Хімічний склад біомаси спіруліни, % на суху речовину
(за Кир’яченко С.П., 1994)
Таблиця 3.2.
Амінокислотний склад протеїну спіруліни порівнянно з протеїнами інших мікроорганізмів
(за Кир’яченко С.П., 1997)
Таблиця 3.3.
Вміст вітамінів у сухій речовині спіруліни та хлорели, мг/кг
(за Кир’яченко С.П., 1994)
Особливо слід відзначити наявність у спіруліни таких вітамінів, як токоферол, ергостерин, інозитол і кобаламін, роль яких дуже важлива у процесах відтворення. Окрім цього, більшість з названих вітамінів не виробляються в Україні і мають ввозитися зза кордону.
Вміст сирого жиру та його жирокислотний склад у біомасі спіруліни залежать від багатьох факторів, і в першу чергу – від кількості азоту в живильному середовищі. При низькому рівні азоту в середовищі водорості синтезують більше ліпідів, ніж білка. До складу ліпідів спіруліни входять такі ненасичені жирні кислоти, як лінолева і ліноленова, на частку яких може припадати понад 50 % від загальної суми жирних кислот (табл. 3.4). Відомо, що вони за біологічною роллю належать до незамінних, тобто в організмі людини та тварини вони не синтезуються з попередників.
Таблиця 3.4.
Жирокислотний склад «сирого» жиру спіруліни
(за Кир’яченко С.П., 1997)
До складу сухої речовини спіруліни входять усі біогенні макро та мікроелементи і вміст їх залежить від наявності цих елементів у живильному середовищі. При культивуванні спіруліни у морській воді або в солоних озерах в біомасі міститься йод. При штучному вирощуванні спіруліни, збільшуючи вміст йоду у стандартних живильних середовищах, можна досягти значного підвищення кількості мікроелементу в біомасі.
Присутність у середовищі для культивування селеніту натрію сприяє збагаченню спіруліни (S.platensis) селеном у зв’язаній з органічними сполуками формі – з білками, пептидами і поліпептидами (Зарецька Є.С. та ін., 2003). Саме такі форми порівняно з неорганічними солями мають найбільшу біодоступність і ступінь утримання в організмі. Суттєвим є також значно менша токсичність органічних форм селену порівняно з селеніті селенат-аніонами. Автори дійшли висновку, що спіруліна є перспективним об’єктом для біотехнологічного одержання нових харчових форм селену. Встановлено, що нестача селену є фактором ризику розвитку онкологічних захворювань, а також призводить до підвищення вірулентності хвороботворних вірусів.
Лабільність мінерального складу спіруліни дає можливість одержувати біомасу з необхідною концентрацією біогенних елементів. За даними Кир’яченко С.П. (1994, 1997), біомаса спіруліни має наступний мінеральний склад (табл.3.5).
Таблиця 3.5.
Вміст макро та мікроелементів у сухій біомасі спіруліни
3.2. Використання біомаси спіруліни
Зважаючи на важливість використання біомаси спіруліни у харчуванні людей, у різних країнах були проведені численні досліди на лабораторних тваринах з вивчення її харчових властивостей та токсикологічні дослідження з метою встановлення мутагенного впливу. Доведено, що тварини, у раціонах яких весь білок був представлений білком спіруліни, мали нормальний ріст і серед них не спостерігалось жодних аномалій і патологій. Дослідження на вагітних тваринах показали відсутність патогенних властивостей та фітотоксичності спіруліни.
Біомаса спіруліни застосовується у годівлі тварин як домішка до раціонів птиці, свиней та риб. Позитивний вплив на м’ясну і яєчну продуктивність курей відмічено китайськими дослідниками при введенні сухої біомаси спіруліни в дозі 5 % від маси раціону. В дослідах Росса й ін. (Ross E., Domini W. Аnd al., 1990) працівникам породи легорн включали до раціону суху масу спіруліни (рис.3.1) у кількості 5, 10, 15 і 20 % до маси раціону. Встановлено сповільнення інтенсивності росту птиці на раціонах, які містили 10–20 % спіруліни, тоді як 5 % давало позитивний результат.
Рис.3.1. Суха маса спіруліни
Введення спіруліни в раціон курей забезпечувало більш інтенсивне забарвлення яєчного жовтка пігментами спіруліни, що дозволило уникнути використання дорогих хімічно синтезованих сполук (Альбер Сассон, 1987).
В Україні в Інституті кормів УААН та в умовах промислового свинокомплексу АТ «Русь» Золотоніського району Черкаської області були проведені досліди щодо з’ясування ефективності використання біомаси спіруліни свиням (Кир’яченко С.П., Прокопенко Л.С., 1994, 1997).
Установлено, що введення в раціони відлучених у місячному віці поросят пастоподібної біомаси спіруліни в кількості 1–2 г на голову на добу підвищує середньодобові прирости живої маси на 8–50 % залежно від пори року. Спостереження показали, що при згодовуванні поросятам спіруліни повністю вдалося запобігти виникненню шлунковокишкових захворювань, стимулювалось прискорення активації ферментативних процесів у шлунку і кишечнику, збуджувався апетит поросят до поїдання кормів, в першу чергу рослинних. Як наслідок, краще збереження поголів’я молодняка на 10–14 %. Згодовування пасти спіруліни супоросним та підсисним свиноматкам у дозі від 2 до 20 г на голову на добу сприяє підвищенню їх резистентності та стійкості до стресів.
Автори вважають, що біологічна доцільність виробництва біомаси спіруліни на корм сільськогосподарським тваринам обумовлена позитивним впливом спіруліни на загальну та протеїнову поживність раціонів, покращенням процесів обміну речовин та підвищенням резистентності тварин.
Одним із напрямів використання біомаси спіруліни є застосування її в аквакультурі: каротиноїди та фікоціаніни впливають на яскравість забарвлення лосося, форелі та ракоподібних, підвищуючи насиченість забарвлення спини та боків. Жирні кислоти з довгим ланцюгом позитивно впливають на продуктивність риби (Вorowtzka L. J. аnd al., 1990).
Згодовування біомаси спіруліни смугастим щукам в кількості 5–10 % від загальної маси раціону вплинуло на забарвлення шкіри – спина риб стала веселковозеленуватосірою, а тулуб з характерною жовтою смужкою. Риби, які отримували замість спіруліни морожену рибу, мали тьмяне забарвлення.
В Японії при годівлі спіруліною декоративного коропа він набуває дуже гарного кольору завдяки пігментам ціанобактерії. Аналізуючи харчові та кормові властивості спіруліни, дослідники виділили декілька факторів, які надають їй переваги над іншими кормами рослинного походження: це вміст білка в сухій речовині, амінокислотний склад білка, концентрація ненасичених жирних кислот у складі ліпідів біомаси та вітамінний склад.
Поряд з використанням біомаси спіруліни як кормового засобу та харчової добавки вона застосовується як сировина для отримання синьозелених пігментів – антоціаніну, фікоціаніну.
В Японії синій барвник застосовується для забарвлення жувальних гумок, безалкогольних напоїв тощо. Фруктові соки, забарвлені фікоціаніном у зелений колір, не втрачають його навіть в умовах зберігання протягом року.
Встановлено, що в умовах культивування спіруліни в різних середовищах продукти життєдіяльності цієї водорості згубно діють на деякі види бактерій. Наприклад, якщо вводили в культуру спіруліни бациллус субтіліс і стафілококус ауреус, вони зникали уже через 24 години, а розвиток дріжджів сповільнювався і клітини не виявляли здатності до брунькування.
Спіруліна використовується також у гуманній медицині як профілактичний та лікувальний засіб [2].