Bioactieve stoffen in zeewier | Zeewier voor honden

Macroalgen, beter bekend als 'zeewier', vormen een duurzame bron van voedingsstoffen en biologisch actieve stoffen voor voedsel en veevoer. De bioactieve stoffen die aanwezig zijn in zeewier zijn uitgebreid bestudeerd en hebben interessante functionele eigenschappen aangetoond die gunstig zijn voor de gezondheid van zowel mens als dier. Deze bioactieve verbindingen omvatten structurele/opslagpolysachariden, aminozuren en eiwitten, pigmenten, lipiden en polyfenolen. Studies hebben aangetoond dat deze verbindingen een aantal biologische activiteiten hebben, waaronder antivirale, antimicrobiële, antischimmel-, ACE-remmende, ontstekingsremmende, anti-adhesie-, anti-oxidant- en anti-kankeractiviteit.

Obesitas: hoe zeewier dit kan helpen verminderen!

Op basis van cijfers uit 2008 schat de Wereldgezondheidsorganisatie dat 1 op de 10 van de wereldbevolking zwaarlijvig is. Dit feit is een belangrijk punt van zorg, gezien het feit dat sommige vormen van kanker, evenals een aantal ziekten van het bewegingsapparaat en hart- en vaatziekten, in verband worden gebracht met overgewicht of obesitas. Er zijn aanwijzingen voor een vergelijkbare trend bij huisdieren, waarbij uit een Amerikaans onderzoek bleek dat meer dan 34% van de volwassen honden overgewicht of obesitas had. Net als bij mensen is de kans groter dat bij zwaarlijvige honden de diagnose hypothyreoïdie, diabetes mellitus, pancreatitis, gescheurde kruisband of neoplasie wordt gesteld (Lund, 2006).

Fucoxanthine en obesitas

Er is wetenschappelijk bewijs dat suggereert dat fucoxanthine, een carotenoïde pigment dat wordt aangetroffen in bruin zeewier, een anti-obesitasactiviteit heeft en zo helpt beschermen tegen talrijke ziekten. Een onderzoek van Woo et al. (2009) onderzochten de anti-obesitaseffecten van fucoxanthine op zwaarlijvige muizen gedurende een periode van zes weken. Uit deze studie bleek dat opname van fucoxanthine in concentraties lager dan 0,2% resulteerde in een lager lichaamsgewicht vergeleken met de groep die niet werd aangevuld met fucoxanthine. Deze anti-obesitasactiviteit ontstaat doordat fucoxanthine de mRNA- en eiwitexpressie van lipidenregulerende enzymen en ontkoppelende eiwitten in vetweefsel naar beneden reguleert en ook omdat het de bèta-oxidatieactiviteit van vetzuren vermindert (Maeda et al., 2005; Woo et al., 2009).

Alginaten en obesitas

Alginaten zijn een andere groep van zeewier afgeleide verbindingen die kunnen werken als middel tegen obesitas. In een 12 weken durende gerandomiseerde gecontroleerde studie kregen 96 zwaarlijvige volwassenen een supplement op basis van alginaat of een placebo terwijl ze een energiebeperkt dieet volgden. De auteurs van dit onderzoek rapporteerden een significant grotere afname van het lichaamsvetpercentage en een afname van het lichaamsgewicht voor de groep die de alginaatsuppletie kreeg. Dit ondersteunt de bevindingen van andere onderzoeken die de anti-obesitas-, cholesterolverlagende en/of anti-diabetische activiteit van zeewieralginaten hebben gerapporteerd (Zee et al. 1991; Kimura et al., 1996; Awang et al. 2014).

Anti-kanker bio-actieve verbindingen

Kanker is een ziekte die wordt gekenmerkt door de groei van abnormale cellen in elk deel van het lichaam. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie stierven in 2012 ongeveer 8,2 miljoen mensen aan kanker. Bij huisdieren, zoals honden, zijn kankertumoren vergelijkbaar met die bij mensen en zullen ze dus een vergelijkbare reactie hebben op kankerbehandelingen (Paoloni en Khanna, 2008). Een aantal van zeewier afgeleide verbindingen zijn onderzocht op hun antikankeractiviteit. Deze bioactieve verbindingen omvatten polysachariden (alginezuur, carrageen, agar, fucoidan, laminarine), verschillende peptiden en eiwitten (met name lectines en fycobiliproteïnen), polyfenolen en carotenoïden zoals fucoxanthine en β-caroteen (Holdt en Kraan, 2011).

Interessante verbindingen afgeleid van zeewier voor toepassingen tegen kanker zijn onder meer de polysachariden fucoidan en ascophyllan, evenals de carotenoïde fucoxanthine. Deze verbindingen worden in relatief hoge concentraties aangetroffen in bruine zeewieren zoals Laminaria digitata, Fucus vesiculosus en Fucus serratus. Fucoidan is een gesulfateerd polysacharide waarvan in een aantal onderzoeken is aangetoond dat het de apoptose (celdood) van kankercellen bemiddelt via de opwaartse en/of neerwaartse regulatie van bepaalde signaalroutes. Wetenschappers onderzoeken momenteel de in vivo antikankeractiviteit van fucoidan om te onderzoeken of dit essentieel zal zijn voor het potentiële gebruik ervan als marien medicijn (Kwak, 2014).

Ascophyllan: veelbelovende tekenen

Een ander gesulfateerd polysacharide, ascophyllan, gewonnen uit het zeewier Ascophyllum nodosum, heeft zowel in vitro als in vivo een veelbelovende antikankeractiviteit getoond. In een recent onderzoek met muizen ontdekten Jiang et al. (2014) dat orale toediening van ascophyllan de tumorgrootte met gemiddeld 68,7% verminderde in vergelijking met muizen die geen zeewierextract kregen.

Fucoxanthine: activiteiten tegen kanker

Fucoxanthine is een xantofylcarotenoïde die uitgebreid is onderzocht vanwege zijn antikankeractiviteit. Als gevolg hiervan is de anticarcinogene werking van fucoxanthine en zijn derivaat fucoxanthinol zowel in vitro als in vivo aangetoond. Tot nu toe hebben wetenschappers ontdekt dat fucoxanthine werkt als een middel tegen kanker door de activiteit en expressie van Bcl-2-eiwitten, door mitogeen geactiveerde proteïnekinasen, transcriptiefactoren en andere enzymen op een specifieke manier te beïnvloeden. Het netto-effect van deze activiteit is om de groeisnelheid en het aantal tumoren te verminderen (Kumar, 2013).

Polyfenolen

Van zeewier afgeleide polyfenolen, zoals florotanninen, zijn door wetenschappers ook onderzocht als een potentieel middel tegen kanker. Corona et al. (2014) rapporteerden dat verteerde en gefermenteerde florotanninen die werden verkregen uit het bruine zeewier Ascophyllum nodosum de DNA-schade verminderen en de groei van darmkankercellen in vitro remmen. Polyfenolen zijn interessante bioactieve verbindingen die kunnen helpen bij het voorkomen van hart- en vaatziekten, kanker, artritis en auto-immuunziekten door weefsels te helpen beschermen tegen oxidatieve stress, zoals hieronder wordt besproken.

Antioxidanten: Elimineer die lastige vrije radicalen!

Oxidatieve stress treedt op in het lichaam wanneer er een overmaat aan reactieve zuurstofsoorten (ROS) is en is zeer giftig voor cellen. Overmatige ROS wordt in verband gebracht met een aantal ziekten, waaronder kanker, atherosclerose, malaria, reumatoïde artritis en neurodegeneratieve ziekten (Aruoma, 1998). Bijgevolg heeft de antioxiderende werking van zeewier de afgelopen jaren veel aandacht gekregen en heeft onderzoek aangetoond dat sommige zeewierextracten een superieure antioxiderende werking hebben in vergelijking met synthetische antioxidanten (Baboa et al., 2013).

Antioxidantverbindingen

Zeewier is een uitstekende bron van antioxidanten, waaronder maar niet beperkt tot pigmenten (chlorofylen en carotenoïden), vitamines, fenolverbindingen, fosfolipiden, terpenoïden en peptiden (Holdt en Kraan, 2011). De antioxiderende activiteit is voornamelijk onderzocht door in vitro-experimenten die zich concentreerden op van zeewier afgeleide fenolverbindingen, carotenoïden, gesulfateerde polysachariden en eiwitachtige verbindingen zoals fycobiliproteïnen.

Sargassum muticum als anti-oxidant

Recent is bijvoorbeeld aangetoond dat zeewierextract van het geslacht Sargassum de proliferatie van kankercellen voorkomt en deze activiteit hield rechtstreeks verband met het polyfenolgehalte van het extract (Namvar, 2013). De auteurs van deze studie concludeerden dat het polyfenolrijke zeewier een groot potentieel heeft in kankeronderzoek vanwege zijn vermogen om apoptose te induceren en zijn antioxiderende activiteit. Een eiwitpigment dat wordt aangetroffen in rood zeewier, fycocyanine, heeft ook antioxiderende activiteit aangetoond en er is aangetoond dat het de lipidenoxidatie door koperchloride in plasmamonsters remt (Sekar en Chandramohan, 2008).

De antioxiderende activiteit van gesulfateerde polysachariden uit het bruine zeewier Fucus vesiculosus is ook aangetoond (Ruperez, 2002) en een dergelijke activiteit kan helpen bij het voorkomen van aandoeningen die verband houden met oxidatieve stress, zoals de ziekte van Alzheimer en het verouderingsproces (Holdt en Kraan, 2011).

Versterk en stimuleer het immuunsysteem!

Een aantal zeewiersoorten hebben antibacteriële en/of antivirale activiteit aangetoond. Zeewierextracten afgeleid van Laminaria digitata, Chondrus chrispus, Ulva lactuca, Sargassum spp., Fucus serratus en Ascophyllum nodosum hebben biologische activiteit aangetoond tegen een aantal bacteriën, waaronder Proteus vulgaris, Streptococcus pyogenes, Pasteurella piscicida, Escherichia coli en methicilline-resistente Staphylococcus aureus ( MRSA) (Kim et al., 2007; Holdt en Kraan, 2011).

Laminarian, Fucoidan en Carrageen

Van bruin zeewier is gemeld dat de polysachariden laminarin en fucoidan het immuunsysteem stimuleren en beschermen tegen infecties. In vivo-onderzoeken hebben bijvoorbeeld aangetoond dat laminarine, een van zeewier afgeleid polysacharide, de primaire antilichaamrespons bij schapen bevordert (Yang et al. 1995). Studies hebben ook aangetoond dat fucoidan en carrageen, gesulfateerde polysachariden die respectievelijk in sommige bruine en rode zeewieren voorkomen, de virale replicatie kunnen remmen en het immuunsysteem kunnen stimuleren via een aantal mechanismen (Wu et al. 2003). In een in vivo onderzoek uit 2008 hebben Hayashi et al. toonde aan dat fucoidan muizen beschermde tegen infectie met het herpes simplex-virus bij orale toediening gedurende een periode van drie weken. Uit het onderzoek bleek dat fucoidan de productie van antilichamen bevorderde en de overlevingskansen bij de dieren verhoogde. Recent onderzoek heeft ook aangetoond dat carrageen, verkregen uit het rode zeewier C. chrispus, een groot potentieel heeft als antiviraal middel, waaronder het blokkeren van de overdracht van het HIV-virus en het herpes simplex-virus (Holdt en Kraan, 2011).

Andere verbindingen

Zeewier bevat ook andere verbindingen waarvan bekend is dat ze een belangrijke immuunstimulerende rol spelen, waaronder lectines, phycobiliproteïnen, vitaminen, mineralen (waaronder jodium) en de ontstekingsremmende omega-3-vetzuren waarvan wordt aangenomen dat ze een beschermende rol spelen tegen hart- en vaatziekten (Harnedy en FitzGerald, 2011; Mozaffarian en Wu, 2011).

De bioactieve eigenschappen, gecombineerd met de aanzienlijke hoeveelheden vitamines en mineralen die in zeewier aanwezig zijn, maken het een uitstekende keuze voor opname in de voeding van uw huisdier.