Fukoidan

Fukoidan to długołańcuchowy siarczanowany polisacharyd występujący w różnych gatunkach brunatnic . Dostępny w handlu fukoidan jest powszechnie ekstrahowany z gatunków wodorostów Fucus vesiculosus , Cladosiphon okamuranus , Laminaria japonica i Undaria pinnatifida . Warianty postaci fukoidanu znaleziono również u gatunków zwierząt, w tym ogórka morskiego.

Fukoidan występuje w ścianach komórkowych wodorostów i służy do ich ochrony przed czynnikami zewnętrznymi. Te same korzyści ochronne, które są cenne dla wodorostów, okazały się również potencjalnie korzystne dla zdrowia ludzi i zwierząt. Ekstrakty z fukoidanu są wykorzystywane w szeregu terapeutycznych preparatów ochrony zdrowia, są włączane jako wartościowe składniki w produktach odżywczych, urządzeniach medycznych, produktach do pielęgnacji skóry i produktach dermatologicznych.

Bioaktywność ekstraktów fukoidanu jest w dużej mierze determinowana metodą ekstrakcji fukoidanu oraz gatunkami wodorostów, z których jest pozyskiwany. Metody ekstrakcji fukoidanu, czystość, bioaktywność, globalne zezwolenia regulacyjne i źródłowe gatunki wodorostów różnią się w zależności od producenta fukoidanu.

Historia

Wodorosty zawierające fukoidan mają bogatą historię zastosowań leczniczych i terapeutycznych. Najwcześniejsze wzmianki zostały odkryte w Monte Verde w Chile, gdzie wykopaliska archeologiczne ujawniły dowody ich użycia datowane na około 12000 pne. Wczesne zastosowanie terapeutyczne było również widoczne w starożytnych cywilizacjach greckich i rzymskich . W XVII wieku angielski botanik John Gerard zauważył zastosowanie wodorostów w leczeniu wielu różnych dolegliwości.

Sam Fucoidan nie został wyizolowany i opisany aż do początku XX wieku. W 1913 roku szwedzki profesor Harald Kylin jako pierwszy opisał śluzowatą warstwę występującą na wielu wodorostach jako „fucoidin” lub „fucoijin”. Substancja stała się później znana jako „fukoidan” w oparciu o międzynarodową konwencję nazewnictwa cukrów. Badania na początku XX wieku koncentrowały się na ekstrakcji surowych ekstraktów i pogodzeniu niektórych sprzecznych poglądów na temat fukoidanu. Metody pozyskiwania ekstraktów i izolacji fukoidanu z wodorostów brunatnych określili w skali laboratoryjnej Black i in. w Institute of Seaweed Research w Wielkiej Brytanii.

Globalne możliwości badawcze rozszerzyły się, gdy fukoidan stał się komercyjnie dostępny w latach 70. XX wieku od Sigma Inc. Japońscy naukowcy po raz pierwszy odnotowali działanie przeciwnowotworowe, a następnie wpływ na modulację układu odpornościowego, a następnie reakcje przeciwnowotworowe, przeciwwirusowe i przeciwzapalne.

Obecnie fukoidan nadal jest stosowany jako terapia uzupełniająca w wielu częściach Azji, a mianowicie w Japonii i Korei, gdzie nierzadko zaleca się go pacjentom leczącym się z powodu raka. Zainteresowanie i stosowanie fukoidanu szybko rośnie w całym zachodnim świecie, ponieważ badania naukowe nabierają rozpędu, a globalne zezwolenia regulacyjne się rozszerzają. Wzrasta wykorzystanie fukoidanu jako nowego składnika suplementów diety, produktów do pielęgnacji skóry oraz żywności i napojów funkcjonalnych .

Trwają aktywne badania nad korzyściami zdrowotnymi fukoidanu w szeregu wskazań zdrowotnych, w tym przeciwnowotworowych, immunomodulacji, przeciwwirusowych, zdrowotnych, przeciwzapalnych, gojenia się ran i przeciwstarzeniowych.

Badania

Ponad 2300 recenzowanych artykułów naukowych wskazuje obecnie na różne bioaktywne funkcje fukoidanu. Badania koncentrowały się głównie na obszarach przeciwnowotworowych, przeciwwirusowych, przeciwzapalnych, odporności, zdrowiu jelit i przewodu pokarmowego, gojeniu się ran i przeciwdziałaniu starzeniu. Nowe obszary badań naukowych obejmują mikrobiom, choroby nerek, zdrowie zębów, biomateriały, dostarczanie leków, krzepnięcie i neuroprotekcję.

Aktywne badania nad fukoidanem prowadzone są w Australii, Japonii, Korei, Rosji i Chinach, a także w Europie i obu Amerykach.

Chemia

Fukoidany to siarczanowane polisacharydy pochodzące głównie z brunatnic. Głównym cukrem znajdującym się w szkielecie polimeru jest fukoza, stąd nazwa fukoidan. Obok fukozy często występują inne cukry, w tym galaktoza, ksyloza, arabinoza i ramnoza. Względna zawartość tych cukrów w fukoidanie różni się znacznie w zależności od gatunku glonów i może na nią wpływać również metoda ekstrakcji. To samo dotyczy stopnia zasiarczenia i innych cech strukturalnych, takich jak acetylacja, które występują tylko w fukoidanach niektórych gatunków. Szkielet polimeru jest naładowany ujemnie ze względu na obecność grup siarczanowych, a zatem jest równoważony obecnością kationów metali.

Masa cząsteczkowa fukoidanów jest zwykle wysoka (ok. 50-1000 kDa), a rozkład jest polidyspersyjny. Techniki ekstrakcji, które minimalizują degradację polimeru, mają tendencję do zachowania tej cechy, podczas gdy inne metody mogą być stosowane do celowania w bardziej specyficzne frakcje masy cząsteczkowej (np. 8 kDa). Te frakcje o niskiej masie cząsteczkowej są na ogół mało wydajne i zwykle są wykorzystywane do badań funkcjonalnych.

Pełną charakterystykę chemiczną komplikuje liczba cech strukturalnych obecnych w fukoidanie. W związku z tym dokładna analiza fukoidanu wymaga zastosowania szeregu testów do ilościowego określenia węglowodanów, siarczanowania, acetylacji, masy cząsteczkowej i kationów. Są one określane za pomocą szeregu technik, w tym spektrometrii UV-Vis, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS) i spektrometrii w plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP). Chromatografia gazowa (GC) jest również często stosowana do określania składu cukru w szkielecie węglowodanowym.

Produkt Fucoidan

Fukoidan może być stosowany jako samodzielny składnik lub łatwo łączony z innymi składnikami. Formy dostawy różnią się od kapsułek i tabletek po kremy, żele, płyny i serum.

Fukoidan jest obecnie wykorzystywany w szerokiej gamie produktów dostępnych obecnie na rynku, takich jak suplementy diety, produkty do pielęgnacji skóry, wyroby medyczne, żywność funkcjonalna i napoje oraz produkty zdrowotne dla zwierząt. Fukoidan jest również wykorzystywany w badaniach medycznych i farmaceutycznych.

Bezpieczeństwo

Testy kliniczne potwierdziły, że certyfikowane organiczne ekstrakty fukoidanu o wysokiej czystości są bezpieczne do spożycia przez ludzi. Fucoidan to naturalny związek z wodorostów, który okazał się nietoksyczny i nie powoduje alergii.

W ostatnich latach niektóre ekstrakty fukoidanu uzyskały zezwolenia regulacyjne w wielu jurysdykcjach na całym świecie do stosowania w żywności i suplementach diety. Niektóre wyciągi z Undaria pinnatifida i Fucus vesiculosus uzyskały status „Generally Recognized as Safe” ( GRAS ) amerykańskiej FDA , a także zostały zatwierdzone jako nowa żywność w Unii Europejskiej.

W artykule przeglądowym z 2019 r. zauważono, że nie tylko globalne zezwolenia regulacyjne wciąż się rozszerzają, ale także różnice w jakości ekstraktów dostępnych na rynku. Badania wykazały, że niektóre preparaty fukoidanu sprzedawane na rynku do stosowania w żywności i suplementach mogą nie zawierać fukoidanu, jak stwierdzono. Niektóre wydają się być alternatywnymi polisacharydami, podczas gdy inne mogą być zastąpione glukozą lub celulozą. Zachęca się producentów do weryfikowania pochodzenia i tożsamości składników fukoidanu przed włączeniem ich do receptur oraz do kupowania od renomowanych producentów fukoidanu.

Zrównoważony rozwój

Wiodący producenci fukoidanu wykazują silne zaangażowanie w zrównoważone i etyczne pozyskiwanie wodorostów, z których można wydobywać fukoidan. Są w stanie wykazać jakość i przejrzystość w całym łańcuchu dostaw, od procesu zbioru wodorostów po metody produkcji fukoidanu, zużycie energii, zapewnienie jakości i gospodarkę odpadami.

Ponieważ komercyjne wykorzystanie wodorostów morskich nabiera rozpędu na całym świecie, a na pierwszy plan wysuwają się nowe zastosowania, ważne jest, aby utrzymać praktyki zrównoważonego zarządzania. Globalni producenci fukoidanu różnią się obecnie praktykami, lokalizacjami i standardami zbierania wodorostów, w tym zbieraniem dzikich zasobów a wodorostów hodowlanych oraz zbieraniem w czystych wodach oceanicznych w porównaniu z tymi podatnymi na różne formy zanieczyszczenia.

Zobacz też

Linki zewnętrzne