Eigenschaften

Schon sehr früh war ein direkter Zusammenhang zwischen der vergleichsweise geringen Brustkrebsrate auf der Pazifikinsel Okinawa und dem Verzehr von Algenprodukten vermutet worden [1]. So konnte bereits in den 60er Jahren die Antitumor-Aktivität eines sulfatierten Laminarins aus der Braunalge Laminaria cloustoni gegen das Sarkom 180 nachgewiesen werden [2]. Vor allem in Japan wurden in der Folgezeit Algenextrakte und dabei insbesondere die Fucoidane auf ihre krebshemmende Wirkung untersucht. Zwischenzeitlich konnte in zahlreichen Untersuchungen eine cancerostatische Wirkung verschiedener Fucoidane auf unterschiedliche Tumoren beobachtet werden. In Xenograft-Modellen wurde eine Wachstumshemmung des Ehrlich-Aszites-Tumors und des Lungen-Adenocarcinoms nachgewiesen [3, 4], und darüber hinaus wurde im Tierversuch eine Metastasierung von Adenocarcinomen der Lunge und der Brust gehemmt [5, 6]. Weitere in vitro-Studien belegten eine Hemmung bestimmter Zellen des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms [7] und menschlicher HS-Zellen des Lymphoms [8]. Auch inhibierten Fucoidane die Angiogenese von menschlichen HeLa-Gebärmutterkrebszellen [9]. Aktuelle Studien zeigen, dass der cancerostatischen Wirkung offensichtlich komplexe Eingriffe in das Immunsystem zugrunde liegen [10, 11]. So konnten eine Hemmung von Darmkrebszellen und eine Induktion der Apoptose durch eine Aktivierung von Kaspasen beobachtet werden [11].

 

Eine antivirale Wirkung konnte für verschiedene sulfatierte Polysacharide - u.a. auch für Fucoidane - nachgewiesen werden. Bemerkenswert war dabei die Breite der virusstatischen Aktivität, die RNA- und DNA-Viren als auch unbehüllte und behüllte Viren einschloss. So wurde eine Aktivität gegen Poliovirus Typ III, Adenovirus Typ III, ECHO-6-Viren und gegen  die Coxsackie-Typ-B3 und -Typ-A16-Viren nachgewiesen [12]. Auch gegen die Herpesviren HSV-1 und HSV-2 waren Extrakte aus Makroalgen wirksam [13]. Untersuchungen zeigten weiterhin eine antivirale Wirkung von Fucoidanen gegen die behüllten Cytomegalie-Viren und HIV [14]. Die Zytotoxizität der eingesetzten Extrakte war dabei offensichtlich vergleichsweise gering.

 

Neben einer cancerostatischen, immunmodulatorischen und antiviralen Wirkung konnten für verschiedene Fucoidane in den vergangenen Jahren zahlreiche weitere pharmakologische Aktivitäten nachgewiesen werden [12, 15]:

 

  • gerinnungshemmend und antithrombotisch
  • entzündungshemmend
  • Reduktion der Blutfette
  • antioxidative und antikomplementäre Eigenschaften
  • positive Wirkungen bei Erkrankungen der Leber und fieberhaften Harnwegsentzündungen
  • magenschützender Effekt
  • Verbesserung kognitiver Einschränkungen

 

Augrund dieser vielfältigen Wirkungen werden auch die Möglichkeiten einer klinischen Anwendung von Fucoidanen diskutiert. Diese reichen von Nieren- und Lebererkrankungen über Osteoarthritis bis zur Therapie unterschiedlicher Krebserkrankungen [16]. Da es in den letzten Jahren gelungen ist, die Kultivierung von Makroalgen auch in industriellem Maßstab zu ermöglichen, können pharmakologisch wirksame Extrakte und Inhaltsstoffe jetzt sukzessive medizinischen Therapien zugeführt werden. So werden bereits jetzt schon größere Mengen an Fucoidanen aus der Braunalge Okinawa Mozuko (Cladosiphon okamuranus), die auf der japanischen Pazifikinsel Okinawa kultiviert wird, in einem aufwendigen Herstellungsverfahren gewonnen.

 

Quellen:

[1] Teas, J.: The dietary intake of Laminaria, a brown seaweed, and breast cancer prevention. Nutr Cancer.1983; 4(3): 217-22.

[2] Jolles, B.; et al.: Effects of sulphated degraded laminarin on experimental tumour growth. Br J Cancer 1963; 17: 109-115.

[3] Hussein, M.M.; et al.: Sulfated heteropolysaccharides from Padina pavoia. Phytochem. 1980, 19, 2131-2132.

[4] Hussein, M.M.; et al.: Some structural features of a new sulfated heteropolysaccarid from Padina pavoia. Phytochem.1980, 19, 2133-2135.

[5] Chevolot, L.; et al.: A disaccharide repeat unit is the structure structure in fucoidans from two species of brown algae. Carbohydr. Res. 2001, 330, 529-535.

[6] Marais, M.u. Joseleau, J.: A fucoidan fraction from Ascophyllum nodosum. Carbohydr. Res. 2001, 336: 155-159.

[7] Chandía, N.P.u. Matsuhiro, B.: Characterization of a fucoidan from Lessonia vadosa (Phaeophyta) and its anticoagulant and elicitor properties. Int. J. Biol. Macromol. 2008, 42, 235-240.

[8] Anno, K.; Terahata, H.; Hayashi, Y. Isolation and purification of fucoidin from brown seaweed Pelvetia wrightii. Agri. Biol. Chem. 1966, 30, 495-499.

[9] Jin, J.-O.; et al.: The mechanism of fucoidan-induced apoptosis in leukemic cells: Involvement of ERK1/2, JNK, glutathione, and nitric oxide. Molecular Carcinogenesis 2010; 49(8): 771–782.

[10] Kim, E.J; et al.: Fucoidan present in brown algae induces apoptosis of human colon cancer cells.BMC Gastroenterology 2010, 10:96.

[11] Li, B.; et al.: Fucoidan: Structure and Bioactivity. Molecules 2008; 13: 1671-1695.

[12] Mandal, P.; et al.: Structural features and antiviral activity of sulphated fucans from the brown seaweed  Cystoseira indica. Antivir. Chem. Chemother. 2007; 18(3):153-162.

[13] Ponce, N.M.A.; et al.: Fucoidans from the brown seaweed Adenocystis utricularis: extraction methods, antiviral activity and structural studies. Carbohydr. Res. 2003; 338(2):  153-165.

[14] Yuan, Y.V. u. Walsh, N.A.: Antioxidant and antiproliferative activities of extracts from a variety of edible seaweeds. Food Chem. Toxicol. 2006; 44(7):1144-50.

[15] Gao, Y.; et al.: Fucoidan, a sulfated polysaccharide from brown algae, improves cognitive impairment induced by infusion of A? peptide in rats. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2012 ; 33(2):304-11.

[16] Fitton, J.H. : Therapies from fucoidan; multifunctional marine polymers. Mar. Drugs 2011; 9(10):1731-60.