Spirulina (wissenschaftlich korrekt Arthrospira, bei der Gattung mit wissenschaftlichem Namen Spirulina handelt es sich um ein anderes fern verwandtes Cyanobakterium)[1] ist eine Gattung der Cyanobakterien (früher als „Blaualgen“ bezeichnet). Bis zu 35 Arten werden unterschieden (zum Beispiel Arthrospira platensis, Arthrospira fusiformis, Arthrospira maxima), es ist jedoch unklar, ob nicht diese 35 Arten möglicherweise doch alle derselben Art angehören, da Spirulina ihre Gestalt in Abhängigkeit vom Nährstoffgehalt und pH-Wert des Wassers ändert. Spirulina ist im Handel auch in der Kategorie „Mikroalgen“ als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich, dort meistens als A. platensis und A. maxima.[2]
Das Bakterium bildet mehrzellige, wendelförmige Mikrofilamente.[3] Die zylindrischen Zellen haben einen Durchmesser von etwa 1 bis 5 μm und eine Länge (Höhe) von etwa 1 bis 3 µm. Sie sind hintereinander angeordnet in langen, rechts- oder linkshändig wendelförmigen Filamenten mit einer Länge von 0,5 mm oder mehr und einem Wendeldurchmesser von 5 bis 40 μm. Das Längenwachstum der Filamente ist mit Zellteilung verbunden, ihre Vermehrung erfolgt durch Zerfall der Filamente.
Spirulina ist oxygen photosynthetisch und enthält nur Chlorophyll a, das auch bei Pflanzen vorkommt. Da Spirulina zu den Prokaryoten gehört, ist das Chlorophyll jedoch nicht wie bei den eukaryoten Pflanzen in organisierten Zellstrukturen, den Chloroplasten, lokalisiert, sondern es befindet sich in Membranen, die über fast die ganze Zelle verteilt sind. Spirulina erhält durch weitere Pigmente, die das Chlorophyll-Grün überlagern, einen grün-bläulichen Farbton.
Die Spirulina-Filamente bilden Decken wie andere fädige Cyanobakterien. Infolge der Alkalisierung durch Verbrauch von Kohlenstoffdioxid kann darin Calciumcarbonat abgeschieden werden. Man nimmt an, dass auf diese Weise so genannte Stromatolithen entstehen und auch in früheren geologischen Zeiten entstanden sind. Die ältesten bekannten Stromatolithen kommen in Gesteinsschichten vor, die vor über drei Milliarden Jahren im Präkambrium entstanden sind. Dies lässt vermuten, dass oxygen-photosynthetische, Kohlenstoffdioxid-assimilierende Mikroorganismen, möglicherweise Cyanobakterien, dazu beigetragen haben, die kohlenstoffdioxidreiche Ur-Erdatmosphäre mit Sauerstoff (O2) anzureichern, ihren Kohlenstoffdioxid-Gehalt zu vermindern und ihr so die heutige Zusammensetzung zu verleihen. Besagtes Ereignis wird als die Große Sauerstoffkatastrophe bezeichnet.
Spirulina kommt in stark alkalischen Salzseen (pH-Wert zwischen 9 und 11), aber auch in Süßwasser[4] vor, sie besiedelt flache, subtropische bis tropische Gewässer mit hohem Salzgehalt, vor allem in Mittelamerika, Südostasien, Afrika und Australien. Sie wurde schon seit alters her von den an diesen Gewässern wohnenden Menschen als Nahrung genutzt, zum Beispiel von den Kanembu am afrikanischen Tschadsee in Form von Dihe und am mexikanischen Texcoco-See (als Tecuitatl von den Azteken)[5]. An das Letzte erinnert noch heute die Sodakonzentrationsschnecke im Tal von Mexiko.
Zudem findet man Spirulina auch in der Erde.[2]
Spirulina-Biomasse wird in offenen und geschlossenen Aquakulturen bei einer Wassertemperatur von bis zu 37 Grad Celsius produziert. Das optimale Wachstum von Spirulina hängt wesentlich von der zur Verfügung gestellten Menge an Kohlenstoffdioxid (CO2) ab. Daher wird den Aquakulturen neben dem Kohlenstoffdioxid, das aus der Luft in die Kultur gelangt, zusätzlich CO2 aus verschiedenen Quellen zugeführt. So wächst Spirulina nicht nur schneller, sondern produziert auch wesentlich mehr Sauerstoff. Zur Ernte pumpt man die Kultur durch einen Filter oder eine Durchlaufzentrifuge und trocknet anschließend die so gewonnene Biomasse mit Heißluft oder im Sonnenlicht. Die getrocknete Biomasse wird zum Vertrieb meist zu Tabletten gepresst, in Kapseln eingeschlossen oder pulverisiert.[6]
Die Trockenpräparate enthalten durchschnittlich:[7]
In den Proteinen sind alle essentiellen Aminosäuren enthalten. Außerdem sind β-Carotin – eine Vorstufe des Vitamin A –, B-Vitamine und Vitamin E (2,8–12,5 mg / 100 g)[2] enthalten sowie in hohen Konzentrationen Calcium, Eisen und Magnesium.[7] In Aquakulturen wurde Vitamin C nicht nachgewiesen, eventuell liegt dies allgemein an der Trocknungsmethode.[2]
Spirulina enthält – bezogen auf den analytisch ermittelten hohen Gesamtwert von 127–244 μg/100 g Trockengewicht – zu etwa 83 %[2] eine unwirksame Form des Vitamins („Pseudovitamin B12“, „Vitamin-B12-Analoge“, Co-α-[α-(7-adenyl)]-Coβ-cyanocobamid), bei etwa 17 % handelt es sich um die vom Menschen verwertbare Vitamin-Form.[8][9] Es ist unklar, ob die in Spirulina vorkommende verwertbare Form des Vitamin B12 überhaupt aufgenommen wird (Bioverfügbarkeit).[10] Studien 1991 und 1999 mit Kindern, die ein Vitamin B12-Defizit aufwiesen, zeigten, dass nach Gabe von Spirulina zwar der Blutspiegel an messbaren Cyanocobalaminen anstieg, die Krankheitssymptome jedoch nicht verschwanden.[11][12]
Von Spirulina als Vitamin B12-Quelle, insbesondere für Veganer, wird daher abgeraten.[9][8]
Eine Studie von 2010 zeigt – ohne Verwendung von Cyaniden bei der Extraktion – bei HPLC und Chemilumineszenz-Assay-Methoden Methylcobalamin-Konzentrationen von 35,7–38,5 μg/100 g in Spirulina.[13]
Ein Problem bei der unkontrollierten Produktion in offenen Systemen (wie z. B. Seen) ist eine Kontamination mit Grünalgen und anderen Cyanobakterien, auch AFA-Algen.[9][2] Die von Cyanobakterien produzierten Cyanotoxine wie Anatoxin A konnten in Produkten nachgewiesen werden (bis zu 11 µg/g). Aber auch das lebertoxische Microcystin war in zahlreichen Produkten enthalten (bis zu 0,84 μg/g), da diese mit Microcystis flos-aquae kontaminiert waren.
Inzwischen wird Spirulina aber auch aus geschlossenen, kontrollierten Systemen wie Photobioreaktoren angeboten, was nicht nur die Produktivität erhöht, sondern auch eine Kontamination minimiert.
Spirulina vermag Schwermetalle wie Blei anzureichern.[2] Was bei der Reinigung von Gewässern vorteilhaft sein kann, muss bei der Kultivierung beachtet werden. So wurde der Grenzwert von 3 mg/kg Blei bei 5 von 13 auf Spirulina basierten Produkten überschritten. Der Gehalt an Nickel hat bei anderen untersuchten Produkten einen höchsten Wert von 4,67 mg/kg. Dagegen waren bei verschiedenen Messungen Arsen, Quecksilber und Cadmium innerhalb akzeptablen Grenzen.
Der europäische Grenzwert von 50 µg/kg von Σ 4 {displaystyle Sigma _{4}} 
Jährlich werden etwa 3000 Tonnen Rohmasse Arthrospira platensis aus kommerziellem Anbau als Nahrungsergänzungsmittel verkauft.[14] Spirulina ist in Deutschland wie auch die Süßwasseralge Chlorella in Form von Pulver oder Tabletten als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich und wird in (Bio-)Lebensmitteln als nährstoffreiche Zutat verarbeitet (Nudeln, Fruchtriegel, Getränkepulver etc.). Spirulina ist auch Bestandteil vieler Fischfutter und einiger Katzenfuttermittel. Andere Verwendung findet man in der Biotechnologie und in der Biotechnik, wo Spirulina unter anderem als Biokatalysator in Fermentationsprozessen und zur Energiegewinnung verwendet wird.
Bei Spirulina-Produkten als Nahrungsergänzungsmittel wird der Eiweißgehalt und Vitamin B12-Gehalt ausgelobt. Die Dosis, die über Nahrungsergänzungsmittel bei Einnahme der höchsten empfohlenen Dosis aufgenommen wird, ist jedoch so gering, dass sich die ergänzende Eiweißzufuhr in der Regel kaum bemerkbar macht. Das manchmal gesondert ausgezeichnete Chlorophyll findet sich in jedem Lebensmittel mit grünen Pflanzenteilen.[15] Die Auslobung von Vitamin B12 gilt als irreführende Werbung, wenn mit krankheitslindernden Effekten geworben wird.[16]
Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit kam nach Auswertung der vorgelegten Studien von Herstellern zu dem Schluss, dass Spirulina-Kapseln keine Auswirkung auf die Glucose-Konzentration im Blut bei Diabetikern besitzen. Nach der Health-Claims-Verordnung dürfen die Nahrungsergänzungsmittel diesbezüglich nicht mehr beworben werden.[17]
Aus dem konzentrierten Pulver der Spirulina wird auch der Farbstoff Spirulina Blau (Phycocyanin) gewonnen. Es ist der einzige natürliche blaue Farbstoff für Lebensmittel. Grundlage hierfür ist Arthrospira platensis. Als Lebensmittel-Farbstoff wird Spirulina schon seit dem Jahr 2000 eingesetzt. Eine größere Bekanntheit hat der Farbstoff jedoch erst 20 Jahre später erlangt. Das hängt mit der Entscheidung eines großen deutschen Fruchtgummiherstellers zusammen, auch blaue Gummibärchen anzubieten. Das war neunzig Jahre lang daran gescheitert, dass der Süßwarenhersteller zum Färben seiner Gummibärchen nur natürliche Farbstoffe verwendet. Bis zur Einführung von Spirulina gab es jedoch keine entsprechenden blauen Farbstoffe[18]. Mit Spirulina-Pulver lassen sich blaue Farbtöne und in der Mischung mit Saflor auch grüne erzielen.
Spirulina wurde 1974 von der WHO als „Bestes Nahrungsmittel der Zukunft“ bezeichnet.[19] Die FAO erinnerte 2008 an die Bedeutung von Spirulina und forderte alle Nationen auf, den Anbau weiterzuentwickeln und zu intensivieren.[20] Die Vereinten Nationen haben die Organisation IIMSAM gegründet, die den Anbau von Spirulina weltweit zur Bekämpfung von Hunger und Unterernährung fördert.[21]
Studenten der Technischen Universität Israel in Haifa haben eine neue Falafel-Art, die Algalafel aus Spirulina entwickelt. Damit gewannen sie 2018 den ersten Preis des Wettbewerbes des Europäischen Instituts für Innovation und Technologie.[22]
In der Alternativmedizin werden Spirulinapräparaten mögliche Effekte gegen Krebs, Viren und Allergien nachgesagt.[23][24] Für alle nachgesagten Wirkungen fehlen jedoch aussagekräftige wissenschaftliche Belege.[25]
Diversen Studien zufolge soll Spirulina bei Asthma, Allergien, Diabetes oder sogar chronischen Schmerzen helfen, das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken oder beim Abnehmen helfen. Aufgrund gravierender Mängel sind die Ergebnisse dieser Studien jedoch nicht vertrauenswürdig.
Die Anwendung von Spirulina-Präparaten senkt möglicherweise die Cholesterin-Konzentration im Blut. Bei den durchgeführten Studien traten jedoch nur geringe Effekte zu Tage, die jeweilige Anzahl der Probanden bei den Studien war zu gering oder das Studiendesign schlecht, so dass bislang wenig verwertbare Ergebnisse vorliegen.[26]
Das Hauptproblem für eine wissenschaftliche Aussagekraft der durchgeführten randomisiert-kontrollierten Studien liegt im Design und die Methodik, so dass beispielsweise der Vergleich zwischen beiden Gruppen fehlerbehaftet ist.[25] Häufig sind die Untersuchungen mangelhaft durchgeführt worden.
Tierexperimentell wurde eine immunmodulierende Wirkung von Spirulina u. a. bei Allergien als Mastzellinhibitor beobachtet – Spirulina soll die Freisetzung von Histamin aus Mastzellen hemmen.[27][28]
Spirulina (wissenschaftlich korrekt Arthrospira, bei der Gattung mit wissenschaftlichem Namen Spirulina handelt es sich um ein anderes fern verwandtes Cyanobakterium) ist eine Gattung der Cyanobakterien (früher als „Blaualgen“ bezeichnet). Bis zu 35 Arten werden unterschieden (zum Beispiel Arthrospira platensis, Arthrospira fusiformis, Arthrospira maxima), es ist jedoch unklar, ob nicht diese 35 Arten möglicherweise doch alle derselben Art angehören, da Spirulina ihre Gestalt in Abhängigkeit vom Nährstoffgehalt und pH-Wert des Wassers ändert. Spirulina ist im Handel auch in der Kategorie „Mikroalgen“ als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich, dort meistens als A. platensis und A. maxima.
ஆர்த்தரோசுப்பைரா (Arthrospira) என்பது மிதக்கும், இழைபோன்ற, சயனோபாக்டீரியா என்னும் வகையைச் சேர்ந்த உயிரினம். இவை உருளை வடிவ, பல் உயரணுவுடைய, இடஞ்சுழியாய் காணப்படும் டிரைக்கோம் (trichome) (நுண்முடியுடைய) வகை உயிரினம். இவை இயற்கையாய் வெப்பமண்டல, குறைவெப்பமண்டலப் பகுதிகளில் காணப்படும் உயர்ந்த பி.எச் (pH) (உயர் காரத்தன்மை) கொண்ட , கூடுதலான கார்பனேட்டு, பைகார்பனேட்டு அடர்த்திகொண்ட ஏரிகளில் காணப்படுகின்றன. ஆர்த்தரோசுப்பைரா பிளேட்டென்சிசு (Arthrospira platensis) என்னும் வகை ஆப்பிரிக்காவிலும், ஆசியாவிலும், தென்னமெரிக்காவிலும் காணப்படுகின்றது, ஆனால் ஆர்த்தரோசுப்பைரா மாக்ஃசிமா (Arthrospira maxima) என்னும் வகை நடு அமெரிக்காவில் மட்டுமே காணப்படுகின்றது[1].
ஆர்த்தரோசுப்பைராவில் இருந்து மாந்தர்களுக்கும் பிற சில விலங்குகளுக்கும் பயன்படும் இசுப்பைருலீனா (Spirulina)என்றழைக்கப்படும் ஊட்டச்சத்து பெறுகின்றார்கள் [2].
ஆர்த்தரோசுப்பைரா (Arthrospira) என்பது மிதக்கும், இழைபோன்ற, சயனோபாக்டீரியா என்னும் வகையைச் சேர்ந்த உயிரினம். இவை உருளை வடிவ, பல் உயரணுவுடைய, இடஞ்சுழியாய் காணப்படும் டிரைக்கோம் (trichome) (நுண்முடியுடைய) வகை உயிரினம். இவை இயற்கையாய் வெப்பமண்டல, குறைவெப்பமண்டலப் பகுதிகளில் காணப்படும் உயர்ந்த பி.எச் (pH) (உயர் காரத்தன்மை) கொண்ட , கூடுதலான கார்பனேட்டு, பைகார்பனேட்டு அடர்த்திகொண்ட ஏரிகளில் காணப்படுகின்றன. ஆர்த்தரோசுப்பைரா பிளேட்டென்சிசு (Arthrospira platensis) என்னும் வகை ஆப்பிரிக்காவிலும், ஆசியாவிலும், தென்னமெரிக்காவிலும் காணப்படுகின்றது, ஆனால் ஆர்த்தரோசுப்பைரா மாக்ஃசிமா (Arthrospira maxima) என்னும் வகை நடு அமெரிக்காவில் மட்டுமே காணப்படுகின்றது.
Arthrospira is a genus of free-floating filamentous cyanobacteria characterized by cylindrical, multicellular trichomes in an open left-hand helix. A dietary supplement is made from A. platensis and A. maxima, known as spirulina.[1] The A. maxima and A. platensis species were once classified in the genus Spirulina. Although the introduction of the two separate genera Arthrospira and Spirulina is now generally accepted, there has been much dispute in the past and the resulting taxonomical confusion is tremendous.[2]
The common name, spirulina, refers to the dried biomass of Arthrospira platensis,[3] which belongs to the oxygenic photosynthetic bacteria that cover the groups Cyanobacteria and Prochlorales. These photosynthetic organisms were first considered to be algae, a very large and diverse group of eukaryotic organisms, until 1962 when they were reclassified as prokaryotes and named Cyanobacteria.[4] This designation was accepted and published in 1974 by Bergey's Manual of Determinative Bacteriology.[5] Scientifically, quite a distinction exists between the Spirulina and Arthrospira genera. Stizenberger, in 1852, gave the name Arthrospira based on the presence of septa, its helical form, and its multicellular structure, and Gomont, in 1892, confirmed the aseptate form of the genus Spirulina. Geitler in 1932 reunified both members designating them as Spirulina without considering the septum.[6] Research on microalgae was carried out in the name of Spirulina, but the original species used to produce the dietary supplement spirulina belongs to the genus Arthrospira. This misnomer has been difficult to correct.[5] At present, taxonomy states that the name spirulina for strains which are used as food supplements is inappropriate, and agreement exists that Arthrospira is a distinct genus, consisting of over 30 different species, including A. platensis and A. maxima.[7]
The genus Arthrospira comprises helical trichomes of varying size and with various degrees of coiling, including tightly-coiled morphology to a straight form.[1]
The helical parameters of the shape of Arthrospira is used to differentiate between and even within the same species.[8][9] These differences may be induced by changing environmental conditions, such as temperature.[10] The helical shape of the trichomes is only maintained in a liquid environment.[11] The filaments are solitary and reproduce by binary fission, and the cells of the trichomes vary in length from 2 to 12 μm and can sometimes reach 16 μm.
Arthrospira is very rich in proteins,[1][11] and constitute 53 to 68 percent by dry weight of the contents of the cell.[12] Its protein harbours all essential amino acids.[11] Arthrospira also contain high amounts of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), about 1.5–2 percent, and a total lipid content of 5–6 percent.[11] These PUFAs contain the γ-linolenic acid (GLA), an omega-6 fatty acid.[13] Further contents of Arthrospira include vitamins, minerals and photosynthetic pigments.[11]
Species of the genus Arthrospira have been isolated from alkaline brackish and saline waters in tropical and subtropical regions. Among the various species included in the genus, A. platensis is the most widely distributed and is mainly found in Africa, but also in Asia. A. maxima is believed to be found in California and Mexico.[6] A. platensis and A. maxima occur naturally in tropical and subtropical lakes with alkaline pH and high concentrations of carbonate and bicarbonate.[11] A. platensis occurs in Africa, Asia and South America, whereas A. maxima is confined to Central America. A. pacifica is endemic to the Hawaiian islands.[14] Most cultivated spirulina is produced in open-channel raceway ponds, with paddle-wheels used to agitate the water.[11] The largest commercial producers of spirulina are located in the United States, Thailand, India, Taiwan, China, Pakistan, Myanmar, Greece and Chile.[14]
Spirulina is widely known as a food supplement, but there are other possible uses for this cyanobacterium. As an example, it is suggested to be used medically for patients for whom it is difficult to chew or swallow food, or as a natural and cheap drug delivery system.[15] Further, promising results in the treatment of certain cancers, allergies and anemia, as well as hepatotoxicity and vascular diseases were found.[16] Spirulina may also be used as a healthy addition to animal feed[17] if the price of its production can be further reduced. Spirulina can be used in technical applications, such as the biosynthesis of silver nanoparticles, which allows the formation of metallic silver in an environmentally friendly way.[18] In the creation of textiles it harbors some advantages, since it can be used for the production of antimicrobial textiles[19] and paper or polymer materials.[19] They also may have an antioxidant effect[20] and may maintain the ecological balance in aquatic bodies and reduces various stresses in the aquatic environment.[21]
Growth of A. platensis depends on several factors. To achieve maximum output, factors such as the temperature, light and photoinhibition, nutrients and carbon dioxide level, need to be adjusted. In summer the main limiting factor of spirulina growth is light. When growing in water depths of 12–15 cm, self-shading governs the growth of the individual cell. However, research has shown, that growth is also photoinhibited, and can be increased through shading.[22] The level of photoinhibition versus the lack of light is always a question of cell concentration in the medium. The optimal growth temperature for A. platensis is 35–38 °C. This poses a major limiting factor outside the tropics, confining growth to the summer months.[23] A. platensis has been grown in fresh water, as well as in brackish water and sea water.[24] Apart from mineral fertilizer, various sources such as waste effluents, and effluents from fertilizer, starch and noodle factories have been used as a nutrient source.[14] Waste effluents are more readily available in rural locations, allowing small scale production.[25] One of the major hurdles for large scale production is the complicated harvesting process which accounts for 20–30% of the total production costs. Due to their small cell size, and diluted cultures (mass concentration less than 1 g/L) with densities close to that of water microalgae, they are difficult to separate from their growing medium.[26]
Open pond systems are the most common way to grow A. platensis due to their comparatively low cost. Typically, channels are built in form of a raceway from concrete or PVC coated earth walls, and water is moved by paddle wheels. The open design, however allows contamination by foreign algae and/or microorganisms.[14] Another problem includes water loss due to evaporation. Both of these problems can be addressed by covering the channels with transparent polyethylene film.[5]
Closed systems have the advantage of being able to control the physical, chemical and biological environment. This allows for increased yield, and more control of the nutrient level. Typical forms such as tubes or polyethylene bags, also offer a larger surface-to-volume ratios than open pond systems,[27] thus increasing the amount of sunlight available for photosynthesis. These closed systems help expanding the growing period into the winter months, but often lead to overheating in summer.[28]
Cultivation of Arthrospira has occurred for a long period of time, especially in Mexico and around Lake Chad on the African continent. During the 21th century however, its beneficial properties were rediscovered and therefore studies about Arthrospira and its production increased.[11] In the past decades, large-scale production of the cyanobacterium developed.[29] Japan started in 1960, and in the following years Mexico and several other countries over all continents, such as China, India, Thailand, Myanmar and the United States started to produce on large-scale.[11] In little time, China has become the largest producer worldwide.[29] A particular advantage of the production and use of spirulina is that its production can be conducted at a number of different scales, from household culture to intensive commercial production over large areas.
Especially as a small-scale crop, Arthrospira still has considerable potential for development, for example for nutritional improvement.[30] New countries where this could happen, should dispose of alkaline-rich ponds on high altitudes or saline-alkaline-rich groundwater or coastal areas with high temperature.[11] Otherwise, technical inputs needed for new spirulina farms are quite basic.[30]
The international market of spirulina is divided into two target groups: the one includes NGO’s and institutions focusing on malnutrition and the other includes health conscious people. There are still some countries, especially in Africa, that produce at a local level. Those could respond to the international demand by increasing production and economies of scale. Growing the product in Africa could offer an advantage in price, due to low costs of labour. On the other hand, African countries would have to surpass quality standards from importing countries, which could again result in higher costs.[30]
Spirulina powder, from the genus Arthrospira, on unstained wet mount under 400x magnification Arthrospira is a genus of free-floating filamentous cyanobacteria characterized by cylindrical, multicellular trichomes in an open left-hand helix. A dietary supplement is made from A. platensis and A. maxima, known as spirulina. The A. maxima and A. platensis species were once classified in the genus Spirulina. Although the introduction of the two separate genera Arthrospira and Spirulina is now generally accepted, there has been much dispute in the past and the resulting taxonomical confusion is tremendous.
Arthrospira es un género de cianobacterias del orden Oscillatoriales. Están constituidas por filamentos pluricelulares enrollados en hélice levógira, que flotan libremente en lagos tropicales y subtropicales alcalinos ricos en carbonato y bicarbonato.
Arthrospira platensis vive en África, Asia y Sudamérica, mientras que Arthrospira maxima es exclusiva de América Central y Arthrospira pacifica es endémica de Hawaii.[2]
Se elabora un suplemento dietético a base de Arthrospira, conocido como spirulina.[3]
Según AlgaeBase el género Arthrospira incluye las siguientes especies, algunas de ellas dudosas:[1]
Datos: Q987596
Multimedia:
Especies: Arthrospira
Arthrospira es un género de cianobacterias del orden Oscillatoriales. Están constituidas por filamentos pluricelulares enrollados en hélice levógira, que flotan libremente en lagos tropicales y subtropicales alcalinos ricos en carbonato y bicarbonato.
Arthrospira platensis vive en África, Asia y Sudamérica, mientras que Arthrospira maxima es exclusiva de América Central y Arthrospira pacifica es endémica de Hawaii.
Arthrospira est un genre de cyanobactéries (anciennement appelées « algues bleues ») des eaux chaudes peu profondes et saumâtres de la ceinture intertropicale. Bien que communément appelée « spiruline » (« spirulina » en anglais), cette cyanobactérie appartient au genre Arthrospira. Le genre Spirulina existe, mais s'applique à d'autres cyanobactéries, assez éloignées du point de vue taxonomique (et d'ailleurs non alimentaires).
Le genre Arthrospira appartient à l'ordre des Oscillatoriales, à la famille des Phormidiaceae ou des Microcoleaceae selon les classifications.
L’industrie agroalimentaire l’utilise pour l’alimentation animale, la complémentation nutritionnelle et la fabrication d’aliments diététiques, destinés, par exemple, aux régimes hyperprotéiques.
La spiruline permet de lutter contre la malnutrition, la dénutrition et les carences protéiques, telles le kwashiorkor. Elle est une source de fer hautement assimilable. Concernant la vitamine A, 5 g de spiruline couvrent 100 % des apports nutritionnels conseillés[1].
Riche en molécules anti-oxydantes (acide gamma-linolénique, phycocyanine, tocophérol, carotène, sélénium et zinc), elle est également utilisée en cosmétologie.
En sport, la spiruline a pour effet de retarder la production d’acide lactique.
La taxonomie du genre Arthrospira (et du genre Spirulina) n'est pas encore fermement établie, avec des reclassements occasionnels d'espèces dans d'autres genres. Les différences importantes en termes de morphologie et de phylogénétique entre l'espèce-type du genre Arthrospira, Arthrospira jenneri (Stizenberger ex Gomont, 1892), et les espèces économiquement exploitées sous l'appellation générique « spiruline » conduit Nowicka-Krawczyk, Mühlsteinová & Hauer (2019)[2] à proposer la qualification d'un nouveau genre biologique, Limnospira, qui regrouperait différentes espèces qui se trouvent être toutes exploitées économiquement ou avoir un potentiel établi, à savoir Limnospira fusiformis comme espèce-type – l'actuelle Spirulina fusiformis (Voronichin 1934) –, Limnospira maxima – l'actuelle Arthrospira maxima (Setchell et Gardner, 1917) –, Limnospira indica – l'actuelle Arthrospira indica (Desikachary et Jeeji Bai, 1992) –, et, probablement également, Limnospira platensis – l'actuelle Arthrospira platensis.
Selon AlgaeBase (1 octobre 2019)[3] :
Selon ITIS (1 octobre 2019)[4] :
Arthrospira est un genre de cyanobactéries (anciennement appelées « algues bleues ») des eaux chaudes peu profondes et saumâtres de la ceinture intertropicale. Bien que communément appelée « spiruline » (« spirulina » en anglais), cette cyanobactérie appartient au genre Arthrospira. Le genre Spirulina existe, mais s'applique à d'autres cyanobactéries, assez éloignées du point de vue taxonomique (et d'ailleurs non alimentaires).
Le genre Arthrospira appartient à l'ordre des Oscillatoriales, à la famille des Phormidiaceae ou des Microcoleaceae selon les classifications.
Arthrospira é um género de cianobactérias da ordem Oscillatoriales, caracterizadas pela formação de filamentos pluricelulares enrolados em hélice levógira, que flutuam livremente em lagos tropicais e subtropicais alcalinos ricos em carbonatos e bicarbonatos.
As espécies mais conhecidas são Arthrospira platensis (nativa da África, Ásia e América do Sul), Arthrospira maxima exclusiva da América Central e Arthrospira pacifica endémica do Hawaii.[2]
Algumas espécies deste género são utilizadas na elaboração de um suplemento dietético à base de Arthrospira, comercializado como espirulina.[3]
Segundo a base de dados taxonómicos AlgaeBase o género Arthrospira inclui as seguintes espécies, algumas de estatuto taxonómico duvidoso:[1]
Arthrospira é um género de cianobactérias da ordem Oscillatoriales, caracterizadas pela formação de filamentos pluricelulares enrolados em hélice levógira, que flutuam livremente em lagos tropicais e subtropicais alcalinos ricos em carbonatos e bicarbonatos.
Arthrospira, çok hücreli, silindirik ve filamentöz bir siyanobakteri cinsidir. Ekonomik olarak en önemli iki türü Arthrospira platensis ve Arthrospira maxima sıklıkla Spirulina adı altında besin takviyesi olarak pazarlanır.[1]
Arthrospira, çok hücreli, silindirik ve filamentöz bir siyanobakteri cinsidir. Ekonomik olarak en önemli iki türü Arthrospira platensis ve Arthrospira maxima sıklıkla Spirulina adı altında besin takviyesi olarak pazarlanır.
Arthrospira Sitzenberger ех Gomont 1892
Arthrospira (лат.) — род цианобактерий (синезелёных водорослей) класса Cyanophyceae. Человеком и различными видами животных употребляются в пищу в основном два вида: Arthrospira platensis и Arthrospira maxima, имеющие коммерческое название «Спирулина». Название Спирулина (лат. Spirulina), по мнению разных систематиков, либо закреплено за отдельным родом цианобактерий, либо является синонимом рода Arthrospira.
Представители рода Arthrospira культивируются по всему миру, используются в качестве пищевой добавки и самостоятельного продукта, доступна в форме таблеток, хлопьев и порошка, а также в качестве кормовой добавки при разведении рыб и в птицеводстве[1].
Фотосинтетические пигменты Arthrospira: хлорофиллы и фикоцианины, фикоэритрины[2].
Представители рода Arthrospira — свободно плавающие нитевидные цианобактерии, характеризующиеся цилиндрическими многоклеточными трихомами в левозакрученной спирали. Перегородки под световым микроскопом неразличимы. Слизистые чехлы не развиты или развиты слабо.
Arthrospira platensis имеет оптимум pH между 8 и 11[2], встречается в тропических и субтропических озёрах, вода которых обладает высоким рН и концентрацией карбонатов и бикарбонатов[3]. Arthrospira platensis встречается в Африке, Азии и Южной Америке, в то время как ареал Arthrospira maxima ограничен Центральной Америкой. Крупнейшие коммерческие производители спирулины расположены в США, Таиланде, Индии, Тайване, Китае, Бангладеш, Пакистане, Мьянме, Греции и Чили.
Для роста и развития спирулины требуется высокая температура и освещённость. Она может выживать при температуре до 60 °C, а отдельные её пустынные виды выживают, впадая в глубокую спячку, даже если водоём выпарится и она окажется на камнях с температурой 70 °C[источник не указан 2904 дня]. Это говорит о том, что, содержащиеся в спирулине белок, аминокислоты, витамины, ферменты даже при такой температуре сохраняются в клетке, тогда как в обычных условиях температура 50—54 °C для большинства ферментов является губительной, а некоторые витамины и аминокислоты в этих условиях начинают терять свои полезные свойства.
Спирулина являлась источником пищи для ацтеков и других племён Мезоамерики вплоть до XVI века, сбор «урожая» с озера Тескоко и последующая продажа собранной водоросли в виде характерных зелёных лепёшек были описаны одним из солдат Кортеса[4][5]. Ацтеки называли их tecuitlatl[3]. Несмотря на то, что по результатам произведённых в 1960-х гг. французских исследований озеро Тескоко по-прежнему было богато спирулиной, описания использования спирулины в качестве ежедневного источника пищи окрестных племён после XVI века отсутствуют. В качестве возможных факторов, называют возникшую после осушения окрестных озёр ради более крупного сельского хозяйства пищевую альтернативу, а также постепенную урбанизацию региона[3].
Также спирулину традиционно собирают в Чаде, из многочисленных озёр и прудов, окружающих озеро Чад. Водорослевую массу прессуют в лепёшки под названием dihé, которые используются в дальнейшем для непосредственного употребления, и в качестве ингредиента для варки супов[6].
Спирулина активно культивируется, в том числе в России.
Наряду с озером Чад китайское озеро Цинхай является одним из немногих природных ареалов спирулины. После исчезновения озера Тескоко, только в озёрах Чад и Цинхай собирается естественно выросшая спирулина.
Высушенная спирулина содержит около 60 % (51—71 %) белка. Это полноценный белок, содержащий все незаменимые аминокислоты, хотя и с пониженным содержанием метионина, цистеина и лизина по сравнению с белком мяса, яиц и молока. Однако, по данным показателям спирулина превосходит другие растительные источники белка, такие как бобовые[7][8].
Содержание липидов составляет около 7 % от массы[9], в спирулине присутствует большое количество гамма-линоленовой кислоты (GLA), присутствует альфа-линоленовая кислота (ALA), линолевая кислота (LA), стеаридоновая кислота (SDA), эйкозапентаеновая кислота (EPA), докозагексаеновая кислота (DHA) и арахидоновая кислота (АА)[8][10]. Спирулина содержит витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (никотинамид), В6 (пиридоксин), В9 (фолиевая кислота), витамин С, витамин D, витамин А и витамин Е[8][10]. Также спирулина является источником калия, кальция, хрома, меди, железа, магния, марганца, фосфора, селена, натрия и цинка[8][10]. Спирулина содержит в 34 раза больше железа, чем шпинат и в 25 раз больше бета-каротина, чем сырая морковь.[11] Спирулина содержит множество пигментов, которые могут быть полезны и биодоступны, в том числе бета-каротин, зеаксантин, хлорофилл а, ксантофилл, эхиненон, миксооксантофил, кантаксантин, диатоксантин, 3'-гидроксиэхиненон, бета-криптоксантин и осциллаксантин, а также фикобилипротеины с-фикоцианин и аллофикоцианин[1].
Токсикологические исследования влияния употребления спирулины на людей и животных, включая употребление в пропорции 800 мг/кг[12] и замены до 60 % суточной нормы белка на белок спирулины[13], не показали признаков токсического воздействия[14]. Рождаемость, тератогенность, пери- и послеродовые исследования в течение нескольких поколений на животных также не нашли никаких негативных последствий от употребления спирулины[15]. В рамках проведённого в 2009 году исследования, 550 недоедающих детей употребляли до 10 грамм порошка спирулины в день, без каких-либо побочных эффектов. Многочисленные клинические исследования также не выявили вредного воздействия добавок из спирулины[16].
В исследовании Института гидробиологии Китая от 2008 года было обнаружено, что в 94% образцов (34 из 36) спирулины содержится гепатотоксин микроцистин.[17] В 2009 году в пищевых добавках со спирулиной впервые был обнаружен мощный нейротоксин.[18]
Спирулина является одной из форм цианобактерий, некоторые из которых выделяют токсины: микроцистины, BMAA и другие. В некоторых образцах спирулины было обнаружено присутствие микроцистинов, хотя их концентрация была ниже предела, допустимого Департаментом здравоохранения штата Орегон[19]. Микроцистины могут вызвать желудочно-кишечные расстройства и, в долгосрочной перспективе, рак печени[19], что предъявляет повышенные требования к выбору производителя добавок из спирулины. Эти токсичные соединения не производятся самой спирулиной[20], но могут возникать в результате загрязнения партий спирулины другими видами синезелёных водорослей, продуцирующих токсины. Поскольку спирулина считается пищевой добавкой, во многих странах, в частности, в США, отсутствует жёсткое регулирование условий её производства и контроль соблюдения стандартов безопасности[19]. Американский Национальный институт здоровья классифицирует добавки спирулины, как «предположительно безопасные», при условии, что они свободны от загрязнения микроцистинами, и «скорее всего, небезопасные» в случае такого загрязнения, особенно для детей. Учитывая отсутствие необходимых нормативов и стандартов, некоторые исследователи общественного здравоохранения в США выразили озабоченность тем, что потребители не могут быть уверены в отсутствии загрязнения спирулиновых добавок другими синезелеными водорослями[19]. Также вызывает озабоченность нередкое загрязнение спирулиновых добавок тяжелыми металлами. Государственная служба пищевых продуктов и медикаментов Китая сообщала, что загрязнения примесями свинца, ртути и мышьяка часто встречаются в спирулиновых добавках, продающихся в Китае[21].
В связи с очень высоким содержанием витамина К в спирулине, пациенты, проходящие лечение антикоагулянтами, должны перед употреблением добавки проконсультироваться с врачом для корректировки необходимой дозы лекарства. Как и все богатые белком продукты, спирулина содержит существенное количество аминокислоты фенилаланина (2,6—4,1 г/100 граммов продукта)[3], которой следует избегать людям, больным фенилкетонурией[22].
Основной активный компонент спирулины — Phycocyanobilin, составляющий около 1 % от массы спирулины[23][24]. Это соединение замедляет реакции NADPH-оксидазы[25]. Спирулина была изучена in vitro как средство против ВИЧ[26], как хелатообразователь железа[27], как радиозащитное средство[28]. Исследования на животных оценивали воздействие спирулины в предотвращении вызванных химиотерапией повреждений сердца[29], восстановлении после инсульта[30], связанным с возрастными изменениями снижением памяти[31], при диабете[32], амиатрофическом латеральном склерозе[33], сенной лихорадке[34].
Витамин B12 особенно необходим веганам и вегетарианцам. Большую часть витамина B12 организм получает из животной пищи, в то время как веганы и вегетарианцы испытывали его недостаток, получая витамин из круп в малых дозах. Исследования, проведенные в Европе в 2014 году показали, что спирулина содержит компоненты схожие с необходимым витамином, они получили название «псевдовитамин B12». Тем не менее, воздействие спирулины на содержание витамина B12 в крови не было доказано клинически. На 2015 год вопрос о витамине В12 в спирулине как ни подтвержден, так и не опровергнут ни одним исследованием.
Некоторые исследования были проведены для оценки воздействия спирулины на организм недоедающих детей[35], в качестве средства лечения косметических аспектов отравления мышьяком[36], сенной лихорадки и аллергического ринита[37][38], при артрите[39], при гиперлипидемии и гипертонии[39][40], как средство повышения выносливости к физическим нагрузкам[41]. Наличие в спирулине антиоксиданта β-каротина позволяет предположить наличие некоторой противоопухолевой активности. Существуют некоторые свидетельства о положительном воздействии спирулины на снижение уровня холестерина в крови, но, перед тем как сделать окончательные выводы о её эффективности, требуется проведение большого объёма дополнительных исследований. Отдельные проведённые эксперименты указывают на перспективность дальнейших исследований эффективности спирулины при синдроме хронической усталости и в качестве противовирусного средства.
В конце 1980-х и начале 90-х, одновременно НАСА (CELSS)[42] и Европейское космическое агентство[43] предложили спирулину в качестве одного из основных продуктов для культивации в ходе длительных космических полетов .
|month= (справка) |coauthors= (справка) |trans_title= (справка); Используется устаревший параметр |coauthors= (справка) |coauthors= (справка) |month= (справка) |month= (справка) Arthrospira (лат.) — род цианобактерий (синезелёных водорослей) класса Cyanophyceae. Человеком и различными видами животных употребляются в пищу в основном два вида: Arthrospira platensis и Arthrospira maxima, имеющие коммерческое название «Спирулина». Название Спирулина (лат. Spirulina), по мнению разных систематиков, либо закреплено за отдельным родом цианобактерий, либо является синонимом рода Arthrospira.
Представители рода Arthrospira культивируются по всему миру, используются в качестве пищевой добавки и самостоятельного продукта, доступна в форме таблеток, хлопьев и порошка, а также в качестве кормовой добавки при разведении рыб и в птицеводстве.
Фотосинтетические пигменты Arthrospira: хлорофиллы и фикоцианины, фикоэритрины.
等35種。
節螺藻屬（Arthrospira）是一種可自由浮動的藍綠藻。節螺藻是一種多細胞生物，有着開放左旋圓柱形的外貌。
節螺藻屬在熱帶和亞熱帶天然存在，只見於pH值高和高濃度（> 30g/L）碳酸鹽和碳酸氫鹽的湖泊裡[2][3]。 當中，
日常的膳食補充劑螺旋藻即由本屬的兩種可食用的品種製成[3]。
