Spirulina – badania naukowe na temat tej algi

Spirulina (Arthrospira) to fotosyntetyczna, wielokomórkowa, jadalna, niebiesko zielona alga (cyjanobakteria). Jej kształt zbudowany jest z nitkowatych spirali, główne gatunki to Arthrospira platensis i Arthrospira maxima. Algi te to najbogatsze i najbardziej kompletne źródło składników odżywczych, które można pozyskać z jednego źródła. [1]

Spirulina platensis i Spirulina maxima

Spirulina platensis naturalnie występuje w Azji i Afryce, gdzie występują najbardziej odpowiednie warunki do jej uprawy. Z kolei Spirulina maxima to gatunek, który rośnie w Ameryce Środkowej. [2] Spirulina rośnie w obszarach podzwrotnikowych i tropikalnych, w alkalicznej wodzie o wysokiej zawartości soli mineralnych, które zazwyczaj nadają jej ciemnozielony kolor. [3]

W Stanach Zjednoczonych Spirulina hodowana jest komercyjnie i została zaproponowana jako główny produkt żywnościowy w trakcie długich lotów kosmicznych. Wszystko dlatego, że jest bogatym źródłem wszystkich niezbędnych składników odżywczych dla organizmu ludzkiego, a także jest bardzo odporna na ekstremalne warunki towarzyszące kosmonautom. [4]

Spirulina – skład

Skład Spiruliny to wysoka zawartość surowego białka na poziomie około 65%, które zawiera 22 niezbędne aminokwasy. Jest ono znacznie lepsze od białka zawartego w roślinach strączkowych. [2], [5] Znajduje się też wysoka zawartość kwasu gamma-linolenowego, wielonienasyconego kwasu tłuszczowego. [6] Spirulina zawiera od 300 do 400 jednostek ppm żelaza (sucha masa) i w przeciwieństwie do wielu form żelaza roślinnego, pierwiastek zawarty w tej aldze posiada bardzo dużą biodostępność po spożyciu przez człowieka. Dzienne dawkowanie 10 g Spiruliny może zawierać od 1,5 do 2 mg wchłanianego żelaza. [7], [8] Inne pierwiastki śladowe występujące w wysokich stężeniach to cynk, selen i mangan. Dodatkowo w składzie Spiruliny skoncentrowane są magnez, wapń i potas. [9]

Dawkowanie Spiruliny

Z danych klinicznych wynika, że w celu osiągnięcia efektu terapeutycznego, podczas przeprowadzania badań stosowano zazwyczaj od 1 g do 10 g Spiruliny dziennie. [10] [11] Przeliczając to na tabletki 500 mg, dzienne dawkowanie wynosi od 2 do 20 tabletek.

Wykorzystanie Spiruliny w farmakologii

W wielu przypadkach, podczas badań klinicznych, sprawdzano potencjał i działanie Spiruliny. Ma ona zdolność do regulowania pracy układu odpornościowego, wykazuje właściwości przeciwzapalne poprzez hamowanie uwalnianej histaminy przez komórki tuczne. Przeprowadzono również liczne badania nad skutecznością i potencjalnym zastosowaniem Spiruliny w leczeniu, niektórych chorób. Sugerują one, że alga ta może wpływać na poprawę w przypadku pewnych objawów, a nawet mieć działanie przeciwnowotworowe, przeciwwirusowe i przeciwalergiczne. [12]

1. Astma i alergiczny nieżyt nosa.

Jak pokazały badania, zawarta w Spirulinie fikocyjanina może selektywnie hamować uwalnianie histaminy z komórek tucznych, a także zapobiegać wzrostowi immunoglobuliny E. Wykazano, że suplementacja Spiruliną w ilości 1 g dziennie u pacjentów z astmą (łagodna do umiarkowanej) poprawiła parametry funkcjonowania płuc. [10] Dodatkowo podczas badań oceniających wpływ tej algi przy alergicznym nieżycie nosa zauważono pozytywne wyniki w wartościach laboratoryjnych i poprawę u pacjentów. Jednak nie zgłoszono wyników klinicznych. [13] W trwającym 6 miesięcy, podwójnie zaślepionym, kontrolowanym przez grupę z placebo badaniu, w którym udział wzięło 150 osób z alergicznym zapaleniem błony śluzowej nosa stwierdzono, że 2 g Spiruliny na dobę jest skuteczna w zwalczaniu objawów. Grupę porównano do osób przyjmujących placebo. [14]

2. Rak.

W jednym z badań wykazano, że komórki raka wątroby HepG2 oporne na doksorubicynę zostały zahamowane przez zawartą w Spirulinę C-fikocyjaninę poprzez mechanizm apoptotyczny [15], gdy rozpuszczalne w wodzie polisacharydy uznano za czynnik aktywny przeciwko komórkom nowotworowym żołądka. [16] Połączenie Spiruliny i pierwiastka jakim jest selen, hamowało komórki raka piersi MCF-7 poprzez zatrzymanie wzrostu i apoptozę. [17] Wykazano również, że przyjmowanie algi Spirulina spowodowało aktywację przeciwnowotworowych komórek NK (Natural Killer) co wzmocniło skuteczność przeciwnowotworową w modelu czerniaka B16. [18]

3. Cukrzyca.

Jedno z badań wykazało, że po zaaplikowaniu alloksanu podano 10 g Spiruliny, która w ciągu 30 dni obniżyła poziom glukozy, a jednocześnie podniosła poziom insuliny. [19]

W dwóch innych badaniach klinicznych sprawdzono wpływ suplementacji Spiruliną u diabetyków z cukrzycą typu 2. Odnotowano tam poprawę na poziomach cukru we krwi i lipidach na czczo. Sugerowane mechanizmy działania obejmują hipoglikemię wywołaną przez zawartość błonnika lub prawdopodobne stymulowanie insuliny poprzez peptydy i polipeptydy białek Spiruliny. Działania na lipidy przypisywane są zawartości kwasu gamma linolenowego. [20], [21]

4. Hiperlipidemia.

W dwóch badaniach klinicznych oceniano rolę algi w hiperlipidemii wtórnej przy zespole nerczycowym.  Suplementacja Spiruliną sprawiła, że obie grupy wykazały poprawę profilu lipidowego. Zawartość kwasu gamma linolenowego, który znajduje się w składzie tej algi, mogło odgrywać jedną z głównych ról w mechanizmie działania tego typu. [22], [23] W innym badaniu u pacjentów z cukrzycą typu 2, przyjmujących 8 g Spiruliny na dobę, stwierdzono spadek stężenia trójglicerydów. [24] Przeprowadzono również badanie na ochotnikach, którzy przyjmowali 4,5 g Spiruliny na dobę przez 6 tygodni. Rezultatem było obniżenie ciśnienia krwi, a także regulacja poziomu cholesterolu. [25]

5. Układ odpornościowy.

Przeprowadzono wiele badań dotyczących działania i właściwości Spiruliny na układ odpornościowy. W jednym z nich wykazano, że podawanie doustne tej algi zdrowym mężczyznom przez 3 miesiące, spowodowało zwiększoną produkcję interferonu i komórek NK (Natural Killer). W badaniu klinicznym u pacjentów w wieku podeszłym zaobserwowano dodatni wpływ Spiruliny na anemię, a także immunosenescencję (starzenie się limfocytów układu odpornościowego) po 6 – 12 tygodniach suplementacji. [26] Stwierdzono wzrost liczby białych krwinek, jak również poprawę aktywności enzymu 2,3-dioksygenaza indolaminy-pirolu (IDO). Bierze on udział w regulacji nasilenia procesów zapalnych.

6. Zapobieganie toksyczności powodowanej metalami ciężkimi.

W trakcie badania 3 pacjentów z niealkoholowym stłuszczeniem wątroby, podawanie 4,5 g Spiruliny dziennie przez 3 miesiące wpłynęło na poprawę wartości badania ALT i profilu lipidowego. [27] Z kolei w innym badaniu wykazano, że wyciąg białkowy i oczyszczona fikocyjanina otrzymane ze Spiruliny chroniły komórki nerwiaka niedojrzałego przed toksycznością, która została wywołana żelazem. W innym przypadku, w małej, losowej grupie kontrolowanej próbą placebo, podawano Spirulinę z cynkiem. Wykazano, że zwiększa ona wydalanie arsenu wraz z moczem i zmniejsza jego zawartość we włosach u osób długotrwale narażonych na działanie arsenu. [29]

Bibliografia

1. Kulshreshtha A, Zacharia AJ, Jarouliya U, Bhadauriya P, Prasad GB, Bisen PS. Spirulina in health care management. Curr Pharm Biotechnol. 2008;9(5):400-405.
2. Ciferri O. Spirulina, the edible microorganism. Microbiol Rev . 1983;47(4):551-578.
3. Ciferri O, Tiboni O. The biochemistry and industrial potential of Spirulina. Annu Rev Microbiol. 1985;39:503-526.
4. Robb-Nicholson C. By the way, doctor. I read that spirulina is the next wonder vitamin. What can you tell me about it? Harv Womens Health Watch. 2006;14(3):8.
5. Maranesi M, Barzanti V, Carenini G, Gentili P. Nutritional studies on Spirulina maxima. Acta Vitaminol Enzymol. 1984;6(4):295-304.
6. Otles S, Pire R. Fatty acid composition of chlorella and spirulina microalgae species. J AOAC Int . 2001;84(6):1708-1714.
7. Kapoor R , Mehta U. Iron status and growth of rats fed different dietary iron sources. Plant Foods Hum Nutr. 1993;44(1):29-34.
8. Kapoor R, Mehta U. Effect of supplementation of blue green algae (Spirulina) on outcome of pregnancy in rats. Plant Foods Hum Nutr. 1993;43(1):29-35.
9. Spirulina.pl. Skład Spiruliny. 11 marca 2010. https://www.spirulina.pl/algi/spirulina-platensis/sklad-spiruliny.html.
10. Labhe RU, Mani UV, Iyer UM, Mishra M, Jani K, Bhattacharya A. The effect of spirulina in the treatment of bronchial asthma. J Nutraceutical Functional Med Foods. 2001;3(pt 4):53-62.
11. Simpore J , Kabore F , Zongo F , et al. Nutrition rehabilitation of undernourished children utilizing Spiruline and Misola . Nutr J . 2006;5:3.
12. Karkos PD, Leong SC, Karkos CD, Sivaji N, Assimakopoulos DA. Spirulina in clinical practice: evidence-based human applications. Evid Based Complement Alternat Med. 2008 Sep 14.
13. Mao TK , Van de Water J , Gershwin ME . Effects of a Spirulina-based dietary supplement on cytokine production from allergic rhinitis patients . J Med Food . 2005;8(1):27-30.
14. Cingi C, Conk-Dalay M, Cakli H, Bal C. The effects of spirulina on allergic rhinitis. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2008;265(10):1219-1223.
15. Roy KR, Arunasree KM, Reddy NP, Dheeraj B, Reddy GV, Reddanna P. Alteration of mitochondrial membrane potential by Spirulina platensis C-phycocyanin induces apoptosis in the doxorubicinresistant human hepatocellular-carcinoma cell line HepG2. Biotechnol Appl Biochem . 2007;47(pt 3):159-167.
16. Oh SH, Ahn J, Kang DH, Lee HY. The Effect of ultrasonificated extracts of Spirulina maxima on the anticancer activity. Mar Biotechnol (NY) . 2011;13(2):205-214.
17. Chen T, Wong YS, Zheng W. Induction of G1 cell cycle arrest and mitochondria-mediated apoptosis in MCF-7 human breast carcinoma cells by selenium-enriched Spirulina extract. Biomed Pharmacother . 2009 Oct 27.
18. Akao Y, Ebihara T, Masuda H, et al. Enhancement of antitumor natural killer cell activation by orally administered Spirulina extract in mice. Cancer Sci . 2009;100(8):1494-1501.
19. Muthuraman P, Senthilkumar R, Srikumar K. Alterations in beta-islets of Langerhans in alloxan-induced diabetic rats by marine Spirulina platensis. J Enzyme Inhib Med Chem . 2009;24(6):1253-1256.
20. Mani UV , Desai S , Iyer I . Studies on the long-term effect of spirulina supplementation on serum lipid profile and glycated proteins in NIDDM patients . J Nutraceutical Funct Med Foods . 2000;2(3):25-32.
21. Parikh P , Mani U , Iyer U . Role of spirulina in the control of glycemia and lipidemia in type 2 diabetes mellitus . J Med Food . 2001;4(4):193-199.
22. Khanam A , Rashid H . Effect of spirulina on lipid profile in patients with glomerulonephritis . Bangladesh Renal J . 2001;20:8-13.
23. Samuels R , Mani UV , Iyer UM , Nayak US . Hypocholesterolemic effect of spirulina in patients with hyperlipidemic nephrotic syndrome . J Med Food . 2002;5(2):91-96.
24. Lee EH, Park JE, Choi YJ, Huh KB, Kim WY. A randomized study to establish the effects of spirulina in type 2 diabetes mellitus patients. Nutr Res Pract . 2008;2(4):295-300.
25. Juárez-Oropeza MA, Mascher D, Torres-Durán PV, Farias JM, Paredes-Carbajal MC. Effects of dietary Spirulina on vascular reactivity. J Med Food . 2009;12(1):15-20.
26. Selmi C, Leung PS, Fischer L, et al. The effects of Spirulina on anemia and immune function in senior citizens. Cell Mol Immunol . 2011;8(3);248-254.
27. Ferreira-Hermosillo A, Torres-Duran PV, Juarez-Oropeza MA. Hepatoprotective effects of Spirulina maxima in patients with non-alcoholic fatty liver disease: a case series. J Med Case Reports . 2010;4(1):103.
28. Bermejo-Bescós P, Piñero-Estrada E, Villar del Fresno AM. Neuroprotection by Spirulina platensis protean extract and phycocyanin against iron-induced toxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Toxicol In Vitro . 2008;22(6):1496-1502.
29. Misbahuddin M , Islam AZ , Khandker S , Ifthaker-Al-Mahmud , Islam N , Anjumanara . Efficacy of spirulina extract plus zinc in patients of chronic arsenic poisoning: a randomized placebo-controlled study . Clin Toxicol (Phila) . 2006;44(2):135-141.