¿Qué es la fucoxantina y qué dice la ciencia de sus beneficios?

La fucoxantina, un carotenoide alénico, puede aislarse de algas marinas comestibles. Estudios recientes han informado que la fucoxantina tiene muchas funciones fisiológicas y propiedades biológicas, como las actividades antiobesidad, antitumorales, antidiabéticos, antioxidantes, antiinflamatorias y hepatoprotectoras, así como los efectos protectores cardiovasculares y cerebrovasculares.

Por lo tanto, la fucoxantina se puede utilizar como ingrediente medicinal y nutricional para prevenir y tratar enfermedades crónicas. Aunque la fucoxantina posee muchos ingredientes medicinales y cualidades nutricionales, los estudios indicaron que su estructura era inestable. En este documento, consultamos los documentos actuales y revisamos las propiedades estructurales y los factores que afectan la estabilidad de la fucoxantina. También informamos el metabolismo, seguridad, actividades farmacológicas, y los métodos para mejorar la biodisponibilidad de la fucoxantina. Sobre la base de estos estudios que proporcionan conocimientos básicos esenciales, la fucoxantina se puede desarrollar en medicamentos marinos y productos nutricionales.

1. Introducción

Recientemente, la ingesta de grasas, azúcares y calorías está aumentando, mientras que el ejercicio y las actividades físicas se reducen. Este estilo de vida contribuye a enfermedades relacionadas, como la obesidad, la diabetes mellitus, el cáncer y otras enfermedades crónicas. Para prevenir y tratar enfermedades relacionadas con el estilo de vida, no es suficiente usar un tratamiento exclusivamente farmacológico. La nutrición también juega un papel crítico. Por lo tanto, los investigadores comienzan a encontrar ingredientes funcionales seguros y efectivos en los alimentos para prevenir y tratar enfermedades relacionadas con el estilo de vida . Uno de estos ingredientes funcionales es la fucoxantina.

La fucoxantina es un carotenoide marino y se presenta en las macroalgas y microalgas, como Undaria pinnatifida (Wakame), Laminaria japonica (Ma-Kombu), Phaeodactylum tricornutum y Cylindrotheca closterium [3]. La estructura de la fucoxantina fue determinada por Englert et al. [4]. La fucoxantina tiene una estructura molecular única que incluye un enlace alénico inusual, un 5,6-monoepóxido y 9 límites dobles conjugados [5, 6]. El enlace alénico estaba principalmente en la fucoxantina, que no se encontró en otros carotenoides en las algas pardas [7].]. Sin embargo, la estructura y quiralidad únicas de la fucoxantina son inestables. Se ve afectado fácilmente por el calentamiento, la exposición aérea y la iluminación [8, 9]. Aunque la fucoxantina es inestable, los factores que contribuyen a su inestabilidad se han estudiado a fondo. Debido a su estructura inestable y al enlace alénico, la fucoxantina mostró una alta actividad antioxidante [10]. Además, la fucoxantina también mostró actividades antiobesidad, antidiabéticos, antiinflamatorios, anticancerígenos y hepatoprotectoras, así como efectos protectores cardiovasculares y cerebrovasculares [1154]]. En este artículo, revisamos los factores que afectan la estabilidad de la fucoxantina, el metabolismo y la seguridad de la fucoxantina, las actividades farmacológicas y el mecanismo farmacológico de la fucoxantina.

2. Estructura de la fucoxantina.

La estructura de la fucoxantina está estrechamente relacionada con las actividades farmacológicas de la fucoxantina. Por lo tanto, las propiedades de su estructura son necesarias para ser bien conocidas. La fucoxantina es un carotenoide característico, que se encontró en las algas pardas. La estructura de la fucoxantina es similar a la neoxantina, la dinoxantina y la peridinina. A diferencia de otros carotenoides, la fucoxantina tiene una estructura única, en la que están presentes 9 enlaces doble conjugados, un 5,6-monoepóxido y algunos grupos funcionales oxigenados, incluidos los grupos hidroxilo, epoxi, carbonilo y carboxilo [55, 56].

Al igual que otros carotenoides, la fucoxantina estaba lista para degradarse durante el almacenamiento como resultado de la exposición al calor, la luz, el oxígeno, las enzimas, los lípidos insaturados y otras moléculas prooxidantes [55]. La formación de algunos isómeros cis por isomerización estaría relacionada con las condiciones de tratamiento y el medio y el tipo de carotenoides [5557]. La fucoxantina purificada generalmente dio como resultado tres picos principales que consisten en la forma trans junto con dos isómeros [58]. La proporción de isómeros cis de fucoxantina aumentó con el aumento de la temperatura de extracción [58]. Kawee-ai et al. También encontró que cuando la relación de cisLos isómeros aumentaron, las actividades antioxidantes de la fucoxantina disminuyeron [58]. Un análisis espectrofotométrico sobre fucoxantina en aceite de canola fue analizado por Zhao et al. [9]. Los resultados mostraron que el calentamiento causó la degradación de la fucoxantina total y total trans entre 25 y 100 ° C en ausencia de luz y aire [9]. Con el aumento de la temperatura de calentamiento, también se promovería la formación de 13- cis y 13′- cis y la degradación de 9′- cis. Y se encontró que el proceso sigue una cinética de primer orden simple. Zhao et al. [9] también encontraron la degradación de todo trans y 13- cisy 13′- cis fucoxantina se promovió de forma sinérgica cuando se expuso tanto al aire como a la luz [9]. Estos estudios proporcionaron conocimientos básicos sobre las propiedades de la fucoxantina. En el proceso de extracción, purificación, almacenamiento y uso de fucoxantina, se debe evitar todo lo posible el calentamiento, la exposición aérea y la iluminación.

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3. Metabolismo y biodisponibilidad de la fucoxantina.

La absorción y el metabolismo de la fucoxantina están estrechamente relacionados con su biodisponibilidad. Es esencial conocer el proceso metabólico y el método para mejorar la biodisponibilidad de la fucoxantina.

El fucoxantinol y la amarouciaxantina A son los principales metabolitos de la fucoxantina. La fucoxantina pareció hidrolizarse rápidamente a fucoxantinol en el tracto gastrointestinal dentro de las 2 h posteriores a la administración y no se detectó fucoxantina sin cambios en el plasma o el hígado en ratones [59]. El fucoxantinol se convirtió en amarouciaxantina A, que se mostró predominantemente en microsomas hepáticos de ratones y en células HepG2 [59]. El estudio in vitro de Hashimoto et al. [60] demostraron que la fucoxantina de la dieta se acumulaba en el corazón y el hígado como fucoxantinol y en el tejido adiposo como amarouciaxantina A.

Yonekura et al. [61] investigaron el metabolismo, la distribución tisular y el agotamiento de la fucoxantina en ratones ICR. Descubrieron que el fucoxantinol y la amarouciaxantina A en ratones se dividían más en tejidos adiposos que en plasma, hígado y riñón. La vida media del agotamiento (t 1/2) de los metabolitos de fucoxantina en los tejidos adiposos (> 41 d) fue mayor que en el plasma (1.16 d), el hígado (2.63 d) y los riñones (4.44 d) [61]. Además, llegaron a la conclusión de que la distribución tisular de los metabolitos de fucoxantina no estaba asociada con su lipofilia, pero el agotamiento parecía ser más lento debido a su mayor lipofilia.

La farmacocinética de las drogas depende de la especie. Mordenti [62] informó que la eliminación de fármacos fue la más rápida en ratones y la más lenta en sujetos humanos entre las especies comparadas. El estudio de Hashimoto et al. [63] mostraron que la biodisponibilidad del fucoxantinol era mayor en sujetos humanos que en ratones. También encontraron que el metabolismo de la fucoxantina difería entre los sujetos humanos y los ratones. El fucoxantinol se considera el principal metabolito activo en humanos. Y no se detectó amarouciaxantina A en el plasma del voluntario.

La solubilidad de la fucoxantina como un factor importante debe considerarse para la administración oral. Maeda et al. [64, 65] encontraron que la fucoxantina era difícil de disolver en el aceite de soja y los aceites vegetales, mientras que podía disolverse fácilmente en el aceite de pescado y en los triacilgliceroles de cadena media (MCT). La ganancia del peso del tejido adiposo blanco (WAT) fue menor en los ratones KK- A yalimentados con fucoxantina y aceite de pescado que en los ratones alimentados con fucoxantina sola [64]. La expresión de desacoplamiento de la proteína 1 (UCP1) fue más clara en ratones alimentados con fucoxantina y MCT que en ratones alimentados con fucoxantina purificada o MCT solo [65]. Estos datos indicaron que la tasa de absorción de fucoxantina podría incrementarse con el aceite de pescado y el MCT. Por otra parte, el estudio de Sugawara et al. [66] mostraron que la lisofosfatidilcolina (lysoPC) y la fosfolipasa A2 (PLA2) eran importantes para mejorar la absorción de carotenoides en el tracto digestivo y apoyar un mecanismo de difusión simple para la asimilación de carotenoides por el epitelio intestinal. Por lo tanto, la tasa de absorción de fucoxantina podría verse afectada significativamente por algunos componentes, especialmente los lípidos.

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4. Seguridad de la fucoxantina

La fucoxantina es un ingrediente farmacéutico seguro. La investigación clínica mostró que se pensaba que tomar fucoxantina aceleraba el metabolismo, pero el impulso metabólico no estimulaba el sistema nervioso central [67]. Un estudio de toxicidad de 4 semanas sobre la administración oral repetida de fucoxantina (95% de pureza) a ratas fue realizado por Kadekaru et al. [68]. Los resultados indicaron que la fucoxantina no mostró una toxicidad evidente en las ratas [68]. La toxicidad de los extractos que contienen 0,0012% de fucoxantina se determinó en ratones por Zaragozá et al. [69]. Los extractos no mostraron ningún efecto de toxicidad relevante en una prueba de toxicidad aguda después de un tratamiento diario de 4 semanas. Además, el fucoxantinol, el metabolito de la fucoxantina, no mostró efectos adversos significativos.in vivo [70].

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5. Actividades farmacológicas de la fucoxantina.

5.1. Efecto antiobesidad

El consumo prolongado de dietas ricas en grasas puede alterar el metabolismo de los lípidos, lo que conduce a la acumulación de grasa visceral y a la obesidad y trastornos relacionados, como diabetes mellitus, hipertensión, dislipidemia y trastornos de la enfermedad cardiovascular [71, 72]. En consecuencia, encontrar estrategias eficientes para prevenir la obesidad es crucial. Los investigadores encontraron que la suplementación con fucoxantina podría desempeñar un papel beneficioso en la antiobesidad a través de varias vías.

La fucoxantina redujo significativamente las concentraciones de triglicéridos hepáticos y plasmáticos, triglicéridos fecales, colesterol y enzimas reguladoras del colesterol, tales como 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A reductasa y acil coenzima A [1115].

La fucoxantina podría afectar la expresión génica asociada con el metabolismo de los lípidos para disminuir el nivel de lípidos potenciales. Ha y Kim [16] encontraron que la suplementación con fucoxantina podría disminuir las expresiones de ARNm de la acetil-CoA carboxilasa hepática (ACC), ácido graso sintasa (FAS), glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH), hidroxi-3-metilglutaril coenzima A (HMG-CoA), acil-CoA colesterol aciltransferasa (ACAT) y SREBP-1C en ratas. Y las expresiones de ARNm de lecitina-colesterol aciltransferasa (LCAT), CPT1 y CYP7A1 fueron significativamente altas en el grupo HF + Fxn. Maeda et al. [17] informaron que la administración en la dieta de la dieta alta en grasa (HF) dio como resultado la expresión del ARNm de la proteína-1 quimioatrayente de monocitos (MCP-1) en ratones. Pero el aumento de la expresión del ARNm de MCP-1 se normalizó con los lípidos Wakame (WLs) ricos en fucoxantina. Los resultados sugirieron que la dieta WL podría mejorar los trastornos del metabolismo lipídico inducidos por la dieta alta en grasas (HF) en ratones. Woo et al. [11] descubrieron que las actividades de dos enzimas reguladoras del colesterol clave, acil coenzima A: colesterol aciltransferasa y 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A reductasa, fueron inhibidas significativamente por la fucoxantina en ratones. Expresiones relativas de ARNm de la acil-coA oxidasa 1, palmitoil (ACOX1) y el receptor activado por el proliferador de peroxisoma α (PPAR α) y γ (PPAR)γ) también fueron alterados obviamente por la fucoxantina en el hígado.

Estudios recientes demostraron que la progresión de la diferenciación de los preadipocitos 3T3-L1 se divide en estadios temprano (días 0-2, D0 – D2), intermedios (días 2–4, D2 – D4) y ​​tardíos (día 4 en adelante, D4-) [18]. La fucoxantina presenta diferentes efectos en las células 3T3-L1 durante las tres etapas de diferenciación. Kang et al. [19] informaron que cuando la fucoxantina se presentaba durante la etapa temprana de la diferenciación (D0 – D2), promovía la diferenciación de adipocitos 3T3-L1 y aumentaba las expresiones proteicas del receptor γ activado por el proliferador de peroxisoma (PPAR γ), la proteína α deunión a CCAAT / potenciador (C / EBP α), proteína 1c de unión al elemento regulador de esterol (SREBP1c), aP2 y adiponectina. Sin embargo, la fucoxantina mostró la inhibición de la acumulación de lípidos intercelulares al reducir las expresiones de PPAR γ, C / EBP α y SREBP1c durante las etapas intermedia (D2-D4) y ​​tardía (D4-D7) de la diferenciación [19]. Además, el fucoxantinol, el metabolito de fucoxantina, PPAR γ regulado a la baja y exhibió efectos supresores más fuertes que la fucoxantina en la diferenciación de adipocitos en las células 3T3-L1 [20]. La amarouciaxantina A, otro metabolito de la fucoxantina, también mostró la supresión de las expresiones de PPAR γ y C / EBP αDurante la diferenciación de los adipocitos. Además, la amarouciaxantina A mostró un efecto supresor más fuerte en la actividad de la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa (GPDH) que el fucoxantinol. En comparación con fucoxantinol, amarouciaxantina A regulaba notablemente las expresiones de ARNm de la proteína de unión a ácido graso adipocito (aP2), lipoproteína lipasa (LPL) y transportador de glucosa 4 (Glut4) en células 3T3-L1 [21].

Muchos estudios sugirieron que la fucoxantina desempeñaba un efecto antiobesidad al estimular la expresión de la proteína 1 de desacoplamiento (UCP1) en el tejido adiposo blanco (WAT). UCP1 se encuentra generalmente en el tejido adiposo marrón (BAT) que no se expresa en WAT sin estimulación. Sin embargo, Maeda et al. [22] detectaron señales claras de la proteína UCP1 y del ARNm en WAT cuando los ratones se alimentaron con lípidos de Undaria pinnatifida que contenían fucoxantina. Además, también [64] descubrieron que el 0,2% de fucoxantina en la dieta atenuaba significativamente la ganancia de peso de WAT en ratones KK- A y al aumentar la expresión de UCP-1.

La fucoxantina podría estimular la actividad de β- oxidación e inhibir la actividad de la fosfatidato fosfohidrolasa dando como resultado una disminución en la acumulación de gotas de lípidos hepáticos [12]. La dieta alta en grasas indujo la disminución en la fosforilación de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y la acetil-CoA carboxilasa (ACC). La disminución podría ser restaurada por la fucoxantina al aumentar la fosforilación de LKB1 en adipocitos 3T3-L1 maduros [23].

La fucoxantina podría alterar el nivel de leptina en plasma. Las secreciones de leptina son elevadas por la acumulación de grasa en los adipocitos. La leptina podría controlar el peso corporal y la grasa de la almohadilla adiposa mediante la regulación del gasto energético [24]. Park et al. [12] evaluaron el efecto beneficioso del extracto de etanol de Undaria pinnatifida (UEFx) en ratones C57BL / 6J. Encontraron que la fucoxantina podría disminuir significativamente el nivel de leptina en plasma, lo que se asoció con una disminución significativa del peso del tejido adiposo del epidídimo.

Un estudio realizado en humanos sugirió los efectos de la fucoxantina en la pérdida de peso. La combinación de 300 mg de aceite de semilla de granada y 300 mg de extracto de algas pardas que contenía 2,4 mg de fucoxantina dio como resultado significativamente la reducción del peso corporal y del contenido de grasa hepática en mujeres obesas que fueron tratadas durante 16 días [25].

5.2. Actividad antitumorigénica

La quimioterapia es una forma convencional de disminuir la tasa de mortalidad por cáncer. Sin embargo, la recurrencia y la morbilidad del cáncer no se pudieron disminuir con la quimioterapia. Por lo tanto, es esencial encontrar un enfoque prometedor para controlar el desarrollo del cáncer. La fucoxantina puede ser una forma efectiva de controlar los tumores malignos al inducir la detención del ciclo celular y la apoptosis.

5.2.1. Detención del ciclo celular

GADD45 está involucrado en la supresión del crecimiento. PCNA es un componente normal de los complejos de quinasas dependientes de ciclina (Cdk) y una proteína involucrada en la replicación y reparación del ADN. Smith et al. [26] encontraron previamente que cuando GADD45 se unía a PCNA, estimularía la reparación de la escisión del ADN in vitro e inhibiría la entrada de células en la fase S. Además, GADD45A mejoró la interacción entre β- catenina y Caveolin-1, que indujo la translocación de β-catenina a la membrana celular, lo que resultó en la adhesión célula-célula / inhibición de contacto [27]. Yoshiko y Hoyoko [28] encontraron que la fucoxantina indujo marcadamente GADD45A en células HepG2 y DU145 en la detención de G1. La inducción de la expresión de GADD45A y la detención de G1 por la fucoxantina se reguló positivamente mediante la inhibición de la vía MAPK p38 en las células HepG2 y la regulación negativa mediante la inhibición de la vía SAPK / JNK en las células DU145 [29]. Además, la inhibición de ERK por la fucoxantina solo mejoró la expresión de GADD45A y no tuvo influencia en la detención de G1 en las células HepG2. Estos resultados sugirieron que diferentes patrones de participación de MAPK en la inducción de la detención de GADD45A y G1 por fucoxantina se asociaron con el tipo de célula.

El estudio de Kim et al. [30] demostraron que la fucoxantina disminuyó la proliferación de células B16F10 acompañada por la inducción de la detención del ciclo celular durante la fase G (0) / G (1). La detención del ciclo celular durante la fase G (0) / G (1) inducida por la fucoxantina se relacionó con una disminución significativa en las expresiones proteicas de Rb fosforilada (proteína del retinoblastoma), ciclina D (1 y 2) y dependiente de la ciclina. La quinasa (CDK4) y la regulación positiva significativa de los niveles de proteína de p15 INK4B y p27 Kip1 [30]. Yu et al. [31] informaron que la fucoxantina indujo apoptosis en adenocarcinoma gástrico humano MGC-803 y detención del ciclo celular en fase G2 / M. La fucoxantina disminuyó notablemente las expresiones de CyclinB1, sobreviviente y STAT3 en células MGC-803 de forma dosis-dependiente [31]. También encontraron que la fucoxantina podría suprimir la expresión de CyclinB1 a través de la vía de señal de JAK / STAT [31]. El mecanismo de detención del ciclo celular inducido por la fucoxantina se describió en una imagen

5.2.2. Apoptosis inducida por fucoxantina y fucoxantinol

La apoptosis es un proceso de eliminación fisiológica de células que regula el equilibrio entre la proliferación celular y la muerte celular [32]. La inducción de la apoptosis se considera ahora como una forma eficaz para el tratamiento del cáncer [33, 34].

Estudios recientes revelaron que las STAT desempeñaban un papel importante en el mantenimiento de la proliferación de células de cáncer mediada por EGFR [35, 36]. Por lo tanto, la inhibición de EGFR junto con STAT sería una estrategia terapéutica prometedora y atractiva para los cánceres [37]. Wang et al. [38] investigaron los mecanismos antitumorales de la fucoxantina en el sarcoma xenoinjertado 180 (S180) en ratones. Los resultados mostraron que la fucoxantina inhibía las expresiones de las proteínas bcl-2, EGFR, STAT3 y STAT3 fosforiladas y mejoraba la expresión de la caspasa-3 escindida. Por lo tanto, mediante la regulación negativa de la señalización de STAT3 / EGFR, la fucoxantina puede inducir la apoptosis en ratones S180 que tienen xenoinjertos.

Tanto la fucoxantina como su metabolito, el fucoxantinol, pueden inducir la apoptosis. Ishikawa et al. [70] encontraron que la fucoxantina y el fucoxantinol podrían inhibir la viabilidad celular de las líneas de células T infectadas con HTLV-1 y las células ATL e inducir la apoptosis al reducir las expresiones de Bcl-2, XIAP, cIAP2 y survivina. Además, las líneas celulares no infectadas y las células mononucleares de sangre periférica normal eran resistentes a la fucoxantina y al fucoxantinol. El estudio de Yamamoto et al. [39] demostraron que la fucoxantina y el fucoxantinol inducían la detención del ciclo celular durante la fase G1 y la apoptosis dependiente de caspasa en células de linfoma de derrame primario. La actividad inductora de la apoptosis del fucoxantinol fue más potente que la de la fucoxantina.

5.3. Actividad antidiabética

En general, consumir dietas ricas en nutrición y hábitos dietéticos irracionales puede resultar en obesidad y diabetes mellitus. La diabetes mellitus generalmente es causada por la obesidad porque el consumo excesivo de energía y la acumulación de lípidos pueden elevar la resistencia a la insulina [40]. Se demostró que la fucoxantina juega un papel importante en la reducción de la resistencia a la insulina y la glucosa en la sangre.

La ingesta de grasas saturadas puede elevar el nivel de HbA1c [41]. El nivel de HbA1c es un indicador de riesgo de glucemia y complicaciones diabéticas [42]. El estudio de Woo et al. [11] sugirieron que la suplementación de 0,05% y 0,2% de fucoxantina redujo significativamente la HbA1c en sangre y el nivel de insulina en plasma en comparación con el grupo control.

El factor de necrosis tumoral adipocina- α (TNF α) está involucrado en el desarrollo de la diabetes tipo 2. El TNF α está elevado en obesidad y se asocia positivamente con la resistencia a la insulina [43, 44]. El estudio de Maeda et al. [64] mostró que 0,2% fucoxanthin mejorada resistencia a la insulina y redujo notablemente las concentraciones de insulina de glucosa en sangre y de plasma en KK- A Y ratones mediante la regulación negativa de TNF α mRNA. Maeda et al. [17] también investigó que la dieta de los lípidos Wakame (WL) ricos en fucoxantina podría mejorar la resistencia a la insulina al promover la expresión del ARNm del transportador de glucosa 4 (GLUT4) en los tejidos del músculo esquelético.

El nivel de glucosa en sangre se asoció positivamente con las actividades de las enzimas gluconeogénicas hepáticas, pero se asoció negativamente con la actividad de la glucocinasa hepática [12]. Park et al. [12] encontraron que la fucoxantina podría disminuir la resistencia a la insulina al elevar la proporción de glucocinasa hepática / glucosa-6-fosfatasa y el contenido de glucógeno.

5.4. Actividad antioxidante

La fucoxantina se considera un potencial antioxidante debido a su estructura química única que incluye un enlace alénico, un grupo epóxido y un grupo hidroxilo [10]. Estudios anteriores demostraron que la fucoxantina poseía una capacidad efectiva de eliminación de radicales [45, 58]. Kawee-ai et al. [58] descubrieron que la fucoxantina mostró una fuerte actividad contra BchE, con un valor de CI50 de 1.97 Mm y un tipo de inhibición mixta. Pero la fucoxantina exhibió una actividad débil contra la AChE. Cuando el porcentaje de isómero cis aumentó en un 2%, la actividad de eliminación contra el DPPH, el anión superóxido, el peróxido de hidrógeno y el poder reductor disminuyeron en 21.0, 10.3, 16.0 y 19.7%, respectivamente [58]. El efecto antioxidante de la fucoxantina fue determinado por Ha et al. in vivo [46]. En experimentos, los marcadores de capacidad antioxidante como la capacidad antioxidante total en plasma (TAC) y las actividades de las enzimas antioxidantes, como la catalasa, la superóxido dismutasa (SOD), se determinaron en ratas alimentadas con dieta HF y dieta HF + Fxn. También se determinaron la glutatión peroxidasa (GSH-Px) y las expresiones de ARNm del factor de transcripción y del factor eritroide nuclear como 2 (Nrf2), así como sus genes diana, como la NAD (P) H quinona oxidorreductasa 1 (NQO1). El resultado mostró que la actividad de GSH-Px en plasma e hígado se elevó significativamente mediante la suplementación con fucoxantina. El nivel de TAC en plasma y las expresiones de ARNm de Nrf2 y NQO1 también fueron obviamente más altas en el grupo HF + Fxn que en el grupo HF [46].

5.5. Actividad antiinflamatoria

Estudios previos determinaron que los agentes antiinflamatorios deberían reducir la respuesta inflamatoria al suprimir los mediadores inflamatorios, incluidos el óxido nutricional (NO), la prostaglandina E 2 (PGE 2), el factor de necrosis tumoral α (TNF α), la interleucina (IL-1β), IL-6, y citoquinas inflamatorias como la ciclooxigenasa (COX) y la inductor de óxido sintetasa inducible (iNOS) [47]. Kim et al. [48] investigaron el efecto antiinflamatorio de la fucoxantina en las células RAW 264.7 de macrófagos murinos estimulados con lipopolisacáridos (LPS). Los resultados demostraron que la fucoxantina podría reducir los niveles de mediadores proinflamatorios, incluidos NO, PGE 2, IL-1β, TNF α e IL-6 al suprimir la activación de NF- κB y la fosforilación de MAPK. Además, la fucoxantina redujo los niveles de proteínas iNOS y COX-2 de una manera dependiente de la dosis [48]. Sakai et al. [49] autentificó las propiedades antiinflamatorias y antialérgicas de la fucoxantina in vivo. El resultado mostró que la fucoxantina podría inhibir notablemente la liberación de β inducida por el antígeno.-Hexosaminidasa en células 2H3 de leucemia basofílica de rata y mastocitos derivados de la médula ósea. Además, la fucoxantina suprimió la agregación inducida por antígeno del receptor de IgE de alta afinidad (Fc ∈ RI) y la señalización intracelular mediada por Fc ∈ RI. Sugirió que la fucoxantina inhibía la desgranulación de los mastocitos al suprimir la agregación de Fc ∈ RI [49].

5.6. Efecto hepatoprotector

El aumento de la oxidación de ácidos grasos y la disminución de las cantidades de ácidos grasos como sustratos para la síntesis de triacilglicerol podrían mejorar el hígado graso [12]. La fucoxantina podría aumentar la oxidación de los ácidos grasos y disminuir el contenido de lípidos hepáticos mediante la regulación de las actividades de las enzimas metabólicas de los lípidos hepáticos y estimulando la actividad de oxidación β [11, 12]. Woo et al. [11] encontraron que la suplementación con fucoxantina disminuyó significativamente el contenido de lípidos hepáticos y la concentración de triglicéridos en plasma en ratones C57BL / 6N. El mecanismo es que la fucoxantina inhibió las actividades de las enzimas lipogénicas hepáticas, la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, la enzima málica, la ácido graso sintasa y la fosfatidato fosfohidrolasa, así como la actividad elevada de β- oxidación. Además, Park et al. [12] también demostró que la suplementación con fucoxantina estimuló la actividad de oxidación β y redujo la actividad de fosfatidato fosfohidrolasa dando como resultado la gotita de lípidos hepáticos.

El ácido docosahexaenoico (DHA) es un importante ácido graso poliinsaturado funcional n-3 en sistemas biológicos [50]. Se informó que la fucoxantina promueve la proporción de DHA y AA en los lípidos hepáticos de los ratones [5052]. El contenido de DHA y AA en los lípidos del hígado también podría mejorarse con el fucoxantinol [51, 52].

Liu et al. [53] demostraron que el tratamiento previo con fucoxantina (1–20  μ M) durante 24 h podría proteger a las células BNL CL.2 hepáticas murinas contra el daño oxidativo inducido por nitrilotriacetato férrico (Fe-NTA). Ellos [53] encontraron que cuando la incubación de células BNL CL.2 se trató con Fe-NTA durante 30 minutos, la proliferación celular obviamente disminuyó. Sin embargo, la fucoxantina recuperó significativamente la proliferación celular de una manera dependiente de la dosis. Además, los datos sugirieron que la fucoxantina no solo disminuyó el nivel de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) y los contenidos de proteína carbonilo, sino que también aumentó el nivel de GSH de una manera dependiente de la concentración. Todos los resultados indicaron que la fucoxantina podría inhibir la citotoxicidad en las células hepáticas BNL CL.2 inducidas por Fe-NTA.

5.7. Efectos protectores cardiovasculares y cerebrovasculares

Un perfil lipídico es un factor de riesgo de enfermedad cardiovascular. La fucoxantina puede mejorar el perfil lipídico y prevenir el daño en el sistema cardiovascular al promover la proporción de DHA en el hígado [12].

La hipertensión se asocia a enfermedades cerebrovasculares. Ikeda et al. [54] examinaron el efecto de Wakame en el desarrollo de accidentes cerebrovasculares en ratas con hipertensión espontánea (SHRSP) propensas a accidentes cerebrovasculares. Encontraron que el desarrollo de signos de accidente cerebrovascular se retrasó significativamente y Wakame mejoró significativamente la tasa de supervivencia de SHRSP. Sin embargo, la presión arterial no mostró diferencias significativas entre los grupos. Los resultados indicaron que Wakame mejoró las enfermedades cerebrovasculares en SHRSP, independientemente de la hipertensión. También encontraron que la fucoxantina aislada de Wakame puede tener un efecto preventivo en la muerte de células neuronales de cultivo isquémico. Además, la fucoxantina podría atenuar la lesión de las células neuronales en la hipoxia y la reoxigenación.

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6. Conclusión

La fucoxantina es un carotenoide especial y tiene muchas bioactividades. Los resultados de estudios en animales mostraron que la fucoxantina tenía un valor potencial en la prevención y el tratamiento de enfermedades relacionadas con el estilo de vida, como la obesidad, la diabetes, el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades crónicas. Aunque hay algunos estudios en sujetos humanos, se deben realizar más ensayos clínicos. Se ha demostrado que la fucoxantina no tiene efectos secundarios y se puede extraer fácilmente de las macroalgas y las microalgas. Además, se han estudiado los métodos para mejorar su estabilidad y biodisponibilidad. Con documentos anteriores e investigaciones clínicas adicionales, la fucoxantina será más fácil de desarrollar en medicamentos marinos y productos nutricionales seguros para prevenir y tratar enfermedades relacionadas con el estilo de vida.

Referencias

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