Потенциал хлореллы как пищевой добавки для укрепления здоровья человека

Хлорелла - это зеленая одноклеточная водоросль, которая производится и распространяется по всему миру в качестве пищевой добавки. Продукты с хлореллой содержат множество питательных веществ и витаминов, включая D и B12, которые отсутствуют в продуктах растительного происхождения. Хлорелла содержит большое количество фолиевой кислоты и железа, в отличие от других продуктов растительного происхождения. Добавки с хлореллой для млекопитающих, включая человека, проявляют различную фармакологическую активность, включая иммуномодулирующую, антиоксидантную, противодиабетическую, гипотензивную и антигиперлипидемическую активность. Метаанализ влияния добавок с хлореллой на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний показал, что они улучшают уровень общего холестерина, уровень холестерина липопротеидов низкой плотности, артериальное давление и уровень глюкозы в крови натощак. Эти полезные эффекты хлореллы могут быть обусловлены синергизмом между многочисленными питательными веществами и антиоксидантными соединениями. Однако информация о биологически активных соединениях, содержащихся в Хлорелле, ограничена.

Микроводоросли в основном встречаются в водных экосистемах, обитая как в морской, так и в пресноводной воде, и являются фотосинтезирующими эукариотическими организмами, которые содержат хлоропласты и ядра, аналогичные растениям. Микроводоросли более эффективно производят биомассу, чем наземные растения, благодаря более высокой эффективности использования солнечного света и СО2, что приводит к их чрезвычайно высоким темпам роста. Таким образом, микроводоросли нашли применение в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности, а их пигменты, питательные вещества, биоактивные соединения и цельная биомасса уже используются во всем мире. Недавно как в морской воде, так и в пресноводных микроводорослях, включая цианобактерии, были обнаружены различные биологически активные соединения и питательные вещества. Сообщалось, что эти соединения и питательные вещества способствуют укреплению здоровья человека. Однако существует ограниченная информация о биологически активных соединениях видов хлореллы, обитающих в пресной воде, которые классифицируются как зеленые водоросли.
Виды хлореллы могут быть выведены массовым способом, а их пищевые добавки коммерчески доступны по всему миру. Однако коммерческое выращивание их биомассы началось всего несколько лет назад. Хлорелла обыкновенная была открыта и опубликована в 1890 году доктором Мартинусом Виллемом Бейеринком, известным микробиологом и ботаником. Другой вид хлореллы, отличающийся присутствием пиреноидов в хлоропластах, был идентифицирован и соответственно назван chlorella pyrenoidosa в 1903 году . С тех пор было охарактеризовано более 20 видов хлореллы, описано более 100 штаммов. В настоящее время виды хлореллы подразделяются на три разновидности: C. vulgaris, C. lobophora и C. sorokiniana. C. sorokiniana - это подвид, впервые выделенный в 1953 году Сорокиным и первоначально считавшийся термотолерантным мутантом C. pyrenoidosa. C. pyrenoidosa, предмет многих научных исследований, теперь называется C. sorokiniana.
Исследования диетической ценности хлореллы для здоровья человека начались в начале 1950-х годов, когда использование хлореллы в качестве источника пищи было начато в разгар глобального продовольственного кризиса. Хлорелла впервые была произведена и потреблена в Азии, в основном в Японии, а затем использовалась в качестве пищевой добавки во всем мире. Хлорелла производится промышленным способом для использования в пищевых продуктах и в качестве источника входящих в ее состав соединений. Используя технологию крупномасштабного культивирования, C. vulgaris и C. pyrenoidosa получают в качестве коммерческих источников пищевых добавок. Исследования показали, что клетки хлореллы содержат множество питательных веществ и биоактивных соединений, которые укрепляют здоровье человека и предотвращают определенные заболевания, предполагая, что природные соединения, полученные из хлореллы, могут заменить синтетические соединения или лекарства. Содержание природных соединений в хлорелле сильно различается в зависимости от условий культивирования и вида хлореллы.
2. Питательные вещества, содержащиеся в коммерческих продуктах из хлореллы
Содержание макроэлементов в 13 коммерчески доступных продуктах с хлореллой, исходя из информации, указанной на этикетке упаковки, сведено в таблицу 1. Люди не могут переваривать клетки хлореллы в их естественном состоянии, потому что их клеточные стенки состоят из целлюлозы. Таким образом, в большинстве пищевых добавок клеточные стенки хлореллы механически разрушаются. Исследование на животных показало, что более 80% белков хлореллы усваиваются организмом.

ОПИСАНИЕ

Эти продукты с хлореллой содержат большое количество белков (примерно 59% в пересчете на сухой вес), что совпадает с аналитическими данными о содержании белка в C. pyrenoidosa (57%) и C. vulgaris (51-58%). Содержание этого белка выше, чем в соевых бобах (примерно 33% в сухом весе). Аминокислотный состав продуктов С и М из хлореллы приведен в таблице 2. Эти аминокислотные профили указывают на то, что все незаменимые для человека аминокислоты (изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин и гистидин) присутствуют в этих продуктах в значительных концентрациях. Согласно индексу незаменимых аминокислот (EAAI), используемому для оценки качества белка для питания человека, качество C. pyrenoidosa (EAAI, 1,35) и коммерчески доступного продукта из хлореллы (EAAI, 0,92) выше, чем у соевого белка (EAAI, 0,66). Эти результаты указывают на то, что белки в продуктах с хлореллой высокого или хорошего качества. Примечательно, что Продукты с хлореллой содержат значительное количество аргинина (приблизительно 3200 мг / 100 г сухого веса), который служит субстратом для выработки NO, мощной внутриклеточной сигнальной молекулы, влияющей на все системы млекопитающих. Аргинин также служит мощным модулятором иммунных функций.

Примерно 17% (сухой вес) углеводов содержится в коммерчески доступных продуктах с хлореллой. Аналогичные результаты были получены для C. vulgaris. Как показано в таблице 1, более 65% углеводов составляют пищевые волокна, которые, по-видимому, получают из клеточной стенки хлореллы. Были извлечены и охарактеризованы различные полисахариды. Полисахариды Хлореллы проявляют разнообразие биологически активных соединений, включая антиоксиданты и стимуляторы роста растений. Табарса и др. охарактеризовали усиливающий иммунитет водорастворимый α-глюкан, полученный из C. vulgaris.
Коммерчески доступные продукты с хлореллой содержат небольшое количество жиров (примерно 11% по сухому весу) (таблица 1), что совпадает с аналитическими данными о содержании жира в C. vulgaris (14-22%). Продукты с хлореллой содержат α-линоленовую кислоту (примерно 10-16% от общего количества жирных кислот) и линолевую кислоту (примерно 18% от общего количества жирных кислот), но не эйкозапентаеновую кислоту, докозагексаеновую кислоту или арахидоновую кислоту. Примерно 65-70% общего количества жирных кислот, содержащихся в коммерчески доступных продуктах с хлореллой, получены из полиненасыщенных жирных кислот.
Различные условия роста, такие как температура, состав питательных веществ и доступность света, могут легко изменять уровни биомассы, макро и микроэлементов и других ценных биологически активных соединений, включая антиоксиданты, в клетках хлореллы .
2.2. Питательные микроэлементы
2.2.1. Витамины
Как показано в таблице 3, коммерчески доступные продукты из хлореллы содержат все витамины, необходимые человеку, т.е. B1, B2, B6, B12, ниацин, фолиевую кислоту, биотин, пантотеновую кислоту, C, D2, E и K, а также α- и β-каротины. Продукты с хлореллой содержат значительное количество витаминов D2 и B12, которые, как хорошо известно, отсутствуют в растениях. Коммерчески доступные продукты из хлореллы (C. vulgaris) содержат большее количество фолиевой кислоты (примерно 2,5 мг / 100 г сухого веса), чем шпинат. Дефицит витамина В12 и фолиевой кислоты вызывает накопление гомоцистеина в сыворотке крови, который участвует в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. В этом разделе мы обсуждаем витамин D2, витамин B12 и фолиевую кислоту.

Витамин D, основной регулятор усвоения кальция, снижает риск остеомаляции у взрослых и рахита у детей . Двумя основными пищевыми формами витамина D являются витамин D2 и D3, которые содержатся в грибах и рыбе. Грибы обладают способностью синтезировать эргостерол (известный как провитамин D2), который при ультрафиолетовом облучении превращается в эргокальциферол в виде витамина D2 . Таким образом, грибы, облученные ультрафиолетом, подходят для использования в качестве источника витамина D2 строгими вегетарианцами . Клеточные стенки грибов содержат высокие концентрации эргостерола, который играет физиологическую роль в модуляции прочности и текучести клеточных мембран, аналогичную холестерину у животных . Сообщается, что высушенные на солнце грибы, имеющиеся в продаже, содержат приблизительно 17 мкг витамина D2 на г сухого веса . Биодоступность витамина D2, содержащегося в грибах, была изучена у людей .
Впервые об эргостероле было сообщено в качестве основного стероидного соединения у C. pyrenoidosa в начале 1950-х годов . C. vulgaris также содержит значительное количество эргостерола. Наши данные показывают, что один коммерчески доступный продукт с хлореллой содержит как эргостерол (1,68 мг / г сухого веса), так и витамин D2 (15,2 мкг / г сухого веса), аналогичные по содержанию в вяленых грибах. Витамин D2 в этом продукте из хлореллы синтезируется из эргостерола под воздействием солнечного света во время выращивания (рисунок 1). Хотя сообщалось, что витамин D3 более эффективен, чем витамин D2, в повышении концентрации циркулирующего 25-гидроксивитамина D, продукты из хлореллы и вяленые грибы могут стать источниками витамина D для вегетарианцев.

Сывороточный гомоцистеин (Hcy) является установленным биомаркером сердечно-сосудистых заболеваний у людей . Hcy представляет собой небелкообразующую аминокислоту (рисунок 2), образующуюся в качестве промежуточного соединения при метаболизме метионина и далее метаболизируемую до цистатионина с помощью цистатионин-β-синтетазы, фермента, зависящего от витамина В6 . Альтернативно, Hcy может быть реметилирован обратно в метионин с помощью метионинсинтазы, фермента, зависящего от витамина B12. Фолиевая кислота также необходима для повторного метилирования Hcy путем получения 5-метилтетрагидрофолата. Дефицит витамина В12, витамина В6 и фолиевой кислоты вызывает гипергомоцистеинемию. В нескольких клинических исследованиях сообщается о корреляции между атеросклерозом и дефицитом витамина В12 и фолиевой кислоты . Дефицит фолиевой кислоты у женщин до и во время беременности связан с дефектами нервной трубки у новорожденных. Растения могут синтезировать фолатные соединения, но животные не могут. Таким образом, продукты растительного происхождения являются источниками пищевых фолатов для человека. Сообщается о высоких концентрациях фолиевой кислоты (приблизительно 1,69–2,45 мг / 100 г сухого веса) в коммерчески доступных продуктах из хлореллы (C. vulgaris) с концентрациями, аналогичными концентрациям продуктов, приведенных в таблице 3 (0,3–3,6 мг/100 г сухого веса). Основными фолатными соединениями, обнаруженными в продуктах из хлореллы, являются 5-CHO-H4 фолат (60-62%) и 5-CH3-H4 фолат (24-26%), а второстепенными фолатными соединениями являются 10-CHO-фолат (5-7%), H4 фолат (4%) и полностью окисленный фолат (3-6%). Химическая структура соединений хлореллы, содержащих фолиевую кислоту, показана на рисунке 3. Основными пищевыми источниками фолиевой кислоты являются овощи (25%), хлеб и злаковые продукты (22%), молочные продукты (10%), фрукты (10%), а также масла и жиры (5%). Шпинат имеет высокое содержание фолиевой кислоты (165 мкг / 100 г свежего веса; 1,7 мг /100 г сухого веса) , что аналогично содержанию продуктов с хлореллой. Таким образом, продукты из хлореллы являются отличным источником фолиевой кислоты для человека.

Витамин B12 синтезируется определенными бактериями и археями, но не растениями . Продукты животного происхождения, такие как мясо, молоко, рыба и моллюски, являются основными пищевыми источниками витамина В12 для человека. Содержание витамина В12 высоко в говяжьей, свиной и куриной печени (примерно 25-53 мкг/100 г свежего веса) и в съедобных двустворчатых моллюсках, таких как моллюски (примерно 60 мкг/100 г свежего веса). Указанное содержание витамина В 12 в продуктах с хлореллой варьируется от <0,1 до 400 мкг на 100 г сухого веса , что соответствует таковому для продуктов, приведенных в таблице 3 (6-500 мкг / 100 г сухого веса). Среди видов хлореллы содержание витамина В12 значительно выше в C. pyrenoidosa, чем в C. vulgaris при выращивании в условиях открытой культуры . B12 не является необходимым для роста этих видов хлореллы , что позволяет предположить, что клетки хлореллы поглощают и накапливают большое количество экзогенного B12. Некоторые продукты из хлореллы с высоким содержанием витамина В 12, содержащие неактивные корриноидные соединения, такие как 5-метоксибензимидазолилкобамид и корриноид, не содержащий кобальта (рисунок 4). Таким образом, если продукты с хлореллой с высоким содержанием B12 употребляются в качестве единственного источника B12, точная оценка содержания требует идентификации B12 соединений с использованием жидкостной хроматографии–тандемной масс-спектрометрии.

Раума и др. продемонстрировали, что значительное потребление продуктов из хлореллы может обеспечить достаточное количество витамина В12. Другое исследование строгих вегетарианцев (веганов) с повышенным исходным уровнем метилмалоновой кислоты в сыворотке крови (как показатель дефицита B12) показало, что прием 9 г C. pyrenoidosa ежедневно в течение 60 дней приводил к значительному снижению уровня метилмалоновой кислоты в сыворотке крови у 88% испытуемых; Hcy в сыворотке крови снижался, а уровень B12 имел тенденцию к увеличению, хотя средний объем эритроцитов, гемоглобин и гематокрит оставались неизменными. Эти результаты свидетельствуют о том, что продукты из хлореллы с высоким содержанием витамина В12 и без неактивных корриноидных соединений подходят для использования в качестве источника витамина В12 для людей, особенно веганов.
2.2.2. Минеральные вещества
Как показано в таблице 4, коммерчески доступные продукты из хлореллы содержат множество минералов, необходимых человеку. В частности, продукты из хлореллы содержат значительное количество железа (104 мг / 100 г сухого веса) и калия (986 мг/100 г сухого веса), адекватное потребление которых предотвращает анемию и гипертонию соответственно. Железо играет физиологическую роль в дыхании, производстве энергии, синтезе ДНК и пролиферации клеток . Фитаты в зернах сильно подавляют всасывание железа в кишечнике, поскольку они хелатируют железо с образованием нерастворимого комплекса. Таким образом, люди, придерживающиеся веганской и вегетарианской диеты, могут быть подвержены риску железодефицитной анемии. В исследованиях на крысах и людях изучалось, могут ли добавки с хлореллой предотвращать железодефицитную анемию. В группе из 32 женщин во втором и третьем триместре беременности пероральный прием хлореллы (6 г / сут) в течение 12-18 недель снижал маркеры анемии по сравнению с контрольной группой, что позволяет предположить, что прием хлореллы значительно снижает риск развития анемии, связанной с беременностью.

Селен (Se) является важным микроэлементом, который служит основным питательным веществом для здоровья человека. Она является компонентом селенопротеинов, таких как тиоредоксинредуктаза и глутатионпероксидазы, и защищает от межклеточного окислительного повреждения. Таким образом, низкие уровни Se проявляют различную фармацевтическую активность, включая противоопухолевый и антивозрастной эффекты; однако высокие уровни Se индуцируют образование активных форм кислорода. Как правило, органические формы Se более биодоступны и менее токсичны, чем неорганические формы Se. Селенит (SeO32−) и селенит (SeO42−) являются преобладающими формами Se в пресной воде. Микроводоросли действуют как основной переносчик Se из воды к фильтрующим устройствам и другим организмам. Хотя большинство видов растений накапливают менее 25 мкг Se / г сухого веса, некоторые виды микроводорослей могут накапливать Se в высоких концентрациях (100 мкг Se / г сухого веса) . Хлорелла необходима для многих водорослей и защищает их от окислительного повреждения. Sun и др. указали, что C. обыкновенный может накапливать Se в высоких концентрациях (857 мкг/ г сухого веса) при выращивании при концентрации Se 0-200 мг/л в питательной среде, а относительно низкие концентрации Se (75 мг селенита/л питательной среды) положительно способствуют росту C. vulgaris и действуют как антиоксидант, ингибируя перекисное окисление липидов и внутриклеточные активные формы кислорода. Максимальное накопление органического Se было обнаружено на уровне 316 мкг / г сухого веса при относительно низком содержании Se (75 мг селенита / л среды) , что указывает на то, что C. vulgaris является эффективным аккумулятором Se и что обогащенные Se клетки хлореллы могут быть полезны для употребления в пищу человеком.
2.3. Пигменты
Каротиноиды являются вторичными метаболитами наиболее распространенных природных пигментов, которые участвуют в различных биологических процессах в растениях, включая фотосинтез, фотоморфогенез, фотозащиту и развитие. Они также служат красителями и важнейшими компонентами рациона человека, такими как антиоксиданты и провитамин А. В живых организмах было идентифицировано более 400 каротиноидов , и β-каротин, астаксантин, лютеин, зеаксантин и ликопин широко известны как основные каротиноиды среди них. Зеленые микроводоросли Dunaliella salina вырабатывают высокие концентрации β-каротина, составляющие до 14% от сухого веса водорослей. Haematococcus pluvialis увеличивает концентрацию астаксантина до 4-5% от сухого веса водорослей в условиях стресса. В продуктах с хлореллой общее содержание каротиноидов ниже (примерно 1,3%) по сравнению с вышеупомянутыми зелеными водорослями. C. vulgaris, как сообщается, вырабатывает лютеин в качестве основного каротиноида. Однако, C. zofingiensis, по сообщениям, накапливает значительное количество астаксантина, и это может быть подходящий организм для массового производства астаксантина.
3. Фармакологическая активность продуктов из хлореллы
Поскольку клетки хлореллы содержат различные питательные вещества и биологически активные соединения, влияние добавок с хлореллой на предотвращение развития различных заболеваний было изучено на крысах и мышах, в том числе на животных-моделях конкретных заболеваний. Эти исследования на животных были полезны для выяснения специфического воздействия добавок с хлореллой на здоровье. Кроме того, было исследовано влияние добавок с хлореллой на смягчение последствий различных заболеваний у людей. В этих исследованиях использовались либо C. vulgaris, либо C. pyrenoidosa, поскольку эти виды коммерчески доступны в виде продуктов из хлореллы.
3.1. Антигипертензивное действие
Гипертония увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Антигипертензивные соединения в пищевых продуктах были идентифицированы с использованием модели крыс со спонтанной гипертензией (SHRSP), которые генетически предрасположены к гипертонии и мозговому инсульту. Сансава и др. исследовали влияние сухого порошка хлореллы (C. regularis) на кровяное давление, поражения при мозговом инсульте и продолжительность жизни крыс SHRSP. У 12-недельных крыс SHRSP, которых кормили хлореллой (5%, 10% и 20%) в течение 13 недель, повышенное кровяное давление значительно снизилось в группах, получавших 10% и 20% хлореллы, по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения. Уровни общего холестерина в сыворотке крови были значительно ниже во всех группах хлореллы, а средняя продолжительность жизни у них была больше, чем у контрольных. Для характеристики антигипертензивных соединений, содержащихся в хлорелле, порошок хлореллы был разделен на растворимую в горячей воде, жирорастворимую и остаточную фракции. Кровяное давление было значительно ниже у крыс, получавших липидную или остаточную фракцию, но не у крыс, получавших растворимую в горячей воде фракцию. Липидная фракция содержит значительное количество каротиноидов, которые являются мощными антиоксидантами, и фосфолипидов, которые опосредуют метаболизм коллагена и эластина в аорте. Остаточная фракция содержала высокий уровень аргинина, который увеличивает выработку эндотелиального расслабляющего фактора. Такое благотворное воздействие порошка хлореллы на крыс SHRSP может быть результатом синергизма между содержащимися в нем многочисленными биологически активными соединениями.
Чтобы оценить, может ли ежедневный прием хлореллы снизить кровяное давление у субъектов с легкой и умеренной гипертензией, было проведено пилотное исследование с участием 24 участников, которым вводили C. pyrenoidosa (10 г таблеток хлореллы и 100 мл экстракта хлореллы). После двух месяцев приема хлореллы средняя частота сердечных сокращений и систолическое и диастолическое артериальное давление в положении сидя изменились лишь незначительно. С другой стороны, у некоторых пациентов с легкой или умеренной артериальной гипертензией прием хлореллы снижал или поддерживал диастолическое артериальное давление в положении сидя.
Жесткость артерий является хорошо установленным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний . Предыдущие исследования показали, что антиоксиданты, калий и n-3 ненасыщенные жирные кислоты снижают жесткость артерий. Оксид азота (NO), полученный из аргинина в эндотелии сосудов, является важным модулятором жесткости артерий . Продукты из хлореллы содержат антиоксиданты, витамины, калий, аргинин и n-3 ненасыщенных жирных кислот. Для оценки влияния добавок с хлореллой на жесткость артерий было проведено однократное слепое плацебо-контролируемое перекрестное исследование с участием 14 молодых участников, которым в рандомизированном порядке вводили C. pyrenoidosa (6 г / сут) или плацебо в течение четырех недель с 12-недельным периодом отмены между испытаниями. Не наблюдалось различий в артериальном давлении или частоте сердечных сокращений до и после приема добавки как в группах плацебо, так и в группах хлореллы. Скорость пульсовой волны плечево-голеностопного сустава, показатель жесткости артерий, снизился в группе, получавшей хлореллу, но не в группе плацебо. В аналогичном исследовании с участием 32 пациентов среднего и пожилого возраста сообщалось, что скорость пульсовой волны плечево-лодыжечной системы снизилась после Прием хлореллы, но не после приема плацебо . Эти изменения скорости пульсовой волны в плечево-голеностопном суставе при приеме хлореллы коррелировали с уровнем NOx в плазме. Эти результаты свидетельствуют о том, что прием хлореллы снижает жесткость артерий как у молодых, так и у пожилых людей.
Эффективность добавок с хлореллой в снижении факторов сердечно-сосудистого риска оценивалась в ходе мета-анализа 19 рандомизированных контролируемых исследований, включавших 797 субъектов . В ходе этого исследования был сделан вывод, что прием хлореллы улучшает уровень общего холестерина, уровень холестерина липопротеидов низкой плотности, систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление и уровень глюкозы в крови натощак, но не уровень триглицеридов, уровень холестерина липопротеидов высокой плотности и индекс массы тела.
3.2. Антигиперхолестеринемический и антигиперлипемический эффекты
Повышенный уровень общего холестерина и триглицеридов и нарушение метаболизма липопротеидов и аполипопротеидов ответственны за повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний . Неперевариваемые компоненты пищевых продуктов, такие как пищевые волокна, снижают уровень холестерина в сыворотке крови за счет ингибирования всасывания нейтральных стероидов в кишечнике . Сообщается, что прием хлореллы снижает уровень холестерина в сыворотке крови у модельных животных . Для выявления биологически активных соединений, ответственных за этот эффект, была выделена и охарактеризована неперевариваемая фракция порошка C. regularis, которая показала содержание 43% сырого белка, 37,3% пищевых волокон, 6,9% углеводов, 5,4% влаги, 4,3% сырого жира и 2,7% золы . Крысы, получавшие рацион с 5,3% этой неперевариваемой фракции, продемонстрировали более низкие уровни холестерина в сыворотке крови и печени и более высокие уровни нейтральных стероидов в кале по сравнению с теми, кого кормили рационом с 12,7% порошка хлореллы. Как порошок хлореллы, так и неперевариваемая фракция продемонстрировали высокую способность связывать желчные кислоты in vitro. Кроме того, неперевариваемая фракция повышала уровни печеночной мРНК холестерин-7α-гидроксилазы, которая является ферментом, ограничивающим скорость катаболизма холестерина и синтеза желчных кислот. Эти результаты указывают на то, что неперевариваемая фракция хлореллы обладает гиперхолестеринемической активностью, которая улучшает катаболизм холестерина за счет усиления экспрессии 7α-гидроксилазы холестерина в печени.
В небольшом открытом исследовании также сообщалось, что прием хлореллы снижает уровень холестерина в сыворотке крови у пациентов с гиперлипемией и легкой гиперхолестеринемией . Для оценки профилактической роли хлореллы в поддержании уровня холестерина в сыворотке крови на фоне избыточного потребления холестерина с пищей было проведено двойное слепое рандомизированное плацебо-контрольное исследование с участием 63 пациентов с умеренной гиперхолестеринемией, получавших либо C. vulgaris (5 г / сут), либо плацебо в течение четырех недель. В аналогичном исследовании изучался уровень холестерина у 34 участников, которые принимали 510 мг пищевого холестерина из трех яиц одновременно с хлореллой (C. vulgaris) (5 г / день) или соответствующим плацебо в течение 4 недель. У участников диеты, состоящей только из трех яиц, наблюдалось значительное повышение уровня общего холестерина в сыворотке крови, холестерина липопротеидов низкой плотности и холестерина липопротеидов высокой плотности. Прием хлореллы в дополнение к диете из трех яиц значительно подавлял это повышение общего холестерина и уровней холестерина липопротеидов низкой плотности и значительно повышал уровни сывороточного лютеина и α-каротина . У лиц с умеренной гиперхолестеринемией, Прием хлореллы приводил к заметным изменениям уровня общего холестерина, триглицеридов, лютеина/ зеаксантина и α-каротина, а также к значительному снижению уровня холестерина липопротеинов очень низкой плотности, аполипопротеина В, липопротеинов невысокой плотности и липопротеинов высокой плотности / триглицеридов. Эти результаты свидетельствуют о том, что хлорелла может подавлять всасывание в кишечнике пищевых и эндогенных липидов. Кроме того, наблюдаемые изменения липидов в сыворотке крови могут быть связаны с изменениями каротиноидов в сыворотке крови. Эти результаты свидетельствуют о том, что ежедневное потребление хлореллы обеспечивает потенциальную пользу для здоровья за счет снижения уровней липидных факторов риска в сыворотке крови, таких как триглицериды и общий холестерин, у пациентов с легкой гиперхолестеринемией.
3.3. Противодиабетический эффект
Сахарный диабет 2 типа, на долю которого приходится 90-95% всех случаев сахарного диабета, является серьезной проблемой для здоровья, затрагивающей более 380 миллионов человек во всем мире . Повышенный уровень глюкозы в крови, инсулинорезистентность и низкая чувствительность к инсулину являются основными характеристиками пациентов с сахарным диабетом 2 типа , приводящими к серьезным заболеваниям, включая атеросклероз, повреждение почек и ретинопатию. На животной модели диабета, индуцированного стрептозотоцином, было проведено несколько исследований для выяснения механизмов, лежащих в основе противодиабетической активности добавок с хлореллой. Шибата и др. оценили влияние добавок с хлореллой на антиоксидантный статус и развитие катаракты, скармливая рацион, содержащий 7,3% (мас./мас.) порошка хлореллы (C. regularis), 11-недельным крысам со стрептозотоцин-индуцированным диабетом. После 11 недель приема добавки уровни перекиси липидов в сыворотке крови (индекс окислительного статуса) и гликированного гемоглобина в крови были ниже у крыс, получавших хлореллу, чем у контрольных крыс; однако уровень глюкозы в сыворотке крови не различался между группами. Прием хлореллы замедлил развитие помутнения хрусталика. Эти результаты указывают на то, что Прием хлореллы может быть полезен для предотвращения осложнений диабета, таких как катаракта, возможно, благодаря активности ее антиоксидантных соединений.
Чернг и Ши сообщили о потенциальных гипогликемических эффектах приема хлореллы у мышей со стрептозотоцин-индуцированным диабетом . Пероральный прием хлореллы за 60 мин до введения глюкозы (0,5 г / кг массы тела) приводил к преходящему гипогликемическому эффекту через 90 мин после введения глюкозы без увеличения секреции инсулина. Прием хлореллы увеличивал поглощение 2-дезоксиглюкозы в печени и камбаловидных мышцах мышей, получавших стрептозотоцин, и, вероятно, был причиной наблюдаемых гипогликемических эффектов .
Профилактическое действие добавок с хлореллой (C. vulgaris) при сахарном диабете было изучено Vecina et al. , которые исследовали массу тела, липидный профиль, уровень глюкозы в крови и передачу сигналов инсулина в печени, скелетных мышцах и жировой ткани у мышей с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. Прием хлореллы улучшает гликемический контроль при ожирении и диабете, поскольку снижает резистентность к инсулину, вызванную повышенной экспрессией переносчика глюкозы 4 через активацию фосфорилирования протеинкиназы В в скелетных мышцах. Прием хлореллы в сочетании с аэробными упражнениями показал более выраженное влияние на улучшение гликемического контроля за счет повышенной активации сигналов фосфорилирования мышц у крыс с сахарным диабетом 2 типа .
Рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование на людях было проведено с участием 28 участников с пограничным сахарным диабетом, получавших либо хлореллу (8 г / сут), либо плацебо в течение 12 недель . Уровни экспрессии 252 генов, включая шесть, связанных с сахарным диабетом 2 типа, различались между двумя группами. Примечательно, что уровень экспрессии мРНК резистина, индуктора инсулинорезистентности, был значительно ниже в группе, получавшей хлореллу, чем в группе плацебо, и коррелировал с уровнями экспрессии гемоглобина A1c, фактора некроза опухоли-a и интерлейкина-6, все из которых участвуют в метаболизме глюкозы и / или воспалении.

3.4. Гепатопротекторный эффект
Ли и др. продемонстрировали, что экстракт C. vulgaris оказывает мощное гепатопротекторное действие при остром повреждении печени, вызванном четыреххлористым углеродом, у мышей. Экстрактхлореллы в дозе 50, 100 или 200 мг/кг рациона вводили мышам через день в течение четырех недель, а четыреххлористый углерод вводили внутрибрюшинно через 3 ч после последней добавки хлореллы. Лечение четыреххлористым углеродом повышало уровни сывороточных аланинаминотрансфераз и аспартатаминотрансфераз, перекисное окисление липидов и экспрессию цитохрома Р450, а также снижало уровень восстановленного глутатиона и ферментов клеточной антиоксидантной защиты; все эти изменения были значительно ниже в группах, получавших хлореллу (100 и 200 мг / кг рациона). Хотя некроз гепатоцитов был незначительно снижен в группе, получавшей 50 мг / кг хлореллы, он отсутствовал в группах, получавших 100 и 200 мг / кг хлореллы. Эти результаты указывают на то, что экстракт хлореллы оказывает защитное действие при остром повреждении печени, вызванном четыреххлористым углеродом, у мышей, предположительно, из-за ингибирования активации цитохрома Р450, вызванной четыреххлористым углеродом, и активации антиоксидантных ферментов и поглотителей свободных радикалов.
Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) представляет собой группу метаболических нарушений, которые включают аномальное накопление жира более чем на 5-10% в гепатоцитах. Ею страдают 10-35% населения мира. НАЖБП включает стеатоз, неалкогольный стеатогепатит, фиброз, цирроз печени и гепатоцеллюлярную карциному. Большинство пациентов с НАЖБП имеют по крайней мере один характерный метаболический синдром, включая инсулинорезистентность, гипертонию, дислипидемию, диабет и ожирение . Семидесяти пациентам с НАЖБП случайным образом вводили C. vulgaris (1,2 г / сут) или плацебо в течение восьми недель . Средняя масса тела и концентрация печеночных ферментов в сыворотке крови были значительно ниже в группе, получавшей хлореллу, чем в группе плацебо, а концентрация инсулина в сыворотке крови была значительно выше в группе, получавшей хлореллу, чем в группе, получавшей плацебо. Таким образом, прием хлореллы может оказывать благотворное влияние на снижение веса и уровня глюкозы в сыворотке крови и улучшение биомаркеров воспаления, а также функции печени у пациентов с НАЖБП.
Для оценки безопасности и эффективности хлореллы (C. pyrenoidosa) у пациентов, хронически инфицированных вирусом гепатита С генотипа 1, пациенты ежедневно получали пероральную добавку хлореллы (как в виде экстракта хлореллы, так и в таблетках) в течение 12 недель. У большинства (примерно 85%) пациентов наблюдалось значительное снижение уровня аланинаминотрансферазы с 0-й по 12-ю неделю. У пациентов со сниженным уровнем аланинаминотрансферазы наблюдалась тенденция к снижению вирусной нагрузки гепатита С.
3.5. Эффект детоксикации
Диоксины представляют собой группу полихлорированных дибензо-п-диоксинов и соединений, родственных дибензофурану, которые являются промышленными загрязнителями и повсеместными загрязнителями окружающей среды . Эти соединения легко всасываются в желудочно-кишечном тракте млекопитающих , а затем накапливаются в печени, жировой ткани и грудном молоке благодаря своим липофильным свойствам . Инцидент, связанный с употреблением растительного масла, загрязненного диоксинами, имел трагические последствия. Для изучения влияния добавок с хлореллой на экскрецию диоксинов с калом крысам вводили рисовое масло, загрязненное диоксинами. Крысам скармливали по 4 г 10%-ной (мас./мас.) диеты с хлореллой (C. vulgaris) или контрольной диеты (без хлореллы) один раз в течение пятидневного периода эксперимента и измеряли количество диоксинов в фекалиях. Уровни диоксинов в фекалиях были значительно выше в группе, получавшей хлореллу, чем в контрольной группе. Кроме того, прием хлореллы значительно замедлял всасывание диоксинов в желудочно-кишечном тракте (снижение примерно на 2-53%). Эти результаты указывают на то, что прием хлореллы может быть полезен для стимулирования выведения диоксинов.
Было установлено, что гетероциклические амины являются канцерогенными химическими веществами, которые образуются, когда аминокислоты, сахара и креатин в мясных продуктах с мышечной массой (говядина, свинина, рыба и птица) вступают в реакцию друг с другом во время приготовления при высоких температурах . Для оценки влияния добавок с хлореллой на детоксикацию канцерогенных гетероциклических аминов было проведено рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое перекрестное исследование с добавкой с хлореллой (100 мг / сут) в течение двух недель. Прием хлореллы снижает выведение с мочой преобладающего метаболита канцерогенных гетероциклических аминов , что позволяет предположить, что Хлорелла либо подавляет всасывание гетероциклических аминов в кишечнике, либо инактивирует канцерогенные соединения.
Метилртуть представляет собой нейротоксичное соединение металла, которое превращается из неорганической ртути микроорганизмами в водной среде и затем накапливается в рыбе и моллюсках по морским пищевым цепям . Таким образом, основным путем воздействия метилртути на человека является потребление морепродуктов . Во многих странах беременных женщин предостерегают от употребления крупной рыбы, такой как тунец, чтобы предотвратить заражение плода . Поскольку, как сообщается, потребление хлореллы увеличивает выделение метилртути и снижает уровень ртути в тканях у мышей, получавших метилртуть , было проведено открытое клиническое исследование для оценки влияния добавки Parachlorella beijerinckii (9 г / сут) в течение трех месяцев на концентрацию ртути в волосах и крови здоровых людей . Прием хлореллы снижает уровень ртути как в волосах, так и в крови . Фекальное выведение является основным путем выведения метилртути (90%) у людей . Большая часть метилртути в печени секретируется в виде комплекса глутатиона через желчный проток, а небольшая часть выводится с калом . Пищевые волокна, содержащиеся в хлорелле клетки увеличивают количество фекалий, выделяемых человеком . Было показано, что пищевые волокна поглощают некоторое количество метилртути in vitro. Эти наблюдения позволяют предположить, что наблюдаемое снижение уровня ртути в волосах и крови у участников, получавших хлореллу, может быть результатом ускорения выведения метилртути с калом за счет ускоренной секреции желчи, связывания метилртути с пищевыми волокнами в кишечном тракте и увеличения выработки кала.
3.6. Иммуномодулирующее действие
Аллергическое заболевание является распространенным аберрантным иммунитетом, реагирующим на безвредные белки окружающей среды (антигены). Аллергенспецифичные CD4+ Т-клетки, участвующие в инициации аллергической реактивности, могут развиться в Т-клетки-хелперы 1 или 2 типа CD4+ Т-клетки, стимулируемые в присутствии интерлейкина-12 и γ-интерферона, могут развиться в Т-клетки-хелперы 1 типа , в то время как интерлейкин-4 способствует развитию Т-клеток-хелперов 2 типа и ингибирует генерацию Т-клеток-хелперов 1 типа . Поскольку Т-хелперы 1-го и 2-го типов регулируют друг друга, интерлейкин-12 функционирует не только для индуцирования ответа Т-хелперов 1-го типа, но и для регуляции ответа Т-хелперов 2-го типа . Интерлейкин-12 сильно подавляет выработку IgE, предотвращая развитие хелперных Т-клеток 2-го типа . Аллергенспецифический IgE индуцирует патогенез аллергических расстройств.
Хасегава и др. описали влияние горячего водного экстракта хлореллы (C. vulgaris) на антигенспецифический ответ у мышей. Рацион с 2%-ным (по весу/по весу) водным экстрактом хлореллы или контрольный рацион (без экстракта хлореллы) давали мышам в течение двух недель перед внутрибрюшинным введением казеина/ полного адъюванта Фрейнда (иммуностимулятора). У мышей, получавших водный экстракт, наблюдалась подавленная выработка IgE и экспрессия мРНК интерлейкина-6, участвующего в Т-хелперном ответе Т-клеток 2-го типа. У них также были повышены уровни мРНК интерлейкина-12 и g-интерферона, что усиливало ответ Т-хелперных клеток 1-го типа и подавляло ответ Т-хелперных клеток 2-го типа. Эти результаты свидетельствуют о том, что добавление в рацион горячего водного экстракта хлореллы может быть полезным для подавления аллергических реакций с преобладанием Т-хелперных клеток 2-го типа. Для выяснения механизмов, лежащих в основе иммуномодулирующей активности водорастворимого экстракта хлореллы, растворимые полисахариды были выделены из водорастворимого экстракта C. pyrenoidosa и охарактеризованы [144,,,]. Анализ методом ГХ-МС показал, что основными моносахаридными компонентами растворимых полисахаридов являются рамноза (31,8%), глюкоза (20,4%), галактоза (10,3%), манноза (5,2%) и ксилоза (1,3%). Эти растворимые полисахариды вводили внутрибрюшинно (100 мг/ кг массы тела) мышам 6-8-недельного возраста. Через 24 ч мышам вводили липополисахарид в качестве антигена, а через 1,5 ч собирали их сыворотку. Растворимые полисахариды индуцируют секрецию интерлейкина-1b в макрофагах через сигнальный путь протеинкиназы toll-подобного рецептора. Интерлейкин-1β является одним из наиболее важных медиаторов воспаления и реакции организма хозяина на инфекцию]. Эти результаты свидетельствуют о том, что хлорелла, растворимые в горячей воде полисахариды, могут быть использованы в качестве источника агента для стимулирования активности против микроорганизмов.
Гальперин и др.оценили влияние добавки C. pyrenoidosa (200 или 400 мг) на иммунный ответ на вакцинацию против гриппа. После 28 дней приема хлореллы реакция антител на вакцину против гриппа не была повышена в общей популяции участников исследования, но была повышена у участников в возрасте 50-55 лет.
Секреторный иммуноглобулин А слюны (sIgA) играет решающую роль в иммунной функции слизистой оболочки и является первой линией защиты от вторжения патогенных микробов в организм человека . Чтобы оценить, увеличивает ли прием хлореллы секрецию sIgA слюной у людей, было проведено слепое рандомизированное перекрестное исследование с участием участников, получавших хлореллу (C. pyrenoidosa) (6 г / сут) или плацебо в течение четырех недель . Хотя не наблюдалось разницы в уровнях sIgA в слюне до и после приема плацебо, уровни sIgA в слюне были значительно повышены после приема хлореллы по сравнению с исходным уровнем. Скорость секреции sIgA значительно увеличилась после приема хлореллы. Эти результаты свидетельствуют о том, что четырехнедельный прием хлореллы увеличивает секрецию sIgA слюной и улучшает иммунную функцию слизистой оболочки у людей.
Естественные клетки-киллеры являются преобладающими подмножествами врожденных лимфоцитов, которые опосредуют противоопухолевые и противовирусные реакции . Для оценки влияния добавок с хлореллой на активность естественных клеток-киллеров и раннюю воспалительную реакцию у людей было проведено рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование на здоровых взрослых людях, получавших хлореллу (C. vulgaris) (5 г / сут) или плацебо . После восьми недель приема добавки уровни интерферона-γ и интерлейкина-1β в сыворотке крови были значительно повышены, а уровень интерлейкина-12 имел тенденцию к увеличению в группе, получавшей хлореллу. Активность естественных клеток-киллеров была значительно повышена в группе, получавшей хлореллу. Эти результаты свидетельствуют о благоприятном иммуностимулирующем эффекте кратковременного приема хлореллы, которая повышает активность естественных клеток-киллеров и продуцирует интерферон-γ, интерлейкин-12 и интерлейкин-1β.
3.7. Антиоксидантное действие
Сообщается, чтоводный экстракт C. vulgaris и ацетоновый экстракт обладают противоопухолевой активностью. Водный экстракт хлореллы, содержащий значительное количество антиоксидантов, также проявляет антипролиферативную активность в клетках гепатомы человека . Было обнаружено, что липофильные пигменты, включая каротиноиды антераксантин, зеаксантин и лютеин, извлеченные из клеток хлореллы, значительно подавляют рост раковых клеток толстой кишки человека. Эти результаты позволяют предположить, что противоопухолевая активность хлореллы может быть результатом синергического эффекта нескольких биологически активных соединений. Ромос и соавторы. сообщили, что добавка хлореллы может модулировать иммуномиелопоэтическую активность и отключать индуцированное опухолью подавление различных цитокинов и связанной с ними клеточной активности у мышей-опухоленосителей. Интересно, что противоопухолевый гликопротеин массой 63,1 кДа был выделен из надосадочной жидкости культуры штамма CK22 C. vulgaris, и были охарактеризованы его химические и противоопухолевые свойства , что позволяет предположить возможный вклад этого гликопротеина в наблюдаемую противоопухолевую активность.
Болезнь Альцгеймера - тяжелое нейродегенеративное заболевание, поражающее людей]. Известно, что эритроциты пациентов с болезнью Альцгеймера находятся в чрезмерно окисленном состоянии . α-токоферол и каротиноиды, такие как лютеин, являются важными липофильными антиоксидантами в эритроцитах человека . Было обнаружено, что уровень лютеина в эритроцитах у пациентов с болезнью Альцгеймера значительно ниже, чем у нормальных людей . Пероральный прием капсул с лютеином повышает уровень лютеина и предотвращает накопление гидропероксида фосфолипидов в эритроцитах человека , что позволяет предположить, что пищевой лютеин обладает потенциалом действовать как важный антиоксидант в эритроцитах и, таким образом, может оказывать благотворное воздействие на пациентов с болезнью Альцгеймера. Согласно этикеткам на продуктах с хлореллой D и M, продукты содержат значительное количество лютеина (примерно 200 мг / 100 г сухого веса). Было проведено рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование на людях с целью оценки влияния добавок с хлореллой (8 г хлореллы в день на человека; эквивалентно 22,9 мг лютеина в день на человека) на уровни гидропероксида фосфолипидов и лютеина в эритроцитах . После двух месяцев примененияПри приеме добавки с хлореллой уровень лютеина в эритроцитах увеличился в 4,6 раза, но уровень токоферола не изменился , что позволяет предположить, что ежедневный прием хлореллы может быть эффективным для улучшения и поддержания антиоксидантного статуса эритроцитов и уровня лютеина в организме человека. Эти результаты свидетельствуют о том, что прием хлореллы способствует поддержанию нормальной функции эритроцитов и оказывает благотворное влияние на деменцию, связанную с болезнью Альцгеймера, у людей.
Серьезное депрессивное расстройство - это широко распространенное психическое расстройство, которое значительно ухудшает качество жизни людей. Примерно 12% людей испытывают по крайней мере один эпизод депрессии в течение своей жизни . Хотя для лечения депрессии доступны различные антидепрессанты, значительная часть пациентов не реагирует на эти препараты, а у некоторых наблюдаются побочные эффекты . Следовательно, необходимы альтернативные антидепрессанты с адекватной эффективностью и безопасностью. Терапевтический эффект от приема высушенного экстракта C. vulgaris (1,8 г/ сут) в течение шести недель оценивался у пациентов с тяжелым депрессивным расстройством . После лечения у участников наблюдалось улучшение физических и когнитивных симптомов депрессии . Поскольку окислительный стресс является важным патофизиологическим механизмом, лежащим в основе основного депрессивного расстройства, основное депрессивное расстройство было эффективно купировано с помощью антиоксидантной терапии . Эти наблюдения позволяют предположить, что терапевтическая эффективность добавок с хлореллой может быть результатом действия ее антиоксидантных питательных веществ и соединений .
3.8. Другие эффекты
Хорошо известно, что стресс нарушает гомеостаз, ухудшая иммунологические функции. Сообщается, что прием хлореллы стимулирует образование гемопоэтических стволовых клеток и активирует лейкоциты . Для дальнейшего понимания влияния хлореллы (C. vulagaris) на гемопоэз были измерены популяции гемопоэтических клеток в костном мозге мышей, подвергшихся однократному или повторному воздействию стрессора. После лечения любым из стрессоров наблюдалось снижение количества предшественников гемопоэза в костном мозге. Оба стрессорных фактора вызывали снижение зрелых миелоидных и лимфоидных популяций, но не влияли на плюрипотентные гемопоэтические предшественники. Оба стрессорных фактора снижали уровни интерлейкина-1α и интерлейкина-6. Прием хлореллы предотвращал изменения, вызванные обоими стрессорами, во всех тестируемых параметрах, что позволяет предположить, что прием хлореллы является эффективным средством профилактики миелосупрессии, вызванной единичными или повторяющимися стрессорами.
Стрессовые факторы обрабатываются в мозге посредством активации нескольких типов нейронов. Непосредственные ранние гены, такие как c-fos, широко используются для картирования областей мозга, участвующих в реакциях на стресс . Используя экспрессию c-fos, Уэйроз и др. оценили влияние предварительной обработки хлореллой (C. vulgaris) на периферические и центральные реакции на вынужденный стресс при плавании у крыс. Прием хлореллы привел к значительному снижению связанной со стрессом активации гипоталамо-гипофизарно–надпочечниковой системы из–за снижения экспрессии гена кортикотропин-рилизинг-фактора в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и снижения реакции адренокортикотропного гормона. Гипергликемия, вызванная стрессором, также была снижена. Эти результаты позволяют предположить, что прием хлореллы может снизить воздействие стрессоров.
Водный экстракт хлореллы (C. pyrenoidosa) увеличивал продолжительность жизни взрослых особей с мутацией супероксиддисмутазы-1 Drosophila melanogaster дозозависимым образом (200-800 мкг /мл). Активное соединение было очищено и идентифицировано как фенилэтиламин, ароматический амин, который не проявлял активности, подобной супероксиддисмутазе. Лечение этим соединением продлило продолжительность жизни мух-мутантов в очень низкой концентрации (60 нг / г рациона) . Аналогичным образом, сообщается, что добавление C. sorokiniana (4 мг / мл) увеличило продолжительность жизни D. melanogaster на 10% по сравнению с контрольной диетой, вероятно, из-за повышенной экспрессии мРНК антиоксидантных ферментов (Cu/ Zn-супероксиддисмутазы и каталазы).
Однако, для изучения описанных выше полезных эффектов на людях исследований не проводилось.
4. Выводы
Коммерчески доступные продукты из хлореллы содержат множество питательных веществ, необходимых для человека, а также большое количество белка хорошего качества, пищевых волокон и полиненасыщенных жирных кислот, включая α-линоленовую и линолевую кислоты. В частности, продукты из хлореллы содержат витамины D2 и B12, которые отсутствуют в продуктах растительного происхождения, и большее количество фолиевой кислоты и железа, чем в других продуктах растительного происхождения. В исследованиях на животных и людях было представлено все больше научных доказательств пользы для здоровья от ежедневного употребления хлореллы. Фармакологическая активность, о которой сообщалось в исследованиях хлореллы, включает иммуномодуляцию, антиоксидантную активность и эффекты против диабета, гипертонии и гиперлипидемии. Благотворное воздействие хлореллы может включать синергизм между многочисленными питательными веществами и антиоксидантами.

полезные статьи:

ДРУГИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: