ALGE predstavitev alg

Transcript

1 25 ALGE predstavitev alg celice. Prav zato jih moderna mikrobiološka literatura uvršča med bakterije s strokovnim imenom Cyanobacteria (1). Z imenom alge, ki ima izvor v latinski besedi algae, kar pomeni»morska trava«, označujemo skupino organizmov, ki imajo v celicah klorofil, so sposobni fotosinteze in so značilni prebivalci vodnih ekosistemov ter vlažnih predelov. V botanični literaturi med alge v širšem pomenu besede prištevamo tudi cianobakterije, čeprav gre za prokariontske organizme brez diferenciranega jedra in mitohondrijev, imajo pa značilna fotosintetska barvila. Zaradi enostavne zgradbe, hitre rasti in različnih spolnih in nespolnih načinov razmnoževanja in s tem sposobnosti prilagajanja tudi zelo ekstremnim ekološkim razmeram najdemo alge tudi v okoljih, kjer drugi organizmi ne preživijo. Poleg fotosintetske aktivnosti se mnoge alge lahko prehranjujejo tudi miksotrofno in heterotrofno. Živijo samostojno ali se povezujejo z drugimi organizmi, mnoge vrste živijo v simbiozi z rastlinami ali živalmi. Značilna je zveza z glivami, ki oblikuje lišajski organizem. Vegetativno nespolno in spolno razmnoževanje se izmenjujeta, pogosto prevlada haploidna faza. Razvrščanje Sistematika in taksonomija nista poenoteni (Lazar, 1960; Blaženčić, 1988; Vrhovšek, 1985; Hutchinson, 1967), še vedno nimamo enotnega filogenetskega sistema klasifikacije. Osnovni kriteriji razdelitve so prisotnost in zgradba jedra, zgradba bičkov, način spolnega razmnoževanja, osnovne morfološke značilnosti in v zadnjem času vse pogosteje fiziološke in biokemijske značilnosti posameznih vrst. Za razumevanje njihove vloge v vodnih okoljih je torej nujno poznavanje njihove morfologije, fiziologije, biokemije, genetike in ekologije. Vse te značilnosti se dopolnjujejo in ne izključujejo. Največ nesoglasij je pri uvrstitvi skupine, ki jo slovensko pogosto imenujemo cianobakterije ali modrozelene cepljivke zaradi njihove preproste morfološke zgradbe in prokariontske Morfologija in fiziologija Alge so zelo različnih velikosti in oblik. Razlikujemo enocelične, kolonijske, nitaste (filamentozne), cevaste (sifonalne) in pri velikih morskih vrstah najdemo parenhimatski talus (Round, 1973). Enocelične so lahko gibljive (amebne ali flagelatne). Pri kolonijskih ostajajo celice po delitvi skupaj, lahko so povezane s sluzjo (mukusom). Delitev alg glede na obliko steljke Enocelične oblike poznamo pri vseh skupinah, razen pri harah in rjavih algah. Glede na obliko steljke jih v grobem delimo v sledeče nivoje. 1. Bičkasta (flagelatna) stopnja celica ima enega ali več bičkov, taka celica je lahko samostojna, lahko pa se več takih celic poveže. Predstavniki so navadno enocelični, običkani organizmi (npr. Euglena, Chlamidomonas), ki lahko tvorijo tudi kolonije (npr. Volvoy). 2. Kroglasta (kokalna) stopnja celica nima več bička oz. bičkov. Celica je lahko samostojna, lahko pa se povežejo. Predstavniki te skupine so navadno enocelični do kolonijski organizmi, ki pa nimajo bičkov in zato ne morejo aktivno plavati. Celična stena je samo ena. 3. Nitasta (trihalna) stopnja taka steljka je vedno večcelična, posamezne celice v steljki nimajo bičkov. Alge so zgrajene iz podolgovatih, nebičkastih celic, ki lahko tvorijo dolge nitke (Spirogyr) ali pa ploščato ali tridimenzionalno steljko (Ulva lactuca). Celice so lahko samostojne, pri nekaterih vrstah pa so med seboj povezane s citoplazemskimi mostički. Razrasle nitke lahko tvorijo t.i. plektenhime (pletež), kjer se nitke pogosto zrasejo. 4. Tkivno steljčna (talozna) stopnja: pojavlja se samo pri visoko razvitih rjavih algah (Phaeophyceae). Pri steljki že opazimo delno tkivno diferenciacijo. Steljka se pri tej obliki razvije zgolj iz ene temenske celice. 5. Cevasta (sifonalna) stopnja steljko gradi samo ena, mnogojedrna makroskopska celica. Taksonomija V tem pregledu podajam sistematsko razdelitev alg na prokariontske in evkariontske alge. Prokariontske alge Tradicionalno spadajo med alge tudi cianobakterije, ki se

2 26 tedaj imenujejo cianofiti ali modrozelene alge (pri čemer se izraz»alge«nanaša na kateri koli vodni organizem, ki je sposoben fotosinteze, nekateri novejši viri pa jih izključujejo. Cianobakterije so med najstarejšimi organizmi, ki jih najdemo v fosilnem zapisu, saj segajo celo 3,5 milijarde let nazaj. Najverjetneje so prav cianobakterije proizvedle večino kisika v Zemljinem ozračju. Cianobakterije so lahko enocelične, kolonijske ali filamentozne. Imajo za bakterije značilno prokariontsko celično zgradbo in fotosinteze ne vršijo v organelih, temveč na specializiranih citoplazemskih membranah, ki jih imenujemo tilakoidne membrane. Nekatere filamentozne modrozelene alge imajo specializirane celice, imenovane heterociste, s katerimi fiksirajo dušik. Evkariontske alge Vse druge alge so evkarionti in vršijo fotosintezo v z membrano obdanih organelih, ki jih imenujemo kloroplasti. Kloroplasti vsebujejo DNA in so strukturno podobni cianobakterijam, zato domnevamo, da gre za poenostavljene cianobakterijske endosimbionte. Kloroplasti različnih linij alg se med seboj razlikujejo, kar kaže na več endosimbiontskih dogodkov (1). 1. Primoplantae ali Archaeplastida obsegajo tri skupine alg s primarnimi kloroplasti: o zelene alge o rdeče alge o glavkofiti Pri teh skupinah je kloroplast obdan z dvema mebranama in se je verjetno razvil iz ene same endosimbioze. Kloroplasti rdečih alg so bolj ali manj značilno cianobakterijsko pigmentirani, pri zelenih algah pa vsebujejo klorofil a in b; slednjega najdemo le pri nekaterih cianobakterijah. Višje rastline so pigmentirane podobno kot zelene alge in so se najverjetneje razvile iz njih. 2. Kloroplaste s klorofilom b imata še dve skupini alg: o evglenidi (lepooki bičkarji) o klorarahniofiti Ti so obdani s tremi oziroma štirimi membranami in so verjetno ostanek použite zelene alge. Pri klorarahniofitih vsebujejo droben nukleomorf, ki je ostanek jedra. 3. Vse preostale alge imajo kloroplaste s klorofiloma a in c. Slednji iz prokariontov ali primarnih kloroplastov ni poznan, zaradi genetske podobnosti pa bi lahko šlo za razvojno povezanost z rdečimi algami. Sem spadajo skupine: o heterokonti - npr. zlate alge, diatomeje, rjave alge o haptofiti o kriptofiti o dinoflagelati Pri prvih treh skupinah (Chromista) ima kloroplast štiri membrane in pri kriptofitih tudi nukleomorf, zato sklepamo na skupnega pigmentiranega prednika. Tipični kloroplast dinoflagelatov ima tri membrane, vendar se pojavljajo zelo različni kloroplasti, saj so jih posamezni pripadniki skupine pridobili iz različnih virov. Plastide, čeprav ne prave kloroplaste, najdemo tudi pri zelo sorodni skupini trosovcev (Apicomplexa), zato se zdi, da je izvor skupen. Opozoriti je tudi treba, da v številnih skupinah najdemo organizme, ki ne fotosintetizirajo več. Pri nekaterih so še vedno prisotni plastidi, drugi pa so jih izgubili (2). Fiziologija in metabolizem V marsičem sta podobna fiziologiji in metabolizmu višjih rastlin. Zaradi različnih oblik in celične organiziranosti, vsebnosti različnih fotosintetskih pigmentov, gibljivosti, življenjskih ciklov, strukture celične stene, kopičenja rezervnih produktov itd. pa je njihova fiziologija tudi zelo drugačna. Pri algah iz narave so raziskovali predvsem kemično sestavo steljk oziroma celic, pigmente, absorbcijo svetlobe, citoplazmo; večji del fizioloških raziskav pa je vezan na kulture alg v laboratorijih. Čeprav so alge prvenstveno avtotrofni organizmi, najdemo med njimi mnoge vrste, ki so mikso ali heterotrofne. Za avtotrofne so vir ogljika ogljikov dioksid, karbonati, bikarbonati, za hetero in miksotrofne tudi organske spojine. Esencialne metabolite sintetizirajo iz preprostih anorganskih spojin ob prisotnosti svetlobne energije z valovnimi dolžinami med 400 in 700 nm. Za uspešno rast potrebujejo alge tudi druge elemente, npr. kalcij (ki ga lahko nadomesti stroncij), magnezij (sestavni element klorofilne molekule, nujno potreben pri sintezi encima katalaze), železo (dolgo časa poznan kot esencialni element in sestavni del citohromov, fotosintetska aktivnost je manjša pri pomanjkanju železovih ionov), mangan (rast in fotosintetska aktivnost sta stimulirani pri dodatku tega elementa gojišču), kalij in natrij ter elemente v sledeh (molibden, baker, vanadij, kobalt). Slednji elementi so v majhnih količinah esencialni, pri višjih postanejo toksični. Molibden je esencialen za cianobakterije, ki fiksirajo elementarni dušik, kobalt pa je vezan na vitamin B12 (kobalamin). Poleg njega sta pomembna fiziološka dejavnika še vitamina tiamin (B1) in biotin. Večje potrebe po vitaminih imajo saprofitne vrste, npr. dinoficeje. Prve poizkuse o pomembnosti vitamina B12 in njegovem privzemu so opravili z vrsto Euglena gracilis. Nekatere cianobakterije, bakterije in Chlorella v naravi sintetizirajo vitamin kobalamin. Svetlobno energijo absorbirajo fotosintetski pigmenti, ki jih delimo na : 1. klorofile, ki imajo v molekuli centralno postavljen magnezijev atom; poznanih je pet vrst, pri algah pa je pogost le klorofil a; 2. karotenoide (karoteni, ksantofili), ki so rumeno ali rdeče obarvani, in 3. vodotopne fikobiline, ki jih dobimo le pri rdečih algah, cianobakterijah in kriptofitih. Vsebnost klorofila je odvisna od intenzitete svetlobe, koncentracije ogljikovega dioksida in vsebnosti dušika v vodi. Navadno znaša med 0,5 in 1,5% suhe snovi alg. Pri manjši svetlobi in v kulturah lahko doseže do 6% suhe snovi. Karotenoidi absorbirajo modro in zeleno svetlobo ( nm) in imajo šibko fluorescenco. Funkcionalna vloga v okolju in ekologija Alge živijo tako rekoč povsod, le v peščenih puščavskih predelih jih ni. Široko razširjenost jim omogočajo številne prilagoditve in fiziološka plastičnost. Vse to je pripeljalo do razvoja številnih različnih ekoloških tipov, ki jih določajo intenziteta svetlobe, temperatura, ph, količina ogljikovega dioksida in vrsta ter koncentracija mineralnih snovi. Njihovi najpomembnejši habitati so vodni ekosistemi, tako celinski kot morski, podtalnica, vlažna zemlja in čistilne naprave. So pomembni

3 27 primarni producenti organske mase. Posebej bogata flora alg je v morskem litoralu, kjer so se razvile tudi največje makroskopske oblike. Osnova ekoloških raziskav je dobro poznavanje posameznih skupin, njihove fiziologije in morfologije. Vrste in združbe alg v celinskih vodah in morju so zelo različne, kar je v prvi vrsti posledica razlik v koncentraciji mineralnih soli. Skoraj vse zelene alge so značilni prebivalci celinskih voda, večje število vrst rjavih in rdečih alg pa je morskih. Veliko število vrst alg (preko 2000 vrst) živi na/v zemlji (največ do globine 1 cm). Če se močno razmnožijo, površino različno obarvajo. Najpogostejše so cianobakterije, zelene alge in kremenaste alge (Navicula, Pinnularia). Ekološki dejavniki, ki vplivajo na razširjenost zemeljskih alg so ph tal, količina svetlobe (navadno je nizka) in vlaga. Sušna obdobja preživijo s trajnimi celicami. Adaptirane so tudi na velika temperaturna nihanja. Pomen teh alg je precejšen. Izboljšujejo fizikalno-kemijske razmere tal, bogatijo jih z organskimi snovmi (cianobakterije še posebej z dušikom, ki ga fiksirajo iz zraka). Pomembne so tudi v prehranskih verigah, saj se z njimi hranijo številni talni organizmi (glive in živali). Alge naseljujejo tudi tako ekstremne biotope, kot so termalne vode in slana jezera, kar le potrjuje njihovo široko ekološko valenco. Alge v simbiozi Alge se povezujejo z drugimi organizmi, največkrat z glivami in heterotornimi organizmi (živalmi). Razširjene so simbiotske zveze, v katerih alge kot avtotrofni organizmi proizvajajo organske snovi (20-25 % organsko vezanega ogljika izkoristi žival), simbionti pa jim vračajo metabolite (hranilne snovi) in jim dajejo zaščito. Razlikujemo dva tipa simbiotičnega odnosa: ekstracelularni in intracelularni. Najbolj poznan tip ekstracelularne simbioze so lišaji, specializirana skupina organizmov, pri katerih sta vedno prisotna avtotrofna alga (fikobiont) in heterotrofna gliva (mikobiont). Za intracelularno simbiozo pa je značilno, da alga živi v celici ali celicah živali, npr. v protozojih (ciliatih), hidri, vrtinčarjih, morskih zvezdah in koralah in nekaterih polžih. Najpogosteje so to enocelične zelene alge iz rodu Chlorella (poznane kot zooklorele). Tehnološki pomen Pomen alg v naravnih ekosistemih, kjer so pomemben člen prehranjevalnih verig, je nedvoumen. Vse bolj postajajo tudi tehnološko zanimive bodisi zaradi primarno avtotrofnega ali heterotrofnega načina metabolizma. Produkcija alg lahko doseže 15 do 30 g suhe snovi na m2 na dan, to pa je 55 do 110 ton suhe snovi na ha na leto, kar je primerljivo s produkcijo npr. sladkornega trsa. Med najstarejše načine izkoriščanja alg sodi nabiranje in predelava velikih morskih alg za hrano. Kulture alg Potrebni pogoj za uspešnost kultiviranja alg je poznavanje zahtev posamezne vrste v naravnem okolju, torej njene ekologije in parametrov, kot so izbira gojišča, ph, temperature, svetlobe. Navadno uporabljajo tekoča gojišča, ki poleg hranilnih vsebujejo tudi organske snovi in vitamine. Redkeje jih gojijo na agarju. Bolj kompleksna gojišča so potrebna za gojenje morskih alg. Alge sicer gojijo v večjih količinah tudi v naravi (akumulacije, zgrajene v ta namen), vendar je pri takih kulturah velik problem bakterijske infekcije in živalskega plenjenja. Perspektive Alge so med najpomembnejšimi proizvajalci organske snovi na Zemlji, prvenstveno vezane na vodne ekosisteme (proizvedejo do 70% vsega kisika). Zelo varirajo v organizaciji celice (pro-in evkarionti, eno- in večcelične), morfoloških oblikah, filogeniji, fiziologiji in ekologiji. Večinoma so avtotrofni organizmi, med njimi pa so tudi miksotrofne ter fakultativno in obligatno heterotrofne vrste. Mnoge so simbionti rastlin in živali. Razmnožujejo se spolno in nespolno. Zaradi načina življenja in velike prilagodljivosti so osvojile zelo različne habitate, tudi onesnažene, v katerih so pomembni bioindikatorji (1,5). Njihov pomen ni le v produkciji organske mase in vključevanju v prehranjevalne verige, vse pomembnejši postajajo biotehnološki postopki, v katerih se alge izkoriščajo za zelo različne namene. Čistilne naprave in bioreaktorji za proizvodnjo celičnih produktov so le del teh aplikacij. V prehrani človeštva in domačih živali bodo v prihodnje nedvomno imele velik pomen. Zato so intenzivne raziskave genetike, fiziologije in metabolizma alg v prvi vrsti namenjene optimalni izrabi teh organizmov v biotehnoloških postopkih, katerih produkti (zdrava hrana, proteini) so še kako zanimivi za države v razvoju. Chlorella pyrenoidosa Veliko pozornost so v zadnjih desetletjih pritegnili mikroorganizmi, ki spadajo med Bacteriae, to so Cyanobacteriae (Spirulina in Aphazimenon), imenovane tudi modrozelene alge, in Chlorella iz vrst zelenih alg, to so Chlorophyta. O Chlorelli so začeli pisati ob koncu 19. stoletja. Že 1890 je Nizozemec Beijerinck izoliral Chlorello vulgaris. Ugotovil je, da je na svetlobi sposobna fotosinteze, raste pa tudi v temnem prostoru, če ima na voljo dovolj organskih snovi. Chlorella v naravi V naravi najdemo Chlorello v manjših stoječih vodah, mlakah in ribnikih, posebno še, če vsebujejo organske snovi. Pogosto raste tudi na kopnem na dovolj vlažnih tleh. Najdemo jo kot zeleno prevleko na severni steni dreves in zidov, kjer preživi tudi sušna obdobja. Izsušene celice prenaša veter in tako se alga širi.

4 28 Filogenetska umestitev Chlorelle pyrenoidose Chlorella spada med zelene alge, to je deblo Chlorophyta. To deblo šteje več kot vrst. Deblo: Chlorophyta Razred: Chlorophyceae Red: Chlorococcales Družina: Oocystaceae Rod: Chlorella (4). Prilagajanje na okolje Chlorella je avtotrof. To pomeni, da lahko s fotosintetskimi barvili absorbira svetlobo različnih valovnih dolžin in jo spreminja v kemijsko energijo, ki jo celica potrebuje za potek in vzdrževanje različnih bioloških procesov. Fotosintetska barvila so skladiščena v kloroplastih. Glavno fotosintetsko barvilo je klorofil a, ki je edini sposoben fotosinteze. Vsa druga barvila so potrebna za prenos svetlobe različnih valovnih dolžin do klorofila a. Prav tako Chlorella ob povečani intenzivnosti svetlobe poveča količino klorofila a. Ta pojav je znan tudi pri nekaterih drugih rastlinah kot adaptacijski učinek. Razmnoževanje Chlorella se razmnožuje nespolno. Jedro se razdeli na 4 do 8 enakih delov, katerih vsak se obda z že obstoječo citoplazmo materinske celice. Okrog vsake hčerinske celice se nato zgradi celična stena iz celuloze. Rastoče hčerinske celice pritiskajo na celično steno materinske celice. Ta popusti in hčerinske celice izplavajo. V ugodnih razmerah se to lahko ponovi vsakih 20 ur. Povečevanje biomase te alge je logaritmično(4). Gojenje Chlorelle Gojenje Chlorelle je visoko specializiran tehnološki proces. Gojišče mora vsebovati natančno določene količine makromikroelementov v obliki soli, imeti mora določen ph, zlasti pa ne sme biti kontaminirano z drugimi mikroorganizmi. Gojenje je danes vodeno avtomatično. Sprva izolirajo izbrane celice Chlorelle in jih nekaj časa vzgajajo v laboratoriju. Rast celic v kulturi je možno sinhronizirati (vse celice so vedno v isti razvojni fazi), s tem da jih izpostavijo alternirajočim ciklusom svetlobe in teme. Sledi gojenje alg na prostem v bazenih, katerih velikost je določena glede na razmnoženo kulturo. Iz zadnjega, največjega bazena»žanjejo«vsakih 5 do 7 dni štiri petine pridelka, ostalo pustijo za nadaljnjo gojitev. Alge zgostijo s centrifugiranjem in usedanjem. V posebnih mlinih razbijajo celične stene alge. Tako obdelano algino maso vakuumsko sterilizirajo in sušijo pri 160 C nekaj sekund, da bi dobili algo v praškasti obliki. Zadnja faza je izdelava končnih pripravkov, tablet in drugih oblik. Kako odprejo Chlorellino celično steno? Problem pri uporabi Chlorelle je dolgo časa predstavljala prav njena težko prebavljiva celična stena. Ta je tako žilava, da si brez njenega pretrganja z obilico hranljivih snovi, ki jih ta alga sicer vsebuje, ne bi mogli kaj prida pomagati. Z odkritjem posebnih metod mletja pa je ta alga dosegla 80% prebavljivost. Izumili so metodo, pri kateri s pomočjo pritiska pretrgajo vezi v celični steni. Metoda s pomočjo pritiska poteka tako, da v rezervoarjih v katerih je alga, zvišajo pritisk in ga sunkovito znižajo. Ta nenadna sprememba pritiska pa vpliva na osmotski pritisk v celici Chlorelle in zaradi tega se celična stena pretrga. Pri tej metodi postane prebavljivost celične stene 80%, to je največ kar je možno dobiti na tržišču. Dodatna prednost te metode je, da je naravna in omogoča, da se hranila iz alge ne uničijo, temveč postanejo biorazpoložljiva (7). Sestavine Chlorelle Chlorella vsebuje vse za življenje potrebne sestavine. (β-karoten; vitamin A; B-kompleks; vitamini C, E, H in M; inositol; PABA; niacin) in mineralnih snovi (fosfor, kalij, magnezij, žveplo, železo, kalcij, mangan, baker, cink in kobalt), poleg tega pa vsebuje še klorofil, nukleinske kisline ter Chlorellin rastni faktor (Chlorella Growth Factor). Razpredelnica 1 podaja pregled tiste sestave Chlorelle pyrenoidose, ki se najpogosteje uporablja v terapevtske namene. Razpredelnica 1: značilna sestava praška Chlorelle pyrenoidose. Prikazani so splošna sestava, vsebnost mineralnih snovi in vitaminov ter deleži posameznih aminokislin v 100 g praška. Splošna analiza (ut.% v prašku) beljakovine 60,5 ogljikovi hidrati 18,0 maščobe 11,0 vlakna 2,5 pepel 6,5 energetska vrednost 421cal / 100g Vitamini, minerali in druge snovi (v 100g praška) karoteni 124 mg inositol 165 mg β-karoten 86,8 mg niacin 23,8 mg vitamin B1 (tiamin) 1,5 mg klorofil a mg vitamin B2 (riboflavin) 5,0 mg klorofil b 613 mg vitamin B5 (pantotenska 1,3 mg kalcij 203 mg kislina) vitamin B6 (piridoksin) 1,7 mg jod < 500 μg vitamin B12 (cianokobalamin) 126 μg železo 167 mg vitamin C (askorbinska kislina) 49,5 mg baker 0,08 mg vitamin E (α-tokoferol) 18,7 mg fosfor 1,73 g vitamin H (biotin) 192 μg kalij 992 mg vitamin M (folna kislina) 26,9 μg magnezij 315 mg PABA 0,6 mg cink 71,0 mg škrob 1,9 g selen 7 μg

5 29 Aminokisline (% v prašku) neesencialne esencialne alanin 4,80 arginin 3,64 asparaginska kislina 5,20 fenilalanin 3,08 cistin 0,38 histidin 1,29 glutaminska kislina 6,29 isoleucin 2,63 glicin 3,40 leucin 5,26 prolin 2,93 lizin 3,46 serin 2,78 metionin 1,45 tirozin 2,09 treonin 2,70 ornitin 0,06 triptofan 0,59 valin 3,64 Chlorellin rastni faktor (CGF) Gre za izvleček, dobljen iz poparka Chlorelle z vročo vodo. Sestoji iz aminokislin, peptidov (npr. glutation), beljakovin, vitaminov, sladkorjev in nukleinskih kislin. Predstavlja približno 5% algine vsebine. CFG ugodno vpliva na celoten organizem: deluje neposredno na celice v tkivih, saj spodbuja njihovo rast ter obnavljanje, s tem da spodbuja delovanje celične DNA ter RNA pri nastajanju beljakovin, encimov ter energije. CGF spodbuja celice imunskega odziva, predvsem limfocite T, limfocite B ter makrofage. Ti ščitijo organizem pred infekti in nastankom rakavih celic. CGF tudi spodbuja izdelovanje interferona ter tumorskega nekroznega fakorja (TNF). Ta stimulira fibroblaste, ki so pomembni pri nastanku vezivnega tkiva oziroma pri celjenju ran. CGF vpliva tudi na rast laktobacilov v črevesju, kar ugodno vpliva na boljšo prebavo in zavira nastanek driske (7,3). Maščobne kisline (ut. % v maščobah) miristinska 0,6 miristoleinska 0,9 tetradekanojska 0,9 palmitinska 15,6 palmitoleinska 9,1 heksadekadienojska 5,5 heksadekatrienojska 17,1 oleinska 10,0 linolna 15,5 linolenska 22,8 delež nenasičenih maščobnih kislin 81,8 delež nasičenih maščobnih kislin 18,2 Lastnosti in učinkovanje sestavin Chlorelle Zdravilne učinke Chlorelle pripisujemo štirim sestavnim skupinam, in sicer vitaminom ter mineralnim snovem, klorofilu, celični steni ter Chlorellinemu rastnemu faktorju (CGF). Klorofil Chlorella vsebuje več klorofila kot katerakoli rastlina. Klorofil je protoporfirin. Ker je po svoji sestavi podoben krvnemu pigmentu hemu, so že zelo zgodaj ugotovili, da je učinkovito sredstvo pri preprečevanju anemij, saj spodbuja nastanek eritrocitov. Poleg tega klorofil spodbuja obnovo in rast tkiv, inhibira proteaze v prebavilih, preprečuje kronično zaprtje, odpravlja neprijeten zadah iz ust. Celična stena Celična stena pri Chlorelli sestoji iz več plasti. Najdebelejša notranja plast je iz celuloznih mikrofibril. Celična stena mikroalge ima pomembno vlogo pri razstrupljanju človeškega organizma. Nase namreč veže težke kovine, pesticide in druge toksine; spodbuja črevesno peristaltiko; deluje karminativno in izboljšuje prebavo. Kompleksna polisaharidna komponenta celične stene pa deluje kot imunostimulans. Izkušnje s Chlorello v medicini O uporabi Chlorelle v medicinske namene je bilo narejenih mnogo znanstvenih študij, o njenih ugodnih učinkih pa pričajo tudi številni primeri iz vsakodnevne zdravniške prakse. Chlorella je kot probiotsko sredstvo namenjena vsem: zdravim, za ohranjanje zdravja; nedohranjenim, da napolnijo telesne hranilne zaloge; debelim, kot del shujševalne diete in akutnim ter kroničnim bolnikom, da se hitreje pozdravijo ali da se jim zdravstveno stanje hitreje izboljša (8). Vpliv na imunski sistem Glavni nosilci imunskega sistema so bele krvne celice, med katerimi ločimo več vrst: limfociti B so aktivni predvsem proti bakterijam, limfociti T proti virusom in rakavim celicam, makrofagi pa proti rakavim celicam, tujim beljakovinam in drugim kemičnim toksinom. Za makrofage je značilno, da so velike celice, ki se nahajajo v krvi (monociti) ter drugih tkivih, kot so jetra (Kupfferjeve celice), vranica, bezgavke, kostni mozeg, pljuča, priželjc, vezivno tkivo, sklepi ter trebušna votlina. So nosilci nespecifične imunosti. Ena od metod za povečanje imunskega odziva je dajanje snovi, ki spodbujajo nastajanje in aktivnost makrofagov. Delovanje takšnih snovi je po navadi posredno, saj pospešujejo izločanje interferona, ki je naravni telesni stimulator makrofagov. Mnoge raziskave so potrdile, da Chlorella ali njeni izvlečki okrepijo imunski sistem in s tem zaščitijo organizem pred mnogimi okužbami in rakavimi boleznimi (9). Spodbujanje imunskega sistema Za Chlorelline derivate (Chlorellin rastni faktor CGF) je dokazano, da povečujejo aktivnost makrofagov in citotoksičnost limfocitov (najverjetneje celic T). Po neki teoriji naj bi bilo antitumorsko delovanje Chlorelle posledica sinergističnega delovanja makrofagov in citotoksičnih limfocitov. Glikoproteinska komponenta izvlečka Chlorelle je pokazala antitumorsko aktivnost proti sarkomu 180, ki so ga vcepili v miši, ter tudi proti mišji levkemiji. Inhibicija rasti tumorja je znašala 59,9% (3). Celična stena Chlorelle je po zgradbi podobna celičnim stenam bakterij (npr. Mycobacterium tuberculosis) in glivic, ki tudi delujejo antikarcinogeno prek stimulacije imunskega sistema. Ugotovili so, da je za antitumorsko delovanje odgovoren kisli

6 30 polisaharid iz celične stene. Zanj se je izkazalo, da inducira interferon v poskusnih razmerah tako in vitro kot tudi in vivo. Tudi vitamin A ima vpliv na imunski sistem organizma, in sicer tako, da vzdržuje mehansko celost tkiv in mukoznih površin ter spodbuja telesne fagocite, da napadajo tujke iz okolja in maligne celice. β-karoten sodeluje pri uničevanju rakavih celic ter spodbuja nastajanje tumorskega nekroznega faktorja (TNF) ter interlevkina I v makrofagih. Deluje tudi sinergistično z vitaminom E kot antioksidant. Številne sestavine Chlorelle spodbujajo imunski sistem: tako CGF veča aktivnost makrofagov in citotoksičnost limfocitov, celična stena inducira nastanek interferona, antioksidanti (vitamin A, C, E) pa preprečujejo nastanek kisikovih radikalov in lipidno peroksidacijo v celičnih membranah. Drugi mehanizmi S poskusi je dokazano, da imajo rastna in regenerativna tkiva veliko afiniteto do porfirinskih spojin (porfirini so snovi, dobljene iz klorofila ali hema, ki ne vsebujejo železa ali magnezija). Ker so klorofilu dokazali antiproteolitično delovanje, je verjetno, da ima Chlorella s svojo visoko vsebnostjo klorofila pomembno vlogo pri preprečevanju širjenja rakavih celic in sicer tako, da inhibira njihove proteinaze. Prav izločanje ostankov celičnih sten odmrlih celic iz rastoče rakaste mase zastruplja imunski sistem v telesu in ga onesposablja. Če pospešimo izločanje teh snovi iz telesa, postane imunski sitem bolj učinkovit. Vpliv Chlorelle na spodbujanje jeter ter druge detoksifikacijske mehanizme v povezavi z metastatičnim rakom še ni bil preučen, vendar je verjetnost, da Chlorella prispeva tudi k čiščenju drobcev rakavih celic iz krvi, precej velika. Za Chlorello je namreč dokazano, da odstranjuje škodljive delce iz krvi. Nekatere študije na živalih dokazujejo, da zaščitna doza Chlorelle, vzeta pred obsevanjem ali po njem, prepreči neugodne posledice radiacije, LD50 sevanja pa se zveča (3). Razstrupljanje organizma Chlorellina celična stena ima izredno sposobnost vezave strupenih snovi iz svoje okolice (tudi človeškega organizma). Tako je bilo ugotovljeno, da veže težke kovine (Cd, Hg, Pb, U, Zn, Cu) ter razne klorirane ogljikovodike (PCB, klordekon). Raziskave so pokazale, da sta za razstrupljanje odgovorni dve snovi, in sicer poleg celične stene še karotenu podobni polimer sporopolenin. Vpliv na jetra Pri uporabi Chlorelle kot hrane za podgane so ugotovili, da alga ščiti pred poškodbami jeter. Chlorella ščiti jetra tudi pred toksično poškodbo z etioninom. Ta snov povzroča zamaščenost jeter. Podobna poškodba jeter nastane tudi pri podhranjenosti. Da ima Chlorella ugoden vpliv na jetra, lahko sklepamo iz študije, pri kateri so ugotovili, da je vsebnost albuminov s pomočjo alge narasla (sposobnost jeter za nastajanje beljakovin), gamaglobulinov pa padla. Takšne spremembe so posledica boljšega delovanja jeter. Razstrupljanje črevesja Mnoga bolezenska stanja so povezana s slabim delovanjem črevesja. Značilen simptom zastrupljenega črevesja je zadah iz ust. Klorofilu pripisujemo tudi antibakterijsko delovanje. Pri tem naj ne bi deloval neposredno na mikroorganizme, pač pa naj bi z oksidativnim mehanizmom ustvaril okolje, neprimerno za njihovo rast. Zaradi velike vsebnosti klorofila je torej Chlorello moč uporabiti za odpravljanje neprijetnega zadaha iz ust ter čezmerne količine anaerobnih bakterij v kolonu. Pri razstrupljanju črevesja učinkuje tudi celična stena, s tem da absorbira strupe ter pospešuje peristaltiko. Odprava kroničnega zaprtja Kronično zaprtje je eden od pogostih problemov starejših ljudi. Poleg nerednih in bolečih stolic povzroča zaprtje tudi slab zadah in glavobole, povezano pa je tudi z razvojem pankreatitisa, hipoglikemije in celo raka na dojkah in kolonu. Če Chlorello jemljemo nekaj mesecev, bo prišlo do okrepitve črevesja in s tem do odprave zaprtja. Chlorella tudi spremeni sestavo črevesne flore. Zelo koristna je tudi pri bolnikih s hudo poškodbo hrbtenjače, ki trpijo zaradi paralize spodnjega dela telesa in se jim v črevesju nabirajo plini. Klorofil in regeneracija tkiva Chlorella vsebuje med vsemi rastlinami največ klorofila. Eden prvih učinkov, ki so ga opazili pri klorofilu je bil njegov vpliv na obnovo in rast tkiv. Že leta 1943 so uporabili sam klorofil pri zdravljenju različnih tipov kožnih razjed. Klorofil v koncentracijah med 0,05 in 0,5% v tkivni kulturi skoraj v trenutku povzroči rast fibroblastov (celic, ki v telesu vplivajo na celjenje ran). Klorofil se je izkazal koristen tudi pri periodontitisu (krvavenje iz dlesni ter izpadanje zob), preležaninah in razjedah na prstih. Vitamin A ter β-karoten pa sta pomembna za strukturno in funkcionalno celovitost epitelijskih celic. Chlorella (predvsem CGF) se priporoča tudi pri zdravljenju diabetičnih ulkusov, za katere je značilno, da se izredno počasi celijo. Rana na želodcu in dvanajstniku, pankreatitis Težave z želodcem ter dvanajstnikom spadajo med najpogostejše zdravstvene probleme. Vzrok je potrebno najti in odpraviti. Vpliv Chlorelle na zdravljenje rane na želodcu in dvanajstniku je pokazal dobre rezultate. Sestavine alge (vitamin A, klorofil, CGF) namreč pospešujejo regeneracijo sluznice in celjenje ran. Yamagishi in Saito sta poleg drugih zdravil uporabila tablete Chlorelle pri bolnikih z rano na želodcu ali dvanajstniku, gastritisom ter kroničnim pankreatitisom. Pri vseh sta opazila izboljšanje, pri nekaterih pa tudi popolno ozdravljenje. Zlasti so bili dobri rezultati pri čiru na želodcu in gastritisu (3). Velika koncentracija klorofila v Chlorelli se je izkazala kot koristna tudi pri zdravljenju pankreatitisa. Klorofilovi derivati namreč zavirajo delovanje encimov za razgradnjo beljakovin (tripsin, kimotripsin, kalikrein, α-amilaza in fosfolipaza A). Ti encimi so prisotni pri vnetnem procesu in so v veliki meri odgovorni za škodljive učinke pankreatitisa.

7 31 Problemi s kožo, alergije Opisanih je mnogo primerov, pri katerih je dolgotrajno jemanje Chlorelle pokazalo ugodne učinke pri zdravljenju raznih kožnih bolezni (ekcemi, bradavice, herpes febrilis, akne), ter alergičnih stanj (alergični rinitis, alergični dermatitis, astma). V alergične reakcije vstopa množica proteolitičnih encimov, zato je možno, da deluje klorofil iz Chlorelle antialergijsko tudi s svojim antiproteolitičnim delovanjem. Artritis Po eni strani Chlorella spodbuja makrofage, ki so odgovorni za nastanek revmatoidnega artritisa, po drugi strani pa izločanje interferona deluje ugodno na zdravljenje artritisa, saj je interferon predvsem celični regulator in ne le stimulator. Revmatoidni artritis je bolezen, ki jo je moč zdraviti s povečano količino interferona, ki jo spodbuja peroralno dana Chlorella. Za artritis je značilen kisel medij v sklepih. Chlorella naj bi nevtralizirala kisle strukture. Z višanjem ph v sklepih se zmanjšuje čezmerna aktivnost belih krvnih celic in bolečina se zmanjša. Mnogim, zaradi artritisa nepomičnim bolnikom, ki so jemali Chlorello, so se bolečine zmanjšale ali povsem izginile, gibalna sposobnost pa se je povrnila. Ateroskleroza, holesterol, zvišan krvni tlak Chlorella preprečuje in upočasnjuje proces ateroskleroze. Antioksidanti v Chlorelli (vitamini A, C in E, minerali kot sta cink in baker) zavirajo staranje celic in poškodbe žilne stene. Zvečane količine nenasičenih maščobnih kislin ugodno vplivajo na sestavo holesterolnih frakcij. Polinenasičene maščobne kisline, zlasti tip C 18:3 povečajo koncentracijo HDL (high density lipoproteins) in zmanjšajo LDL (low-density lipoproteins). Domnevajo, da se derivati klorofila selektivno nalagajo v aterosklerotičnih oblogah in tam inhibirajo proliferacijo gladkih mišičnih vlaken. Raziskave so pokazale, da klorofil spodbuja nastajanje apolipoproteina v jetrih podgan ter povečuje izločanje prostega holesterola v tanko črevo skupaj z žolčem, od tam pa z blatom iz telesa. Narejena je bila kontrolna študija na 16 ljudeh, ki so jemali tri mesece samo Chlorello brez drugih zdravil za zmanjšanje holesterola. Pri vseh so opazili signifikanten padec holesterola v krvi. Kot eden od možnih škodljivih učinkov Chlorelle se omenja fotosenzibilnost (kožna reakcija, ki jo sproži svetloba). Vzrok zanjo je porfirinski derivat klorofila feoforbid. Poškodbe kože zaradi feoforbida se kažejo v obliki oteklin endotelijskih celic ter trombozi majhnih krvnih žilic v dermisu in subkutanem maščevju. Možnost toksičnosti predstavlja tudi vitamin A, vendar bi bilo potrebno za zaznavo toksičnih učinkov jemati več mesecev 60 g Chlorelle dnevno (3). Stranski učinki Na začetku uživanja Chlorellinih pripravkov lahko pride do sledečih motečih reakcij: 1. Povečano nastajanje plinov v črevesju zaradi povečane peristaltike 2. Nepravilnosti v gibanju črevesja, rahla slabost in povišana telesna temperatura. Ti simptomi so redki in običajno izginejo po 2 do 3 dneh, le v redkih primerih trajajo več kot teden dni. 3. Pojav alergijskih simptomov (akne, izpuščaji, ekcem) pri alergičnih ljudeh. Simptomi so prehodne narave in kažejo na dejstvo, da telo pospešeno izloča toksine ter skuša ponovno vzpostaviti notranje ravnotežje. 4. Zeleno obarvanje črevesne vsebine zaradi izločanja odvečne količine klorofila, kar pa ne pomeni, da smo zaužili preveč pripravka. Na naštete reakcije ne smemo gledati kot na škodljive stranske učinke, pač pa kot na reakcije, ki so posledica prilagajanja organizma na terapijo z algo in so dokaz za njeno učinkovitost. Opozorilo: V zelo redkih primerih lahko pride do resnejše alergijske reakcije na algo ali do fotosenzibilnega dermatitisa. V takšnem primeru je potrebno takoj prekiniti z uživanjem Chlorelle in se posvetovati z zdravnikom. Toksikologija, akutna in kronična toksičnost Toksikološke študije Chlorelle so bile izvedene tako na živalih kot tudi na ljudeh. Raziskave so pokazale, da srednja akutna letalna peroralna doza (LD50) presega 16g na kilogram telesne teže, kar pomeni, da bi morala odrasla zdrava oseba (70 kg) naenkrat zaužiti več kot 1 kilogram praška Chlorelle. Tudi pri tej dozi pri podganah ni prišlo do vidnih znakov toksičnosti. Pri klinični študiji na prostovoljcih, katerim so 20 dni dajali Chlorello kot nadomestek za beljakovine, niso opazili nobenih škodljivih učinkov alge. Iz raziskav, ki so bile sicer narejene z namenom preučevanja vpliva Chlorelle kot dietetnega dodatka hrani za nosečnice s hipokromno anemijo, lahko vidimo, da imajo znanstveniki Chlorello za tako neškodljivo, da jo lahko brez skrbi jemljejo tudi nosečnice. Koncentracija železa v serumu nosečnic, ki so jemale Chlorello, se je zvečala.

8 32 Preglednica zdravilnega delovanja Chlorelle Priporočila za uporabo Chlorelle v medicini ter vzroki za njeno delovanje. Bolezensko stanje rak zastrupitve s težkimi kovinami, pesticidi itd. slaba prebava meteorizem, zadah iz ust kronična obstipacija alkoholni maček utrujenost, slabo počutje slabokrvnost nedohranjenost hujšanje poškodbe, rane rana na želodcu in dvanajstniku; kronični gastritis pankreatitis virusne ter bakterijske okužbe prehladne bolezni bolezni kože (akne, ekcem itd.) alergije, astma revmatoidni artritis ateroskleroza velika koncentracija holesterola zvečan krvni pritisk Vzroki za delovanje Chlorelle vpliv antioksidantov; CGF, vpliv hranil; okrepitev imunskega sistema vpliv celične stene in klorofila; povečano izločanje z žolčem; vpliv CGF uravnava črevesno floro in obnavlja črevesno sluznico celična stena veže nase strupe in jih izloča s fecesom; CGF uravnava črevesno floro in obnavlja črevesno sluznico vpliv celične stene na razstrupljanje črevesja; klorofil kot deodorantno sredstvo; uravnavanje črevesne flore pospeševanje peristaltike CGF pospešuje presnovo alkohola v jetrih esencialna hranila; povečana obrambna sposobnost vsega organizma CGF in klorofil pospešujeta nastajanje eritrocitov hranilno visoko vredna hrana; krepitev imunskega sistema biološko polnovredna hrana z malo kalorij; krepitev imunskega sistema; razstrupljanje organizma vpliv na imunski sistem; izločanje TNF ter pospeševanje delovanja fibroblastov; vpliv vitamina A ter β-karotena vpliv CGF na regeneracijo sluznice; vpliv CGF na regeneracijo sluznice; klorofil zavira aktivnost proteaz vpliv CGF na izločanje interferona; krepitev imunskega sistema; vpliv klorofila vpliv CGF na izločanje interferona; večanje obrambne sposobnosti organizma vpliv vitamina A ter β-karotena; vpliv na imunski sistem preprečevanje lipidne peroksidacije; antiproteoitično delovanje spodbujanje izločanja interferona; večja aktivnost makrofagov; detoksifikacijska sposobnost jeter; vpliv vitamina A ter β-karotena zmanjšanje koncentracije LDL holesterola ter krvnega tlaka; derivati klorofila zavirajo proliferacijo gladkih mišičnih vlaken v žilni steni; vpliv antioksidantov; vpliv esencialnih maščobnih kislin CGF pospešuje izločanje holesterola z žolčem vpliv CGF Odmerjanje Chlorella pyrenoidosa je industrijsko pridelana alga, običajno predelana v tablete. Doziranje je individualno, priporoča se začeti z nižjo dozo, 0,50g čiste posušene alge trikrat na dan, jo postopno povečati na 3,75g do7,50g odvisno od namena, razdeljeno v 3 do 5 dnevnih odmerkov. (1 tableta običajno vsebuje 0,25g čiste posušene alge). Tablete vzamemo pred ali med jedjo. Le v primeru, ko želimo doseči razstrupljevalni učinek, zaužijemo preparat na prazen želodec (3). Jemlje se lahko neomejeno dolgo časa. Nosečnost, dojenje in otroci Chlorello se priporoča tudi v času nosečnosti in med dojenjem, predvsem zaradi bogatih hranil in zaradi hitrejšega odstranjevanja strupov iz telesa. Pri otrocih z dodajanjem Chlorelle prehrani omogočimo obrambnemu sistemu, da poveča količino limfocitov in makrofagov, tako se telesce lažje spopada z novimi mikroorganizmi, v primeru bolezni pa hitreje okrevajo. Vitamini, minerali v optimalnem razmerju in dovolj amino kislin in drugih hranil, učinkovito krepijo otrokovo zdravje in ustvarjajo primerno okolje za razvoj ugodne črevesne mikroflore, preprečujejo napihnjenost in drisko. Bolj zdravo črevesje in urejena prebava sta temelj za dobro delovanje imunskega sistema, ki se laže upirajo številnim enterovirusom. Celična stena pa nase veže strupe in tako zmanjša nalaganje strupov v telesu (6). Odmerjanje pri otrocih Pri otrocih se priporoča počasno uvajanje: začne se z eno tabletko (0.25g), nato količino vsakih nekaj dni povečamo, dokler na dosežemo priporočenega odmerka glede na otrokovo težo. 8 do 20 kg 2 tbl./ dan 20 do 30 kg 4 tbl/ dan 30 do 50 kg 6 tbl/ dan 50 do 60 kg 8 tbl/ dan

9 33 60 do 70 kg 10 tbl/ dan tbl/ dan. Doziranje zmanjšamo, če pride do driske. Raziskave so bile narejene na otrocih dvojčkih, ki je dokazala pomembno pozitivne učinke. Otrocih, ki so jemali Chlorello so bili bistveno bolj zdravi in rasli so hitreje (5). Spirulina platensis Spirulina je neumrljivi potomec prve fotosintetične oblike življenja. Pred tremi in pol milijardami let so modrozelene alge začele ustvarjati kisikovo ozračje, tako da so se lahko razvile druge oblike življenja. Od tedaj alge pomagajo uravnavati našo biosfero (1). Spirulina v naravi Spirulina je rod enoceličnih modrozelenih cepljivk. Predstavniki so vlaknaste oblike. Ker so zelo prilagodljive, jih je lahko gojiti. Najdemo jih v raznovrstnih okoljih, npr. v prsti, pesku, močvirju, alkalnih jezerih, v morju in sladki vodi, najbolje pa uspeva v slanih vodah toplega podnebja (Afrika, Kitajska, Mehika). Kot prehransko dopolnilo pod tržnim imenom Spirulina se uporabljata predvsem vrsti Spirulina platensis in Spirulina maksima (nekateri ju uvrščajo tudi v rod Arthrospira) v obliki tablet, kapsul, praška, ponekod je tudi dodana hrani (10). Kraljestvo: Bacteria (bakterije) Deblo: Cyanobacteria (modrozelene cepljivke) Razred: Cyanophyceae Red: Oscillatoriales Rod: Spirulina Gojenje Spiruline Spirulina je bila v mnogih letih neprekinjene pridelave na Havajih vzgojena iz izbranega seva Spiruline Platensis, katerega razvoj se je začel leta 1984 in velja za najstarejšo proizvodnjo Spiruline na svetu. Spirulina se prideluje v plitvih, ca. 20 cm visokih, odprtih bazenih na obali Pacifiškega oceana. Bazeni se polnijo z mešanico sveže sladkovodne in morske vode iz globin Pacifiškega oceana. Morska voda predstavlja bogat vir mineralov in elementov v sledeh. Za optimalno rast alge se dodajata v bazene še natrijev bikarbonat (jedilna soda) in ogljikov dioksid. Posebna lopatasta kolesa na površini skrbijo za dobro mešanje in enakomerno izpostavljenost soncu, kar omogoča optimalno rast in doseganje visoke hranilne vrednosti. Spirulina je nitasta alga. Iz bazenov se pobira z grabljami, sledi spiranje z vodo ter doziranje v sušilnik. Za sušenje se uporablja patentirana oceanska hladna tehnika sušenja t.i. Ocean Chill drying, ki so jo razvili prav znanstveniki na Havajih. Po tej metodi se spirulina posuši v pičlih 3 sekundah v ozračju z manj kot 1 % kisika, kar zagotavlja visoko vsebnost karotenoidov in encimov. Letno se v proizvodnih objektih, ki se raztezajo na površini m2, proizvede več kot 350 m3 (4.000 ton) (13). Sestavine Spiruline Spirulina je modrozelena alga, ki se že stoletja uporablja za obogatitev prehrane z naravnimi, zdravju koristnimi rastlinskimi hranili. Spirulina vsebuje: 300 % več kalcija kot polnomastno mleko, % več železa kot špinača, % več beta karotena kot korenje, 375 % več proteinov kot tofu Priporočena dnevna količina Spiruline vsebuje več antioksidantov kot 5 obrokov zelenjave. Primerjava količine rastlinskih hranil Spirulina vsebuje 31 x več rastlinskih hranil kot borovnice, 60 x več kot špinača in 700 x več kot jabolka (20). Preglednica 2-1. Vsebnost aminokislin v Spirulini Esencialne aminokisline odstotek izolevcin 5,6 % levcin 8,7 % lizin 4,7 % metionin 2,3 % fenilalanin 4,5 % treonin 5,2 % triptofan 1,5 % valin 6,5 % Neesencialne aminokisline odstotek alanin 7,7 % arginin 6,9 % aspartamska kislina 9,8 % cistin 1,0 % glutaminska kislina 14,6 % glicin 5,2 % histidin 1,6 % prolin 4,3 % serin 5,2 % tirozin 4,8 % V celični steni Spiruline ni celuloze, temveč mehki mukopolisaharidi. Zato je lahko prebavljiva in jo telo zlahka uporabi, saj jo prebavi od 85% do 95%. SPLOŠNA SESTAVA SPIRULINE Beljakovine % Ogljikovi hidrati % Maščobe 4-6 % Minerali 8-13 % Vlaga 3-6 %

10 34 Snovi s hranilnim ali fiziološkim učinkom Količina v priporočeni dnevni količini Vitamini in encimi vitamin A kot beta karoten 1,000 μg RE1 vitamin B1 (tiamin) 0,035 mg vitamin B2 (riboflavin) 0,14 mg vitamin B3 (niacin) 0,4 mg NE2 vitamin B6 0,03 mg vitamin B12 9 μg pantotenska kislina 4,5 μg folat 6 μg biotin < 1 μg superoksidna dismutaza (S.O.D) e.e. 3 Karotenoidi / rastlinska hranila celotni karotenoidi 14 mg zeaksantin 7,5 mg klorofil 30 mg C - fikocianin 218 mg Minerali kalcij 10 mg magnezij 15 mg železo 9 mg baker 20 μg jod 15 μg cink 0,1 mg mangan 0,4 mg natrij 30 mg kalij 60 mg selen 0,9 μg molibden < 12 μg fosfor 33 mg Omega 6 maščobne kisline gama linolenska kislina 32 mg Opombe: 1 RE ekvivalent retinola, ki je enak 6 μg β-karotena 2 NE ekvivalent niacina, ki je enak 1 mg niacina 3 e.e. encimska aktivnost antioksidanta -4 ni predpisano Spirulina je pomemben vir beljakovin, saj jih vsebuje od %, kar je več kot jih vsebuje meso, mleko, jajca ali soja. So lahko razgradljive in vsebujejo vse esencialne aminokisline. Z uživanjem živalskih beljakovin večinoma vnesemo v telo tudi visok delež maščob, kalorij in holesterola. Spirulina vsebuje le 5 % maščob, katerih pretežni del sestavljajo nenasičene maščobne kisline. Kalorična vrednost 1 g spiruline je manjša od 5 kcal. Spirulina je lahko prebavljiva. Ostale rastline imajo trdno celično steno iz neprebavljive celuloze, medtem ko so celične stene Spiruline zgrajene iz lažje prebavljivih mukopolisaharidov. Lahka prebavljivost in absorbcija sta zlasti pomembna pri podhranjenih, bolnih in starejših ljudeh.(17) Kombinacija enostavno prebavljivih beljakovin in glikogena v Spirulini predstavlja odlično hrano. Spirulina je tudi bogat vir naravnega železa, klorofila, B vitaminov in elektrolitov. Med maščobami, ki jih vsebuje Spirulina od 4 do 6 %, so prisotne vse esencialne maščobne kisline, od katerih je najpomembnejša gama linolenska kislina (GLA). GLA se v telesu pretvori v prostaglandine, substance podobne hormonom, ki igrajo pomembno vlogo pri različnih funkcijah v telesu (delujejo protivnetno, znižujejo krvni tlak, izboljšujejo delovanje živčevja, itd.). V normalnem stanju telo samo pretvori linolenske kisline v GLA, vendar to sintezo močno zavirajo stres, uživanje alkohola in procesi staranja (11). Spirulina vsebuje vse vitamine B kompleksa in predstavlja bogat vir vitamina B12. Vitamin B12 je pomemben za normalno rast in delovanje živčevja. Pomanjkanje povzroča utrujenost in slabo voljo (čemernost). Telo samo proizvaja lasten vitamin B12, vendar so predvsem vegetarijanci nagnjeni k pomanjkanju le-tega. V Spirulini ga je 2 krat več kot v posušenih jetrih, najbogatejšemu živalskemu viru.

11 35 V sestavi spiruline izstopa visoka vsebnost beta karotena in klorofila. Beta karotena, predstopnje vitamina A, je v spirulini 2 krat več kot v korenju. Poleg beta karotena so v Spirulini prisotni tudi drugi karotenoidi, kot so lutein in zeaksantin, znani po svoji antioksidativni dejavnosti. Špinača, za katero je veljalo, da ima največjo količino zeaksantina, ga vsebuje kar 7 krat manj kot spirulina (19). Mavrica naravnih barvil (pigmentov) Pigmenti pomagajo pri tvorbi številnih encimov, ki sodelujejo pri uravnavanju presnove. Zaradi teh pigmentov ima Spirulina tako temno barvo. Karotenoidi so rumeni ali oranžni pigmenti, od katerih v Sprirulini najdemo: beta karoten, kriptoksantin, ehineon, zeaksantin in lutein. Karotenoidi predstavljajo 0.37% Spiruline. Klorofil včasih imenujemo»zelena kri«, ker je podoben molekulam hemoglobina v človeški krvi. Klorofil ima v sredini ion magnezija, ki mu daje zeleno barvo, hemoglobin pa ima ion železa, zaradi katerega je rdeče barve. Verjetno je Spirulina tako učinkovita pri slabokrvnosti prav zaradi podobnosti hemoglobina in klorofila, ter zato, ker ima lahko dostopno železo. V Spirulini je 1,1 % klorofila (to pa je eden od najboljših naravnih virov klorofila sploh) in od tega je največ a-klorofila. Chlorella ima 2.3 % klorofila, od tega je večina b-klorofila. Fikocianin je najpomembnejši pigment v Spirulini in predstavlja 15% celotne teže. Fikocianin je nastal milijardo let pred klorofilom in je verjetno predhodnik klorofila in hemoglobina. V molekularni sestavi ima tako magnezij kot železo, zato je verjetno skupni prednik rastlinskega in živalskega življenja. Spodbuja obrambne moči telesa. Encimi Encimi so katalizatorji kemičnih sprememb in jih je na tisoče. Suha Spirulina vsebuje številne encime. Eden od njih je superoksid dismutaza (SOD), ki je pomemben zato, ker lovi proste radikale in zavira staranje(20). Uporaba v medicini Laboratorijski in klinični poskusi s Spirulino kažejo, zakaj je Spirulina tako pomembna v načrtih za zdravo življenje. Znanstveniki preskušajo to prastaro algo zaradi prehranskih in fitokemičnih spojin, ki znižujejo holesterol, krepijo imunski sistem in količino laktobacilov v prebavilih, odstranjujejo strupe iz ledvic, povečujejo absorpcijo elementov v sledovih, preprečujejo podhranjenost in ščitijo pred učinki žarčenja. Spirulina znižuje holesterol Študija, ki so jo izvedli na oddelku za notranje bolezni tokijske univerze je pokazala, da Spirulina res znižuje serumski holesterol in da verjetno olajša srčna obolenja, ker ublaži arteriosklerozo. Raziskovalci v Nemčiji so že prej odkrili znižanje holesterola med shujševalno kuro s Spirulino. Japonska raziskava je pokazala znižanje holesterola brez izgube telesne teže, se pravi, da zniževanje holesterola ni bilo povezano s hujšanjem. Spirulino so izbrali, ker se je pri prejšnjih poskusih pokazalo, da znižuje holesterol pri podganah (21). Raziskovalci so odkrili, da je to verjetno zaradi njenega učinka na presnovo lipoproteinov. Del Spiruline, ki je topen v maščobi, je dokazano znižal količino holesterola v serumu in jetrih podgan. Naravni beta karoten zmanjšuje tveganje vseh vrst raka Več kot sto poskusov na živalih je pokazalo, da vitamin A in beta karoten zavirata razvoj različnih vrsta raka in tumorjev. Izraelska raziskava iz leta 1987 kaže, da je naravni beta karoten bolj učinkovit od svoje umetne inačice. Človeško telo lažje vsrka naravni beta karoten zato, ker vsebuje le-ta 9-cis karotenoid izomer, ki ga molekule sintetičnega beta karotena nimajo. To pomeni, da ima beta karoten iz alg in zelene listnate zelenjave močnejši antioksidativni učinek kot umetni beta karoten (15). Ker je Spirulina hrana, najbogatejša z beta karotenom, preskušajo njene protirakave učinke. Na oddelku za zobno medicino harvardske univerze so z beta karotenom in izvlečki Spiruline zmanjševali število rakavih celic v ustni votlini. Raztopina beta karotena, ki so jo nanašali na rakaste tumorje v ustih hrčkov, je zmanjšala število in obseg tumorjev ali pa so celo izginili. Dokazov, ki povezujejo beta karoten in preprečevanje raka, je dovolj. Tiste, ki ne zaužijejo dovolj svežega sadja in zelenjave, bo Spirulina dodatno zavarovala z beta karotenom (20). Spirulina in zdravi laktobacili Spirulina prav tako povečuje število laktobacilov. Japonske raziskave kažejo, da so podgane, ki so jih krmili s Spirulino, imele trikrat več laktobacilov kot podgane v kontrolni skupini. Ko so podgane sto dni krmili s hrano, v kateri je bilo pet odstotkov Spiruline, so odkrili: 1. teža slepega črevesa se je povečala za 13% 2. število laktobacilov se je povečalo za 327% 3. v slepem črevesu je bilo 43% več vitamina B1. Ker Spirulina ni priskrbela dodatnega B1, se je torej povečala celotna absorpcija B1. Študija domneva, da uživanje Spiruline poveča število laktobacilov pri človeku in lahko pomeni bolj učinkovito absorpcijo vitamina B1 in drugih vitaminov iz vse zaužite hrane (14). Spirulina omili poškodbe ledvic Po raziskavi, narejeni na Japonskem, je Spirulina pri podganah zmanjšala zastrupljenost ledvic z živim srebrom in tremi različnimi zdravili. Znanstveniki so merili dva pokazatelja zastrupljenosti ledvic: dušik v krvi (BUN Blood Urea Nitrogen) in serumski kreatinin. Ko so podgane hranili s hrano, ki je vsebovala 30% Spiruline, sta se oba pokazatelja zelo znižala. Pri dopolnilni raziskavi so kot dodatni kazalec zmogljivosti ledvic merili vsebnost dveh encimov v urinu. Aktivnost obeh encimov je bila precej manjša v skupini, ki je dobivala hrano s 30% Spiruline. Učinkovino so zasledili v vodotopni frakciji Spiruline (12). Pokazalo se je, da je fikocianin tista fitokemikalija, ki zmanjšuje zastrupljenost ledvic. Gama-linolenska kislina in spodbujanje prostaglandinov Gama-linolenska kislina (GLK), esencialna maščobna kislina, je predhodnik telesnih prostaglandinov, hormonov, ki nadzirajo številna dogajanja v telesu. Prostaglandin PGE 1 ima veliko nalog, med drugim uravnava krvni tlak, posreduje pri tvorbi holesterola, pri vnetjih, delitvi celic. PGE 1 običajno nastaja iz linolenske kisline v hrani in tako GLK napreduje v PGE 1. Nasičene