Partner serwisu
22 maja 2018

ALGI – od medycyny po biopaliwa

Kategoria: Artykuły z czasopisma

Spacerując wzdłuż plaży, prawdopodobnie znajdziesz wyrzucony z morza skarb, choć możesz tego nie wiedzieć. Algi morskie mogą wyglądać jak mlecze z morza, ale mnogość zalet tych niepozornych roślin morskich jest przedmiotem poważnych badań i jednym z najważniejszych zagadnień zrównoważonego rozwoju w społeczności międzynarodowej.

ALGI – od medycyny po biopaliwa

Czołowi naukowcy badający algi morskie i akwakulturę odkrywają ich liczne zastosowania we współczesnym świecie ze względu na ich skład oraz zdolność wzrostu niemal w dowolnym miejscu w morzu.

Algi morskie morskie to bujne i pradawne organizmy autotroficzne, które można spotkać praktycznie we wszystkich przybrzeżnych ekosystemach wodnych. Stanowią one ważny żywy zasób środowiska w pobliżu brzegu. Przez tysiąclecia ludzie zbierali algi morskie jako pokarm, paszę dla zwierząt, a także nawóz i środek polepszający glebę. Niedawno algi stały się ważnym źródłem różnych związków bioreaktywnych i istotnym składnikiem w medycynie i biotechnologii. Ze względu na zawartość fikokoloidów lub polisacharydów, są również używane w pastach do zębów, mydłach, szamponach, kosmetykach, środkach do pielęgnacji skóry, mleku, lodach i wielu innych artykułach1.

Z jednej komórki

Pierwsza forma życia pochodzi z jednokomórkowych mikroalg morskich, które pojawiły się w oceanie ponad 3,5 miliarda lat temu. Na świecie istnieje ponad 40 000 różnych gatunków morskich mikro- i makroalg. Najstarsze z nich, w których znajdują się skamieniałości, mają co najmniej 1,2 miliarda lat. Naukowcy są przekonani, że algi morskie mogą wytwarzać ponad 60% tlenu ziemskiego. Badacze zwracają uwagę na niesamowite podobieństwo między wodą morską a ludzkim osoczem, czyli naszym płynem międzykomórkowym.

Morze pokrywa ponad 2/3 naszej planety i, być może nie przypadkiem, ciało ludzkie składa się również w 2/3 z wody. Algi posiadają bardzo silne stężenie wody morskiej. Jeden litr wodorostów zawiera takie samo stężenie pierwiastków co 10 000 litrów wody morskiej. Te rośliny nie mają korzeni, łodyg ani liści, ale mają raczej równoległe struktury, w tym odpowiednio: chwyty, trzony i ostrza. Są w stanie pobierać minerały przez absorpcję i aktywny transport z wody morskiej oraz mają bliskie związki symbiotyczne z bakteriami dla pozyskania ważnych witamin niezbędnych do ich wzrostu. Z powodu tych procesów niektóre algi morskie stają się skupiskiem witamin, minerałów, pierwiastków śladowych, makroelementów, fitohormonów, aminokwasów, białek i lipidów.

Według Organizacji ds. Żywności i Rolnictwa (FAO) zużycie wodorostów wzrosło o 176% od 1995 r., a prognozy przewidują jeszcze większy wzrost w przyszłości. Korzyści dla zdrowia i dobrego samopoczucia płynące z używania alg morskich były badane od wielu lat, ale nastąpił wzrost zainteresowania wodorostami jako zrównoważonym i bogatym źródłem licznych ważnych składników, które pomagają w leczeniu wielu patologii, w tym tych dotyczących najbardziej złożonego narządu – mózgu.

Zgodnie z artykułem w Journal of Applied Phycology, wodorosty produkowane w kontrolowanych warunkach oferują nieograniczone możliwości zaspokojenia znanych wymagań dotyczących zdrowia mózgu i mogą odegrać ważną rolę w poprawie ogólnego zdrowia i samopoczucia ludzi2.

Wodorosty a pielęgnacja skóry
Od wieków ludzie zwracają się ku morzu ze względu na jego odnawiające właściwości. Talasoterapia, wywodząca się z greckiego słowa „thalassos”, jest terminem stworzonym w celu opisania wykorzystania wody morskiej w celach terapeutycznych i jako środka zapobiegawczego, opartego na przekonaniu, że zanurzenie w wodzie morskiej pomaga promować dobre samopoczucie i oczyszcza organizm. Kąpiel w wodzie morskiej jest jedną z najgłębiej zakorzenionych tradycji kąpieli. Dzisiaj tradycja talasoterapii jest kontynuowana w spa i centrach pielęgnacji skóry na całym świecie.
Poszczególne algi morskie stosowane w pielęgnacji skóry przynoszą wiele korzystnych efektów, w tym zmniejszenie widoczności sebum, zmniejszenie widoczności zmarszczek, złuszczanie w celu uzyskania bardziej promiennej cery i nawilżenia skóry dla lepszego samopoczucia oraz miękkiej i gładkiej skóry.
Algi morskie potrzebują światła do fotosyntezy, która zamienia energię świetlną w energię chemiczną wytwarzającą cukry i tlen. Kolory wodorostów są określane przez barwniki fotosyntetyczne, w tym chlorofile, fikobiliproteiny, ksantofile i karotenoidy. Wodorosty mają również związki, takie jak aminokwasy podobne do mykosporyny, które chronią je przed promieniowaniem ultrafioletowym.
Oto lista niektórych z tych kluczowych gatunków alg morskich używanych dzisiaj w pielęgnacji skóry:
Laminaria digitata
Brązowe wodorosty znajdujące się w bardzo niskim, pływowym i płytkim morskim środowisku w Oceanie Atlantyckim i Pacyfiku. Ta alga jest często nazywana wodorostem ze skrzypu i jest naturalnym źródłem 12 witamin, w tym B12, C, E, K i beta karotenu, 18 aminokwasów i aż 42 pierwiastków śladowych. Laminaria digitata jest znana ze swojej zdolności do nawilżania skóry.
Codium fragile f. atlanticum
Zielone algi morskie o rozgałęzionych cylindrycznych liściach przyczepione do skał, o rozmiarach od 1 cm do kilku metrów, znajdują się w gładkich, płytkich, morskich wodach. Znane z tego, że pomagają natychmiast zwiększyć wilgotność.
Ascophyllum nodosum
Brązowa alga, który rozwija się w górnym, pływowym i płytkim morskim środowisku północnoatlantyckim. Jest często nazywana morszczynem. Bogata w witaminy, minerały i aminokwasy, fitohormony, fukoidynę i kwas alginowy. Pomaga skórze wyglądać gładko i miękko.
Ulva compressa
Zielone lub cylindryczne płaty występujące w wielu przybrzeżnych środowiskach na całym świecie. Alga pomaga skórze wyglądać i czuć się jędrniej.
Ahnfeltia plicata (poprzednio określana jako „Ahnfeltia concinna”)
Zwarta, podmorska czerwona alga morska pochodząca z wybrzeży Wysp Hawajskich, a obecnie znajdowana wzdłuż wybrzeży północnego Oceanu Atlantyckiego, często kojarzona z przyczepami listownicowców. Pomaga przywrócić wilgoć i ukoić skórę.
Ulva lactuca
Zielona alga znajdująca się w międzypływowych i płytkich wodach morskich na całym świecie. Pomaga zmniejszyć widoczne oznaki starzenia, zmniejszając wygląd zmarszczek.
Saccharina latissima
Ta brązowa alga jest znana jako wodorost cukrowy. Występuje w płytkich, zimnych wodach Oceanu Atlantyckiego i Pacyfiku. Jest bogata w wiele witamin, minerałów, pierwiastków śladowych, aminokwasów i kwas alginowy. Pomaga zmniejszyć widoczność sebum na skórze.
Fucus vesiculosus
Ta brązowa makroalga jest często nazywana morszczynem. Występuje w pływowym i płytkim morskim środowisku północnoatlantyckim. Jest bogata w witaminy, zawiera fukoidynę i kwas alginowy. Ten wodorost pomaga w głębokim oczyszczaniu i zmniejszaniu widoczności sebum.

Porphyridium spp.
Grupa jednokomórkowych czerwonych mikroalg o wysokiej zawartości niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz witamin B i C. Wskazana dla cery tłustej.
Lithothamnion calcareum
Czerwona alga, której główną cechą jest tworzenie się węglanu wapnia w ścianach komórkowych. Pomaga skórze wyglądać na bardziej stonowaną i czuć się jędrniej.
Pelvetia canaliculata
Brązowy alga znajdowana przyczepiona do skał górnych falistych brzegów na wschodnim Oceanie Atlantyckim. Pomaga zmniejszyć widoczność ciemnych plam.
Kontrola jakości i zrównoważony rozwój
Podczas gdy Azja jest największym rynkiem alg morskich na świecie i miała ponad 55% udziału w rynku w 2015 r., Ameryka Północna jest najszybciej rozwijającym się obszarem wzrostu i zastosowań wodorostów. Ostatnie doniesienia wskazują, że przemysł wodorostów przechodzi szybką ekspansję globalną, a obecnie stanowi ok. 49% całkowitej produkcji marikulturowej, której wartość w 2014 r. wyniosła 6,4 mld USD3. Kluczową sprawą jest bezpieczeństwo biologiczne, zapobieganie chorobom i ich wykrywanie oraz tworzenie zrównoważonego oraz zdrowego środowiska dla alg, które stworzy równowagę między wzrostem gospodarczym a zdrowiem oceanu.
Jakość wody jest kluczem do utrzymania i rozwoju wodorostów. Ponieważ absorbują one otaczającą wodę morską, środowisko, w którym są uprawiane, ma ogromne znaczenie dla zdrowia tych roślin morskich. Ważne jest pozyskiwanie wodorostów z najbardziej dziewiczych środowisk, na przykład u wybrzeży Down East Maine. Tradycyjnie pozyskiwano je z naturalnych zasobów lub dzikich populacji. Zasoby te zostały jednak wyczerpane przez nadmierne inwestycje, dlatego opracowywane są techniki uprawy. Obecnie wodorosty mogą być zbierane w warunkach naturalnych lub pochodzić z hodowli W zależności od sytuacji niektóre z nich są zbierane ręcznie, a innym razem zbierane mechanicznie. W przypadku dzikich zbiorów połów odbywa się wczesnym rankiem, podczas najniższych przypływów w czasie wiosennych i letnich miesięcy, którym towarzyszą nów i pełnia księżyca.
Jak wyławiane są wodorosty?
Małe łódki płyną do pokładów alg na odsłoniętych półkach skalnych, aby je zebrać, pracując w najniższym punkcie w strefie odpływu, gdzie wodorosty przywierają do skał. Praca jest trudna, ponieważ żniwiarz musi ostrożnie przeciąć wodorosty, gdy rośliny
są przez chwilę odsłonięte pomiędzy falami. Cięcie musi się odbywać za pomocą określonych technik, aby umożliwić zrównoważony wzrost i zapewnić długotrwałe zdrowie roślin oraz minimalny wpływ na lokalny ekosystem. Po przypłynięciu do brzegu, wodorosty natychmiast wystawia się na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, co w ciągu 24-36 godzin pozwala osiągnąć stabilny stan przechowywania – od tego momentu algi mogą być przechowywane do roku w odpowiednich warunkach.

Algi można uprawiać na linach (lub sznurach haczykowych) zawieszonych w wodzie morskiej; są one wówczas zbierane z łodzi w sieci lub duże pojemniki. Uprawy są zbierane przez okres jednego lub dwóch miesięcy, dopóki warunki temperaturowe nie ograniczają wzrostu plonów. Do użytku przemysłowego wodorosty są początkowo przechowywane w wilgotnych komorach, a następnie suszone w temperaturach, które minimalizują degradację biologicznie aktywnych związków4.

Wraz ze wzrostem zainteresowania i badań nad algami morskimi, ten naturalny składnik, stosowany już w wielu produktach do pielęgnacji skóry, może stać się jeszcze ważniejszym komponentem znajdującym szerokie zastosowanie, od medycyny po biopaliwa. Właściwe regulacje i utrzymanie procedur zrównoważonego zbioru będą miały zasadnicze znaczenie dla zapewnienia, że wodorosty mają szeroką różnorodność genetyczną i tą samą jakość. Podobnie, regulacje środowiskowe dotyczące jakości wody będą ważne dla zapewnienia odpowiedniego środowiska dla wzrostu wodorostów. Właściwie stosowane wodorosty mają niezwykle obiecującą przyszłość jako podstawowy składnik wielu produktów.
 

Artykuł został również opublikowany w nr 1/2018 dwumiesięcznika "Przemysł Farmaceutyczny", gdzie również dostępna jest bibliografia danego artykułu.

fot. 123rf.com
Nie ma jeszcze komentarzy...
CAPTCHA Image


Zaloguj się do profilu / utwórz profil
ZAMKNIJ X
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ