แอสตาแซนธินคืออะไร มาจากไหน มีในอาหารอะไร?

แอสตาแซนธินเป็นสารสีแดงในกลุ่มแคโรทีนอยด์ ในธรรมชาติผลิตโดยสาหร่ายขนาดเล็ก โดยเฉพาะฮีมาโตค็อกคัส พลูวิอาลิส (Haematococcus pluvialis) และยีสต์กับแบคทีเรียบางชนิด สัตว์สร้างเองไม่ได้ ปลาแซลมอน กุ้ง ปู และเคย (คริลล์) จึงได้รับแอสตาแซนธินจากอาหารที่กิน แอสตาแซนธินเชิงพาณิชย์มาจากสามแหล่งหลัก คือสาหร่าย Haematococcus ยีสต์ Phaffia rhodozyma และการสังเคราะห์ทางเคมี ซึ่งต่างกันที่วิธีผลิตและรูปแบบโมเลกุล ส่วนเรื่องปริมาณ สำนักงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งสหภาพยุโรป (EFSA) กำหนดปริมาณที่รับได้ในแต่ละวัน (ADI) ไว้ที่ 0.2 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม นับรวมทุกแหล่ง

แอสตาแซนธินคืออะไร?

แอสตาแซนธินอยู่ในกลุ่มแคโรทีนอยด์ ซึ่งเป็นกลุ่มสารสีเหลือง ส้ม และแดง กลุ่มเดียวกับเบตาแคโรทีน ไลโคปีน และลูทีน (Shah และคณะ 2016) ในกลุ่มนี้ แอสตาแซนธินเป็นแซนโทฟิลล์ คือแคโรทีนอยด์ที่มีออกซิเจนอยู่ในโมเลกุล นอกจากคาร์บอนและไฮโดรเจน

สูตรเคมีและมวลโมเลกุลตรงกับข้อมูลของ PubChem ฐานข้อมูลสารเคมีของห้องสมุดการแพทย์แห่งชาติสหรัฐฯ

ชื่อแอสตาแซนธินมาจากไหน

Nishida และคณะ (2023) เล่าว่าในช่วงทศวรรษ 1930 นักวิทยาศาสตร์แยกสารสีจากเปลือกและไข่ของกุ้งมังกรสกุล Astacus ได้ และตั้งชื่อว่าแอสตาแซนธินในปี 1938 คำว่า "asta" มาจาก Astacus ซึ่งเป็นชื่อสกุลของกุ้งมังกร

โครงสร้างโมเลกุล

Ambati และคณะ (2014) อธิบายว่าแอสตาแซนธินประกอบด้วยวงแหวนสองวงที่ปลายทั้งสองด้าน เชื่อมกันด้วยสายยาวที่มีพันธะคู่สลับกัน (สายพอลิอีน) วงแหวนแต่ละด้านมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) และหมู่คีโต และสีแดงมาจากพันธะคู่ที่ต่อเนื่องกันตรงกลางโมเลกุล

แอสตาแซนธินต่างจากเบตาแคโรทีนอย่างไร?

ทั้งสองเป็นแคโรทีนอยด์ที่มีคาร์บอน 40 อะตอม แต่ต่างกันที่ออกซิเจนในโมเลกุล และการที่ร่างกายเปลี่ยนเป็นวิตามินเอได้หรือไม่

เรื่องวิตามินเอ

NIH Office of Dietary Supplements ระบุว่าแคโรทีนอยด์ที่เป็นโปรวิตามินเอ ได้แก่ เบตาแคโรทีน แอลฟาแคโรทีน และเบตาคริปโทแซนธิน ร่างกายเปลี่ยนเป็นวิตามินเอได้ที่ลำไส้ ส่วน Ambati และคณะระบุว่าแอสตาแซนธินไม่มีฤทธิ์เป็นโปรวิตามินเอในร่างกายคน แอสตาแซนธินจึงไม่นับเป็นแหล่งวิตามินเอ

แอสตาแซนธินในธรรมชาติมาจากไหน?

สาหร่าย ยีสต์ และแบคทีเรียเป็นผู้สร้าง

Nishida และคณะ (2023) ระบุว่าสิ่งมีชีวิตที่มีแอสตาแซนธินสร้างสารนี้ขึ้นเองได้ ยกเว้นสัตว์ ซึ่งโดยทั่วไปสร้างแคโรทีนอยด์เองไม่ได้ ผู้สร้างที่รู้จักมากที่สุดคือสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็ก Haematococcus pluvialis Ambati และคณะ (2014) รายงานว่าเมื่อสาหร่ายชนิดนี้อยู่ในสภาวะเครียด เช่น เกลือสูง ขาดไนโตรเจน อุณหภูมิสูง หรือแสงจัด จะสะสมแอสตาแซนธินได้ถึงราวร้อยละ 3.8 ของน้ำหนักแห้ง Shah และคณะ (2016) อธิบายว่าในระยะนี้เซลล์จะกลายเป็นสีแดงและเข้าสู่ระยะซีสต์ที่ไม่เคลื่อนที่

ตัวเลขมาจากตารางที่ 1 ของ Ambati และคณะ (2014) และขึ้นกับสายพันธุ์และสภาพการเลี้ยง

ส่งต่อตามห่วงโซ่อาหารมาถึงอาหารทะเล

เพราะสัตว์สร้างเองไม่ได้ อาหารทะเลที่มีแอสตาแซนธินจึงได้รับมาจากสิ่งที่กิน Shah และคณะ (2016) ยกตัวอย่างอาหารทะเลที่มีแอสตาแซนธิน ได้แก่ ปลาแซลมอน ปลาเทราต์ ปลาไทแดง (red sea bream) กุ้ง กุ้งมังกร และไข่ปลา

ทำไมกุ้ง ปู และแซลมอนถึงมีสีแดงส้ม?

สีแดงส้มของเนื้อปลาแซลมอนและเปลือกกุ้งปูส่วนหนึ่งมาจากแอสตาแซนธินที่ได้รับจากอาหาร

สีในเปลือกกุ้งมังกร

Nishida และคณะอธิบายว่าในเปลือกกุ้งมังกร แอสตาแซนธินจับอยู่กับโปรตีนกลุ่มที่เรียกว่าคราสตาไซยานิน (crustacyanin) ซึ่งทำให้เห็นเป็นสีน้ำเงินถึงม่วง ขณะที่แอสตาแซนธินเดี่ยว ๆ ดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นราว 470 นาโนเมตร สีของเปลือกจึงต่างจากสีของแอสตาแซนธินเมื่ออยู่ลำพัง

ปลาแซลมอนเลี้ยงได้สีจากอาหารเลี้ยง

Ambati และคณะระบุว่าแอสตาแซนธินถูกใช้เป็นสารให้สีในอาหารปลาแซลมอน ปลาเทราต์ และกุ้ง ในสหรัฐฯ ข้อกำหนด 21 CFR 73.35 อนุญาตให้ใช้แอสตาแซนธินในอาหารปลากลุ่มแซลมอนเพื่อให้เนื้อปลามีสีชมพูถึงส้มแดง ไม่เกิน 80 มิลลิกรัมต่ออาหารปลา 1 กิโลกรัม และกำหนดให้ปลาที่เลี้ยงด้วยอาหารนี้ต้องแสดงการใช้สารให้สีบนฉลาก Nishida และคณะก็ระบุว่าแอสตาแซนธินเริ่มต้นจากบทบาทเล็ก ๆ ในฐานะสารให้สีในการเลี้ยงปลาและสัตว์ปีก

แอสตาแซนธินมีกี่ชนิด?

แอสตาแซนธินจากแหล่งต่าง ๆ เป็นโมเลกุลพื้นฐานเดียวกัน แต่มีรูปร่างต่างกันเล็กน้อย (เรียกว่าสเตอริโอไอโซเมอร์) และอยู่ในรูปอิสระหรือจับกับกรดไขมัน

โมเลกุลเดียวกันแต่รูปร่างต่างกัน

Ambati และคณะอธิบายว่ารูปร่าง (3S,3'S) และ (3R,3'R) พบมากที่สุดในธรรมชาติ

ข้อมูลรูปร่างมาจาก Ambati และคณะ (2014) และข้อมูลเอสเทอร์ของ Haematococcus มาจาก Shah และคณะ (2016)

อิสระ หรือจับกับกรดไขมัน

แอสตาแซนธินอาจอยู่ในรูปอิสระ หรือจับกับกรดไขมันหนึ่งหรือสองโมเลกุลที่หมู่ไฮดรอกซิล (เรียกว่าโมโนเอสเทอร์และไดเอสเทอร์) Shah และคณะรายงานว่าเซลล์ Haematococcus ที่เป็นสีแดงเต็มที่มีโมโนเอสเทอร์ราวร้อยละ 70 ไดเอสเทอร์ราวร้อยละ 25 และแอสตาแซนธินอิสระเพียงราวร้อยละ 5

แอสตาแซนธินสังเคราะห์ต่างจากแอสตาแซนธินจากสาหร่ายอย่างไร?

ความต่างหลักอยู่ที่วิธีผลิตและส่วนผสมของรูปร่างโมเลกุล

Shah และคณะ ซึ่งเขียนไว้ในปี 2016 อธิบายว่าแอสตาแซนธินสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาเคมี (ปฏิกิริยาวิททิก) Ambati และคณะระบุว่าแอสตาแซนธินเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่มาจากยีสต์ Phaffia สาหร่าย Haematococcus และการสังเคราะห์ทางเคมี

อาหารอะไรมีแอสตาแซนธิน?

ในอาหารประจำวัน แอสตาแซนธินมาจากอาหารทะเล Ambati และคณะระบุปลาแซลมอน ปลาเทราต์ เคย (คริลล์) กุ้ง และกุ้งเครย์ฟิชเป็นแหล่งในธรรมชาติ และระบุว่ากุ้ง ปู และปลาแซลมอนเป็นแหล่งในอาหารได้

ค่ามาจาก Ambati และคณะ (2014) ช่องต่อ 100 กรัมคือค่าเดียวกันหารด้วยสิบ บทความยังระบุว่าปลาแซลมอนชัมมีแอสตาแซนธินน้อย ปลาที่เลี้ยงได้รับแอสตาแซนธินจากอาหารเลี้ยง ปริมาณจึงขึ้นกับอาหารที่ให้

กุ้ง ปู และเคย

สำหรับกุ้ง ปู และเคย แหล่งข้อมูลที่ใช้ในบทความนี้ไม่ได้ให้ตัวเลขต่อเนื้อที่กินได้ ตัวเลขที่มีคือกุ้งน้ำเย็น Pandalus borealis ราวร้อยละ 0.12 ของน้ำหนักแห้ง (ในตารางด้านบน) ซึ่งเป็นค่าต่อน้ำหนักแห้ง จึงเทียบกับตัวเลขของปลาแซลมอนโดยตรงไม่ได้

ในอาหารไทย

อาหารที่มีแอสตาแซนธินก็คืออาหารทะเลสีชมพูและสีแดง เช่น ปลาแซลมอน กุ้ง ปู และไข่ปลา

แอสตาแซนธินมีขีดจำกัดความปลอดภัยไหม?

แอสตาแซนธินไม่ใช่สารอาหารที่มีค่าอ้างอิงสารอาหารต่อวันสำหรับคนไทย (Thai RDIs) จึงไม่มีปริมาณที่แนะนำต่อวันของไทย ค่าที่หน่วยงานด้านความปลอดภัยอาหารกำหนดไว้คือปริมาณที่รับได้ในแต่ละวัน (ADI) ของ EFSA

ค่า ADI ของ EFSA

EFSA กำหนดค่า ADI ของแอสตาแซนธินไว้ที่ 0.2 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน โดยนับรวมทุกแหล่ง ทั้งปลา สัตว์มีเปลือก และผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ค่านี้คิดตามน้ำหนักตัว คนที่น้ำหนักตัวน้อยจึงถึงค่านี้ด้วยปริมาณที่น้อยกว่า

ค่านี้มาจากไหน

EFSA ระบุว่าคณะผู้เชี่ยวชาญด้านอาหารสัตว์ของ EFSA (FEEDAP) กำหนดค่านี้ในปี 2019 จากการศึกษาในหนูทดลองระยะ 2 ปี โดยนำระดับต่ำสุดที่พบผลไม่พึงประสงค์ (40 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน) มาหารด้วยตัวประกอบความไม่แน่นอน 200 ค่านี้แทนค่าเดิม 0.034 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมที่กำหนดไว้ในปี 2014 และในปี 2020 คณะผู้เชี่ยวชาญด้านโภชนาการ (NDA) เห็นว่าค่าเดียวกันนี้ใช้กับแอสตาแซนธินจากสาหร่าย Haematococcus ด้วย

เด็กและวัยรุ่นถึงค่านี้เร็วกว่า

ในการประเมินปี 2020 EFSA คำนวณปริมาณที่ได้รับจากอาหารที่กินมาก (ปลากลุ่มแซลมอนและสัตว์มีเปลือก) รวมกับจากผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และพบว่าวัยรุ่นอายุ 14 ถึงต่ำกว่า 18 ปีถึงค่า ADI ส่วนเด็กอายุต่ำกว่า 14 ปีได้รับเกินค่า ADI โดยในเด็กอายุ 10 ถึงต่ำกว่า 14 ปีเกินราวร้อยละ 28 และในทารกอายุ 4 ถึง 6 เดือนเกินได้ถึงราวร้อยละ 524 ปริมาณที่เด็กได้รับจึงควรนับรวมทุกแหล่ง

คนท้องกินแอสตาแซนธินได้ไหม?

ข้อมูลในคนที่ตั้งครรภ์หรือให้นมบุตรมีน้อย จึงควรปรึกษาแพทย์ก่อนใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีแอสตาแซนธิน

ข้อมูลที่มีส่วนใหญ่มาจากสัตว์ทดลอง

ข้อมูลเรื่องการตั้งครรภ์ที่ Nishida และคณะ (2023) รวบรวมไว้ในหัวข้อความเป็นพิษต่อการสืบพันธุ์และพัฒนาการ มาจากการศึกษาในหนูและกระต่ายทดลอง ผลในสัตว์ใช้แทนข้อมูลในคนโดยตรงไม่ได้ ส่วนการประเมินของ EFSA ปี 2020 แยกตามช่วงอายุ แต่ไม่ได้แยกประเมินผู้ที่ตั้งครรภ์หรือให้นมบุตร

อาหารทะเลระหว่างตั้งครรภ์

อาหารทะเลที่มีแอสตาแซนธิน เช่น ปลาแซลมอน กุ้ง และปู อยู่ในรายการ "Best Choices" ที่มีปรอทต่ำของ US FDA ซึ่งแนะนำให้ผู้ที่ตั้งครรภ์หรือให้นมบุตรกินอาหารทะเลหลากหลายชนิดสัปดาห์ละ 8 ถึง 12 ออนซ์ (ราว 225 ถึง 340 กรัม) NHS ของสหราชอาณาจักรแนะนำให้ผู้ที่ตั้งครรภ์กินปลาที่มีไขมันมาก เช่น แซลมอนและเทราต์ ไม่เกินสัปดาห์ละ 2 ส่วน เลี่ยงหอยและปลาดิบ และปรุงปลารมควันแบบเย็น เช่น แซลมอนรมควัน ให้ร้อนจัดก่อนกิน

ใครควรระวังเรื่องแอสตาแซนธิน?

แพ้อาหารทะเล

แอสตาแซนธินพบในอาหารทะเล เช่น กุ้ง ปู เคย (คริลล์) และปลาแซลมอน US FDA จัดให้ปลาและสัตว์มีเปลือกกลุ่มกุ้งปูเป็นอาหารก่อภูมิแพ้หลัก ผู้ที่แพ้สัตว์มีเปลือกกลุ่มกุ้งปูหรือแพ้ปลา ควรปรึกษาแพทย์หรือเภสัชกร

เด็ก

เพราะค่า ADI คิดตามน้ำหนักตัว เด็กจึงถึงค่านี้เร็วกว่าผู้ใหญ่ ดังที่อธิบายในหัวข้อเรื่องขีดจำกัดความปลอดภัย

เมื่อไรควรปรึกษาแพทย์หรือเภสัชกร?

ผู้ที่ตั้งครรภ์หรือให้นมบุตร ผู้ที่ใช้ยาประจำ และผู้ที่แพ้สัตว์มีเปลือกกลุ่มกุ้งปูหรือแพ้ปลา ควรปรึกษาแพทย์หรือเภสัชกรก่อนรับประทานผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร

ทั้งนี้ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารไม่มีผลในการป้องกันหรือรักษาโรค