Биологическая активность полисахаридов бурых водорослей и их свойства

Результаты анализа химического состава бурых морских водорослей: альгиновые кислоты (15-40 %), фукоиданы (2,5-13,6 %), ламинаран (1-20 %), маннит (10-24 %), белки (5-16,9 %), липиды (1-3 %), в том числе полиненасыщенные жирные кислоты, включающие жирные кислоты семейства омега-3, линоленовую, эйкозапентаеновую, пигменты и витамины, комплекс жизненно необходимых макро- и микроэлементов: Ca+2, K+1, Mg+2, Na+1, Fe+2, Cu+2, Zn+2, Mo+2, Mn+2, Co+2, Se+2 и I (йод).

В ламинарии японской содержатся также аминокислоты: пролин (Pro), глицин (Gly) и лейцин (Leu), которые входят в состав эластичных волокон кожи, а также аспаргиновая кислота (Asp), теронин (Thr), серин (Ser), глутамин (Glu), аланин (Ala), цистин (Cys), валин (Val), метионин (Met), изолейцин (Ile), фенилаланин (Phe), лизин (Lys), аргинин (Arg), гистидин (His), тирозин (Tyr). Океаническое растение чрезвычайно богато витаминами и микроэлементами.

Фукоидан обладает антимикробной, антивирусной, антибактериальной и противоопухолевой активностью. Фукоидан распадается при температуре кипячения, поэтому в горячих блюдах из морских водорослей его нет. Полисахариды фукоидан и ламинараны стимулируют процесс фагоцитоза, при котором клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают попавшие во внутреннюю среду организма инородные тела. Процесс обезвоживания осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами.

Ламинараны низкомолекулярные β-1, 3-1, 6-глюканы обладают широким спектром биологического действия: повышают резистентность организма к бактериальным, вирусным, грибковым, протозойным паразитарным инфекциям. Эти вещества применяют в качестве стимуляторов при вторичных иммунодефицитах, так как ламинараны активизируют антиинфекционную защиту организма.

Альгиновая кислота — полисахарид, количественно превосходящий другие углеводные соединения бурых водорослей, построен из блоков, состоящих из остатков D-маннуроновой кислоты и L-гулуроновой кислоты. Это природное вещество-ионообменник, способное к образованию с различными катионами солей металлов — альгинатов, обладающих разнообразными физиологическими свойствами.

Альгинаты — мощнейшие детоксиканты. Они нерастворимы в воде. Для получения растворимых соединений в гелевый продукт были введены соли кальция, что позволило получить кальция альгинат, состоящий из альгиновой кислоты и катиона кальция Ca+2. Установлено, что токсиканты в виде катионов стронция (Sr), свинца (Pb), бария (Ba) и цезия (Cs) вытесняются катионами кальция (Ca), магния (Mg), натрия (Na) и калия (K) из альгинатов, а жизненно необходимые освобожденные катионы, попадая в кровь, замещают их.

Растительные волокна водорослей, содержащие комплексы альгиновой кислоты с токсичными тяжелыми металлами, не перевариваются в пищеварительной системе человека, а выводятся через кишечник. Таким образом, освобожденные ионы кальция, попав в кровяную систему, участвуют в многочисленных биохимических реакциях и физиологических функциях и процессах.

Кальций просто незаменим при передаче нервного импульса, при сокращении мышц, регуляции сердечного ритма, свертывании крови, понижении возбудимости ЦНС (судороги), в работе эндокринных желез, при антиаллергических реакциях. Он обладает противовоспалительным и коагулянтным действием. При недостатке кальция — гипокальциемии — паращитовидные железы секретируют гормон паратиреоизин, который может способствовать растворению минеральных соединений в костях, что обеспечивает повышение уровня этого элемента в крови.

Нетрудно догадаться, что такой процесс происходит в случаях устойчивого недостатка кальция в крови. Костная ткань — это своеобразное депо минеральных веществ, основа скелета и зубочелюстной системы. Поэтому способность геля ламинарии регулировать кальциево-фосфорный обмен оптимизирует устойчивость многочисленных функций организма.

Иммуностимулирующее действие альгинатов связано с активизацией фагоцитоза (что повышает уровень противовирусных и противомикробных реакции), с сорбцией избыточного количества иммунных комплексов в крови, что в свою очередь способствует предотвращению развития воспалительных и аллергических процессов. Альгинаты повышают барьерную функцию кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. В желудочно-кишечном тракте повышается сопротивляемость к проявлению патогенного действия микроорганизмов. Этот процесс обеспечивается путем стимулирования синтеза антител (иммуноглобулинов А), являющихся факторами местной специфической иммунной защиты.

Стимулируя фагоцитоз, альгинаты оказывают и противоопухолевое действие. Гипоаллергенный эффект особенно ярко проявляется у альгинатов кальция. Ионы кальция, освобождающиеся из комплексных соединений, предотвращают выброс биологически активных веществ — медиаторов аллергии (гистамина, серотонина, брадикинина и др.), укрепляя клеточные мембраны, через которые происходит освобождение этих веществ в кровь и ткани. Следствием чего является угнетение развития аллергических и воспалительных процессов.

Соли альгиновой кислоты являются сорбентами холестерина и жирных кислот и тем самым устраняют причины развития атеросклеротических процессов.

Альгинаты входят в состав препаратов, предназначенных для лечения язвенных заболеваний желудочно-кишечного тракта, так как стимулируют заживление язвенно-эрозивных поражений слизистых оболочек пищеварительной системы, способны останавливать кровотечения, обладают антацидными свойствами.

Для лечения ран различного происхождения, ожогов, трофических язв выпускаются повязки с альгинатным покрытием. Такие повязки обладают дренирующими свойствами, ускоряют очищение раны, защищают ее от проникновения инфекции и травмирования, способствуют благоприятному заживлению. Маски с альгинатами в чистом виде оказывают положительные косметические эффекты: подтягивают кожу, улучшают кровоснабжение тканей, способствует разглаживанию мимических морщин.

Введение в состав масок дополнительных биологических компонентов (в нашем продукте это вещества водорослей) позволяет добиться более высокой эффективности от их применения — усиливаются питательные, увлажняющие, очищающие, отбеливающие свойства, проявляются антивозрастное, антицеллюлитное и другие виды положительных воздействий.

Альгинаты в месте наложения образуют резиноподобную воздухо- и газонепроницаемую пленку, фиксирующую контуры лица и других частей тела. Благодаря этому свойству легко объяснима способность этих природных соединений усиливать действие биологически активных веществ и увеличивать их поступление в глубокие слои кожи.

Маннит: свойства соединения позволяют относить его к осмотическим диуретикам. Показаниями для назначения вещества являются:

• острая почечная недостаточность (в фазе олигурии)
• отек мозга
• внутричерепная гипертензия
• эпилептический статус
• внутриглазная гипертензия
• глаукома (острый приступ)
• операции с применением экстракорпорального кровообращения
• острая печеночная и/или почечная недостаточность
• посттрансфузионные осложнения после введения несовместимой группы крови
• отравление барбитуратами, салицилатами, бромидами, препаратами лития Li+
• форсированный диурез при других отравлениях
• острая печеночная недостаточность у пациентов с сохраненной фильтрационной способностью почек и других состояниях, требующих увеличения диуреза
• для профилактики гемолиза и гемоглобинемии при трансуретральной резекции предстательной железы или при выполнении хирургических манипуляций типа шунтирования на сердечно-легочной системе
• для определения скорости гломерулярной фильтрации при острой олигурии

Форма выпуска продукта гелеобразная, что дает возможность максимальной биодоступности активных веществ, входящих в состав, то есть усвояемости продукта. Все соединения, о которых было рассказано выше, находятся в продукте в идеальном соотношении, благоприятном для усвояемости организмом. Поэтому ламинария в составе геля оказывает ярко выраженное биокорректирующее действие на все органы и системы организма.

Что нового в геле?

Для усиления биологической ценности и активности продукта в состав добавлены морское растение фукус и антиоксидант натурального происхождения — биофлавоноид дигидрокверцетин.

Для максимальной результативности действия продукта была разработана особая технология, основанная на применении специализированных нетермических методов обработки, открывающая новые возможности для целевой модификации структуры и функциональных свойств пищевых продуктов. В основе механизмов обработки лежит взаимодействие биологических, биохимических и физических факторов.

Фукус

Фукусы обладают множеством профилактических и целебных свойств. Это связано с высоким содержанием в них большого количества биологически активных веществ в легкоусвояемой форме: альгинатов, фукоиданов, макро- и микроэлементов, витаминов.

В последние десятилетия возник серьезный интерес к фукусам. На них обратили внимание как на источник биологически активных веществ. Среди которых прежде всего выделяется обладающий полезными свойствами уникальный полисахарид фукоидан. Количество научных публикаций о фукоиданах выросло в 3 раза. Темой фукусов сейчас занимаются биологи, химики, фармацевты, врачи. Они создают препараты и продукты на основе фукуса, проводят клинические испытания, накапливают и анализируют результаты.

Продукты на основе фукуса способствуют укреплению иммунитета. Это в свою очередь обуславливает сопротивляемость организма к заболеваниям, включая злокачественные опухоли.

Продукты на базе фукуса являются средством против ожирения. Еще в 1860-х годах было выявлено, что фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus) обладает подобным свойством за счет того, что его компоненты ускоряют обмен веществ. Фукус корректирует работу щитовидной железы благодаря высокому содержанию йода в доступной органической форме. Содержащиеся в фукусе альгинаты, набухая в желудке, нормализуют процесс пищеварения, очищают кишечник, вызывают чувство сытости.

Альгиновая кислота и ее соли (например, альгинат кальция) отсутствуют в наземных растениях. В водорослях Белого моря они содержатся в объемах от 29-32 %. Их концентрации могут меняться в зависимости от сезона сбора урожая и глубины, на которой растут водоросли, особенностями роста.

В качестве пищевых волокон альгинаты предотвращают поглощение ионов токсичных металлов, в то время как биодоступность кальция, железа, меди и цинка возрастает.

Альгинаты обладают антибактериальными свойствами и стимулируют репаративные процессы в области ран. Это позволило создать на их основе альгинатные повязки, получившие широкое применение в хирургии.

Фукоиданы — группа сложных сульфатированных полисахаридов, количество которых в фукусах Белого моря достигает 14 % от сухого веса водоросли. Биологическая активность фукоиданов обусловлена их способностью изменять свойства поверхности клетки. Фукоиданы обладают противовоспалительным, противовирусным, противоопухолевым, антикоагуляционным и антиоксидантным свойствами и способны активировать иммунную систему.

Антиоксиданты сейчас широко используют в качестве пищевых добавок для профилактики многих заболеваний, в частности сердечно-сосудистых.

Несмотря на то что водоросли подвергаются воздействию неблагоприятных условий окружающей среды — таких, как свет и высокая концентрация кислорода, приводящих к образованию свободных радикалов и других сильных окислителей, они не имеют серьезных повреждений в естественных условиях. Водоросли способны генерировать флоротаннины — соединения, необходимые для защиты от вредных внешних факторов.

Флоротаннины, полифенолы фукусов, обладают сильной антиоксидантной активностью, сравнимой с активностью токоферола. Флоротаннины обладают и высокой антибактериальной активностью.

Минеральные вещества входят в состав всех клеток организма. Их дефицит может приводить к нарушению нормальной работы органов. Водоросли с богатым минеральным составом могут рассматриваться как ценный источник макро- и микроэлементов, таких как йод, калий, натрий, кальций, магний, кремний, железо, медь, бром, сера, фосфор и др.

У фукусов из Белого моря содержание минеральных веществ достигает 43 %, тогда как у большинства овощей их значительно меньше: например, 10,4 % — в картофеле, 7,1 % — в моркови и 7,1 % — в помидорах.

Фукусы богаты витаминами групп B, D, C, E, PP. Самый высокий уровень витамина Е у фукусовых может достигать до 600 мг токоферолов на 1 кг сухой массы, а витамина С (аскорбиновой кислоты) в фукусе больше, чем в любом другом растении на земле.

Фукусы давно и с успехом используются в косметологии. Косметические средства на основе фукуса:

• прекрасно очищают, увлажняют, освежают и тонизируют кожу
• выводят токсины и избыток кожного сала
• улучшают кровообращение и микроциркуляцию в тканях
• уменьшают отеки
• стимулируют внутриклеточные процессы
• способствуют регуляции жирового обмена и укреплению структуры кожи
• выравнивают ее
• повышают иммунитет и препятствуют фотостарению

Фукус традиционно используется в прибрежных регионах стран Дальнего Востока для борьбы с потерей волос. Маски для волос на основе фукуса укрепляют корни, улучшают структуру, стимулируют рост, устраняют перхоть, стимулируют обменные процессы в коже головы, усиливают регенерацию тканей.

В SPA-процедурах его используют в виде антицеллюлитных средств и скрабов. Увеличивается применение фукуса в талассотерапии.