Разное

Спирулина химический состав: Спирулина — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Содержание

Спирулина — химический состав, пищевая ценность, БЖУ

Спирулина содержит 2,4 г углеводов в 100 г продукта, это примерно 26% всей энергии из порции или 10 кКал. Калорийность — 26 кКал.
Состав спирулины:

жиры — 0,39 г, белки — 5,92 г, углеводы — 2,42 г, вода — 90,67 г, зола — 0,60 г.

Суммарное содержание сахаров — 0,3 г, клетчатки — 0,4 г, крахмала — н/д.

Содержание холестерина — 0,0 мг, трансжиров — 0,0 г.

Спирулина — белки, жиры, углеводы (БЖУ)

В 100 г спирулины содержатся 8% суточной нормы белка, жиров — 1% и углеводов — 1%.

Витамины

Из жирорастворимых витаминов в спирулине присутствуют A, бета-каротин, E и K. Из водорастворимых — витамины C, B1, B2, B3 (PP), B4, B5, B6 и B9.

9", "dnorm":"90", "round":"1", "unitRu":"мг", "unitEn":"mg", "use":"chart" }}">
Витамины, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Витамин A 3,0 мкг 0,3%
Бета-каротин 33,0 мкг 0,7%
Альфа-каротин 0,0 мкг 0,0%
Витамин D 0,0 мкг
0,0%
Витамин D2 н/д 0,0%
Витамин D3 н/д 0,0%
Витамин E 0,5 мг 3,4%
Витамин K 2,5 мкг 2,1%
Витамин C 0,9 мг 1,0%
Витамин B1 0,2 мг 18,5%
Витамин B2 0,3 мг 26,3%
Витамин B3 1,2 мг 7,5%
Витамин B4 6,5 мг 1,3%
Витамин B5 0,3 мг 6,5%
Витамин B6 0,0 мг 2,6%
Витамин B9 9,0 мкг 2,3%
Витамин B12 0,0 мкг 0,0%

Минеральный состав

Cоотношение минеральных веществ (макро- и микроэлементов), содержащихся в спирулине, представлено в таблице с помощью диаграмм.

Минералы, содержание Доля от суточной нормы на 100 г
Кальций 12,0 мг 1,2%
Железо 2,8 мг 27,9%
Магний 19,0 мг 4,8%
Фосфор 11,0 мг 1,6%
Калий 127,0 мг 2,7%
Натрий 98,0 мг 7,5%
Цинк 0,2 мг 1,8%
Медь 0,6 мг 66,3%
Марганец 0,2 мг 8,1%
Селен 0,7 мкг 1,3%
Фтор н/д 0,0%

Калорийность Спирулина.

Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав
"Спирулина".

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

Нутриент Количество Норма** % от нормы в 100 г % от нормы в 100 ккал 100% нормы
Калорийность 389 кКал 1684 кКал 23.1% 5.9% 433 г
Белки 57. 5 г 76 г 75.7% 19.5% 132 г
Жиры 7.7 г 56 г 13.8% 3.5% 727 г
Углеводы 20.3 г 219 г 9.3% 2.4% 1079 г
Пищевые волокна 3.6 г 20 г 18% 4. 6% 556 г
Витамины
Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ 5 мг 15 мг 33.3% 8.6% 300 г
Макроэлементы
Магний, Mg 195 мг 400 мг 48.8% 12.5% 205 г
Микроэлементы
Железо, Fe 28.5 мг 18 мг 158.3% 40.7% 63 г

Энергетическая ценность Спирулина составляет 389 кКал.

Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением «Мой здоровый рацион».

витамины и минералы. Есть ли в спирулине йод, медь и белок? Инструкция применения, таблица БЖУ и отзывы

Пресноводная водоросль спирулина всё чаще находит себе место на нашем столе и в нашем рационе. Некоторые начинают употреблять эту пищевую добавку как средство для оздоровления организма, другие ищут в ней спасение от хронических заболеваний, третьи стараются с её помощью снизить лишний вес. Многие свойства спирулины обусловлены её химическим составом, о котором подробно расскажет эта статья.

Особенности

Спирулина представляет собой небольшую водоросль, которая относится к синезелёным пресноводным. Научное наименование – Arthrospira оказалось не очень удобным при коммерческом использовании. Так появилось простое и ёмкое название, которое легко запоминается — спирулина.

С биологической точки зрения, спирулина — не самые обычные водоросли. Это нитевидные цианобактерии, свободно плавающие в пресной воде озёр и отлично растущие при хорошей освещённости и довольно высокой температуре воды.

Сегодня спирулина в естественных условиях растёт в озерах Китая и Чада. В остальных странах, включая Россию, её культивируют. В конце семидесятых годов прошлого века спирулина попала в перечень самых перспективных продуктов будущего по версии ООН. НАСА включили её в программу питания астронавтов, поскольку водоросль невероятным образом может участвовать в энергетическом обмене человеческого организма, и даже малое её количество способно удовлетворять большие потребности человека в белке и питательных веществах.

Недавно этой пресноводной водоросли присвоили статус «суперфуда» или «суперпродукта». Правда, сделали это сами производители. Есть предположение, что приставка «супер» помогает лучше и в больших объёмах продавать добавку, поскольку никаких адекватных критериев «суперпродуктивности» на сегодняшний день не существует. Кстати, в перечне суперфудов присутствуют и лосось, и черника, и капуста, и другие продукты питания.

Высушенные водоросли заготавливаются в форме порошка, прессуются в таблетки и помещаются в желатиновые капсулы. Каждый может выбрать для себя удобный способ употребления. По отзывам спирулина способствует нормализации обмена веществ, улучшает кровообращение, состав крови, очищает печень, снижает уровень сахара и холестерина в крови, применяется в качестве добавки в диетическом питании при снижении веса. Однако не стоит путать её с лекарственными растениями или лекарственным сырьём.

В реестр таких веществ спирулина не входит, она считается компонентом БАДов — биологически активных добавок к пище. И уже по этой причине не является лекарством и не может вылечить серьёзных патологий.

Химический состав

Пресноводные водоросли богаты витаминами группы B: тиамином, рибофлавином, пиридоксином и никотинамидом. Водоросль богата фолиевой кислотой и витамином С. В ней имеется довольно большое количество витаминов А, E. Немало споров вызывает наличие витамина В12. Он в спирулине как бы есть, а как бы и нет. Дело в том, что вещество, обнаруженное в составе продукта, лишь отдалённо напоминает В12, а потому его назвали «псевдовитамин В12». Научные исследования не показали увеличения витамина В 12 в крови людей, принимавших спирулину. Но пока исследования продолжаются.

Подробный витаминный состав водоросли представлен в таблице. Количество витаминов указано на 100 граммов продукта.

Минералы – микроэлементы и макроэлементы — в составе водоросли представлены достаточно объёмно. Спирулина содержит медь, кальций, калий, железо, марганец, селен, цинк. Все эти вещества необходимы для нормального функционирования человеческого организма. Содержание минералов отображено в следующей таблице.

Спирулина содержит почти все незаменимые аминокислоты. А чтобы проще было понимать ценность химического состава водоросли, приведём лишь несколько примеров, вошедших в справочные и энциклопедические издания:

  • спирулина по количеству железа в 35–37 раз опередила шпинат;
  • витамина А в пресноводной водоросли больше, чем в морковке примерно в 27 раз.

Говоря о составе, было бы несправедливо обойти стороной и тревожный момент — потенциальное наличие гепатотоксина под названием микроцистин. Цианобактерии, которыми, по сути, и является водоросль, в процессе своей жизнедеятельности вырабатывают этот токсин. Сей факт открыли китайские учёные в 2008 году. Годом позднее на предмет анатоксина были обследованы 39 образцов препаратов на основе спирулины, и только в 7% препаратов были обнаружены небольшие количества этого токсина.

Чем опасны микроцистины? Считается, что в долгосрочной перспективе они могут стать причиной развития рака печени, а также принимают активное участие в расстройствах желудочно-кишечного тракта. Сама водоросль микроцистины не производит, они обычно попадают в состав в результате загрязнений партии спирулины другими видами токсичных синезелёных водорослей. Спирулина — не лекарство, а потому жёсткого регулирования качества сырья нет. Есть лишь рекомендательные требования.

Добросовестные производители их придерживаются. Недобросовестные могут игнорировать. Потребителю — как повезёт. Недавно китайские врачи выявили факты загрязнения спирулиновых добавок солями свинца, ртути и мышьяка. Правда, такие добавки они обнаружили на своём внутреннем рынке. Опять же, нет гарантий, что загрязнению в силу ухудшения экологической обстановки на всей планете не подвергаются добавки других производителей.

Калорийность и пищевая ценность

Главная ценность водоросли-спирулины заключается в большом количестве белка. Он особый, необычный, содержащий почти все аминокислоты, свойственные животному белку. Отличительная черта белка спирулины заключается разве что в небольшом снижении количества метионина, цистеина и лизина по сравнению с мясными продуктами. Некоторые виды спирулины содержат около 55% белка в своём составе, в других его содержание достигает 71%.

Это свойство объяснят, почему продукт наилучшим образом подходит для приверженцев вегетарианского и веганского питания. Белок водоросли хорошо усваивается, почти на 95%, а также не вызывает аллергии, как молочный коровий или куриный белок.

Соотношение БЖУ в продукте оптимально для того, чтобы спирулина могла использоваться в диетическом питании. Калорийность не превышает 26 кКал. Набора веса можно не опасаться. Жиры составляют не более 0,39 грамма, углеводы — 2, 42 грамма, белки – 5,92 грамма. Сахара в сумме — не более 0,3 грамма, клетчатка – 0,4 грамма.

Приятно, что содержание холестерина и трансжиров – 0.

Есть ли в спирулине йод?

Этот вопрос часто возникает не только у потребителей, но и у врачей. А всё потому, что принято считать, что водоросли богаты йодом. Поэтому часто доктора запрещают приём спирулины людям с избыточной функцией щитовидной железы. Этот запрет необоснован. Богаты йодом водоросли морские. Применительно к пресноводной спирулине можно отметить, что йод она содержит, но в количествах куда меньших, чем её морские «собратья».

Судите сами — стандартная разовая доза спирулины в 3 грамма содержит около 0,3 мкг йода, а суточная потребность взрослого человека в йоде составляет порядка 150 мкг. Не стоит путать спирулину с ламинарией, которая является обитательницей морей. Таблетка ламинарии содержит как раз суточную норму йода. Тем не менее спирулина нередко применяется в комплексной терапии гипотиреоза — недостаточности щитовидной железы, вызванной дефицитом йода. Клинические исследования, правда, не выявили сколь-нибудь значимого влияния пресноводной водоросли на работу щитовидной железы. Но народной медицине и продавцам БАДов этот факт не нужен, его тактично умалчивают.

Вывод прост. Если у вас тиреотоксикоз, функции щитовидной железы повышены, спирулина не будет опасной ввиду небольшого содержания йода. Если у вас гипотиреоз, то рассчитывать на лечение при помощи пресноводной водоросли не стоит по той же самой причине.

Рекомендации по употреблению

Инструкция по применению предписывает определённые дозировки при разных состояниях, однако, они довольно условны, ведь случаев передозировки зарегистрировано не было, водоросль считается безвредной, и даже превышение дозы не вызывает обычно негативных последствий. Принимать спирулину в капсулах и таблетках рекомендуется до еды или во время еды, запивая их большим количеством воды. Средняя доза — 1–3 таблетки трижды в день. Средний курс — месяц, потом нужен перерыв на 2–3 недели. При необходимости потом снова можно вернуться к приёму пресноводной водоросли.

Для профилактики простудных болезней производители советуют принимать по 1–2 таблетки или капсулы однократно в день. При болезнях ЖКТ — по 1–2 таблетки два раза в день. Водоросль, перемолотую в порошок, допустимо добавлять в пищу, смешивать с кефиром, молоком, соком. Количество строго не регламентируется. При женских болезнях в сутки рекомендуется не более 5 граммов спирулины в сочетании с гинекологическими тампонами, смоченными в растворе водоросли. При мастопатии женщинам рекомендуется та же доза.

Для лечения патологий печени рекомендуется принимать по 2–3 грамма однократно в сутки. Пожилым людям для поддержания самочувствия и укрепления иммунитета рекомендуется принимать по 2 грамма в день.

Если человек – аллергик, то ему рекомендуется вводить БАД постепенно, начав с половинки грамма и постепенно доведя количество спирулины до 3 граммов в день.

Во время приёма добавки очень важно пить больше жидкости. Это необходимо для того, чтобы спирулина могла размокать и разбухать в желудке, кишечнике. Это снижает аппетит, что важно для худеющих, а также способствует мягкому очищению кишечника от шлаков и токсинов за счёт стимуляции рецепторов кишечных стенок.

Пресноводная водоросль почти не имеет противопоказаний к применению. Научные изыскания не подтвердили токсического воздействия спирулины на человека и животных. Передозировка также почти невозможна. Описаны лишь единичные случаи индивидуальной непереносимости, лёгкое головокружение, запор.

Спирулину, несмотря на отсутствие существенных противопоказаний, не рекомендуют принимать онкобольным, которые проходят курс химиотерапии, беременным в первом триместре, а также пациентам с камнями в жёлчном пузыре и почках. Умеренное желчегонное и мочегонное действие, которые, скорее, являются следствие обилия питья во время приёма спирулины, могут содействовать сдвигу камней, что может привести к закупорке выводящих путей, их травмированию. Не рекомендуется приём добавки людям, принимающим препараты-антикоагулянты.

Химический состав спирулины может усиливать или уменьшать действие некоторых лекарственных препаратов.

Если вы принимаете какие-то лекарства, перед применением водоросли стоит проконсультироваться со своим лечащим врачом, чтобы исключить возможные неприятные последствия.

О пользе и вреде спирулины смотрите в следующем видео.

Спирулина сушёная (в виде порошка)

Содержание пищевых веществ в таблице приведено на 100 грамм продукта.

Норма рассчитывается по параметрам, введенным на странице мой рацион

Калорийность и макронутриенты

Белки, г

57.47

102.5

56.1

Жиры, г

7.72

83.9

9.2

Углеводы, г

23.9

248.3

9.6

Вода, г

4.68

2450

0.2

Гликемический индекс

Гликемический индекс

~

~

~

Инсулиновый индекс

Инсулиновый индекс

~

~

~

Омега 3,6,9

Альфа-линоленовая к-та (18:3) (Омега-3), г

~

3.1

~

Клетчатка, Холестерин, Трансжиры

Клетчатка, г

3.6

31.3

11.5

Холестерин, мг

0.0

~

~

Трансжиры, г

0.0

~

~

Витамины

Витамин A, мкг

29

937.5

3.1

Альфа-каротин, мкг

~

5208.3

~

Бета-каротин, мкг

342

5208.3

6.6

Витамин D, кальциферол, мкг

~

10.4

~

Витамин E, альфа токоферол, мг

5

15.6

32.1

Витамин K, филлохинон, мкг

25.5

125

20.4

Витамин C, аскорбиновая, мг

10.1

93.8

10.8

Витамин B1, тиамин, мг

2.4

1.6

150

Витамин B2, рибофлавин, мг

3.7

1.9

194.7

Витамин B3, витамин PP, ниацин, мг

12.8

20.8

61.5

Витамин B4, холин, мг

66

520.8

12.7

Витамин B5, пантотеновая, мг

3.5

5.2

67.3

Витамин B6, пиридоксин, мг

0.4

2.1

19

Витамин B7, биотин, мг

~

52.1

~

Витамин B8, инозит, мг

~

520.8

~

Витамин B9, фолаты, мкг

94

416.7

22.6

Витамин B11, L-карнитин, мг

~

680

~

Витамин B12, кобаламин, мкг

~

3.1

~

Витамин B13, оротовая кислота, мг

~

312.5

~

Коэнзим Q10, убихинон, мг

~

31.3

~

Витамин N, липоевая кислота, мг

~

31.3

~

Витамин U, метилмегионин-сульфоний, мг

~

208.3

~

Микроэлементы

Кальций, мг

120

1041.7

11.5

Железо, мг

28.5

10.4

274

Йод, мкг

10

156.3

6.4

Магний, мг

195

416.7

46.8

Фосфор, мг

118

833.3

14.2

Калий, мг

1363

2604.2

52.3

Натрий, мг

1048

1354.2

77.4

Марганец, мг

1.9

2.1

90.5

Селен, мкг

7.2

72.9

9.9

Фтор, мкг

~

4166.7

~

Хром, мкг

~

52.1

~

Кремний, мг

~

31.3

~

Молибден, мкг

~

72.9

~

Аминокислотный состав

- незаменимые аминокислоты

Триптофан, г

0.929

0.8

116.1

Треонин, г

2.97

2.5

118.8

Изолейцин, г

3.209

2.1

152.8

Лейцин, г

4.947

4.8

103.1

Лизин, г

3.025

4.3

70.3

Метионин, г

1.149

1.9

60.5

Цистин, г

0.662

1.9

34.8

Фенилаланин, г

2.777

4.6

60.4

Тирозин, г

2.584

4.6

56.2

Валин, г

3.512

2.6

135.1

Аргинин, г

4.147

6.4

64.8

Гистидин, г

1.085

2.2

49.3

Аланин, г

4.515

6.9

65.4

Аспарагиновая, г

5.793

12.7

45.6

Глутаминовая, г

8.386

14.2

59.1

Глицин, г

3.099

3.6

86.1

Пролин, г

2.382

4.7

50.7

Серин, г

2.998

8.6

34.9

Спирулина – бактерия, водоросль и суперфуд в одном «флаконе»

Есть тину морскую? Звучит довольно странно, но именно этим и занимается множество людей во всем мире.

Хотя, конечно, большинство из нас и знать не знает, как выглядит в природе знаменитый суперфуд под названием спирулина. Богатая белком, железом и витаминами, эта водоросль живет на поверхности воды в естественной или искусственной среде, а к нам на стол попадает в виде таблеток, порошка или хлопьев.

Что такое спирулина?

Хоть мы и называем спирулину водорослью, но в первую очередь это биомасса из бактерий. Да, из таких маленьких (всего 0,2–0,5 мм длиной) живых существ в виде изумрудных спиралек. Цианобактерии, называемые также микроводорослями, появились на земле около 3,5 миллиардов лет назад и считаются настоящими пионерами жизни на нашей планете. За минувшие тысячелетия они не слишком-то изменились.

Название «спирулина» происходит от латинского слова, означающего «крошечная спираль».

Цианобактерий в мире довольно много. Существует около 1500 различных видов сине-зеленых микроводорослей (из которых 36 являются съедобными), обитающих на всех континентах, кроме Антарктиды. В пищевых добавках чаще всего используются две – Spirulina platensis и Spirulina maxima.

Спирулину в природе можно найти повсюду, даже в Синайской пустыне, однако по-настоящему больших натуральных источников этого вещества в мире всего два – африканское озеро Чад и озеро Цинхай в Китае. Все остальные были созданы искусственно в XX–XXI веках. Спирулина platensis предпочитает тропический и субтропический климат, ее выращивают в Африке, Азии и Южной Америке, в то время как спирулину maxima можно найти только в Центральной Америке. Крупнейшие коммерческие производители спирулины есть во многих странах с теплым климатом: США, Чили, Китае, Индии, Таиланде, Тайване, Бангладеш, Пакистане, Мьянме, Греции и др.

При сушке спирулина превращается в зеленые частицы, которые долго хранятся, не утрачивая своих полезных свойств. Она культивируется во всем мире и используется в качестве пищевой добавки как для людей, так и для животных.

Химический состав спирулины

Спирулина очень богата питательными веществами, витаминами и минералами, именно поэтому она так высоко ценится диетологами и сторонниками здорового питания.

В 100 г этого продукта содержится около 24 г углеводов, 8 г жиров и 57,5 г белков, которые включают в себя 18 аминокислот, в том числе незаменимых.

Спирулина в форме сухого порошка обеспечивает 290 килокалорий и является богатым источником основных питательных веществ, в том числе витаминов группы В и минералов.

История употребления спирулины – от ацтеков до наших дней

Ученые склонны думать, что спирулина известна человеку с незапамятных времен, а ее «первооткрывателями» принято считать американских ацтеков. До начала XVI века эта сине-зеленая водоросль составляла важную часть рациона индейцев, увеличивая их выносливость и укрепляя здоровье.

Согласно одной из легенд, испанцам удалось завоевать Америку именно благодаря спирулине, вернее... ее уничтожению. Коварные конкистадоры перекрыли ацтекам все пути к озеру Тескоко, из которого добывалась чудотворная тина, а затем и вовсе осушили его. Оставшись без своей «волшебной» пищи, индейцы ослабели и не смогли дать отпор чужакам.

Конечно, легенда – это просто красивая история, однако она основана на вполне реальных фактах: такое озеро действительно существовало и было почти полностью уничтожено, а вместе с ним – и культура употребления спирулины. Остались документальные подтверждения того, что испанский конкистадор Бернар Диас Кастильо во время своих завоевательных походов обратил внимание на зеленые лепешки, которые ели мексиканцы. Господин Кастильо выяснил, что лепешки эти сделаны из высушенной тины, которую индейцы собирали с поверхности озера Тескоко, называли «текуитлатл» и считали священной пищей. Увы, испанец не догадался обратить секрет индейцев в свою пользу, и вскоре на месте уничтоженных озер появились кукурузные и помидорные поля.

В следующий раз об этой необычной водоросли широкая общественность узнала только к середине XX века, когда в 1965 году, во время научной экспедиции в Африке, бельгийский ботаник Жан Леонар нашел возле озера Чад небольшое племя каненбу, чей жизненный уклад значительно отличался от других племен. В отличие от остальных африканцев люди этого народа были долгожителями и крайне редко болели. Изучив их обычаи, бельгиец вычислил, что каненбу регулярно употребляют в пищу так называемый «зеленый хлеб».

Женщины племени собирали водоросли с поверхности озера с помощью специальных мелкоячеистых корзин-сеток, а после высушивали под солнцем, нанося изумрудную пасту толстым слоем на камни или прямо на песок. Благодаря этой «пищевой добавке» каненбу не испытывали чувства голода и всегда оставались полны энергии.

Возвратившись домой, ученый исследовал тину и обнаружил, что она почти на 60% состоит из белка. Данный факт показался Жану Леонару и его коллегам крайне интересным, и они сосредоточили свое внимание на изучении зеленых бактерий из озера Чад. Уже к концу XX века спирулина стала общеизвестным суперфудом, популярным во многих странах. А НАСА и Европейский союз космонавтики сделали ее основным продуктом питания космонавтов.

В наше время спирулина активно применяется в пищевой промышленности, косметике и медицине. Ее используют для изготовления хлеба, чипсов, соусов и разных напитков, добавляют в маски и кремы, делают биоактивные добавки на ее основе.

Примечательно, что для африканских женщин, живущих на берегу озера Чад, мало что изменилось: они по-прежнему вручную собирают пасту из водорослей в воде, а потом выливают ее в углубления на песке, где та быстро сохнет на солнце и образует рассыпчатый зеленый «пирог», называемый «дихе». Эти «пироги» женщины разрезают на кусочки и продают на рынке.

Похожим образом собирают спирулину и в Китае – в большом озере Цинхай. А вот в Америке и других странах с подходящим климатом были созданы сотни квадратных метров искусственных водоемов с водными путями, которые извиваются под горячим солнцем. Зеленые водоросли, собранные из этих водоемов, переносят на фабрику, где бурлят металлические чаны и громко крутятся вентиляторы. Большую часть спирулины сушат и превращают в питательный зеленый порошок для использования в добавках, меньшую подвергают более радикальной обработке: из скромной зеленой слизи получается чистый и яркий синий цвет, предназначенный для окрашивания самых разных продуктов – от конфет до йогурта.

Польза спирулины: 10 причин ввести эту добавку в свой рацион

Спирулина богата питательными веществами

Спирулина – один из самых лучших источников белка. В сухом виде она содержит от 60 до 70% протеина с полным набором незаменимых аминокислот. Это примерно столько же, сколько в яйцах, и в два раза больше, чем в мясе.

В спирулине много антиоксидантов

Спирулина – фантастический источник антиоксидантов, которые защищают нас от окислительных повреждений. Ее основной активный компонент – фикоцианин, который также придает спирулине уникальный сине-зеленый цвет. Фикоцианин может бороться со свободными радикалами и подавлять выработку воспалительных сигнальных молекул, обеспечивая впечатляющие антиоксидантные и противовоспалительные эффекты.

Спирулина помогает снизить «плохой» холестерин

Несколько разных исследований показали, что спирулина – отличное средство в борьбе с «плохим» холестерином и триглицеридами. Она снижает их показатели, одновременно повышая «хороший» холестерин. Кроме того, спирулина защищает «плохой» холестерин от окисления, которое нередко становится причиной начала серьезных заболеваний.

Спирулина помогает бороться с раковыми заболеваниями

В 1995 году индийским ученым удалось доказать, что спирулина может обладать противораковыми свойствами и особенно эффективна против предракового поражения полости рта.

Спирулина снижает давление

Высокое кровяное давление – главная причина многих серьезных заболеваний, включая сердечные приступы, инсульты и хронические болезни почек. В 2013 году было доказано, что доза спирулины около 4,5 грамм в день позволяет снизить артериальное давление. Считается, что это связано с увеличением производства оксида азота – сигнальной молекулы, которая помогает кровеносным сосудам расслабляться и расширяться.


Спирулина против аллергического ринита

Аллергический ринит характеризуется воспалением носовых проходов, которое вызвано аллергенами окружающей среды, такими как пыльца, шерсть животных и т. п. Спирулина стала популярным альтернативным методом лечения симптомов аллергического ринита, поскольку в 2013 году было доказано, что даже 2 грамма спирулины в день способны резко уменьшить выделения из носа, чихание, заложенность и зуд.

Спирулина, возможно, помогает больным диабетом

Некоторые данные свидетельствуют о том, что спирулина может принести пользу людям с диабетом 2-го типа, значительно снижая уровень сахара в крови, но пока что ученые еще не могут заявить это со всей уверенностью, поскольку все исследования проводились только на животных или были недостаточно масштабными.

Спирулина способствует очищению организма и хорошей работе кишечника

В спирулине очень высокая концентрация хлорофилла (в 100 раз больше, чем в зелени). Это вещество помогает организму выводить токсины, шлаки и канцерогены, а также избавляться от патогенной микрофлоры. Кроме того, спирулина помогает справиться с дисбактериозом, активно питая кишечную микрофлору лактобактериями и бифидобактериями.

Спирулина богата витаминами и минералами

Спирулина – рекордсмен по содержанию железа (в 25 раз больше, чем в сырой печени), витамина Е (в 3 раза больше, чем в зернах пшеницы), витаминов группы В (в 40 раз больше, чем в рыбе, яйцах и твороге) и бета-каротина (в 10 раз больше, чем в моркови). Кроме того, в ней много магния, марганца и натрия.

Спирулина повышает выносливость

Спортсменам и людям, занимающимся тяжелой физической работой, спирулина помогает дольше поддерживать мышечную активность, уменьшая окислительные процессы в мышцах, которые ведут к утомлению.

Как правильно употреблять спирулину

Дозировка

В виде порошка безопасным считается употребление в день от 10 до 20 г спирулины для взрослого человека, но чаще всего рекомендуется принимать в день от 3 до 5 г или хотя бы начинать с такой дозировки, разбивая ее на 2–3 раза. С особой осторожностью следует давать спирулину детям, наблюдая за реакцией их организма. Для них дозировка не должна превышать 5 г в день. Если вы принимаете спирулину в виде таблеток и капсул, обязательно соблюдайте указания на упаковке и не допускайте передозировки.

Правила употребления

Спирулину в виде порошка необходимо размешать в теплой воде и дать настояться 5–10 минут, а затем запить стаканом чистой воды. Если вы употребляете спирулину в таблетках и капсулах, помните, что их необходимо запивать большим количеством воды (не менее 6 стаканов в день).

Предостережения

Несмотря на множество полезных свойств, спирулина не может быть рекомендована всем подряд. Этот продукт лучше исключить из рациона, если вы страдаете от аутоиммунных заболеваний, имеете проблемы со свертываемостью крови или обострение язвенной болезни, принимаете серьезные рецептурные лекарства. Также следует с осторожностью употреблять спирулину, если у вас есть болезни сердца, щитовидной железы и сосудов.

Четыре интересных факта про спирулину

  • Сине-зеленый цвет спирулины обусловлен пигментом фикоцианином. Спирулина содержит от десяти до двадцати процентов фикоцианина, что делает ее чрезвычайно эффективным источником синего пигмента. Спирулину можно использовать отдельно или смешивать с другими пигментами для создания уникальных зеленых, синих и пурпурных цветов. Однако она имеет плохую термостойкость и при температуре выше 43 градусов теряет свои свойства, а также блекнет после длительного воздействия света. Именно поэтому синий краситель из спирулины не используют при изготовлении термически обрабатываемых продуктов, но он хорошо работает там, где нет нагревания.

  • Часто утверждают, что спирулина содержит витамин B12, но это неправда. В ней есть псевдовитамин B12, польза которого для людей не доказана.

  • Исторически большая часть коммерческой спирулины выращивалась в Азии, но, с тех пор как она была одобрена в качестве пищевого красителя, ее стали больше выращивать в Европе и Соединенных Штатах. Согласно исследованию, мировой рынок спирулины вырастет с 719 миллионов долларов в 2016 году до потенциальных 1855,8 миллиона долларов в 2026 году (при впечатляющем среднегодовом темпе роста в 10%). Поскольку потребители становятся все более и более увлечены натуральными продуктами, значение спирулины в производстве пищевых добавок и в индустрии натуральных красителей будет продолжать расти. 

  • Организация Объединенных Наций предложила спирулину в качестве источника пищи для недоедающих сообществ, живущих в местах, где пахотные земли трудно возделывать. По данным MicrOrganics UK, спирулина более водоэффективна, чем другие культуры, и занимает гораздо меньше места.

В этом материале обобщены лучшие исследования доказательной медицины разных лет. Тем не менее он является ознакомительным и не может быть использован в качестве прямого руководства к действию. Перед употреблением спирулины необходима консультация специалиста.

Спирулина

Широко известная в настоящий момент водоросль спирулина считается одним из самых ценных и полезных продуктов на Земле. Она существует как вид несколько сотен миллионов лет и представляет собой микроводоросль сине-зеленого вида.

Спирулина под оптическим увеличением

Научное название на латыни — Arthrospira platensis и Arthrospira maxima. Это два близких вида.

Препараты на основе спирулины являются биологически активными добавками (БАД), но не лекарствами. Они оказывают положительное воздействие на здоровье, но, принимать их каждому следует индивидуально с учетом состояния своего организма. Поэтому конкретные рекомендации по их приему могут дать только лечащий врач и иные сертифицированные медицинские специалисты, а материал этой страницы изложен исключительно для ознакомления.

Каких-то сведений о широком применении в старину спирулины в китайской традиционной медицине нет. Но в настоящее время спирулина входит в состав БАДов, производимых фирмами из Китая, России и других стран.

Структура и химический состав

Структура водоросли спирулина представляет собой множество спиральных волокон (отсюда произошло и название). Клетки этой нитчатой водоросли располагаются в виде спиралей длиной примерно в 1 мм.

Водоросль имеет уникальный химический состав. В ней содержится сбалансированный комплекс полезных веществ. В 1 г сухого порошка содержится столько же полезных веществ, сколько в 1 кг свежих овощей и фруктов. В спирулине есть все вещества, необходимые для нормального функционирования организма человека.

Спирулина содержит до 70% высококачественного белка, представленного всеми незаменимыми аминокислотами, комплекс витаминов, большое количество макро- и микроэлементов в биодоступной органической форме. Усваиваемость белка спирулины составляет 85–90%.

Процентная доля веществ в спирулине:
белок 60–70%, углеводы 10–15%, липиды 6.5–8.0%, зола 7.5–8.0%, клетчатка 2.0%, кальций 0.12%, фосфор 0.83%, калий 1.4%, натрий 0.03%, магний 0.37%, железо 0.05%, цинк 0.003%.
Содержание витаминов в мг/кг:
A 1100-2400, В1 — 55, В2 — 35, В6 — 3–8, В12 — 1,6–3,2, Е — 190.

Полиненасыщенные жирные кислоты: линолевая 1.1–1.4%, линоленовая 0.9–1.2%.

Лечебные свойства

Препараты на основе спирулины оказывают следующее положительное воздействие на здоровье:
– cнижают уровень холестерина в крови;
– восстанавливают иммунитет засчет действия фикоцианина;
– оказывают противораковый и противоопухолевый эффект за счет действия каротина;
– оказывают радиопротекторное действие;
– уменьшают нефротоксичность при воздействии тяжелых металлов и лекарств;
– значительно увеличивают популяции лактобацилл и бифидобактерий в кишечнике;
– нормализует уровень сахара в крови;
— нормализуeт зрение у людей, страдающих куриной слепотой и снимает воспалительные процессы слизистой глаз.

Спирулину нельзя использовать при воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также когда пациенту не рекомендуется употреблять много белковой пищи. Поскольку она повышает иммунную систему, то может усугублять некоторые аутоиммунные заболевания, например такие как волчанка, рассеянный склероз и т.д., при которых иммунная система атакует собственный организм.

Несколько фармацевтических компаний в мире выпускают БАДы, в состав которых входит спирулина.

БАДы со спирулиной различаются по ее процентному составу, происхождению, способу производства и другим параметрам. Поэтому дозировка и другие условия их применения могут различаться. Все они указываются в прилагаемых инструкциях.

В российских аптеках продаются препараты на основе спирулины, в состав которых входит только спирулина или в сочетании с другими природными компонентами.

Спирулина выращивается в нескольких странах, в том числе в России и в Китае. Слабым аналогом спирулины можно считать ряску, в обилии растущую во многих пресноводных водоемах.

В последнее время в мире возникли сообщества любителей, которые выращивают cпирулину для собственных нужд.

полезные свойства, состав, авторитетные исследования

Мы собрали достоверную информацию о водороcли спирулине, её исследованиях и пользе. Только достоверные пруфлинки и проверенные источники

Спирулина – многоклеточная микроводоросль сине-зелёного цвета – одна из древних клеточных форм жизни на Земле, сохранившаяся до наших дней. В составе – более 200 витаминов, минералов, ферментов, аминокислот, в том числе незаменимых. По питательной ценности она в десятки раз превосходит икру лососевых и осетровых рыб и перепелиные яйца.

На фото – озеро, в котором в естественных условиях выросла спирулина. Индия

Белок

Спирулина содержит необычайно большое количество белка, около 60% от сухой массы. Это полноценный белок, содержащий все незаменимые аминокислоты, хотя и с уменьшенным количеством метионина, цистина и лизина по сравнению со стандартными белками из мяса, яиц или молока; однако превосходит все стандартные растительные белки.

Незаменимые жирные кислоты

Спирулина имеет большое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), 1,5-2,0 процента. Также спирулина богата гамма-линоленовой кислотой (36 процентов от общего количества ПНЖК) и стеаридоновая кислоту (SDA), эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), докозагексаеновую кислоту (ДГК) и арахидоновую кислоту (АА). Отсутствие у спирулины плотной клеточной мембраны обеспечивает быстрое и лёгкое усвоение высококонцентрированного и биологически полноценного белка, содержащего все необходимые для человека аминокислоты, в том числе и все 8 эссенциальных аминокислот, находящихся также в биологически уравновешенных пропорциях.

Витамины

Спирулина содержит витамин В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (никотинамид), В6 (пиридоксин), В9 (Фолиевая кислота), витамин С, витамин D и витамин Е.

Минералы

Спирулина является богатым источником калия, а также содержит кальций, хром, медь, железо, магний, марганец, фосфор, селен, натрий и цинк.

Фотосинтетические пигменты

Спирулина содержит большое количество пигментов, включая хлорофилл, ксантофилл, бета-каротин, эхиненон, myxoxanthophyll, зеаксантин, кантаксантин, diatoxanthin, 3-гидроксиэхиненон, бета-криптоксантин, oscillaxanthin, фикобилипротеин с-фикоцианина и аллофикоцианин.

Тут можно изучить подробно химический состав спирулины.

 

Польза спирулины

Спирулину неоднократно исследовали и выявили множество полезных свойств и вариантов применения. В Замбии с помощью спирулины ликвидируют последствия недоедания.

В конце 80-х начале 90-х годов НАСА и Европейское космическое агентство предложили её в качестве пищи для космонавтов

Источники: Википедия и  Университет Алабамы и НАСА 

Спирулина даёт силы для укрепления всего организма и возвращает жизненную активность и энергию. По данным ВОЗ она эффективна для профилактики по меньшей мере 70% известных болезней:

  • компенсирует витаминную и минеральную недостаточность;
  • нормализует обмен веществ;
  • восстанавливает и активизирует иммунную систему организма;
  • способствует выведению из организма тяжёлых металлов, токсинов и радионуклидов;
  • стабилизирует содержание сахара и холестерина в крови;
  • служит профилактическим средством против диабета;
  • оказывает благоприятное воздействие на нервную систему;
  • повышает устойчивость организма к стрессам и онкологическим заболеваниям;
  • способствует снижению избыточной массы тела.

Спирулина одобрена Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств в США и Всемирной организацией здравоохранения как пищевая добавка, содержащая 5 незаменимых аминокислот, которые организм не в состоянии воспроизвести сам

Международная Сеть Безопасности пищевых продуктов университета штата Канзас в 2005 опубликовала статью об этом. Исследование также показало, что спирулина полезна для желудочно-кишечного тракта, способствуя росту полезных бактерий в кишечнике, и способна уменьшать уровень «плохого» холестерина в крови. Однако спирулина не признала управлением как лекарство. В этой же статье говорится, что спирулина безопасна и полезна для здоровья большинства людей.

Влияние спирулины на снижение холестерина, работу печени, сопротивляемость аллергенам

Целый обзор исследований пользы спирулины для здоровья от Нью-Йоркского медцентра «Спирулина в клинической практике: исследования на основе фактических данных». Здесь доказывается её влияние на снижение холестерина, предотвращение рака, детоксикацию организма, поддержку работы печени, увеличение сопротивляемости аллергенам.

Спирулина против болезни Паркинсона

Исследование доктора Бикфорд на базе клиники Седарс-Синай в ЛА доказало, что спирулина позволяет старым крысам сохранять работу нейронных сетей лучше. Это косвенно доказывает эффективность спирулины против болезни Паркинсона и Хантингтона.

Влияние спирулины на воспалительные процессы и развитие онкологии

Университет Мэриленда со ссылкой на исследование Индийского университета в Хайдарабаде объясняет, как спирулина снижает воспалительные процессы и развитие онкологии.  

Спирулина в борьбе с аллергиями и её влияние на иммунитет

Университет Дэвиса доказывает, как спирулина помогает в борьбе с аллергиями. Исследование 2005 года. 36 участникам с хроническим ринитом (аллергия) давали по 2 г спирулины в сутки, и это сократило симптомы за несколько недель. В 2000 г. этот же университет подтвердил, что спирулина позитивно влияет на иммунитет. 

Спирулина для пожилых людей

Исследование UC Davis было опубликовано в журнале Journal of Cellular & Molecular Immunology за март 2011 года «Влияние спирулины на анемию и иммунную функцию у пожилых людей». В докладе говорится о том, что использование спирулины в качестве дополнения может улучшить иммунную функцию и облегчить анемию у лиц старше 50. 

А тут больше информации о том, полезна ли спирулина пожилым людям.

 

Спирулина, которую мы рекомендуем, потому, что знаем всё о её производстве – индийская спирулина из Ауровиля

  • Выращена и высушена на солнце, а не под лампами – в Индии его хватает!
  • Экологичное производство без пестицидов и гербицидов. Эко-фермеры Ауровиля выращивают спирулину 18 лет и в совершенстве владеют технологией изготовления высококачественного продукта.
  • Не имеет болотного привкуса или запаха, так как не содержит примесей других водорослей. Не просто полезная добавка, а именно вкусная спирулина.

Ешьте спирулину в удобной форме

Порошок – можно сыпать куда угодно, замешивать в коктейли, первые или вторые блюда, добавлять как специю. А можно просто размешать в стакане воды.
Хрустящие кусочки (их называют также «гранулы» или «кранчи») – можно есть просто так, насыпать в суп, тушёные овощи, салат. Дети их особенно любят – они приятно хрустят. Рекомендуем:)
Таблетки удобно носить с собой в офис, на фитнес, в поездки.
Капсулы – вариант для тех, кто хочет получить пользу спирулины, но избежать при этом её вкуса. Также их удобно везде носить с собой.

Вся спирулина из Ауровиля

Вот тут мы рассказываем о производителе спирулины, технологии производства и солнечном городе будущего Ауровиль, в котором всё происходит.

Вернуться к списку публикаций

(PDF) ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СПИРУЛИНЫ ПЛАТЕНСИС НОМАЙОС-ЯУНДЕ (КАМЕРУН)

Летопись. Пищевая наука и технологии

2016

Доступно на сайте www.afst.valahia.ro

Разнообразие микро- и макроэлементов

, обнаруженных в S. platensis, привлекло внимание к этим водорослям

и их использованию для продажи пищевые добавки

во многих странах Европы,

Африки, Азии и Индии. Исследования продемонстрировали

важных свойств S.platensis, такие как антиоксидант

, противовирусное, антибактериальное, противодиабетическое

и другие виды биологической активности (Lee & al., 2001;

Bhavisha & Parula, 2010). Недавние исследования

также продемонстрировали положительный эффект S. plantensis

от Nomayos на пациентов, живущих с

ВИЧ / СПИД, за счет увеличения уровня CD4-клеток на

, снижения вирусной нагрузки и повышения уровня ЛПВП на

(Ngo Matip & al., 2014; Ngo

Matip & al., 2015). Преимущества S.

platensis можно отнести либо к содержащимся в нем микронутриентам

, либо к другим биоактивным молекулам

в водорослях.

4. Заключение

Учитывая его химический состав и богатство

микро- и макроэлементами, а также

других биоактивных молекул, мы можем засвидетельствовать преимущества

S. platensis от Nomayos.

Однако необходимо провести другие исследования для

, чтобы определить природу различных

мономеров, присутствующих в белке, липидах,

углеводах и других макроэлементах, обнаруженных в этих микроводорослях

.

Вклад автора: VJAM и CAP

провели исследование; PCNB, BMM, TNF и

PN провели анализ и провели исследование,

MENM дало S. platensis, а JN контролировала исследование

.Все авторы одобряют содержание

работы.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Финансирование: Это исследование не получало какого-либо специального гранта

от финансирующих агентств в

государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.

Ссылки

[1] AFAA (Французская ассоциация прикладной альгологии).

Первый симпозиум по Spirulina platensis Gom.Geitleir of

AFAA 1982.

[2] AOAC. Официальные методы анализа

ассоциации официальных химиков-аналитиков (13-е изд.)

Уильям Хортуриц изд. Вашингтон DC. 1980.

[3] AOAC. Официальные методы анализа

официальных химиков-аналитиков. Столетнее издание 1884 -

1984 (14-е изд), Вирджиния 22209 США. 1984

[4] Азабджи, К. М., Лони, Г. Э., Собнгви, Э., Онана,

Э.A., Edie, D.S., Denis von der Weid и др. Эффект

Spirulina platensis по сравнению с соей на резистентность к инсулину

у ВИЧ-инфицированных пациентов: рандомизированное пилотное исследование

. Питательные вещества 2011; 3: 712-724

[5] Benzie, I.F.F. И Штамм, Дж. Дж. (1996). Феррик

восстанавливающая способность плазмы (FRAP) как мера антиоксидантной силы

: Анализ FRAP. Аналитический

Биохимия 1996; 239: 70-76

[6] Бержере, Б.La chimie analytique dans un

labratoire d’outre-mer. Организация методик

лабораторий: критический анализ методов анализа

сотрудников в лаборатории отдела питания

l’IRCAM - ORSTOM, IRCAM. 56p 1955.

[7] Бхавиша Р. и Парула П. Спирулина: потенциал

клинического терапевтического применения. Журнал фармации

Исследования 2101; 3 (8): 1726-1732

[8] Branger, B., Cadudal, J.L., Delobel, M., Ouoba,

,

H., Yameogo, P., Ouedraogo, D., Guerin, D., Valea

,

, A., Zombre, C. & Ancel, P .; персонал CREN

(2003). Спирулин как пищевая добавка в случае недоедания младенцев

в Буркина-Фасо. Архив педиатрии

2003; 10 (5): 424-31

[9] Castenholz, R.W., Rippka, R., Herdman, M. &

Wilmotte, A. Form-genus I. Arthrospira 2001.

[10] Clement, G.Производство и составные части

caractéristiques des algues Spirulina platensis et

maxima. Annales de la Nutrition et de l ’Alimentation

1975; 29: 447-488.

[11] Шарпи, Л., Ланглад, М.Дж. и Аллиод, Р. «La

Spiruline peut-elle être un atout pour la santé et le

développement en Afrique? »; IRD: 67 P. 2008.

[12] Корнет, Дж. Ф. Синетическое и энергетическое исследование биореактора aphoto-

.Докторская диссертация, Университет Париж-Юг

Центр Орсе. В: для производства спирулины. Jourdan,

J.P. (ред.). Антенная техника, 146 стр. 1992.

[13] ФАО / ВОЗ / УООН. Оценка качества белка.

Отчет совместной экспертной консультации ФАО / ВОЗ:

1985 ФАО / ВОЗ / УООН 2–5-летние требования

Модель

. ФАО; 51. 1991.

[14] Fox, R.D. Algoculture: la spiruline, un espoir

pour le monde de la faim.Эдисуд, Экс-ан-Прованс,

ISBN 2-85744-262-9, 319 стр. 1986.

[15] Журдан, Дж. П. Выращивайте спирулину. В: Jourdan,

J.P. (Ed). Антенная техника. 146pp. 2006.

[16] Кумаран А. и Карунакаран Р.Дж. Оксид азота

активные компоненты, улавливающие радикалы, из Phyllanthus

emblica L. Растительные продукты для питания человека 2006;

61 (1): 1-5.

[17] Ли, Дж. Б., Срисомпорн, П., Хаяси, К., Танака,

Т., Санкава У. и Хаяси Т. Влияние структурной модификации

спирулана кальция, сульфатированного полисахарида

из Spirulina Platensis, на противовирусную активность

. Химико-фармацевтический бюллетень 2001;

49 (1): 108—110

Спирулина - обзор | Темы ScienceDirect

3.8 Применение белка водорослей для потребления человеком

Растущее население мира и связанный с этим дефицит белка для питания человека привели к увеличению активности в исследовании новых и альтернативных источников белка, таких как одноклеточные белки (SCP).Многие микроорганизмы (водоросли, бактерии, дрожжевые / нитчатые грибы) могут использоваться в качестве источника SCP, но из-за низкого содержания в них нуклеиновых кислот и высокого уровня незаменимых аминокислот водоросли предпочтительнее грибов и бактерий в качестве источника SCP для потребление человеком (Анупама и Равиндра, 2000). Сообщалось, что космонавт Советского Союза Юрий Романенко смог провести серию важных экспериментов с представителями рода Chlorella с учетом его будущего использования в качестве SCP в длительных космических путешествиях.Вкус этой микроводоросли неприятен по сравнению с обычными блюдами. Однако документально подтверждены доказательства положительного баланса белков, азота и аминокислот (Nicoletti, 2016).

Интересный производитель водорослей, то есть TerraVia, недавно объявил, что Министерство здравоохранения Канады выдало нормативное утверждение и классифицировало как общепризнанные как безопасные (GRAS) в соответствии с FDA США на свой портфель ингредиентов цельных водорослей AlgaVia из Axenochlorella. Воронежский .К ним относятся цельный белок из водорослей AlgaVia, который содержит примерно 65% веганского белка плюс аминокислоты, клетчатку и микроэлементы, и муку из цельных водорослей AlgaVia, что делает ее вариантом для обогащения пищи благодаря нейтральному вкусовому профилю и текстуре (Algae Industry Magazine, 2017). Что касается белкового косметического продукта, релевантным косметическим средством, полученным из богатого белком экстракта спирулины , является «Protulines» от Exsymol SAM (Монако), который использовался в косметической промышленности благодаря своим свойствам кожи, таким как антивозрастные, преимущества для лица и тела (Enzing et al., 2014).

Функциональные свойства белков у видов микроводорослей, таких как A. platensis и P. cruentum , позволяют предположить, что такие белки могут использоваться в качестве добавок во многих пищевых, а также непищевых продуктах, таких как косметика. Например, белки микроводорослей и их производные обладают способностью удерживать влагу и обеспечивают питательными веществами кожу и волосы, что делает их хорошими кандидатами для функциональной косметики (Idakiev and Baecker, 2018). Они также могут служить биологическими заменителями коммерческих химических эмульгаторов и пенообразователей в таких продуктах личной гигиены, как увлажняющие кремы, лосьоны, шампуни, мыло, пена для волос, пена для бритья и многие другие.Кроме того, многие биологические активности микроводорослей (например, антиоксидантная, гипотензивная, гепатопротекторная, иммуномодулирующая, противораковая и антикоагулянтная) связаны с их белками, белковыми гидролизатами или пептидами (Brasil et al., 2017; Fan et al., 2014). Таким образом, извлечение таких белков и других активных соединений в тандеме с фикоцианином, фикоэритрином, астаксантином, липидами и другими основными активными веществами может открыть дополнительные потоки доходов и повысить ценность обработки микроводорослей.

3.8.1
Спирулина как суперпродукт

Спирулина sp. В течение долгого времени люди использовали в качестве потребляемой пищи в нескольких частях мира. Многие пищевые продукты могут быть произведены с использованием Spirulina или их соединений, например, изотонические напитки, зерновые батончики, супы быстрого приготовления, пудинги, смеси для торта и печенье (Andrade et al., 2018; Santos et al., 2016) . В этом смысле Spirulina sp. может использоваться как источник белка и аминокислот для людей, страдающих от истощения.Кроме того, биомасса спирулины может использоваться в пищевых продуктах, поскольку она имеет сертификат GRAS, выданный FDA. Содержание белка в спирулине может варьироваться от 50% до 70% масс., Поскольку на его синтез можно влиять или влиять на культивирование или условия окружающей среды, такие как концентрация азота и минералов, интенсивность света и климатические условия (Lourenço, 2006 ).

Были разработаны некоторые продукты с добавлением биомассы Spirulina , включая хлебобулочные изделия Spirulina с 2% микроводорослей, например рисовые макароны, сфольятин и гриссини, производимые Microlife Nutrition в Италии.Также были разработаны новые йогуртовые продукты с высоким содержанием белка, с добавлением 6% биомассы Spirulina и 10% мякоти папайи. Порошок спирулины использовался в качестве ингредиента для жевательных вафель со вкусом апельсина компанией Microlife Nutrition для производства шоколадных плиток и печенья (Fradique et al., 2010).

Разработанные свежие спагетти, обогащенные Spirulina maxima , сравнивались со стандартными спагетти из манной крупы (химический состав, оптимальная варка, потери при коксовании, индекс набухания, водопоглощение и т. Д.) (Fradique et al., 2010). Авторы пришли к выводу, что присутствие микроводорослей улучшает питательные и сенсорные качества макаронных изделий. Кроме того, никаких изменений кулинарных и текстурных свойств не наблюдалось.

Различные итальянские компании производят макароны с биомассой спирулины , такие как тальолини, рисовые фузилли, кукурузное пенне (2% микроводорослей) (Microlife Nutrition), конкильи из кукурузной муки (10% микроводорослей) (Nutracentis), пшеничные фузилли, камут пенне, спагетти из полбы (3% микроводорослей) (La finestra sul cielo).Кроме того, французские компании производят новые макаронные изделия, включая тальятелле дуо карри и спирулину (Cornand), и тальятеллины с спирулиной (GlopeXplore) (Fradique et al., 2010).

Использование белковых концентратов из Spirulina sp. LEB 18 в качестве альтернативного белкового ингредиента пищевых добавок для спортсменов был предложен Pereira et al. (2018). Этот белковый концентрат обладает более высокой растворимостью, стабильностью пены и термической стабильностью, чем биомасса Spirulina , демонстрируя высокое содержание белка и хорошие функциональные свойства в качестве эталонных белков.

Большинство цианобактерий, включая Spirulina , способны синтезировать витамин B 12 , также называемый кобаламином, водорастворимым витамином, который участвует в метаболизме всех функций клеток в организме человека; это кофактор в синтезе ДНК и метаболизме аминокислот. Людям, которые придерживаются веганской диеты, например веганам и вегетарианцам, настоятельно рекомендуется употреблять биомассу спирулины в качестве источника B 12 . Помимо комплекса витаминов B, в биомассе Spirulina можно найти другие витамины, такие как витамин K, витамин A, изомеры токоферолов (витамин E), а также промежуточные продукты метаболизма.

Среди пигментов микроводорослей фикобилипротеины (фикоцианин и фикоэритрин) играют важную роль в коммерческом и биотехнологическом секторах с широким применением в качестве природных красителей, пищевых добавок и антиоксидантов, а также в биомедицинской и фармацевтической областях (Borowitzka, 2013). Фикоцианин, производимый в основном из A. platensis , используется в пищевой промышленности в качестве красителя, особенно в молочных и молочных продуктах (ферментированное молоко, молочные коктейли и мороженое), желе, безалкогольных леденцах с покрытием, безалкогольных напитках, напитках для здоровья, кисломолочных продуктах. молоко и зеленый чай, кондитерские изделия (синие смарти), десерты и украшение для сладких тортов (Mishra et al., 2010), хорошим коммерческим примером фикоцианина является препарат Lina Blue, разработанный японской компанией Dainippon Ink & Chemicals. Продукт представляет собой нетоксичный синий порошок без запаха с легкой сладостью. При растворении в воде он становится блестящим со слабым красноватым свечением. Его цвет (максимум поглощения 618 нм) находится между синими цветами № 1 (бриллиантовый синий) и № 2 (индигокармин). Он стабилен при pH от 4,5 до 8,0 и термостабилен до 60 ° C, но обладает плохой светостойкостью (Vonshak, 2002).

Помимо пищевых продуктов и пищевой ценности, как фикоцианин, так и фикоэритрин обладают медицинскими свойствами (например, противовоспалительными, противовирусными, противораковыми, нейропротекторными и гепатопротекторными) и недавно были использованы в фотодинамической терапии для лечения некоторых видов рака (Richa et al. др., 2011; Zheng et al., 2013). Кроме того, флуоресцентные свойства фикобилипротеинов привели к их использованию во многих молекулярных и фармацевтических диагностических приложениях (Matos, 2017). Сообщается, что мировой рынок фикоцианина составляет около 10–50 миллионов долларов США в год, а цена фикоцианина для пищевых продуктов составляет около 450 долларов США за кг -1 (Borowitzka, 2013).

Химический состав пищевых продуктов из спирулины и эукариотических водорослей, продаваемых в Испании

  • Becker, EW (1988) Микроводоросли для потребления людьми и животными. In Borowitzka MA, Borowitzka LJ (eds), Microalgal Biotechnology. Кембридж, США, Кембридж, 222–256.

    Google Scholar

  • Беккер Э.В., Векатараман Л.В. (1982) Биотехнология и использование водорослей - индийский подход. Немецкое агентство технического сотрудничества, Эшборн.

    Google Scholar

  • Black WAP (1949) Сезонные колебания химического состава некоторых прибрежных водорослей, обычных для Шотландии. Часть II. Fucus serratus, Fucus vesiculosus, Fucus spiralis и Pelvetia caniculata . J. Soc. Chem. Инд 68: 183–189.

    Google Scholar

  • Casu B, Naggi A, Vercellotti JR (1980) Polisaccaridi di riserva della Spirulina platensis : estrazione e caratterizzazione.В Materassi E (ed.), Prospettive della Coltura di Spirulina в Италии. CNR, Рим, 145–153.

    Google Scholar

  • Чепмен В.Дж., Чепмен Д.Д. (1980) Морские водоросли и их использование. Чепмен и Холл, Лондон. 334 с.

    Google Scholar

  • C.I.I. (1969) Референс-методы для определения минеральных элементов из старых. Агрон. Троп. 24: 827–835.

    Google Scholar

  • Коэн З., Воншак А., Ричмонд А. (1987) Состав жирных кислот штаммов спирулины , выращенных в различных средах. Фитохимия 26: 2255–2258.

    Google Scholar

  • Cuthbertson WFJ (1989) Что такое здоровая пища? Food Chem. 33: 53–80.

    Google Scholar

  • Чарнецкий С.К., Кричевский Д. (1980) Микроэлементы.В Alfin-Slater RB, Kritchevski D (eds), Nutrition and the Adult-Micronutrients. Питание человека, т. 3Б. Пленум, Нью-Йорк, 319–350.

  • Diab MA, Podojil M, Wurst M, Prokes B (1976) Содержание жирных кислот Chlorella kessleri в глубокой ферментации в резервуаре. Folia Microbiol. 21: 294–296.

    Google Scholar

  • Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK, Rebers PA, Smith F (1956) Колориметрический метод определения сахаров и родственных веществ.Анальный. Chem. 28: 350–356.

    Google Scholar

  • Hayashi K, Kida S, Kato K, Yamada H (1974) Составляющие жирные кислоты ацетонорастворимых липидов 17 видов морских донных водорослей. Бык. Japan Soc. Sci. Рыбы. 40: 609–617.

    Google Scholar

  • Ито К., Нори К. (1989) Морские водоросли: химический состав и потенциальное использование в пищу. Food Rev. Int. 5: 101–144.

    Google Scholar

  • Jassby A (1988a) Спирулина : модель микроводорослей в качестве пищи для человека.В Lembi CA, Waaland JR (ред.), Algae and Human Affairs. Кембридж, США, Кембридж, 149–179.

    Google Scholar

  • Jassby A (1988b) Некоторые аспекты продуктов из микроводорослей для общественного здравоохранения. В Lembi CA, Waaland JR (ред.), Algae and Human Affairs. Кембридж, США, Кембридж, 181–201.

    Google Scholar

  • Johnson PE, Shubert LE (1986a) Доступность железа для крыс из Spirulina , сине-зеленой водоросли.Nutr. Res. 6: 85–94.

    Google Scholar

  • Johnson PE, Shubert LE (1986b) Накопление ртути и других элементов Spirulina (Cyanophyceae). Nutr. Rep. Int. 34: 1063–1070.

    Google Scholar

  • Кайл Д. (1989) Рыночные приложения для микроводорослей. Варенье. Oil Chem. Soc. 66: 648–653.

    Google Scholar

  • Lacquerbe B, Busson F, Maigrot M (1970) Sur la композиция en èments minèraux de deux cyanophycèes, Spirulina platensis (Gom.) Geitler et al., S. Geitleri, J. de Toni. C. R. Acad. Sci. Париж 270: 2130–2132.

    Google Scholar

  • Lundberg LO (1954) Автоокисление. Варенье. Oil Chem. Soc. 31: 523–528.

    Google Scholar

  • Mackinney G (1941) Поглощение света растворами хлорофилла. J. biol. Chem. 140: 315–322.

    Google Scholar

  • Mannino S, Beneli TG (1980) Constituenti Minerali di biomasse di Spirulina maxima .В Materassi R (ed.), Prospettive della coltura di Spirulina в Италии. CNR, Рим, 131–135.

    Google Scholar

  • Милнер Х.В. (1953) Химический состав водорослей. В Burlew JS (ed.), Algal Culture - from Laboratory to Pilot Plant. Институт Карнеги, Вашингтон, 285–345.

    Google Scholar

  • Morgan KC, Wright JLC, Simpson FJ (1980) Обзор химических компонентов красной водоросли Palmaria palmata (Dulse).Экон. Бот. 34: 27–50.

    Google Scholar

  • Nichols BW (1965) Изменения липидов Chlorella vulgaris , индуцированные светом. Биохим. Биофиз. Acta 106: 274–279.

    Google Scholar

  • PAG («Консультативная группа по белкам и калориям») (1975) PAG , совещание специальной рабочей группы по клинической оценке и приемлемым уровням нуклеиновых кислот SCP для потребления человеком.PAG Bull. 5: 17–26.

    Google Scholar

  • Паолетти С., Винченцини М., Боччи Ф., Матерасси Р. (1980) Composizione biochimica generale delle biomasse di Spirulina platensis e S. maxima . В Materassi R (ed.), Prospettive della Coltura di Spirulina в Италии. CNR, Рим, 111–125.

    Google Scholar

  • Payer HD, Runkel KH (1978) Загрязнители окружающей среды в пресноводных водорослях из массовых культур на открытом воздухе.Arch. Hydrobiol. Бейх. Ergben. Лимнол. 11: 184–198.

    Google Scholar

  • Perez R, Durand P, Kaas R, Barbaroux O, Barbier V, Vinot C, Bourgeay-Causse M, Leclerq M, Moigne JY (1988) Undaria pinnatifida на французском побережье. Метод выращивания. Биохимический состав спорофита и гаметофита. В Stadler T, Mollion J, Verdus M-C, Karamanos Y, Morvan H, Christiaen D (ред.), Algal Biotechnology. Эльзевир, Лондон, 315–327.

    Google Scholar

  • Podojil M, Livanski K, Prokes B, Wurst M (1978) Жирные кислоты в зеленых водорослях, культивируемых на экспериментальной установке. Folia Microbiol. 23: 444–448.

    Google Scholar

  • Поль П., Зурхейд Ф. (1979) Жирные кислоты и липиды морских водорослей и контроль их биосинтеза факторами окружающей среды. In Hoppe HA, Leving T, Tanaka Y (ред.), Морские водоросли в фармацевтической науке.Вальтер де Грюйтер, Берлин, 473–523.

    Google Scholar

  • Quillet M (1975) Recherche sur les elements glucidiques elaborès par les spirulines. Аня. Nutr. Алим. 29: 553–561.

    Google Scholar

  • Rai LC, Gaur JP, Kumar HD (1981) Психология и загрязнение тяжелыми металлами. Биол. Откр. 56: 99–151.

    Google Scholar

  • Ричмонд A (1986) Микроводоросли экономического потенциала.В Ричмонде A (ред.), Справочник CRC по массовой культуре микроводорослей. CRC Press, Boca Raton, 199–243.

    Google Scholar

  • Santillan C (1982) Массовое производство спирулины . Experientia 38: 40–43.

    Google Scholar

  • Sato S (1975) Жирнокислотный состав липидов некоторых видов морских водорослей. Бык. Japan Soc. Sci. Рыбы. 41: 1177–1183.

    Google Scholar

  • Шехарам К.М., Венкатараман Л.В., Салимат П.В. (1987) Углеводный состав и характеристика двух необычных сахаров из сине-зеленых водорослей, Spirulina platensis .Фитохимия 26: 2267–2269.

    Google Scholar

  • Смайли Р.М., Кротков Г. (1960) Оценка нуклеиновых кислот в некоторых водорослях и высших растениях. Может. J. Bot. 38: 31–49.

    Google Scholar

  • Soeder CJ (1986) Исторический очерк прикладной альгологии. В Ричмонде A (ред.), Справочник CRC по массовой культуре микроводорослей. CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 25–43.

    Google Scholar

  • Soong P (1980) Производство и разработка Chlorella и Spirulina на Тайване.В Shelef G, Soeder CJ (ред.), Algae Biomass. Эльзевир, Амстердам, 97–113.

    Google Scholar

  • Takagi T, Asahi M, Itabashi Y (1985) Состав жирных кислот двенадцати водорослей из японских вод. J. Japan Oil Chem. Soc. 34: 12–16.

    Google Scholar

  • Усуки Р. (1989) Окислительное ухудшение коммерческих жареных пищевых продуктов, содержащих хлорофиллы. J. Jap. Soc. Food Sci.Tech. 36: 475–478.

    Google Scholar

  • Воншак А., Гай Р., Гай М. (1988) Ответ нитчатой ​​цианобактерии Spirulina platensis на солевой стресс. Arch. Microbiol. 150: 417–420.

    Google Scholar

  • Whitton BA (1984) Водоросли как мониторы тяжелых металлов в пресных водах. В Шуберт Л. Е. (ред.), Водоросли как экологические индикаторы. Академик Пресс, Лондон, 257–280.

    Google Scholar

  • Ямамото Т., Оцука Ю., Окадзаки М. (1979) Распределение химических элементов в водорослях. in Hoppe HA, Levring T, Tanaka Y (ред.), Морские водоросли в фармацевтической науке. Вальтер де Грюйтер, Берлин, 569–607.

    Google Scholar

  • Яннаи С., Мокади С., Сакс К., Канторовиц Б., Берк З. (1980) Некоторые загрязнители в водорослях и животных, которых кормили диетами, содержащими водоросли, и вторичная токсичность водорослей.В Shelef G, Soeder CJ (ред.), Algae Biomass. Эльзевир, Амстердам, 757–766.

    Google Scholar

  • Zoelner N, Kirsch K (1962) Микроопределение липидов с помощью реакции сульфофосфованилина. Z. Ges. опыт Med. 135: 545–561.

    Google Scholar

  • Спирулина: пищевая ценность и польза для здоровья

    Спирулина - это микроводоросль, которую употребляли на протяжении веков из-за ее высокой питательной ценности и предполагаемой пользы для здоровья.Сегодня популярные люди, ведущие образ жизни, одобряют Spirulina как секретный, мощный «суперпродукт» и «чудо из моря».

    « Spirulina » звучит намного лучше, чем «прудовая накипь», но это то, чем на самом деле является популярная добавка - тип сине-зеленых водорослей, которые естественным образом растут в океанах и соленых озерах в субтропическом климате. Ацтеки собрали спирулину из озера Тескоко в центральной Мексике, и ее до сих пор собирают из озера Чад в западно-центральной Африке и превращают в сухие лепешки.

    Спирулина когда-то была классифицирована как растение из-за «ее богатства растительными пигментами, а также ее способности к фотосинтезу», согласно исследованию, опубликованному в журнале Cardiovascular Therapeutics. Новое понимание его генетики, физиологии и биохимических свойств побудило ученых перенести его в царство бактерий и тип цианобактерий. Сначала он был отнесен к роду Arthrospira , но позже был отнесен к роду Spirulina .Существует несколько видов, но три - Spirulina platensis , Spirulina maxima и Spirulina fusiformis - широко изучаются из-за их высокой питательной, а также потенциальной терапевтической ценности, по словам авторов исследования.

    Спирулина растет в виде микроскопических спиралей, которые имеют тенденцию слипаться, что упрощает сбор урожая. Имеет интенсивный сине-зеленый цвет, но относительно мягкий вкус. Помимо добавок, СШАУправление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) разрешает производителям использовать Spirulina в качестве красителя в жевательной резинке, конфетах и ​​других упакованных пищевых продуктах.

    Заявления о пользе для здоровья спирулины

    По данным Национального института здоровья (NIH), многие люди продвигают Spirulina как средство для лечения ряда проблем обмена веществ и здоровья сердца, включая потерю веса, диабет и высокий уровень холестерина. Люди могут также рекомендовать Spirulina в качестве вспомогательного средства при различных психических и эмоциональных расстройствах, включая тревогу, стресс, депрессию и синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ).

    Спирулина , по данным NIH, помогает при ряде эклектических проблем со здоровьем, включая предменструальные симптомы и боковой амиотрофический склероз (болезнь Лу Герига). По данным NIH, комбинация цинка и спирулины может помочь организму вывести мышьяк у людей, чья питьевая вода имеет необычно высокий уровень.

    Работает ли спирулина?

    Национальный институт здравоохранения заявляет, что недостаточно научных данных, чтобы определить, эффективна ли Spirulina при лечении любых заболеваний.Тем не менее, спирулина богата питательными веществами, некоторые из которых не содержатся в среднесуточных витаминах. Согласно FDA, спирулина содержит значительное количество кальция, ниацина, калия, магния, витаминов группы В и железа. Он также содержит незаменимые аминокислоты (соединения, которые являются строительными блоками белков). Фактически, белок составляет от 60 до 70 процентов от сухого веса Spirulina .

    Тем не менее, человеку придется принимать добавки со спирулиной в течение всего дня, чтобы приблизиться к рекомендуемому суточному количеству содержащихся в нем питательных веществ, сказала Хизер Манджери, пресс-секретарь Академии питания и диетологии и владелица службы проверки питания в Питтсбурге. , Па.И это не единственная проблема с добавками суперпродуктов.

    «Есть много продуктов, которые, да, они содержат много питательных веществ, но мы не обязательно знаем биодоступность, поэтому мы не знаем, сколько из этого питательного вещества вы на самом деле получаете», - сказал Манджери.

    Биодоступность описывает, сколько питательных веществ, которые вы проглатываете, фактически используется организмом. В некоторых случаях одновременное употребление двух разных продуктов помогает организму лучше усваивать питательные вещества, чем если бы человек ел эти продукты по отдельности.Например, по словам Манжери, лейцин, содержащийся в помидорах, лучше усваивается организмом, если вы едите масло с помидорами. Ученые все еще изучают биодоступность питательных веществ в отдельных продуктах питания, а также то, как питательные вещества помогают предотвратить болезни.

    «Как зарегистрированный диетолог, я настоятельно рекомендую людям получать питательные вещества из продуктов здорового питания, потому что питательные вещества действуют синергетически, а это увеличивает биодоступность», - сказал Манжери.

    Спирулина, чтобы остановить недоедание

    Учитывая ее высокий профиль питания, ученые, изучающие неполноценное питание, проявили интерес к Spirulina .Согласно обзору 2017 года, опубликованному в Журнале международных медицинских исследований, в нескольких исследованиях изучалось влияние его приема на недоедающие группы населения, в том числе беременных женщин и детей с анемией в развивающихся странах с высоким уровнем бедности.

    В одном из таких исследований, опубликованном в журнале «Материнское и педиатрическое питание» в 2016 году, участвовало 87 недоедающих и страдающих анемией детей в возрасте до 5 лет из Газы. Исследователи давали половине детей витаминно-минеральные добавки и половину спирулины в течение трех месяцев.У детей, получавших Spirulina , наблюдалось значительно большее улучшение набора веса и роста, уровней ферритина и железа и объема гемоглобина, чем у детей, которые регулярно получали витаминные и минеральные добавки. Авторы отметили небольшой размер исследования и необходимость дополнительных исследований.

    Годовое исследование 2015 года, опубликованное журналом Nutrition Journal, в котором изучалось влияние добавки Spirulina на почти 200 недоедающих ВИЧ-инфицированных людей в Камеруне, дало аналогичные положительные результаты.Участникам, которые в основном были женщинами, предоставляли стандартную помощь, сбалансированную диету и добавку спирулины или стандартную помощь и сбалансированную диету без добавок. У участников, получавших спирулину, увеличилось количество клеток иммунной системы, которые значительно уменьшаются из-за ВИЧ, а также уровни гемоглобина.

    В 2016 году правительство индийского штата Карнатака совместно с JSW Energy учредило общегосударственную программу по обеспечению детей, страдающих от недоедания, добавками спирулины , согласно данным India Corporate Responsibility and Sustainability Network.На веб-сайте JSW сообщается о 46-процентном сокращении случаев недоедания среди детей младшего возраста, беременных женщин и кормящих матерей, а также проводятся научные исследования, чтобы лучше понять влияние этой программы.

    Спирулина как антиоксидант

    Антиоксиданты - это соединения, которые помогают бороться с повреждением клеток и ДНК, которое приводит к раку, сердечным заболеваниям и другим хроническим заболеваниям. Организм вырабатывает одни антиоксиданты, а другие содержатся в пище. По данным Национального института рака, несмотря на предполагаемую пользу от приема дополнительных антиоксидантов, обширные исследования не показали, что прием антиоксидантных добавок снижает риск рака.Согласно аннотации 2011 года, опубликованной в журнале Current Diabetes Reviews, прием антиоксидантных добавок, скорее всего, не поможет при других заболеваниях, таких как диабет.

    Хотя в исследованиях антиоксидантные добавки не смогли предотвратить болезнь, возможно, «отсутствие пользы в клинических исследованиях можно объяснить различиями в эффектах тестируемых антиоксидантов, когда они потребляются как очищенные химические вещества, а не когда они потребляются с продуктами, которые содержат сложные смеси антиоксидантов, витаминов и минералов », - согласно Национальному институту рака.

    Поскольку спирулина считается пищевым продуктом, остается открытым вопрос, имеет ли высушенная спирулина в добавках антиоксидантные свойства для здоровья.

    Одно предварительное исследование антиоксидантных эффектов Spirulina проверило добавку на 87 человек в Керале, Индия, которые регулярно жевали табак паан. Паан готовится из листьев бетеля и различных специй, и его обычно пережевывают после еды и церемоний, таких как свадьбы и приемы.Люди, которые жуют табак Paan, подвержены повышенному риску рака полости рта, называемого лейкоплакией полости рта. В течение одного года у 45 процентов потребителей табака, которые ежедневно принимали добавку спирулины , наблюдался полный регресс поражений. Согласно аннотации 1995 года, опубликованной в журнале Nutrition and Cancer, всего у 7 процентов людей в группе плацебо наблюдался полный регресс опухолей за тот же период.

    Антиоксиданты могут помочь спортсменам оправиться от вызванного физическими упражнениями окислительного стресса, который способствует мышечной усталости - и Спирулина , как оказалось, содержит несколько соединений, обладающих антиоксидантными свойствами, включая фенольные соединения, фикоцианины, токоферолы и бета-каротин, согласно данным 2010 г. исследование опубликовано в журнале «Медицина и наука в спорте и физических упражнениях».Исследователи изучали возможные преимущества физических упражнений Spirulina у девяти мужчин-любителей бега в течение четырех недель. Они обнаружили, что бегуны показали большее увеличение физической активности и уровня антиоксидантов после приема спирулины , чем когда они не принимали никаких добавок или принимали плацебо. Хотя эти предварительные результаты обнадеживают, они слишком малы, чтобы сделать вывод о влиянии Spirulina на утомляемость при физической нагрузке, по мнению авторов исследования.

    Несколько исследований, посвященных влиянию Spirulina на холестерин и триглицериды (или гиполипидемические эффекты), показали, что спирулина полезна. Однако большинство испытаний на людях, изучающих эти эффекты, ограничивались исследованиями с участием менее 100 человек, и во многих не было контрольной группы людей, принимавших плацебо.

    В одном исследовании 2008 года было проверено гиполипидемическое действие Spirulina на 78 взрослых в возрасте 60 и 87 лет. Добровольцы принимали 8 граммов добавки Spirulina или плацебо в день в течение 16 недель.Согласно аннотации, опубликованной в Annals of Nutrition and Metabolism, в конце исследования у тех, кто проходил лечение, наблюдалось значительное снижение уровня холестерина.

    В другом исследовании с участием 52 взрослых в возрасте от 37 до 61 года изучалось влияние Spirulina на людей, у которых недавно обнаружен высокий уровень холестерина. Участники исследования принимали 1 грамм добавки Spirulina в день в течение 12 недель и сдавали образцы крови натощак в начале и в конце исследования. К концу эксперимента средний уровень триглицеридов, общего холестерина и потенциально опасного холестерина ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) снизился.Однако показания артериального давления, веса и индекса массы тела не изменились, согласно статье от июля 2013 года, опубликованной в Journal of the Science of Food and Agriculture.

    Врачи теперь признают, что сердечные заболевания - это не только нарушение высокого холестерина и триглицеридов, но и хроническое воспалительное заболевание, согласно обзору гиполипидемических эффектов Spirulina в июле 2010 года, опубликованному в журнале Cardiovascular Therapeutics. Затем спирулина может помочь контролировать и предотвращать сердечные заболевания за счет антиоксидантных свойств, однако необходимы дополнительные исследования.

    Текущие исследования спирулины

    В настоящее время проводятся медицинские исследования, чтобы определить влияние спирулины на вирусные инфекции, отеки, заживление ран и иммунную систему в целом, согласно NIH. Предварительные исследования не показали, что Spirulina эффективен при лечении блефароспазма, хронического подергивания век.

    Нет достаточных доказательств, чтобы определить, могут ли добавки Spirulina помочь пищеварению или снижению веса, а также нет достаточных доказательств, чтобы определить, лечит ли Spirulina проблемы с памятью, беспокойство или депрессию, согласно NIH.Исследования еще не доказали, что Spirulina оказывает какое-либо влияние на уровень энергии и хроническую усталость. Исследования не показали, оказывает ли Spirulina значимое влияние на синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) или предменструальный синдром (ПМС), согласно NIH.

    Безопасны ли добавки со спирулиной?

    Доктора считают, что спирулина в целом безопасна, особенно в свете ее долгой истории в качестве продукта питания. Но спирулина может быть загрязнена токсичными металлами, вредными бактериями и микроцистинами - токсинами, вырабатываемыми некоторыми водорослями, - если она выращивается в небезопасных условиях.Загрязненная спирулина может вызвать повреждение печени, тошноту, рвоту, жажду, слабость, учащенное сердцебиение, шок и даже смерть. Загрязненная Спирулина может быть особенно опасной для детей. NIH рекомендует исследовать источник спирулины в добавках, чтобы убедиться, что они выращиваются в безопасных условиях и проверены на токсины.

    Согласно NIH, людям с определенными аутоиммунными заболеваниями следует избегать приема добавок Spirulina . Поскольку спирулина усиливает иммунную систему, добавки спирулины могут ухудшить симптомы рассеянного склероза (РС), волчанки (системная красная волчанка, СКВ), ревматоидного артрита и других состояний, связанных с гиперактивностью иммунной системы.По той же причине Spirulina может ослаблять действие иммунодепрессантов, которые часто назначают для лечения аутоиммунных состояний и предотвращения отторжения трансплантатов органов. Спирулина может также влиять на лекарства, замедляющие свертывание крови, в том числе разжижающие кровь, такие как варфарин, а также нестероидные противовоспалительные (НПВП) обезболивающие. Сочетание Spirulina с травяными добавками, замедляющими свертывание крови, может увеличить риск кровотечения.По данным NIH, такие травы включают гвоздику, даншен, чеснок, имбирь, гинкго, женьшень и куркуму.

    Беременным или кормящим женщинам следует избегать употребления Spirulina , поскольку исследования безопасности в этой группе отсутствуют. Людям с генетическим заболеванием фенилкетонурией также следует избегать употребления Spirulina , поскольку это может ухудшить их состояние, согласно NIH. Поскольку исследований для установления безопасного диапазона доз спирулина недостаточно, лучше проконсультироваться с врачом и следовать инструкциям по всем добавкам, чтобы избежать небезопасных доз.

    Дополнительная информация от Джесси Салай, автора Live Science.

    Дополнительные ресурсы

    Исследовательские статьи, журналы, авторы, подписчики, издатели

    Как крупный международный издатель академических и исследовательских журналов Science Alert издает и разрабатывает названия в партнерстве с самыми престижные научные общества и издатели.Наша цель заключается в том, чтобы максимально широко использовать качественные исследования. аудитория.
    Мы прилагаем все усилия, чтобы поддержать исследователей которые публикуют в наших журналах. Есть масса информации здесь, чтобы помочь вам публиковаться вместе с нами, а также ценные услуги для авторов, которые уже публиковались у нас.
    2021 цены уже доступны. Ты может получить личную / институциональную подписку перечисленных журналы прямо из Science Alert. В качестве альтернативы вы возможно, пожелает связаться с выбранным вами агентством по подписке. Направляйте заказы, платежи и запросы в службу поддержки. в службу поддержки клиентов журнала в Science Alert.
    Science Alert гордится своей тесные и прозрачные отношения с обществом. В виде некоммерческий издатель, мы стремимся к самым широким возможное распространение публикуемых нами материалов и на предоставление услуг высочайшего качества нашим издательские партнеры.
    Здесь вы найдете ответы на наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ), которые мы получили по электронной почте или через контактную форму в Интернете.В зависимости от характера вопросов мы разделили часто задаваемые вопросы на разные категории.
    Азиатский индекс научного цитирования (ASCI) стремится предоставить авторитетный, надежный и значимая информация по освещению наиболее важных и влиятельные журналы для удовлетворения потребностей мировых научное сообщество.База данных ASCI также предоставляет ссылку к полнотекстовым статьям до более чем 25000 записей с ссылка на цитированные ссылки.

    Биомасса и пищевая ценность спирулины (Arthrospira fusiformis), культивируемой в рентабельной среде | Annals of Microbiology

    Microalgae

    Штамм Arthrospira fusiformis , использованный в этом исследовании, был получен из исходной культуры, содержащейся в Институте морских наук Университета Дар-эс-Салама, Танзания.Культура была ранее выделена из образцов водорослей, собранных в озере Большая Момела, Танзания (Mulokozi, 2016). В институте культуру поддерживали в колбах Эрленмейера на 2000 мл в среде Заррука на открытом воздухе. Перед началом этого исследования культуру проверяли под микроскопом на предмет обнаружения загрязнения и очищали путем повышения pH и методов серийного разбавления для получения культуры однолистных водорослей, хотя она не достигла аксенических условий.

    Состав недорогой среды с удобрением NPK

    Низкозатратная среда, называемая LCMA, была приготовлена ​​путем смешивания четырех ингредиентов (таблица 1).Все ингредиенты для LCMA, кроме раствора микроэлементов, являются коммерческими и доступны на месте. Основные элементы (азот, фосфор и калий) для роста спирулины в среде LCMA были из комплексного удобрения NPK10-20-20, распространенного и хорошо известного удобрения для выращивания сельскохозяйственных культур. NPK 10-20-20 - гранулированный и водорастворимый продукт, состоящий из 10% аммиачного азота (NH 3 -N), 20% пентаоксида фосфора (P 2 O 5 ) и 20% оксида калия ( K 2 O) со следами серы.Бикарбонат натрия добавляли в среду со спирулиной в качестве источника углерода, в то время как хлорид натрия служил хлоридом для идеальной солености среды. Микроэлементы необходимы для правильного роста спирулины. NPK10-20-20 является рентабельным и легко доступен в магазинах сельскохозяйственных ресурсов, тогда как 1 кг стоит всего 2000 танзанийских шиллингов (≈ 1 доллар США).

    Таблица 1 Химический состав сред LCMA и Заррука, используемых для производства биомассы спирулины (Майкл и др., 2018)

    Инокуляция и культивирование спирулины

    В таблице 1 показаны химические вещества и состав питательных сред, использованных в эксперименте.Ингредиенты аналитической степени чистоты для Заррука были приобретены у поставщика лабораторного оборудования и химикатов на Занзибаре (Zan-Lab Equip.), А удобрение NPK10-20-20 было получено у официального дилера фермеров, выращивающих сельскохозяйственные ресурсы, в Дар-эс-Саламе, Танзания. Спирулину культивировали в сформулированной недорогой среде (LCMA) и стандартной среде, известной как Zarrouk, и результаты биомассы и биохимического состава сравнивали между двумя средами. Эксперимент проводился в течение 28 дней в камере для выращивания, расположенной на факультете ботаники Университета Дар-эс-Салама.Для каждого Zarrouk и LCMA были установлены три аквариума вместимостью 10 л, засеянные 100 мл культуры спирулины (0,038 г сухой биомассы) и 1900 мл среды. Культуру инкубировали при температуре от 28 до 30 ° C при непрерывном освещении белыми светоизлучающими диодами (СИД), обеспечивающими интенсивность света 4,5 клюкс на поверхности сосудов и фотопериод 12/12 ч цикла свет / темнота. Регистрировали pH культуры перед посевом. Культуру непрерывно перемешивали с помощью аэраторов, закрепленных на воздушном насосе, чтобы предотвратить образование комков.Интенсивность света измеряли с помощью люксметра (Testo 540 AG, Германия), а pH - с помощью pH-метра (h296107 HANNA, Италия).

    Продуктивность спирулины

    Продуктивность определяли путем измерения сухой массы, содержания хлорофилла и оптической плотности (OD) через определенные интервалы времени. Процентное значение продуктивности (OD и сухой вес вместе) рассчитывали, умножая соотношение суточной продуктивности и исходной биомассы на 100. Сухой вес определяли еженедельно путем фильтрации 100-миллилитрового образца культуры через высушенный предварительно взвешенный Whatman GF. / C фильтр No.1 лист бумаги (11 мкм, диаметр 80 мм). Отфильтрованную биомассу промывали дистиллированной водой для удаления адсорбированных солей, сушили в печи при 60 ° C в течение ночи и затем оставляли охлаждаться. Затем взвешивали фильтровальную бумагу, содержащую сухую спирулину (SHIMADZU AVU 220), и разница в весе между первым (свежим) и последним (сухим) представляла собой сухой вес, который выражали как вес на объем (г / 100 мл).

    Оптическую плотность определяли с интервалами в 3 дня при длине волны 680 нм с помощью спектрофотометра УФ-видимого диапазона (Jenway 6305) и кюветы с длиной оптического пути 10 мм.Общее содержание хлорофилла в биомассе спирулины определяли спектрофотометрически после экстракции ацетоном и диэтиловым эфиром согласно Quarmby and Allen (1989). Вкратце, точно навески 0,1 г сухой измельченной спирулины растворяли в 30 мл водного ацетона (85% об. / Об.), Замораживали в течение ночи, чтобы позволить клеточным мембранам разорваться, и экстрагировали пигменты. Экстрагированный образец фильтровали, гомогенизировали и аликвоту фильтрата (25 мл) переносили в делительную воронку. К аликвоте добавляли 50 мл диэтилового эфира для дальнейшей экстракции неполярных пигментов и добавляли воду до тех пор, пока пигменты хлорофилла не переходили в эфирный слой.Эфирную фазу переносили в мерную колбу и добавляли безводный сульфат натрия (Na 2 SO 4 ) для сушки воды. Поглощение эфира, содержащего хлорофилл, измеряли при длинах волн 660 нм и 643 нм с использованием спектрофотометра УФ-видимого диапазона (Jenway 6305) и кюветы с длиной пути 10 мм. Затем состав хлорофилла в биомассе спирулины был рассчитан по следующим уравнениям:

    $$ \ mathrm {Total} \ \ mathrm {хлорофилл} \ \ left (\% \ right) = \ frac {\ mathrm {C} \ \ left (\ mathrm {mg} / \ mathrm {l} \ right) \ times \ mathrm {ether} \ \ mathrm {aliquot} \ \ left (\ mathrm {ml} \ right) \ times \ mathrm {ацетон} \ \ mathrm {извлечение} \ \ left (\ mathrm {ml} \ right)} {10 ^ 4 \ times \ mathrm {ацетон} \ \ mathrm {aliquot} \ \ left (\ mathrm {ml} \ right) \ раз \ mathrm {sample} \ \ mathrm {weight} \ \ left (\ mathrm {g} \ right)} $$

    , тогда как C = хлорофиллы в растворе эфира = 7.12 × OD660 + 16,8 × OD643: OD, оптическая плотность.

    Приблизительный анализ

    Приблизительный анализ был проведен для оценки влажности, сырого протеина, сырых липидов, клетчатки, растворимых углеводов, золы и усвояемой энергии в биомассе спирулины. Анализ влажности проводился в соответствии с процедурой, описанной Quarmby и Allen (1989). Содержание влаги определяли сушкой в ​​печи свежей биомассы спирулины при 60 ° C в течение ночи; потеря веса в процентах после сушки приходилась на влажную часть спирулины.Что касается сырого протеина, то для определения концентрации общего азота в биомассе спирулины использовали полумикронное расщепление по Кьельдалю с последующим колориметрическим методом индофенолового синего (Emteryd 1989; Quarmby and Allen 1989). Затем рассчитывали процент сырого протеина, умножая концентрацию органического азота на коэффициент 6,25.

    Сырой липид в сухой биомассе спирулины был проанализирован в соответствии с Bligh and Dyer (1959). Это включало добавление смеси органических растворителей, содержащей хлороформ, метанол и воду в соотношении 1: 2: 0.8 в полиэтиленовый флакон, содержащий 5 г порошка спирулины. Смесь гомогенизировали в атмосфере азота без кислорода и оставляли отстаиваться перед добавлением хлороформа и воды, чтобы получилось соотношение 2: 2: 1,8. После экстракции фильтрат переносили в градуированную делительную воронку и отмечали объем слоя хлороформа, который содержит липид. Верхний спиртовой слой (метанол / вода) отбрасывали. Хлороформ упаривали в вакууме на роторном испарителе (Heidolph, Германия) при температуре 40 ° C.Остаток сушили в печи и взвешивали, и процент общих липидов рассчитывали по следующей формуле:

    $$ \ mathrm {Total} \ \ mathrm {lipids} \ \ left (\% \ right) = \ frac { \ mathrm {остаток} \ \ mathrm {вес} \ \ left (\ mathrm {g} \ right) \ times \ mathrm {volume} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {хлороформ} \ \ mathrm {слой} \ \ left (\ mathrm {ml} \ right) \ times 100} {\ mathrm {Aliquot} \ \ left (\ mathrm {ml} \ right) \ times \ mathrm {sample} \ \ mathrm {weight} \ \ left (\ mathrm {g} \ right)} $$

    Общий растворимый углевод (СНО) экстрагировали горячей водой и калориметрическими процедурами, описанными Алленом (1989).Вкратце, 1 г порошка спирулины отвешивали в колбу Эрленмейера на 100 мл и добавляли 30 мл дистиллированной воды. Колбу нагревали до кипения воды в течение 2 ч; после этого содержимое фильтровали с использованием бумаги Whatman filter No. 1. Концентрацию углеводов определяли путем считывания оптической плотности при 625 нм на спектрофотометре после добавления антронового реагента к фильтрату. Неочищенное волокно анализировали с помощью кислотного гидролиза с последующим методом щелочной экстракции, при котором вес волокна определяли гравиметрически (Quarmby and Allen 1989; AOAC 1999).Вкратце, 1 г порошка спирулины взвешивали в химическом стакане из пирекса и добавляли в кипящую серную кислоту (1,25% об. / Об.). Смесь промывали кипящей водой для удаления кислоты и затем добавляли 1,25% гидроксид натрия для экстракции. Раствор щелочи удаляли с волокна с помощью всасывающего насоса. Волокно промывали кипяченой водой, а затем сушили в печи при 105 ° C в течение 3 часов. Затем вес волокна в спирулине был получен гравиметрически. Общее количество золы в биомассе спирулины определяли сжиганием сухого образца при 550 ° C в муфельной печи в течение 2 часов.

    Определение усвояемой энергии

    Общая усвояемая энергия в образцах спирулины была определена путем добавления трех источников энергии, то есть сырого протеина, углеводов и липидов, согласно Шароба (2014), по следующей формуле:

    $$ \ mathrm {Total} \ \ mathrm {энергия} \ \ left (\ mathrm {kcal} / 100 \ \ mathrm {g} \ right) = \ left [\ left (\% \ mathrm {углевод} \ times 4 \ right) ) + \ left (\% \ mathrm {протеин} \ times 4 \ right) + \ left (\% \ mathrm {fat} \ times 9 \ right) \ right] $$

    Определение мультиминералов

    концентрации макроэлементов (кальций, калий, натрий и магний) и микроэлементов (марганец, цинк и железо) в биомассе спирулины определяли методом кислотного окисления, как описано Emteryd (1989) и Girmshaw et al.(1989). Порошкообразный образец спирулины (0,1 г) растворяли в смеси 1 мл перхлорноватой кислоты (HClO 4 ) и 5 ​​мл азотной кислоты (HNO 3 ) в соотношении 1: 5. Образец переваривали при 120 ° C до тех пор, пока он не стал бесцветным, а объем уменьшился до 1 мл. Объем доводили до 100 мл дистиллированной водой, а концентрацию отдельных минералов определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра (AA240 Varian, США).

    Приготовление экстракта спирулины для анализа на витамины

    Экстракт готовили путем замачивания 0.5 г сухой измельченной биомассы спирулины в конической колбе, содержащей 100 мл 95% этанола. Образец непрерывно перемешивали для обеспечения полной экстракции. Экстракт центрифугировали 10 мин, затем фильтровали через фильтровальную бумагу Whatman № 1. Этанол выпаривали из надосадочной жидкости на роторном испарителе (Gmbh & Co.KG, Германия) при пониженном давлении и температуре 40 ° C. Полученный экстракт хранили в холодильнике при 4 ° C до дальнейших анализов.

    Определение содержания витаминов

    Спирулина - богатый источник витаминов группы B и других потенциальных витаминов, которые необходимы организму животных для нормального роста и здоровья.Концентрации комплекса витамина B, присутствующего в экстрактах спирулины для сред LCMA и Zarrouk, определяли методом Rajput et al. (2011). В этом методе рабочий раствор для стандартных образцов витаминов и спирулины готовили путем растворения известного веса стандартного витамина и экстрактов в известном объеме дистиллированной воды (разбавителя) в мерной колбе. Витамины B1, B2, B3, B6 и B12 определяли из исходных растворов рибофлавина, никотинамида, гидрохлорида пиридоксина и цианокабаламина соответственно.Поглощение рабочих растворов, образцов спирулины и холостого опыта измеряли при 430 нм для витамина B1, 444 нм для витамина B2, 450 нм для витамина B3, 650 нм для витамина B6 и 530 нм для витамина B12 с использованием УФ-видимого диапазона. спектрофотометр (Jenway 6305).

    Концентрация витамина Е определялась по калибровочной кривой, построенной с использованием раствора α-токоферола по методу Рутковского и Гжегорчика (2007). Вкратце, 1 мл спиртового экстракта спирулины наливали в пробирку, центрифугировали при 1500 rcf в течение 1 мин и 0 ° C.Собирают 5 мл супернатанта. К супернатанту добавляли 0,25 мл батофенантролина (6,02 нМ), затем 0,25 мл хлорида железа (FeCl 3 ) и 0,25 мл фосфорной кислоты (H 3 PO), затем перемешивали на вортексе. Оптическую плотность полученной смеси растворов измеряли с помощью спектрофотометра в УФ-видимой области при 539 нм, и концентрацию витамина Е в экстрактах спирулины выражали в МЕ.

    Концентрацию витамина К в экстракте спирулины определяли спектрофотометрически при 635 нм по калибровочной кривой, построенной с использованием стандарта витамина К.Процедуры приготовления стандартных растворов и растворов образцов следовали методу Ашока и Кумара (2012).

    Статистический анализ

    Все измерения были выполнены в трех экземплярах, а результаты выражены как среднее ± стандартное отклонение (SD). Статистические различия в биомассе и биохимическом составе спирулины, культивируемой в средах Заррука и LCMA, были протестированы с использованием двухвыборочного теста t программы Graph pad Instat (версия 3.06, 2003). Перед анализом данные были подвергнуты тесту на нормальность с использованием Колмогорова – Смирнова, и если данные вели себя иначе, чем нормальное распределение, использовался непараметрический тест, такой как критерий Манна – Уитни.

    Фикобилипротеины спирулины в качестве пищевых компонентов и дополнений

    Огромное количество исследований in vitro и in vivo , опубликованных за последние несколько десятилетий, выявили потенциально полезные эффекты спирулины на здоровье человека. Польза для здоровья в основном обусловлена ​​антиоксидантным действием водорослей в целом или их отдельных ингредиентов, таких как фикобилипротеины (Раздел 2). Более того, присутствие значительных количеств GLA, сульфатированного полисахарида (кальций спирулин) и сульфолипидов дополнительно способствует укреплению здоровья у Spirulina [3].

    Некоторые продукты из высушенной биомассы из Spirulina классифицированы Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) как «общепризнанные как безопасные» (GRAS). Рекомендуемая доза для взрослых обычно находится в диапазоне 3–10 г Spirulina в день, в то время как максимальная суточная доза не должна превышать 30 г [3]. Обширные исследования безопасности Spirulina не показали присутствия цианобактериальных токсинов [1]. Спирулина Производство требует использования высококачественных питательных веществ и точного определения тяжелых металлов в питательной среде, а также в биомассе.Анализ тяжелых металлов коммерческих продуктов Spirulina не выявил превышения нормативных уровней [2]. Тем не менее, при выращивании Spirulina следует уделять большое внимание предотвращению загрязнения тяжелыми металлами или другими цианобактериями, способными продуцировать токсины.

    \ n

    2. Фикобилипротеины

    \ n

    Фикобилипротеины - это фотосинтетические антенные пигменты цианобактерий, красных и криптофитных водорослей, которые эффективно собирают световую энергию, которая впоследствии передается хлорофиллам во время фотосинтеза.Таким образом, фикобилипротеины вносят значительный вклад в глобальный фотосинтез. Фикобилипротеины - это глубоко окрашенные, высоко флуоресцентные и водорастворимые белки с высокой склонностью к образованию олигомеров (гексамеров), которые составляют строительные блоки внемембранного антенного комплекса, фикобилисом. Его интенсивный цвет возникает из-за ковалентно связанных линейных тетрапиррольных хромофоров (фикобилинов) через тиоэфирные связи с остатками цистеина [4].

    \ n

    Фикобилины производятся метаболизмом гема.Гем синтезируется из протогема IX феррохелатазой. Затем гемоксигеназа расщепляет гем и получается биливердин IXα. Биливердин IXα восстанавливается ферредоксин-зависимыми билинредуктазами с получением фикобилинов. Заключительным этапом биосинтеза фикобилипротеинов является ковалентное присоединение хромофоров билина к апопротеинам, катализируемое лиазами фикобилипротеинов. Медленное спонтанное in vitro прикрепление тетрапиррольных хромофоров к апопротеинам имеет низкую точность и получается смесь продуктов окисления [5].

    \ n

    Спирулина продуцирует два фикобилипротеина: C-фикоцианин (C-PC) в качестве основного пигмента и аллофикоцианин (APC), который присутствует в гораздо меньших количествах, примерно в соотношении 10: 1 [3]. Уровень C-фикоцианина варьируется в зависимости от условий выращивания и может составлять до 20% от сухой массы Spirulina [6]. C-фикоцианин и APC являются гомологичными белками и оба связывают хромофор фикоцианобилина (PCB) [7, 8]. Присутствие третьего фикобилипротеина, красного фикоэритрина, в Arthrospira platensis является предметом споров.В то время как некоторые исследования показали, что Spirulina продуцирует небольшое количество фикоэритрина, другие исследования не обнаружили фикоэритрина в Spirulina [9].

    \ n \ n

    2.1. Структура и физико-химические свойства C-фикоцианина и фикоцианобилина

    \ n

    C-фикоцианин (регистрационный номер CAS 11016-15-2) является водорастворимым, интенсивным синим белком с сильной флуоресценцией. Это гетеродимер, состоящий из α- (~ 18 кДа) и β-субъединиц (~ 19 кДа), которые образуют мономеры αβ, а затем агрегируют в триммеры (αβ) 3 и гексамеры (αβ) 6 .Форма гексамера представляет собой функциональную единицу фикобилисом. C-фикоцианин представляет собой α-геликоидный белок с одним четко определенным доменом (подобным глобинам), наблюдаемым в трехмерной структуре обеих цепей. Цвет и интенсивная флуоресценция C-PC возникает из PCB, ковалентно присоединенного к Cys-84 α-субъединиц, в то время как β-субъединица связывает две молекулы PCB через остатки Cys-82 и Cys-153 [8]. Аллофикоцианин имеет такую ​​же структуру и физико-химические свойства, что и C-PC. В отличие от C-PC, β-субъединица APC связывает только одну молекулу PCB (по Cys-84) [7, 8].Аминокислотные различия фикоцианинов между видами цианобактерий и красных водорослей очень незначительны [10].

    \ n

    Спектр поглощения видимого света исходного C-PC имеет ярко выраженный специфический пик при 620 нм, возникающий из-за связанного ПХБ. Фикоцианобилин имеет молекулярную массу 586,7 г / моль и характерный спектр флуоресценции с пиком эмиссии при 640 нм. Спектры свободного ПХБ отличаются от спектров нативного белка по интенсивности и форме полос поглощения и излучения [11]. Хромофор билина - очень чувствительный индикатор конформационного состояния белка, позволяющий контролировать денатурацию / ренатурацию C-PC стандартными спектроскопическими методами.Термическая денатурация C-PC вызывает сдвиг максимума поглощения с 620 до 600 нм со значительным снижением оптической плотности белка (интенсивности окраски) и флуоресценции [12]. Изменения конформации ПХБ при денатурации вызывают эти явления: хромофор в нативном белке имеет растянутую конформацию, в то время как денатурация изменяет конформацию ПХБ на циклическую, аналогичную свободному хромофору [13].

    \ n \ n
    2.1.1. Производство, выделение и очистка C-фикоцианина и фикоцианобилина
    \ n

    Благодаря высокому содержанию белка (C-PC), а также большой доступности, культура Arthrospira platensis является предпочтительной для производства C-PC. Spirulina Для роста необходимы сухие, жаркие и солнечные климатические условия [14]. Фотоавтотрофное производство Spirulina - это открытый метод, используемый для коммерческого производства C-PC в тропических и субтропических регионах, в открытых водоемах и водостоках. В миксотрофном производстве культивирование спирулины проводят в закрытом реакторе с добавлением глюкозы, что дает более высокое количество C-PC. Спирулина может расти даже гетеротрофно, но в этом случае получается небольшой выход пигментов [10].Наличие ковалентно присоединенного хромофора делает рекомбинантное производство C-PC более сложным по сравнению с другими белками. Полный синтез C-PC зависит не только от совместной экспрессии α- и β-цепей, но также от параллельного синтеза PCB и его ковалентного присоединения к белку [15].

    \ n

    Решающими параметрами для производства C-PC являются условия освещения (световой спектр, качество, интенсивность и цикл), климатические условия (pH и температура) и тип среды. Их стратегии оптимизации рассмотрены в [16] с более высокой производительностью в закрытых биореакторных системах, чем в открытых прудах.Использование сельскохозяйственных отходов для замены синтетических химикатов в средах для выращивания водорослей также может иметь экологические последствия.

    \ n

    Выделение C-PC с высоким выходом требует эффективного процесса экстракции. Существует несколько эффективных подходов, используемых для экстракции C-PC: замораживание и оттаивание, гомогенизация ступкой и пестиком, обработка ультразвуком, гомогенизация под высоким давлением, осмотический шок (с использованием дистиллированной воды), кислотная обработка, ферментативная обработка (лизоцимом), экстракция органическими растворителями, и т.п.[17]. Потенциальное применение C-PC в медицине или в исследовательских целях (в качестве флуоресцентной метки) требует его высокой чистоты. Чистота C-PC оценивается с использованием отношения оптической плотности при 620 и 280 нм (A 620 / A 280 ). Препараты C-PC с A 620 / A 280 более 0,7 считаются пищевыми, тогда как препараты с A 280 / A 280 более 3,9 и 4 имеют реактивную и аналитическую чистоту соответственно [ 14]. Цена на С-фикоцианин сильно зависит от его чистоты и составляет от 200 до 2 долларов.2 миллиона за килограмм. В многочисленных различных процедурах очистки C-PC (обычно после осаждения белка сульфатом аммония) используется одна или несколько хроматографических стадий (ионообменная хроматография, гидрофобная хроматография, гель-фильтрация, хроматография с гидроксиапатитом и адсорбционная хроматография в расширенном слое) или двухфазная водная экстракция. [10]. Изменение условий освещения во время культивирования Spirulina (синий и красный свет по сравнению с нормальным ) может увеличить выход и чистоту C-PC [18].

    \ n

    Выделение фикоцианобилина (CAS 20298-86-6) требует расщепления тиоэфирной связи между апопротеином и хромофором билина путем кислотного гидролиза, ферментативного расщепления или рефлюкса спирта. Наиболее распространенной процедурой отщепления ПХБ от C-PC по-прежнему является обычное кипячение с обратным холодильником в метаноле, продолжающееся до 16 часов [10]. Выполнение этанолиза в герметичном сосуде при 120 ° C сокращает время реакции до 30 минут, а полученный ПХБ имеет более высокую чистоту по сравнению с обычным методом кипячения с обратным холодильником [17].Фикоцианобилин можно продуцировать в клетках млекопитающих с помощью метаболической инженерии, вводя гены гемоксигеназы-1 и ПХБ: ферродоксин оксидоредуктазы, с одновременным подавлением биливердинредуктазы А для предотвращения восстановления ПХБ до фикоцианорубина [19].

    \ n \ n \ n \ n

    3. Пищевые применения C-фикоцианина и фикоцианобилина

    \ n \ n

    3.1. Стабильность и технологии для повышения стабильности

    \ n

    Натуральные пищевые красители часто чувствительны к теплу, свету, кислороду, кислой среде и воздействию окислителей, таких как аскорбиновая кислота и следовые ионы металлов.Вообще говоря, природный C-PC не является особенно стабильным белком. Было обнаружено, что он неустойчив к нагреванию и свету в водном растворе. Наличие светочувствительной ПХБ делает C-PC чувствительным к свету и склонным к свободнорадикальному окислению [20]. Оптимальный диапазон pH для C-PC составляет 5,0–6,0 [21], и он нерастворим в кислом растворе (pH 3) [22]. Критическая температура для стабильности C-PC составляет 47 ° C с резким падением значений периода полужизни белка выше этой температуры. При 50 ° C раствор C-PC показал максимальную стабильность при pH 6.0, а при 60 ° C максимальная стабильность белка была при pH 5,5 [23]. Воздействие света 3 × 10 5 люкс в течение 24 часов в водном растворе при pH 5 и 7 вызвало ~ 80% его разложения [22]. Следовательно, хотя C-PC имеет высокий потенциал для применения в пищевой промышленности, биотехнологии и медицине, проблема стабильности является одним из ограничивающих факторов для его успешного применения.

    \ n

    Растет количество исследований, посвященных разработке методов повышения стабильности C-PC / PCB и расширению их применения в различных пищевых системах.Добавление 20% глюкозы, 20% сахарозы или 2,5% хлорида натрия считалось подходящим для продления стабильности экстракта C-PC [23]. Натуральный протеиновый сшивающий агент метилглиоксаль существенно не стабилизирует C-PC, тогда как добавление меда или высокая концентрация сахаров значительно снижает термическое разложение протеина. После стерилизации (80 и 100 ° C) фруктозных сиропов смесью C-PC и желтого пигмента Carthamus tinctorius сиропы остаются прозрачными с лишь частичным ухудшением синего цвета даже после 2 месяцев хранения [6].Скорость термического разложения C-PC снижалась в присутствии бензойной кислоты, затем лимонной кислоты и сахарозы, в то время как хлорид кальция и аскорбиновая кислота поддерживали наименьшую стабильность белка по сравнению с другими изученными пищевыми консервантами [24]. После солюбилизации в обратных мицеллах C-PC, внедренный в структурированный межфазный водный слой, был защищен от процессов обесцвечивания, что отражалось в стабильных спектральных параметрах белка, пока микроэмульсия была стабильной [25].Включение C-PC в нановолокна полиэтиленоксида или добавление сорбита (50%) и глюкозы (20%) увеличивало термостабильность белка, учитывая его почти вдвое увеличенный период полураспада [26]. С-фикоцианин, включенный в полисахаридные шарики, такие как микрокапсулы альгината / хитозана и альгинатные микросферы, проявлял большую антиоксидантную активность и термостабильность. Эти шарики устойчивы в моделированной желудочной жидкости, в то время как быстро высвобождают C-PC в моделированной кишечной жидкости [27]. Добавление анионного и ферментированного пектина свеклы увеличивало стабильность цвета экстракта C-PC при нагревании (65 ° C) и замедляло его разложение и потерю цвета протеазами, такими как алкалаза 2.4 л, папаин и бромелайн [28]. C-фикоцианин, стабилизированный поперечным сшиванием его субъединиц формальдегидом, проявлял те же спектроскопические (абсорбционные / флуоресцентные) свойства, что и нативный белок, и показал адекватное энергетическое связывание после опосредованной глутаральдегидом конъюгации с R-фикоэритрином [29].

    \ n \ n \ n

    3.2. Безопасность и биодоступность

    \ n

    Многочисленные токсикологические исследования, такие как острая, субхроническая, хроническая, мутагенная, тератогенная токсичность / токсичность для развития, канцерогенность и тесты для нескольких поколений / репродукции, подтвердили превосходный профиль безопасности Arthrospira platensis и Arthrospira maxima (оценка класса A экспертным комитетом по информации о пищевых добавках Фармакопейной конвенции США).Они сыграли первостепенную роль в определении того, что водные экстракты Spirulina или C-PC также безопасны. Сообщалось только об очень редких, единичных случаях нежелательных явлений, связанных с употреблением Spirulina [30].

    \ n

    Desert Lake Technologies, LLC получила уведомление GRAS в 2012 году о своем продукте CyaninPlus ™ в соответствии с разделом 201 (s) Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах. Это водный экстракт Spirulina platensis или Spirulina maxima , предназначенный для использования в качестве ингредиента в пище в количестве до 250 мг на порцию, что эквивалентно примерно 125 мг C-PC.

    \ n

    В моделях на животных C-PC обладает низкой токсичностью и отсутствием побочных эффектов. Например, в исследовании острой пероральной токсичности измеренные значения LD 50 были оценены как более 3 г / кг для крыс и мышей, без смертности даже при самой высокой дозе C-PC из протестированных Arthrospira maxima (3 г / кг оп). Никаких изменений в поведении, гистопатологии или влиянии на массу тела не наблюдалось [31]. Кроме того, исследование острой и субхронической пероральной токсичности показало, что C-PC (выделенный из Spirulina platensis ) в высоких концентрациях [0.25–5,0 г / кг массы тела (мас. / Мас.)] Не вызывало никаких симптомов токсичности или гибели крыс-альбиносов [32]. В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании на людях использовалась высокая доза обогащенного C-PC водного экстракта из Spirulina platensis , что эквивалентно ~ 1 г фикоцианина в день (самая высокая доза, признанная FDA США безопасной) , через 2 недели продемонстрировал безопасность в отношении антикоагулянтной активности и маркеров статуса активации тромбоцитов, но снизил уровни аспартаттрансаминазы и аланинтрансаминазы в сочетании с быстрым и надежным облегчением хронической боли [33].В отличие от раковых клеток, C-PC нетоксичен для нормальных клеток, например, тромбоцитов и эритроцитов [34]. Хотя Spirulina не считается источником аллергенов, имеется один отчет о случае, описывающий анафилаксию, вызванную C-PC [35]. В заключение, исследования на животных и клинические научные исследования подтверждают, что Spirulina и C-PC, его самый распространенный органический компонент, безопасны для потребления человеком, что подтверждается их более чем 1000-летним использованием в рационе.

    \ n

    Биодоступность - это термин, используемый для описания того, какое количество питательных веществ легко усваивается организмом и поэтому может оказывать активное действие. Спирулина - чрезвычайно легкоусвояемая, высококалорийная, но низкокалорийная и обезжиренная натуральная пища. Многие исследования продемонстрировали in vivo эффекты перорального введения спирулины или C-PC [1, 2, 3]. Наша исследовательская группа показала, что C-PC быстро переваривается пепсином в имитированной желудочной жидкости, высвобождая хромопептиды, различающиеся по размеру 2–13 аминокислотных остатков. Высвобожденные хромопептиды обладали значительной антиоксидантной активностью и хелатирующими свойствами металлов, при этом цитотоксическое действие на линии раковых клеток положительно коррелировало с их антиоксидантной способностью, причем часть хромофора была наиболее ответственна за эти эффекты [36].В литературе нет данных, касающихся транспорта пептидов, производных ПК, или ПХБ из желудочно-кишечного тракта в кровоток. Наши предыдущие исследования продемонстрировали, что ПХБ связывается с человеческим сывороточным альбумином (HSA) с высоким сродством (2.2 × 10 6 M -1 ) [37] и стабилизирует структуру белка [38], предполагая, что в циркулирующей крови HSA, скорее всего, транспортирует ПХБ в тканях, как и другие биологически активные вещества пищевого происхождения. Многие исследования наблюдали in vitro эффекты C-PC в культуре клеток, но расположение белка внутри клеток является спорным, и до сих пор неизвестно, требуется ли C-PC транспортный белок-носитель для проникновения в клетки.Для доставки в кожу и защиты от повреждения окислительным стрессом C-PC характеризуется пониженной биодоступностью из-за его высокой молекулярной массы, и поэтому он инкапсулирован в гиалуросомы в качестве носителя [39].

    \ n \ n \ n

    3.3. Взаимодействие с компонентами пищевой матрицы

    \ n

    Помимо своей чувствительности к свету, теплу и окислителям, натуральные пищевые красители склонны взаимодействовать с другими пищевыми ингредиентами, особенно если они несут белковый компонент, такой как C-PC. Несколько исследований показали, что и C-PC, и PCB связываются с компонентами пищевого матрикса, такими как белки, лектины, сахариды, липиды и полифенолы [40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47].

    \ n

    C-фикоцианин нековалентно связывается с бычьим сывороточным альбумином (BSA) с константой связывания 6,8 × 10 5 M -1 и n = 1,2, как определено по тушению флуоресценции BSA. FT-IR и синхронная флуоресцентная спектроскопия подтвердили, что конформация BSA подвергалась влиянию взаимодействия с C-PC [40]. В недавнем исследовании мы обнаружили, что ПХБ также взаимодействуют с БСА, демонстрируя связывание с высоким сродством ( K a = 2 × 10 6 M -1 ), определяемое тушением флуоресценции белка и термофорезом на микроуровне.Два сайта связывания были обнаружены на BSA, в междоменной щели и в субдомене IB, со стереоселективным связыванием конформера пигмента P с белком. Хотя комплексообразование частично маскировало антиоксидантные свойства ПХБ и БСА, был обнаружен взаимный защитный эффект против окисления, индуцированного свободными радикалами [41]. Кроме того, связывание ПХБ с основным белком сыворотки β-лактоглобулином изменяет его вторичную и третичную структуру, вызывая более высокую устойчивость к перевариванию пепсином и панкреатином [42].

    \ n

    C-фикоцианин также взаимодействует с лектинами пищевого происхождения. Jacalin, опухолеспецифический лектин от cempedak, связывает C-PC специфически углеводно-независимым образом и с большей аффинностью, чем с порфиринами. Паттерн связывания включает как ионные, так и гидрофобные взаимодействия и более одного сайта контакта [43]. Конканавалин А и агглютинин арахиса также могут взаимодействовать с C-PC, хотя природа взаимодействия явно отличается от таковой для джакалина. Лектины бобовых связывают C-PC через два различных сайта , и это связывание слабее в присутствии их специфических углеводных лигандов.Поэтому лектины предлагаются в качестве полезных носителей для адресной доставки C-PC в фотодинамической терапии [44].

    \ n

    Хорошо известный криопротекторный дисахарид трегалоза взаимодействует с C-PC и снижает внутреннюю динамику белка, замедляя молекулярные движения, ответственные за его развертывание и денатурацию [45]. Хотя было обнаружено, что C-PC взаимодействует с липидами на границе раздела воздух-вода, окисление моногалактозилдиацилглицерина не может быть предотвращено введением молекул C-PC на границе раздела липид-вода [46].Недавно было запатентовано образование комплекса между фрагментами C-PC и полифенолами с целью получения более стабильного синего цвета для применения в пищевых продуктах, кормах, косметических и фармацевтических продуктах [47].

    \ n \ n \ n

    3.4. Благоприятные для здоровья эффекты

    \ n

    Значительная часть свойств биоактивности Spirulina связана с выраженной антиоксидантной способностью C-PC, в основном связанной с его хромофорной составляющей (PCB) (см. Ниже). Этот фикобилипротеин доказал (не) зависимые терапевтические эффекты, такие как противоопухолевое, противовоспалительное и противомикробное действие, функция усиления иммунитета, защита печени и почек, среди прочего.Эти преимущества были предметом многих недавних отличных обзорных статей (например, [48]). Как потенциально безопасные и нетоксичные соединения, C-PC и PCB стали новой горячей точкой в ​​медицине. Сложные механизмы его фармакологического действия начинают полностью изучаться на молекулярном уровне. C-фикоцианин в настоящее время не используется в клинической практике, потому что положительные отчеты о состоянии здоровья не интегрированы достаточно глубоко и точно, что накладывает ограничения на его применение в качестве лекарственного средства. В противном случае хитосомы, инкапсулированные в C-PC, способные сохранять стабильность белка в желудочно-кишечном тракте и с повышенной эффективностью, находятся в стадии разработки [49].

    \ n

    Фикоцианобилин является мощным ингибитором некоторых изоформ НАДФН-оксидазы, вероятно, потому, что в клетках млекопитающих он быстро восстанавливается до фикоцианорубина, близкого гомолога билирубина. Чрезмерная активность НАДФН-оксидазы вызывает окислительный стресс и, как известно, опосредует и / или усугубляет многочисленные патологические состояния [50]. In vitro , PCB способен модулировать другие важные маркеры окислительного стресса и эндотелиальной дисфункции, такие как eNOS и / или VCAM-1, а также заметно повышать регуляцию гемоксигеназы-1, ключевого фермента, ответственного за выработку сильнодействующего вещества. антиоксидант билирубин [51].

    \ n

    Подходящую клиническую дозу ПХБ еще предстоит определить. Без серийно производимого пигмента, полученного из коммерчески доступных экстрактов Spirulina , обогащенных ПХБ, биоинженерных организмов или химически синтезированного пигмента, употребление целого Spirulina по-прежнему является наименее дорогим способом получить пользу от этого фитонутриента. Столовая ложка порошка Spirulina (около 15 г) содержит примерно 100 мг ПХБ, суточная доза может быть эффективной [50]. Интересно, что не существует соответствующих данных об относительной абсорбции и биоэффективности свободного ПХБ или связанного со спирулиной пигмента ни для грызунов, ни для человека.

    \ n \ n
    3.4.1. Антиоксидантные свойства
    \ n

    Белки, несущие цветные простетические группы, такие как сильно конъюгированный линейный тетрапиррольный хромофор в C-PC, могут быть как источником, так и мишенью для реактивных видов в биологических системах. Чрезвычайно высокая антиоксидантная способность C-PC была однозначно установлена ​​на основании экспериментов, проведенных как в vivo, , так и в in vitro . Он не только улавливает, например, пероксильные, гидроксильные и супероксидные радикалы, но также ингибирует перекисное окисление липидов, опосредованное реактивными формами кислорода.Группа билина, по-видимому, является основной мишенью, поскольку радикал in vitro, вызванный , способствует обесцвечиванию цвета ПХБ в белке, ясно указывает на его участие в улавливании реактивных частиц [52]. Здесь будет кратко упомянут ключевой вклад структурных компонентов и различных модулирующих факторов в антиоксидантную активность C-PC, поскольку они могут влиять на полезность белка в качестве пищевой добавки и терапевтического агента.

    \ n

    C-фикоцианин является более эффективным поглотителем пероксинитрита, чем свободный ПХБ, из-за (дополнительных) взаимодействий с тирозином и остатками триптофана апопротеина [53].Различия в аминокислотном составе влияют на антиоксидантную способность C-PC. Селен-C-фикоцианин, очищенный из обогащенного Se Spirulina platensis , проявляет более сильную антиоксидантную активность по улавливанию свободных радикалов, чем стандартный белок, что объясняется включением селеноаминокислот в полипептидные цепи белка [54]. C-фикоцианин (из Spirulina fusiformis ), подвергнутый воздействию синего света, демонстрирует лучшие антиоксидантные свойства in vitro , чем белок, подвергнутый нормальному свету, из-за незначительных изменений в содержании цистеина апопротеина [55].Интересно, что билиновая группа не является основной мишенью реакции C-PC с хлорноватистой кислотой и синглетным кислородом [56].

    \ n

    C-фикоцианин генерирует гидроксильные радикалы на свету и поглощает их в темноте. Способность генерировать радикалы исчезает, но улавливание денатурированного белка значительно увеличивается, подтверждая роль фикобилиновой составляющей в улавливании. Гидролиз C-PC трипсином показал, что апопротеиновая часть также вносит значительный вклад в антиоксидантную активность [57].Денатурированный нагреванием (высушенный распылением) C-PC показывает тот же уровень активности, что и интактный белок, что важно для приготовления и использования C-PC [58]. C-фикоцианин можно клонировать и экспрессировать в Escherichia coli , чтобы снизить стоимость и время производства белка. Рекомбинантный холопротеин (α-субъединица) не только сохранил спектроскопические характеристики нативного белка, но и его биоактивные свойства, включая мощную активность по улавливанию радикалов [59]. Несмотря на то, что рекомбинантная β-субъединица апо-C-PC менее эффективна, она действует как антиоксидант и на эритроциты человека [60].Другие виды биоактивности рекомбинантных билипротеинов должны быть дополнительно изучены, чтобы обеспечить дополнительную пользу для здоровья.

    \ n \ n \ n \ n

    3.5. Пищевые красители

    \ n

    В последние десятилетия потребители становятся более образованными и осведомленными о том, что они едят, требуют чистой маркировки продуктов питания / напитков и заставляют пищевую промышленность перейти от искусственных ингредиентов и добавок к натуральным. Основные потребители ярко окрашенных продуктов питания - дети. Из-за своего малого веса они постоянно подвергаются риску превышения рекомендуемой суточной дозы (мг / кг веса) искусственных красителей.В настоящее время ведущие кондитеры перешли на натуральные красители, чтобы избежать обязательного предупреждения на этикетках о приемлемых уровнях суточного потребления красителей. Следовательно, рынок натуральных пищевых красителей значительно расширяется, и ожидается, что к 2025 году он достигнет 2,5 миллиардов долларов.

    \ n

    По сравнению с другими натуральными пигментами, натуральные синие пигменты встречаются редко, поскольку они представляют собой сложную комбинацию молекулярных свойств (таких как конъюгация с π-связями). , ароматические кольцевые системы, гетероатомы и ионные заряды) требуется для поглощения красного света (область ~ 600 нм) [61].Антоцианы являются основным источником синего цвета растений, но их цвет зависит от pH. С другой стороны, грибы и микроорганизмы производят много синих соединений в ответ на стресс или хищников, и поэтому их непредсказуемая биологическая активность ставит под сомнение их безопасность для пищевых продуктов. Ни один из обнаруженных природных синих пигментов не может достичь оттенка, блеска, яркости, молярной абсорбционной способности и стабильности Brilliant Blue FCF (Blue 1 или E133), наиболее часто используемых одобренных синтетических голубых пищевых красителей, и, соответственно, быть безопасным и экономичным [ 61].На данный момент единственными разрешенными натуральными синими пищевыми красителями являются синяя гардения (в Японии), синие антоцианы и спирулина цвета (состоящая в основном из C-PC). Хотя синяя гардения и синие антоцианы обладают большей устойчивостью к теплу и свету, чем C-PC [22], только C-PC может обеспечивать яркость, блеск и оттенок, наиболее похожие на Brilliant Blue FCF, что делает этот белок более приемлемым и обеспечивает плавное переключение. от искусственных пищевых красителей до натуральных для существующих пищевых продуктов.Трихотомин, индольный алкалоид из ягод кусаги (произрастающий в Китае и Японии), является наиболее многообещающим натуральным ярко-синим красителем из-за молярной поглощающей способности (70000 M -1 см -1 ), аналогичной Brilliant Blue FCF (134000 M ). −1 см −1 ). Ограниченные поставки ягод кусаги и низкая концентрация пигмента делают этот вариант экономически неоправданным [61]. Напротив, хотя ПХБ имеют относительно низкую молярную поглощающую способность (37900 M -1 см -1 ) [37], спирулина может производиться в огромных, почти неограниченных количествах, а высокая концентрация пигмента обеспечивает его извлечение в рентабельный способ.

    \ n

    Спрос на C-PC в качестве натурального синего пищевого красителя экспоненциально рос за последние 5 лет, особенно после утверждения FDA экстракта спирулины в качестве пищевого красителя для жевательной резинки и конфет в 2013 году, при этом рынок оценивается в более чем 50 миллионов долларов. В 2014 году его применение было расширено до глазури, мороженого и замороженных десертов, покрытий и начинок для десертов, сухих смесей и порошков для напитков, йогуртов, заварного крема, пудингов, творога, желатина, панировочных сухарей и готовых к употреблению круп.В 2015 году покрытия в пищевых добавках и фармацевтических препаратах также были одобрены, и на данный момент C-PC является единственным одобренным натуральным синим красителем в США, Европе и Азии. В Кодексе федеральных правил FDA США экстракт Spirulina одобрен в качестве окрашивающей добавки, освобожденной от сертификации, полученной фильтрованной водной экстракцией высушенной биомассы Spirulina platensis и содержащей фикоцианины в качестве основных красящих компонентов [62].

    \ n

    Коммерческие порошковые составы C-PC, такие как Linablue® (DIC Corporation, Япония), заявлены как полностью растворимые в холодной и теплой воде и <20% этаноле, что дает однородный прозрачный раствор со стабильным цветовым оттенком в диапазон pH 4.5–8,0 (кроме значения pI для C-PC около pH 4,2), что может быть улучшено за счет присутствия белковых ингредиентов; низкая термическая стабильность, которую можно улучшить в растворах сахарозы высокой плотности; с низкой светостойкостью, которая может быть улучшена в присутствии антиоксиданта, такого как аскорбат; и без эффекта окрашивания языка. Комбинируя C-PC с красным, желтым и другими натуральными красителями, можно получить яркие зеленые, пурпурные и другие естественные цвета. Поскольку FDA все еще рассматривает петицию о медном хлорофиллине, натуральный зеленый пищевой краситель часто включает экстракт C-PC или Spirulina , смешанный с сафлором или экстрактом куркумы (куркумин).

    \ n

    Благодаря освежающему холодному цвету C-PC также все чаще рекламируется как натуральный краситель для алкогольных напитков, таких как джин FIRKIN Blue.

    \ n

    По сравнению с искусственными красителями, натуральные красители менее яркие, а взаимодействие с компонентами пищевой матрицы может привести к дальнейшему снижению их яркости или нежелательному изменению цвета и вкуса. Например, наша исследовательская группа наблюдала мгновенное четкое изменение цвета с синего на зеленый, когда PCB взаимодействует с BSA [41]. Поэтому переход с искусственных красителей на натуральные в существующих пищевых продуктах может быть сложной задачей.

    \ n \ n \ n

    3.6. Функциональные пищевые добавки, нутрицевтики и диетические добавки

    \ n

    В последнее десятилетие наблюдается рост хронических заболеваний и увеличение расходов на здравоохранение из-за напряженного образа жизни и нездорового питания. С другой стороны, люди больше заботятся о своем здоровье и больше заинтересованы в продуктах, способствующих укреплению здоровья, для улучшения качества своего здоровья. Это вызвало спрос на функциональные пищевые ингредиенты и добавки, нутрицевтики и диетические добавки природного происхождения.

    \ n

    Существует несколько исследований, посвященных включению спирулины или ее белков в различные продукты питания, такие как печенье, макаронные изделия, молочные продукты, различные виды хлеба и чипсы, с целью создания функциональных пищевых продуктов, обогащенных белком. Во всех этих исследованиях пища была обогащена цельным порошком или биомассой спирулины , за исключением исследования, в котором использовался изолированный C-PC [63]. Спирулина добавлялась в макаронные изделия (например, [64, 65, 66]), печенье и печенье (например, [64, 65, 66]).грамм. [67, 68, 69]), экструдированные продукты (например, [70, 71]), мороженое [72], йогурт и ацидофильное молоко (например, [73, 74], смеси для детского питания [75] и хлеб [76]) Тем не менее, все эти пищевые продукты были подвергнуты термической обработке, что привело к разрушению C-PC и привело к зеленовато-желтоватому цвету продукта из-за частично удерживаемых каротиноидов и хлорофилла. Этот факт игнорировался почти во всех исследованиях, за исключением исследования по мониторингу C- Разложение ПК при 615 нм [71]

    \ n

    Хотя белковый компонент C-PC увеличивает питательную ценность этих продуктов, биоактивность чувствительного компонента PCB не может быть использована.Единственный способ в полной мере использовать полезные для здоровья эффекты компонента билина - это добавление биомассы / порошка Spirulina , обогащенной ПХБ Spirulina или только C-PC после всех этапов термической обработки пищевых продуктов. Точно так же, хотя обогащение молока спирулиной и положительно влияет на жизнеспособность молочной ферментирующей микробиоты [74], их активность также снижает содержание драгоценных билинов. В большинстве исследований, касающихся обогащения пищевых продуктов биомассы спирулины , ограничивающим фактором для количества добавленной спирулины было принятие потребителями из-за сенсорных характеристик, связанных с ароматом и вкусом.Использование белкового изолята / концентрата Spirulina C-PC или фракции белкового изолята / концентрата уменьшило бы нежелательный рыбный привкус всей биомассы водорослей и, таким образом, значительно улучшило бы принятие потребителями.

    \ n

    Предложены возможные преимущества совместного приема какао-порошка, обогащенного флаванолами, и экстрактов спирулины или экстрактов спирулины , обогащенных ПХБ [77]. Как ингибитор НАДФН-оксидазы, ПХБ минимизирует окислительный стресс, вызванный НАДФН-оксидазой, в то время как флаванолы будут способствовать расширению сосудов за счет усиления выработки NO.Порошок какао- Spirulina , смешанный с молоком (коровьим, соевым и рисом), может дать напиток с вкусным насыщенным шоколадным вкусом, поскольку какао может маскировать неприятный вкус и запах Spirulina / C-PC. Эти два нутрицевтика могут дополнять друг друга в профилактике старческого слабоумия за счет оптимизации цереброваскулярной перфузии и подавления церебрального оксидантного стресса. Комбинированный прием ПХБ, цитруллина, таурина и сверхпитательных доз фолиевой кислоты и биотина может помочь замедлить прогрессирование диабетических осложнений, основываясь на их дополнительном действии на окислительный стресс и связанной с этим потере биоактивности NO [78].

    \ n

    Помимо того, что он является компонентом многих пищевых добавок, C-PC также становится популярным компонентом различных оздоровительных биоактивных напитков, обеспечивая привлекательный синий цвет и нутрицевтические свойства [например, Ocean Mist от Allgalio Biotech, биоактивный напиток B Blue от B blue, тоник Bloo от Cidererie Nicol, Holy water от Juice Generation, Natura blue от Natura4Ever, Smart chimp от Smart chimp и многие другие напитки на основе Blue Majik (обогащенные C-PC органический экстракт Spirulina platensis (E3Live) других производителей].

    \ n

    Очищенный ПХБ до сих пор недоступен в качестве нутрицевтической добавки, но новое исследование обратилось к методам эффективного отщепления ПХБ от C-PC [17]. Дальнейшая стабилизация сделает доступным коммерчески доступный ПХД в качестве пищевого красителя и диетической добавки.

    \ n \ n \ n

    3,7. Будущие носители биологически активных веществ и пищевых добавок с многообещающими техно-функциональными и пищевыми свойствами

    \ n

    В последние годы пищевая промышленность все активнее ищет новые источники недорогого пищевого белка, обладающего питательными и техно-функциональными характеристиками, близкими к высоким. -дорогие животные белки.В дополнение к растительному белку, белки, извлеченные из микроводорослей, становятся выгодной альтернативой благодаря доступности и устойчивости их производства, с одной стороны, и благодаря их исключительным питательным и биологически активным свойствам, а также подходящим функциональным свойствам, с другой стороны.

    \ n

    На данный момент существует лишь несколько исследований, изучающих функциональные свойства концентрата / изолята белка Spirulina , при этом фикобилины являются основным функциональным компонентом белка.Белки, выделенные из Spirulina , вполне способны снижать межфазное натяжение на границе раздела вода-воздух при относительно более низких объемных концентрациях, чем обычные пищевые белки [79]. По сравнению с изолятами соевого белка, изолят белка Spirulina (SPI) демонстрирует более низкую воду, но более высокую способность абсорбировать масло. SPI показал хорошую эмульгирующую и пенообразующую способность, а также способность образовывать белковые пленки и гели [80]. Это исследование продемонстрировало, что эмульгирующая способность, стабильность эмульсии к старению, микроструктура и непрозрачность эмульсии, а также пенообразующая способность и стабильность пены зависят от pH.Кроме того, было показано, что способность к эмульгированию и пенообразованию положительно коррелирует с растворимостью белка [80]. Изолят белка спирулины образует гели после нагревания (90 ° C) и охлаждения, показывая довольно низкие минимальные критические концентрации гелеобразования (1,5 мас.% В водном растворе) по сравнению с другими пищевыми (соевыми) белками [81]. Концентрат белка спирулины (SPC) показал более высокую эмульгирующую способность и аналогичную пенообразующую способность по сравнению с соевым шротом [82]. Реологические и текстурные параметры линейно увеличивались с увеличением добавления C-PC (0.25–1,25% мас. / Мас.) В эмульсиях масло-в-воде, что предполагает стабилизирующую роль эмульсии C-PC [83]. С точки зрения пищевых технологий, эти исследования предполагают, что белки C-PC или Spirulina являются перспективными пищевыми ингредиентами и добавками, и что необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью использовать их наиболее вероятные превосходные функциональные свойства.

    \ n

    В отличие от других натуральных пищевых красителей, но подобно другим белкам пищевого происхождения, C-PC можно использовать для изменения техно-функциональных свойств пищевых матриц или в качестве носителя биоактивных веществ.В качестве биоразлагаемой, биосовместимой и слабой иммуногенной белковой молекулы C-PC подходит в качестве носителя для получения наночастиц на основе белка. Доставка лекарств через , их загрузка в наночастицы C-PC оказалась более эффективной и безопасной [84, 85]. По аналогии, наночастицы на основе C-PC могут быть использованы для пищевых продуктов в будущем в качестве носителя для других активных веществ, действуя вместе синергетическим образом и дополняя взаимную выгоду. Чтобы в полной мере использовать все преимущества ценного компонента билина, C-PC следует добавлять только после всех предварительных термических обработок.

    \ n

    Натуральные пищевые красители часто ассоциируются с функциональными свойствами. C-фикоцианин / ПХБ с их необычайной антиоксидантной активностью может играть роль в поддержании окислительной стабильности липидов, особенно в пищевых продуктах с высоким содержанием липидов. Было обнаружено, что добавление C-PC ингибирует перекисное окисление линолевой кислоты и снижает значение TBARS в системе липосома-мясо [86]. Некоторые исследования показали, что C-PC проявляет антибактериальный и противогрибковый потенциал [87, 88], предполагая, что C-PC / PCB также может служить антимикробным агентом.Антимикробная упаковка на основе наночастиц серебра является многообещающей формой упаковки активных пищевых продуктов, и C-PC был использован для синтеза наночастиц био-серебра [89]. Добавление порошка Spirulina в штрудели может значительно замедлить окисление липидов и уменьшить количество дрожжей и плесени, что продлевает срок хранения [68]. Следовательно, C-PC / PCB в дополнение к их роли в качестве пищевых красителей могут способствовать сохранению пищевых продуктов и увеличению срока их хранения и / или уменьшению добавления ненатуральных пищевых консервантов.

    \ n \ n

    3. Материалы и методы

    Адаптивные механизмы козлов к тепловому стрессу, горячему или холодному, оценивались на основе поведенческих, морфологических, физиологических, биохимических, гормональных и молекулярных изменений на уровне генов. Эксперименты с этой адаптивной реакцией на тепловой стресс проводились либо в климатической камере в контролируемых климатических условиях, либо в естественных условиях окружающей среды, особенно при сезонных колебаниях, таких как экстремально жаркое (лето) и холодное время года (зима).Было проведено множество экспериментов с точки зрения сравнительной оценки между аборигенными аборигенными породами коз в их собственном домашнем хозяйстве и экзотическими, гибридными, а также козами, происходящими из разных экологических условий при аналогичных условиях содержания, достаточном количестве корма и чистой воде adlibitum.

    Индекс температуры и влажности (THI) был наиболее предпочтительным методом для обнаружения коз при тепловом стрессе и взаимосвязи с адаптационной способностью козлов к различным средам / факторам теплового стресса.Он был рассчитан по температуре сухого и влажного термометров по следующей формуле.

    THI = 0,72Dbt + Wbt + 40,6,

    , где Dbt = температура по сухому термометру в ° C, а Wbt = температура по влажному термометру в ° C.

    3.1 Измерение различных морфологических переменных

    Длина тела, рост, обхват сердца, длина рогов, длина ушей, длина хвоста, цвет шерсти, пигментация и масса тела являются наиболее изученными морфологическими переменными для определения адаптивной способности козы к тепловой стрессор.Масса тела коз была взвешена натощак ранним утром на установленной платформе после установки весов на ноль [9].

    3.2 Измерение поведенческих переменных

    Поведенческие реакции, такие как время стояния, время лежания, частота питья, частота дефекации и частота мочеиспускания, регистрировались в течение периода исследования [11].

    3.3 Измерение физиологических переменных

    Физиологические переменные, такие как частота дыхания (ЧД), регистрировались путем подсчета движений по бокам в минуту с расстояния 4–5 метров, не беспокоя подопытных коз.Единицей измерения ЧД было количество вдохов в минуту. Ректальную температуру (RT) регистрировали с помощью клинического термометра, осторожно удерживая коз. Единица измерения RT была в градусах Цельсия. Температура кожи ST) коз варьируется в зависимости от количества солнечных лучей, которым подвергались различные части тела. Как правило, у самцов коз регистрировали температуру кожи головы, мошонки и паховой области. Температуру кожи регистрировали с помощью инфракрасного термометра (B.S.K. Technologies, Хайдарабад, Индия) на расстоянии от 5 до 15 см [11].

    Частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли методом аускультации с помощью гибкого стетоскопа путем подсчета количества тонов и ударов сердца в течение 20 с; результаты были умножены на 3, чтобы выразить значения в минутной шкале времени.

    Количество потовых желез анализировали гистологическим методом [12]. Были взяты образцы кожи примерно 1-2 см с шеи, бока и задних конечностей. Эти образцы обрабатывали заливкой парафином, готовили мазок кожи и окрашивали гематоксилином и эозином.Окрашенный мазок кожи снимали на фотомикроскопе при 20-кратном увеличении. Для каждого мазка кожи было исследовано в общей сложности 20 полей, и были получены изображения для подсчета количества потовых желез, появившихся с помощью программы ImageJ®. Количество потовых желез на этих изображениях было подсчитано на основе количества наблюдаемых волосяных фолликулов.

    3.4 Отбор образцов крови и измерение гематологических, биохимических и гормональных показателей

    Образцы крови были взяты у экспериментальных коз из яремной вены в вакуумные пробирки с антикоагулянтом в асептических условиях с двухнедельными интервалами для оценки гематологических, биохимических и гормональных показателей.Плазма была немедленно отделена после центрифугирования при 3500 g в течение 8 минут и аликвированные образцы плазмы хранили при -80 ° C до анализа.

    Гематологические переменные измерялись в образцах свежей крови. Эти переменные были измерены с помощью автоматического анализатора крови. Его также измеряли обычными методами. Общее количество эритроцитов и лейкоцитов измеряли гемоцитометрическим методом. Объем упакованных клеток определяли с использованием капиллярных пробирок в центрифуге для микрогематокрита на основе методики, описанной методом Винтроба.Концентрацию гемоглобина оценивали цианметгемоглобиновым методом. Свежая кровь использовалась для приготовления мазков для дифференциального подсчета лейкоцитов (DLC). Пленку крови сушили, размахивая предметным стеклом в воздухе, и окрашивали полевым красителем, и подсчет производили под микроскопом. Биохимические переменные, такие как АСТ, АЛТ, глюкоза, общий белок, альбумин, глобулин, общий холестерин, триглицериды и азот мочевины крови (АМК), анализировали с помощью аппарата для биохимического анализа (Thermo Scientific Genesys 10S Vis, Сентервилль, Вирджиния, США). а также несколько экспериментов, количественно оцененных с использованием коммерческих диагностических наборов в соответствии с протоколами производителя.Неэфирные жирные кислоты (NEFA), бетагидроксибутират (β-HBA), кортизол, альдостерон, трийодтиронин (T3) и тироксин (T4) были количественно определены с использованием коммерческих диагностических наборов в соответствии с протоколами производителя.

    3.5 Измерение молекулярных маркеров

    Образцы крови были собраны у экспериментальных коз из яремной вены в гепаринизированные флаконы и центрифугированы при 3500 об / мин в течение 25 минут при 4 ° C для сбора осадка мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC). Суммарную РНК экстрагировали из осадка PMBC с использованием набора для экстракции РНК в соответствии с протоколом производителя.Общую РНК подвергали обратной транскрипции в комплементарную ДНК (с-ДНК) с использованием набора для синтеза кДНК для количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени согласно протоколу производителя.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *