Спирулина (Arthrospira) — это фотосинтезирующая нитчатая бактерия, которую обычно называют «сине-зелёной микроводорослью» (цианобактерией). У этих видов цилиндрические клетки соединяются, образуя микроскопические неразветвлённые нити, которые обычно имеют спиралевидную форму и растут путём клеточного деления. Диаметр клеток обычно составляет 3–5 мкм, а длина нитей — до 500 мкм.
Спирулина естественным образом произрастает в щелочных озёрах, а в промышленных масштабах её выращивают в больших прудах в контролируемых условиях. Arthrospira platensis и maxima — наиболее распространённые виды, которые активно изучаются в медицине и пищевой промышленности.
Эти виды водорослей приобрели значительную популярность в качестве белковых и витаминных добавок для аквакультурных хозяйств, а также в качестве пищевых добавок для людей, живущих рядом с щелочными озёрами. Согласно токсикологическим исследованиям, эти микроводоросли считаются безопасными и не оказывают токсического воздействия при приёме в острых или хронических дозах.
Спирулина — богатый источник макро- и микроэлементов. Её состав зависит от вида, конкретного источника, условий культивирования, времени сбора и способа извлечения, но в целом её состав можно описать следующим образом: белки — 50–70%; углеводы — 15–25%; липиды — 6–13%; нуклеиновые кислоты — 4–6%; минералы и витамины — 2–5%.
Содержание белка в спирулине составляет от 60 до 70% от сухого веса. Это исключительный показатель, поскольку он значительно превышает среднее содержание белка в некоторых бобовых культурах, таких как фасоль (22%), горох (22%) и даже соевые бобы (38%). Arthrospira platensis является одним из самых богатых источников белка микробного происхождения с очень высокой усвояемостью (83–90% по сравнению с 95,1% у чистого казеина) из-за отсутствия клеточных стенок.
Спирулина является полноценным источником белка, поскольку содержит все незаменимые аминокислоты особенно лейцин, валин и изолейцин. В нём содержится метионин, который отсутствует в большинстве других микроводорослей. Arthrospira platensis содержит незаменимые аминокислоты в пропорциях, рекомендованных ФАО (Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединённых Наций), что сопоставимо с такими белковыми стандартами, как мясо, яйца или молоко, и превосходит по качеству растительные белки.
Помимо обычного белка, спирулина также содержит фикобилипротеины, которые считаются основными белковыми компонентами и оказывают значительное положительное влияние на здоровье. Фикобилипротеины микроводорослей делятся на три группы: фикоэритрин, аллофикоцианин и фикоцианин. Фикоцианин — один из основных белков, содержащихся в спирулине. Он составляет около 20% сухого веса микроводоросли и широко используется в пищевой и косметической промышленности в качестве натурального красителя.
Также известно, что он обладает противовоспалительными и антиоксидантными свойствами. Липиды обычно составляют от 6 до 8% сухой массы спирулины, но этот показатель может достигать 11%. Липиды спирулины делятся на омыляемую фракцию (83%) и неомыляемую фракцию (17%), содержащую необходимые пигменты, парафин, стеролы и терпеновый спирт.
Половина всех липидов приходится на жирные кислоты (в основном ω-6) и холестерин (<0,1 мг/100 г сухой массы спирулины), который входит в состав фракции стеринов спирулины. Arthrospira maxima и platensis содержат гамма-линоленовую кислоту (ГЛК), которая составляет 10–20% и 49% их жирных кислот соответственно.
Спирулина — хороший источник гамма-линоленовой, линолевой и олеиновой кислот. Действительно, спирулина считается растительным источником с самым высоким содержанием ГЛК. Важность ГЛК заключается в том, что она является предшественником простагландинов, лейкотриенов и тромбоксанов, которые участвуют в воспалительных и иммунных процессах при таких заболеваниях, как артрит, диабет и сердечно-сосудистые заболевания.
Спирулина также содержит ненасыщенные олеиновую и линолевую кислоты, а также насыщенную пальмитиновую кислоту, которые составляют более 60% её липидов. Углеводы в целом составляют 15–25% сухого веса спирулины. Простые углеводы (глюкоза, фруктоза и сахароза) присутствуют в очень небольших количествах; также встречаются полиолы, такие как глицерин, маннит и сорбит.
Клеточные стенки спирулины похожи на стенки грамположительных бактерий, поскольку состоят из глюкозамина и мурамовой кислоты, связанных с пептидами. Содержание гликогена в клеточной стенке спирулины составляет примерно 0,5% от её сухой массы. Хотя эти стенки не перевариваются, они хрупкие и делают содержимое клетки доступным для пищеварительных ферментов, что является большим преимуществом по сравнению с организмами с целлюлозными клеточными стенками.
Основным полимерным компонентом спирулины является разветвлённый полисахарид, структурно схожий с гликогеном. С точки зрения питательной ценности, единственным углеводом, который содержится в достаточном количестве, чтобы представлять интерес, является мезоинозитолфосфат, который является отличным источником органического фосфора и инозитола.
Считается, что спирулина является самым богатым источником витамина B12 и провитамина A (β-каротина) среди цельных продуктов. Всего 20 г этой микроводоросли удовлетворяют суточную потребность организма в витаминах B1, B2 и B3. Спирулина содержит биологически активную форму витамина B12 в концентрации 35–38 мкг/100 г сухой биомассы спирулины.
Спирулина также является хорошим источником β-каротина, содержащего около 700–1700 мг/кг, который после всасывания в организм преобразуется в витамин А. Суточная потребность человека в витамине А составляет примерно 1 мг, поэтому 1–2 г микроводорослей будет достаточно для удовлетворения этой потребности.
Каротиноиды — вторая по значимости группа пигментов, содержащихся в водорослях. Они играют роль липофильных антиоксидантов. Спирулина богата минералами и содержит все необходимые для организма минералы: железо, магний, марганец, калий, кальций, фосфор, цинк и селен (редко встречается). Наиболее важными минералами в спирулине являются железо, кальций, фосфор и калий. На самом деле спирулина — один из лучших природных источников железа.
Следует особо отметить высокое содержание железа, поскольку дефицит железа (анемия) очень распространён, а хорошие источники железа в продуктах питания встречаются редко. Для сравнения: злаки, которые обычно считаются одним из лучших источников железа, содержат всего 150–250 мг/кг, в то время как в спирулине содержится около 580–1800 мг/кг. Кроме того, добавки с железом в форме сульфата железа могут быть токсичными, а злаки богаты фитиновой кислотой и фосфатными полимерами, что ограничивает биодоступность содержащегося в них железа.
Железо из спирулины усваивается на 60% лучше, чем сульфат железа. Кальций, фосфор и магний содержатся в спирулине в количествах, сопоставимых с теми, что содержатся в молоке. Относительное количество этих микроэлементов способствует сохранению здоровья костей, поскольку снижает риск декальцинации.
Кроме того, спирулина не содержит оксалатов, поэтому, как и в случае с железом, она обеспечивает высокую доступность кальция, что улучшает его усвоение. Следует отметить, что в регионах с бедными магнием почвами часто наблюдаются синдромы дефицита, в том числе сердечно-сосудистые и нервные расстройства. Также стоит подчеркнуть высокое содержание калия, поскольку в большинстве продуктов питания соотношение калия и натрия очень низкое.
Источник: A Review of the Health-Promoting Properties of Spirulina with a Focus on athletes' Performance and Recovery Mehdi Chaouachi et al. J Diet Suppl. 2024.