Спирулина как биологический объект¶

Спирулина — род цианобактерий (сине-зелёных водорослей) семейства спирулиновых, представители которого обитают в щелочных солёных водоёмах и широко используются как пищевой и кормовой продукт, богатый белком. Несмотря на традиционное название «водоросль», спирулина относится к прокариотам — организмам без оформленного ядра, то есть к бактериям, а не к настоящим водорослям. Наиболее известный вид — Arthrospira platensis; именно его и родственные виды выращивают промышленно.

¶Систематика и строение

Спирулину долгое время относили к роду Spirulina, отсюда и укоренившееся название. Позднее промышленно культивируемые формы выделили в род Arthrospira, тогда как собственно Spirulina сохранился как отдельный таксон. В обиходе и коммерции имя «спирулина» закрепилось за обеими группами.

Морфологически это нитчатые организмы: клетки соединены в длинные спиралевидные трихомы (нити), которые под микроскопом выглядят как закрученные пружинки. Диаметр нити — порядка 5–10 микрометров. Клетки не имеют ядра и хлоропластов; фотосинтез идёт на тилакоидных мембранах прямо в цитоплазме. Размножается преимущественно вегетативно — делением нити на фрагменты (гормогонии).

¶Среда обитания

Естественные популяции спирулины приурочены к тёплым щелочным озёрам с высокой концентрацией солей и карбонатов, где pH может достигать 9–11. Такие условия малопригодны для большинства других организмов, что даёт спирулине преимущество. Классические местообитания — озеро Чад в Африке и озеро Texcoco в Мексике, где местное население издавна употребляло её в пищу.

¶Химический состав

Спирулина выделяется среди пищевых объектов высоким содержанием белка — от 50 до 70 % сухой массы, что сопоставимо с соевыми концентратами. Белок содержит все незаменимые аминокислоты. Помимо этого в состав входят:

• фикобилипротеины, в том числе фикоцианин — синий пигмент;
• хлорофилл и каротиноиды;
• витамины группы B, включая B12 (в форме, усвоение которой человеком ограничено);
• железо, кальций, магний, калий;
• гамма-линоленовая кислота — редкая для растительных объектов жирная кислота.

Калорийность невысокая, что связано с малым содержанием жиров и углеводов.

¶История использования

Употребление спирулины в пищу имеет давнюю историю. Ацтеки собирали её с поверхности озера Texcoco и готовили плотные лепёшки под названием «текуитлатль». Народы района озера Чад сушили сине-зелёную массу и использовали как пищевую добавку. Научный интерес возник в XX веке; промышленное культивирование началось в 1970-х годах, а массовое производство добавок развернулось в 1980-х.

¶Промышленное культивирование

Спирулину выращивают в открытых прудах-каналах с перемешиванием воды либо в закрытых фотобиореакторах. Ей нужны солнечный свет, щелочная среда, минеральное питание и постоянное перемешивание. Урожай собирают фильтрацией, затем сушат — распылительной или сублимационной сушкой. Крупнейшие производители расположены в Китае, Индии, США, Японии и ряде других стран.

¶Применение

Основные направления использования:

• пищевые добавки и продукты здорового питания;
• корм в аквакультуре и животноводстве;
• источник фикоцианина как пищевого красителя;
• сырьё для косметики;
• биотехнологические исследования, в том числе по улавливанию углекислого газа.

¶Пищевая ценность и вопросы безопасности

Спирулина рассматривается как перспективный источник белка, особенно в регионах с ограниченными ресурсами. Однако при её употреблении учитывают ряд факторов. Продукт может накапливать тяжёлые металлы из воды, поэтому важен контроль качества. У некоторых людей возможны аллергические реакции. Отдельные партии в прошлом оказывались загрязнены токсинами других цианобактерий — микроцистинами. Людям с аутоиммунными заболеваниями и беременным добавку рекомендуют с осторожностью и по согласованию с врачом.

¶Научная оценка

Спирулина — реальный объект биотехнологии с подтверждённой питательной ценностью. Вместе с тем многие приписываемые ей лечебные свойства (детоксикация, снижение веса, укрепление иммунитета) изучены недостаточно, а часть заявлений производителей не имеет строгих клинических подтверждений. Это не умаляет её значения как источника белка и биологически активных соединений, но требует разграничения доказанных фактов и маркетинговых утверждений.