Спіруліна (Spirulina Turp.) — рід прокаріотичних водоростей (Procaryophycobionta Kondrat.=Cyanobiota Jeffrey) з рослинним типом живлення й оксигенним фотосинтезом. Належить до відділу синьо-зелених водоростей — Cyanophyta Schussnig класу гормогонієві — Hormogoniophyceae (Hormogoneae) родини осциляторієві — Oscillatoriaceae (Kirchn.) Elenk. s. str. Представники зародилися в архейську еру (2–3 млрд років тому), мали вирішальне значення у розвитку життя на Землі, здавна використовувалися для харчування та оздоровлення, є предметом міжнародного дослідження.
У природі Cпіруліна входить до складу планктону деяких лужних озер Африки (Чад, Бодоу, Ромбоу), Китаю (Цинхай), Південної Америки (Тескоко), прісних та солоних водойм Японії, Мексики, Аргентини, Індії та інших. Найбільше застосовують Spirulina platensis (Nordst.) Geiti (Arthrospira platensis), зрідка використовують інші види — S. maxima, S. tenuissima тощо. З метою широкого споживання та виробництва профілактично-лікувальних засобів вирощують у відповідних умовах екологічно чисті штамові аквакультури С. Для виробництва спіруліни і продуктів на її основі застосовуються теплиці, фотореактори, терасно-каскадні установки з комбінованим освітленням тощо. За рік врожай сирої маси становить 60–120 т/га.
Структура тіла Spirulina platensis гормогоніальна, трихомональна, не розгалужена у вигляді спірального кільця недиференційованих клітин. Трихом нитчастий, однорядний, симетричний, нерозгалужений, із фізіологічно пов’язаних клітин та спеціалізованих фрагментів — гормогоніїв, які здатні до активного хаотичного руху і проростання у нові особини. Гетероцисти і спори-акінети відсутні. Росте завдяки поділу вегетативних клітин або трихом.
Клітини спіруліни вкриті слизовим чохлом і багатошаровою оболонкою, внутрішня частина якої складається з розчинного пептидоглікану — муреїну, що легко і швидко засвоюється людським організмом, та альгінатів — біосумісних кислих полісахаридів, здатних очищати організм від радіонуклідів і важких металів. Центроплазма із кільцями нуклеїнових кислот (РНК — 3,6%, ДНК — 0,8%); псевдовакуолі газоносні; основні клітинні включення — легкоперетравлювані протеїни, волютин, глікогеноподібна речовина. фотосинтезуючі мембрани хроматоплазми містять пігменти: хлорофіл «а» (1%), каротини (45% бета-каротину), ксантофіли: міксоксантофіл (19%), зеаксантин (16%), осцилаксантин (6%), криптоксантин (3%), ехіненон (2%); специфічні пігменти фікобіліни — водорозчинні похідні тетрапірону, що не утворюють порфіринового кільця: синій фікоціанін (15–20%) і червоний фікоеритрин (максимуми поглинання 647 нм і 575 нм — відповідно).
Біомаса спіруліни низькокалорійна (35 калорій в 10 г), майже позбавлена баластових речовин, холестеролу (лише 32,5 мг/на 100 г), а необхідні для нормального функціонування людського організму в сучасних екологічних умовах нутрієнти налічують близько 2000 вітамінів, мінералів, амінокислот, ферментів, незамінних поліненасичених жирних кислот, понад 100 інших винятково важливих для людини БАР, 7% золи, 2% клітковини. За кількістю поживних речовин 1 г спіруліни дорівнює 1 кг овочів. Вуглеводи становлять 15–25%, превалюють такі, що легко засвоюються, запобігають гіпоглікемії (рамноза, глікоген тощо), а також специфічні полісахариди імуліни. Білки (60–70%) за своєю біологічною цінністю не поступаються білкам м’яса, сої та яєць, багаті ензимами. амінокислоти становлять 6,2 г на 10 г: незамінні амінокислоти (% від загального білка) — ізолейцин — 5,6, лейцин — 8,7, лізин — 4,7, метіонін — 2,3, фенілаланін — 4,5, треонін — 5,2, триптофан — 1,5, валін — 6,5; замінні амінокислоти: аланін — 7,6, аргінін — 6,9, аспарагінова кислота — 9,8, цистин — 1,0, глютамінова кислота — 14,6, гліцин — 5,2, гістидин — 1,6, пролін — 4,3, серин — 5,2, тирозин — 4,8. за вмістом вітаміну В12 і бета-каротину біомаса С. перевищує будь-яку рослину на планеті; за вмістом вітамінів В2 і В3 (РР) — більшість м’ясних продуктів. Вітаміни утримуються в оптимальному співвідношенні і містять за Hendrickson (1989) на 10 г біомаси С.: ретинол — 23000 МЕ, альфа-токоферол — 1 МЕ, В1 — 31 мг, В2 — 35 мг, В3 — 10 мкг, В5 — 1,46 мг, В6 — 80 мкг, В9 — 1 мкг, В12 — 32 мк, інозитол — 6,4 мкг, біотин — 5 мкг.
Загальний вміст ліпідів із незамінними ненасиченими кислотами, гліколіпідів, сульфоліпідів та інших ліпоїдів становить 5–12%. До складу жирних кислот входять (мг/кг): лауринова — 200, міристинова — 600, пальмітинова — 16 500–21 141, пальмітолеїнова — 1490–2035, пальмітоліноленова — 350, гептадеканова — 90–142, стеаринова — 10–353, олеїнова — 1970–3009, лінолева — 10920–13784, гамма-ліноленова — 8750–11970, бета-ліноленова — 160–427, інші — близько 7000. мінерали перебувають у доступній іонній формі, на 10 г біомаси С. становлять: к — 160 мг, Ph — 90 мг, Cl — 4200, Mg — 40 мг, сa — 100 мг, Fe — 15 мг, Mn — 500 мкг, Na — 60 мг, Cr — 28 мкг, Se — 2 мкг, Zn — 300 мг, Cu — 5, J — 3, Ge — 0.6. за вмістом заліза 10 г порошку С. дорівнює 320 г печінки.
До біологічно активних носіїв терапевтичної активності спіруліни належать:
- фікоціанін, що запобігає або сповільнює розвиток злоякісних пухлин, має імуномодулювальні властивості, активізує лімфоцитоз, бере участь у синтезі більшості ферментів;
- ентеросорбуючі альгінати;
- полісахариди імуліни, здатні активізувати моноцити і макрофаги людини, підвищувати синтез РНК бета-інтерлейкіну і фактора некрозу пухлин;
- вітамін F, бета-ліноленова кислота, яка сприяє утворенню простагландину, гамма-ліноленова кислота — попередник простагландинів, впливає на потенцію, лібідо, молочну продуктивність годувальниць, розвиток тканин мозку;
- вітамін Е, що стимулює імунну систему, регулює активність ферментів;
- сірчанокислий цефалотин — антиген у боротьбі зі Снідом; сульфоліпід, який активізує імунну систему;
- холінестераза;
- манітол;
- ферменти поліози — протидія радіаційним ушкодженням клітин; оксиддисмутаза, здатна поглинати вільні радикали;
- неідентифікована речовина — «фактор контролю росту», що керує процесами росту і розвитку клітин;
- нуклеїн;
- феноли;
- фолацин;
- сидерохроми, антиоксидантні та інші речовини.
За потенційними можливостями спірулін перевершує всі відомі компоненти харчування і медичні препарати, швидко і легко перетравлюється, підвищує засвоєння їжі на 25–30%, є універсальним системним біопротектором і біокоректором. Хімічні речовини клітин спіруліни збалансовані, укладені в легкорозчинну і засвоювану організмом мукопротеїнову оболонку, що й сприяє широкому використанню водорості як терапевтичної суперїжі для дітей, людей похилого віку, вагітних, годувальниць, усіх жителів Чорнобильської зони, студентів, спортсменів і культуристів, для захисту від передчасного старіння організму. За даними ВООз та Продовольчої й аграрної організації ООН, тривале вживання добавки С. не викликає побічних явищ, препарати С. захищають майже від 300 патологій, діють комплексно: посилюють імунну систему, зміцнюють організм, підвищують його опірність гострим респіраторним хворобам і вірусам грипу; нормалізують обмін речовин, зменшують надмірну масу тіла, усувають порушення метаболізму, пов’язані із дисфункцією ендокринної системи, вітамінної, мінеральної і білкової недостатності; стабілізують рівень цукру в крові; покращують обмін речовин шкіри, живлять шкіру і волосся, запобігають кератодермії; знижують втому, підвищують витривалість, забезпечують швидке відновлення організму при великих фізичних і розумових навантаженнях; значно скорочують період реабілітації після операцій і пологів; сповільнюють процеси старіння, сприяють омолодженню клітин та організму в цілому; підтримують нормальні фізіологічні функції серцево-судинної системи; знижують рівень холестерину і тригліцеридів, запобігають склерозу судин при коронарній хворобі серця; нормалізують АТ; нормалізують функції щитоподібної залози, надниркової, статевих та інших залоз; регулюють сексуальне лібідо, підвищують потенцію у чоловіків; сприяють синтезу повноцінного молока, підвищенню лактації у годувальниць; відновлюють формулу крові при порушеннях функцій кровотворних органів, пов’язаних із променевими, хімічними та інфекційними ураженнями; знижують рівень жирів у крові; запобігають залізодефіцитній анемії, сприяють біосинтезу й утриманню гемоглобіну в крові; пригнічують розмноження ВІЛ в лімфоцитах, моноцитах периферичної крові та клітинах Лангерганса; виводять з організму шлаки, важкі метали, токсини, радіонукліди; виступають радіопротекторами при хронічному опромінюванні; поглинають до 40% радіоактивного цезію й стронцію із середовища; зменшують вираженість радіаційних уражень клітин, прискорюють процес розмноження клітин кісткового мозку, запобігають зниженню рівня лейкоцитів; запобігають виникненню й розвитку пухлин (щоденний прийом 0,25–2,5 г фікоціаніну знижує ризик розвитку раку); поліпшують роботу печінки, нирок, шлунка та інших внутрішніх органів; нормалізують стан флори ШКТ, стимулюють розвиток лакто- і біфідобактерій, пригнічують розвиток бактерій e. coli, Candida тощо; пригнічують клітинний тип алергічних реакцій, елімінують алергени із слизових оболонок; стимулюють синтез інтерферону; зменшують вираженість наслідків вживання спиртного (синдром похмілля); сприяють розмноженню клітин, запобігають і гальмують запальні процеси, прискорюють рубцювання й загоювання ран, опіків; запобігають психічним розладам.
На основі клінічних досліджень препарати спіруліни показані при:
- гіповітамінозах та авітамінозах; недостатності мінералів;
- залізодефіцитній і злоякісній анемії;
- пригніченні кровотворення в хворих онкологічного профілю після променевої хіміотерапії;
- порушенні білкового та вуглеводного обміну; захворюваннях, пов’язаних з пригніченням імунітету, розладом імунної системи;
- хворобах шлунка і дванадцятипалої кишки; хронічних гепатитах, цирозі, ураженнях печінки, пов’язаних із діабетом, інтоксикацією, алкоголізмом;
- атеросклерозі, міокардіосклерозі, ішемічній хворобі серця; безсонні, астенодепресії;
- дитячому церебральному паралічі;
- виразках; запаленнях суглобів, остеохондрозі;
- гіпертонії;
- геморої;
- порушеннях ензиматичної активності;
- для виведення токсичних субстанцій з організму;
- профілактично — для поліпшення процесів пристосування й підвищення опірності організму до несприятливих умов довкілля, фізичних та емоційних перевантажень;
- для профілактики передчасного старіння, підвищення ефективності лікування.
Масюк Н.П., Костіков І.Ю. Водорості в системі органічного світу. — К., 2002; Соловьев А.А., Лямин М.Я., Ковешников Л.А. Водорослевая энергетика. — М., 1997; Tsarenko P.M., Vinogradova O.M., Wasser S.P. et al. // Biodiversity of Cyanoprocaryotes, algae and fungi of Israel. In: E.D. Nevo, S.P. Wasser. Konigstein: Koeltz Sci. Books, 2000.