ophthalmol. 2022 May 20;2022:8071406.
7. Patil AD, Kasabe PJ, Dandge PB. Pharmaceutical and nutraceutical potential of natural bioactive pigment: astaxanthin. Nat Prod Bioprospect. 2022 Jul 7;12(1):25.
8. Brown DR, Warner AR, Deb SK, Gough LA, Sparks SA, McNaughton LR. The effect of astaxanthin supplementation on performance and fat oxidation during a 40 km cycling time trial. J Sci Med Sport. 2021 Jan;24(1):92-97.
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10. Mashhadi NS, Zakerkish M, Mohammadiasl J, Zarei M, Mohammadshahi M, Haghighizadeh MH. Astaxanthin improves glucose metabolism and reduces blood pressure in patients with type 2 diabetes mellitus. Asia Pac J Clin Nutr. 2018;27(2):341-346.
11. Urakaze M, Kobashi C, Satou Y, Shigeta K, Toshima M, Takagi M, Takahashi J, Nishida H. The Beneficial Effects of Astaxanthin on Glucose Metabolism and Modified Low-Density Lipoprotein in Healthy Volunteers and Subjects with Prediabetes. Nutrients. 2021 Dec 7;13(12):4381.
12. Zhou X, Cao Q, Orfila C, Zhao J, Zhang L. Systematic Review and Meta-Analysis on the Effects of Astaxanthin on Human Skin Ageing. Nutrients. 2021 Aug 24;13(9):2917.
13. Park J, Chyun J, Kim Y, Line L, Chew B. Astaxanthin decreased oxidative stress and inflammation and enhanced immune response in humans. Nutrition and Metabolism. 2010;7:18.
14. Wang S, Qi X. The Putative Role of Astaxanthin in Neuroinflammation Modulation: Mechanisms and Therapeutic Potential. Front Pharmacol. 2022 Jun 24;13:916653.
15. Katagiri M, Satoh A, Tsuji S, Shirasawa T. Effects of astaxanthin-rich Haematococcus pluvialis extract on cognitive function: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition. 2012;51(2):102-107.
16. Ito N, Seki S, Ueda F. The Protective Role of Astaxanthin for UV-Induced Skin Deterioration in Healthy People-A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients. 2018 Jun 26;10(7):826.