Espirulina es bueno para la Diabetes?

espirulina is a blue-green algae belonging to the Cyanobacteria phylum that grows naturally in high-salt lakes in the subtropical and tropical regions of America, Mexico, Asia and Central Africa. Spirulina is already considered a healthy food by consumers [1]. As a low-level prokaryotic single-celled or multicellular aquatic organism, it is widely praised for its extremely rich nutritional content and has been dubbed a “superfood”. In addition, a moderate intake of spirulina can provide the general population with a sufficient supply of B vitamins, especially vitamin B12. Spirulina polysaccharides in particular have shown potential in supporting the treatment of metabolic diseases, enhancing free radical scavenging capacity, and regulating blood sugar and lipid levels [2].

Espirulina también sinteuna gran cantidad de ficobiliproteínas. Actualmente, espirulina es ampliamente utilizado como una fuente natural de pigmentos en muchos campos, tales como alimentos y cosméticos. Además, también muestra un gran potencial de aplicación en los campos de tratamiento médico y bioingeniería, y se utiliza para hacer reactivos fluorescentes. Espirulina también se puede hacer en tipos específicos de alimentos para satisfacer la demanda del mercado, mostrando buenas perspectivas de desarrollo y utilización. A nivel mundial, especialmente en países desarrollados como Estados Unidos, Alemania y Francia, los productos relacionados con la espirulina están ampliamente integrados en todos los aspectos de la vida diaria, sirviendo a los consumidores en forma de bebidas deportivas y cosméticos de belleza [3]. Este artículo resume ampliamente la composición nutricional y la actividad biológica de espirulina, proporcionando una referencia para el desarrollo y la utilización de espirulina.

1 composición nutricional de espirulina

1.1 espirulina polisacáridos

Los polisacáride de algas son polímeros formados por la conexión de múltiples moléculas de monosacáridiferentes o idénticas a través de enlaces glicosídicos, y son generalmente hidrosolu. Sun Jianguang et al. [4] aisló y purilos polisacáride espirulina cruy determinó sus propiedades fisicoquímicas. Espirulina polisacárido es un polisacárido intracsoluble en agua con un peso molecular de 12,590. Se compone de d-manosa, D-glucosa, d-galactosa y ácido glucurónico, con contenidos relativos de 30,9%, 29,8%, 22,7% y 16,5%, respectivamente. La espectroscopia infrarroja y el análisis de espectroscopia de resonancia magnética nuclear muestran que el enlace glicosídico en su estructura molecular es del tipo α.

1.2 proteínas y aminoácidos

El principal nutriente en espirulina es la proteína, que representa del 60% al 70% de su peso seco. Este contenido es aproximadamente 1,7 veces el de la soja, 9,3 veces el del maíz, 3,5 veces el de la carne y 4,6 veces el de los huevos. La espirulina es rica en aminoácidos, especialmente ácido glugluico, y contiene aminoácidos esenciales que cumplen o exceden la ingesta recomendada establecida por la organización de las naciones Unidas para la alimentación y la agricultura (FAO) [5]. Espirulina proteína no sólo es de alta calidad, sino también altamente soluble en agua, fácilmente digeri, y tiene un coeficiente de digestión del 95% y una tasa de absorción de 75% [6].

Vitaminas y minerales

Espirulina contiene más de 13 tipos de vitaminas, incluyendo los que apoyan el crecimiento y el desarrollo, tales como la vitamina B1, vitamina B2, vitamina B12 y vitamina E. en particular, el contenido de betacaroteno en 100 g de espirulina es tan alto como 50 mg, que es significativamente más alto que el de otras plantas y 15 veces más que las zanahorias [7]. Espirulina es rica en minerales, con más de 50 tipos de elementos, y es rica en yodo, potasio y sodio. Espirulina también contiene altos niveles de zinc, manganeso y muchos otros oligoelementos [8].

2 La actividad biológica de espirulina

2.1   Sistema inmunitario

Espirulina es extremadamente rica en micronutrientes, muchos de los cuales tienen una actividad biológica única. Pueden eliminar eficazmente los radicales libres en el cuerpo, lo que reduce el daño al tejido celular, mejorando el cuerpo's sistema inmune, y prevenir muchas enfermedades. Espirulina polisacáridos son uno de ellos. En los últimos años, las discusiones académicas y la investigación sobre los efectos inmunomodulde espirulina polisacáridos han aumentado significativamente. De acuerdo con un estudio realizado por Weijinhe et al. [9], espirulina polisacáridos exhiefectos inmunomodulsignificativos en un modelo de ratón. Específicamente, espirulina polisacáridos pueden mejorar efectivamente la reacción de hipersensibilidad retarcausada por dinitrofluorobencen, mientras que también mejorar la función del sistema inmune del ratón, como lo indica un aumento en el índice del timo, un aumento en el valor hemolítico sérico, y un aumento en la actividad fagocíde mononuclear-macrophages. Más notablemente, estos efectos inmunpositivos mostraron una correlación positiva directa con la dosis de espirulina polisacárido utilizado, es decir, cuanto mayor sea la dosis, más pronunciado es el efecto de mejora inmune. Este hallazgo no sólo revela el potencial de espirulina polisacárido en la regulación del sistema inmune, pero también proporciona una base científica para su aplicación en la prevención y el tratamiento de enfermedades inmunrelacionadas.

Lu Xiaohua et al. [10] creen esospirulina polysaccharides have a strengthening effect and can effectively improve the immune system function of mice whose immunity has declined due to treatment with cyclophosphamide. Chang Jingyao et al. [11] systematically investigated the regulatory effect of spirulina polysaccharides on 24 cytokines in mouse serum through three different administration methods. The study found that the use of spirulina polysaccharides significantly promoted the overall immune function of mice. Chen Wenqing et al. [12] showed that spirulina polysaccharides have the effect of promoting lymphocyte proliferation in mice and can exert a positive effect in immune regulation by inducing IFN-γ.

Espirulina polisacáridos se componen principalmente de glucosa y rinosa. AFZALI et al. [13] utilizó cromatolíquida de alta eficiencia, espectroscopia infrarroja y resonancia magnética nuclear para destilar y purilos polisacáridos crude espirulina, aislde dos componentes polisacáridos, espirulina polisacárido-1 y espirulina polisacárido2, que fueron identificados como glucanos rami. Estos polisacáridos pueden mejorar significativamente el body's frente a invasivíricas y bacterianas. Además, espirulina polisacáridos puede mejorar significativamente la capacidad fagocíde macrófagos, mientras que la promoción de la producción de óxido nítrico (NO) y la expresión de citocinas relacionadas, y la promoción de la liberación de NO por estas células. El NO desempeña un papel central en el body's respuesta a los cambios ambientales, no sólo mejorar el sistema inmune 's capacidades de defensa, pero también reduciendo el daño causado por respuestas inmunexcesivas [14].

2.2 antioxidante

Espirulina es rica en ficocianina, antioxidantes de origen natural tales como betacaroteno, vitaminas y minerales, y se ha demostrado que tienen efectos antioxidantes significativos. Estos compuestos pueden neutralizar eficazmente el exceso de radicales libres, prevenir el daño al ADN, y mejorar la actividad de la superóxido dismutasa y catalasa, reduciendo significativamente la frecuencia de eventos de estrés oxidativo. Esto reduce eficazmente el daño causado a las células por los radicales libres, mantiene un estado armonientre las células y su entorno externo, y asegura el buen progreso de la célula#39;s procesos metabólicos [15].

Luo Aiguo et al. [16] con éxitoextracted proteins from Spirulina platensis and evaluated their effectiveness in scavenging free radicals. The data showed that when the intake of Spirulina proteins reached a specific threshold, they exhibited antioxidant properties comparable to vitamin C. In addition to the direct evaluation of the antioxidant properties of Spirulina, HASSANZADEH et al. [17] explored the value of spirulina in the optimization of innovative functional juice formulations. Wheat germ powder and spirulina were used as formulation synergists. It was found that when the addition ratio of spirulina and wheat germ was 1%, the antioxidant capacity of the functional beverage increased to 98%, and it also achieved the highest score in the sensory evaluation.

Li Ling et al. [18-19] encontraron que la espirulina y sus polisacáridos pueden eliminar eficazmente los radicales hidroxilo (·OH) y aniones superóxido (·O2-), que son dos tipos de especies reactivas de oxígeno que juegan un papel importante en el daño celular. Al buscar estos radicales libres, espirulina y sus polisacáridos pueden inhibisignificativamente la peroxidlipíy el daño oxidativo al ADN. Además, espirulina polisacáridos tienen un efecto antioxidante particularmente fuerte, que es mejor que el de espirulina en sí. Esto muestra que los polisacáridos en espirulina son un componente importante de su actividad antioxidante, y que espirulina también contiene otros ingredientes con efectos antioxidantes, tales como vitaminas y ficocianina. Los estudios han demostrado que espirulina no sólo tiene una fuerte capacidad de eliminar los radicales libres, pero también proporciona una protección antioxidante de larga duración.

2.3 hipoglucemia

Spirulina polysaccharides are natural ingredients in spirulina that exhibit a diverse range of biological activities. Spirulina polysaccharides are involved in the regulation of many life processes in cells and exhibit a significant blood glucose-lowering effect. MA et al. [20] used response surface methodology to study the extraction and purification of β-carotene and spirulina polysaccharides from spirulina, and also evaluated their in vitro antioxidant activity and blood glucose-lowering effect in diabetic mouse models. The results showed that β-carotene extracted from spirulina has significant antioxidant capacity and also exhibits strong inhibitory effects against lipid peroxidation. In addition, in diabetic model mice, after 10 days of administration, the blood glucose level of the mice decreased significantly, from (15.81±1.71) mmol·L-1 to (8.10±0.88) mmol·L-1, and the food and water intake also improved significantly. Qi Qinghua [21] extracted polysaccharides and proteins from spirulina using hydrochloric acid precipitation. in the treatment of high blood sugar in experimental rats with diabetes induced by alloxan, it showed a significant blood sugar regulating effect, which shows that it has certain potential in the development of functional foods and has certain application value in the prevention and treatment of diabetes. ABOUZID et al. [22] conducted a comparative study on the anti-hyperglycemic effects of several Egyptian plants and spirulina. The results showed that spirulina exhibited the most significant anti-hyperglycemic activity.

El mecanismo por el cual espirulina regula el metabolismo de la glucosa puede implicar la doble acción de las proteínas abundantes y celulen espirulina, que ayudan a frenar el aumento de azúcar en la sangre y promover la producción de insulina. Spirulina&#El efecto de mejorar la sensibilidad a la insulina puede estar relacionado con su capacidad para reducir el nivel de interleucina-6 (IL-6). Este mecanismo ayuda a mantener el funcionamiento normal de la vía de señalización de la insulina, especialmente la función del sustrreceptor de insulina. Si los niveles de IL-6 son demasiado altos, pueden afectar a la actividad de los sustrdel receptor de insulina, dificultando el transporte del transportador de glucosa 4 (GLUT4) a la membrana celular, lo que resulta en una disminución de la eficiencia de la captación de glucosa por el tejido muscular y adiposo. Espirulina por lo tanto puede ayudar a mejorar el metabolismo de la glucosa y la sensibilidad a la insulina mediante la regulación de los niveles de IL-6 [23].

Wang Suyi et al. [24] realizaron un estudio en profundidad en ratas diabéticas. En un modelo en rata de diabetes inducida por estreptozotocina (STZ), se observó un aumento en la producción del producto de peroxidmalondialdehído (MDA), mientras que la actividad de la enzima antioxidante superóxido dismutasa (SOD) disminuyó significativamente. Esta serie de cambios condujo directamente a una disminución en la secreción de insulina y un aumento en los niveles de glucosa en sangre. Se puede inferir que una disminución en la capacidad antioxidante es uno de los factores clave en el desarrollo de la diabetes. El tratamiento con espirulina polisacáridos redujo significativamente los niveles de MDA en suero y aumentó significativamente la actividad de SOD, lo que indica que el mecanismo de acción de espirulina polisacáridos es mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes, promover la eliminación de radicales libres, reducir el daño de los radicales libres a las células de los Islet, y por lo tanto promover la producción y liberación de insulina, exhibiendo así su efecto hipoglic.

2.4 reducir los lípidos en la sangre

Espirulina contiene ácido linolénico, que tiene la capacidad de inhibir la acumulación de colesterol y triglicérien en el hígado y las arterias, y puede reducir la concentración de colesterol en la sangre, evitando así la hiperlipidemia. Yu et al. [25] encontró que la espirulina puede reducir significativamente los lípidos en la sangre mediante la alimentación con espirulina a los ratones con hiperlipidemia, y puede reducir eficazmente el contenido de colesterol en el cuerpo de los animales de experimentación. Spirulina's los componentes liposolutienen un efecto significativo en la reducción de la actividad de la 3-hidroxi3-metilglutaril coenzima a reductasa (3-hidroxi3-metiglutaril coenzima a reductasa, HMGR) en las células HepG2. Esta enzima es una enzima clave en el proceso de síntesis de colesterol. Espirulina inhila la síntesis de colesterol mediante la reducción de la expresión de HMGR, la enzima clave en la síntesis de colesterol. Además, puede reducir significativamente los lípidos sanguíneos al inhibir la función de los receptores de lipoproteínas de baja densidad (LDLR) y genes relacionados con la acumulación de grasa, incluyendo la sintasa de ácidos grasos y la estaroil-coa desaturasa 1 [26].

2.5 anti-cáncer y anti-tumor

Espirulina polisacáridos no sólo inhiben el ciclo de proliferación de las células tumorales y promover la apoptosis, pero también mejorar el body's función inmune y mejorar el individuo#39;s defensa contra tumores. La ficocianina, por otro lado, acelera el proceso de apoptosis de las células tumorales mediante la regulación de la expresión de los genes relacionados con la apoptosis y la inhibición de la expresión de los genes que inhiben la apoptosis. Además, puede mejorar significativamente la eficacia del sistema inmune [27]. Du Ling et al. [28] exploraron la eficacia y las perspectivas de desarrollo de la aplicación de los polisacáride de la Spirulina platensis del lago Chad en el campo de la terapia tumoral en ratones tumorales con ascitis.

El estudio mostró que espirulina platensis polisacáridos exhiexcelente función antitumoral, podría mejorar la tasa de supervivencia de los ratones portadores de tumores ascitis, y efectivamente inhila la expansión de las células tumorales. Al mismo tiempo, en comparación con el grupo control, los ratones del grupo experimental mostraron una superioridad significativa en varios indicadores fisiológicos. Además, el estudio también señaló que el efecto anti-tumor de espirulina polisacáridos muestra una cierta característica de respuesta a la dosis, es decir, como la concentración de polisacáridos aumenta, el efecto se vuelve más pronunciado. Wang Q et al. [29] reveló a través de la investigación que espirulina polisacáridos pueden inhibieficazmente el crecimiento y la propagación de adenocarcinoma de colon, y que una concentración de 5,0 mg·mL-1 puede inhibir significativamente las células tumorales. Además, especulespeculque el efecto antitumoral de espirulina polisacáridos se puede lograr mediante la inhibición directa del crecimiento de las células tumorales y mejorar el cuerpo's función inmune.

3 conclusión y perspectivas

Spirulina is an ideal low-fat, low-calorie, cholesterol-free source of high-quality protein because of its comprehensive nutritional value and safety and reliability. It also has the effect of strengthening the immune system, resisting viral invasion, and anti-oxidation, and it also has a positive effect on adjuvant therapy for diseases [30-31]. Globally, spirulina is widely recommended and used as a food supplement because of its natural properties. With the development of society and the improvement of people's calidad de vida, así como de los consumidores#39; La profundización de la comprensión de la nutrición alimentaria y el progreso de la tecnología médica, los alimentos diarios basados en espirulina seguirá surgiendo. En la actualidad, la aplicación y el desarrollo de espirulina en el país y en el extranjero se centra principalmente en las industrias tales como suplementos nutricionales, medicamentos para la salud, productos de belleza y alimentos de alta gama para mascotas. Los futuros esfuerzos de investigación deben ser dedicados a explorar los ingredientes funcionales subexplotados en espirulina con el fin de ampliar su valor potencial de uso.

referencias

[1] SHIOJI Y, KOBAYASHI T, YOSHIDA T, et al. Balance de nitrógeno y biodisponibilidad de aminoácidos en ratas Wistar alimentcon espirulina [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69(46): 13780-13786.

[2] TAN K C, PHAM T X, LEE Y, et al. Identificación de apocarotencomo marcadores químicos de actividad anti-inflamatoria in vitro para espirulina suplementos [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69(43): 12674-12685.

[3] Yan Zhi, Zhu Jiangyu, Ni Siyan. Investigación sobre el proceso de producción de espirulina compuesto jam [J]. Jiangsu Condiment and Non-staple Food, 2024(1):18-21.

[4] Sun Jianguang, Xie Yingxian, Chen Wanhua. La composición y función de los polisacáridos espirulina y los factores que afectan a la producción de polisacáridos de algas [J]. Marine Science, 1998(3): 14-15.

[5] Yu Jie. Optimización del proceso de proteólisis de espirulina y aislamiento e identificación de péptidos antioxidantes [D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2015.

[6] Wu J. beneficios nutricionales y de salud de espirulina y su aplicación en la medicina preventiva [J]. China Health Industry, 2017, 14(15): 18-19.

[7] Zheng GQ. Investigación sobre el método de detección GC-MS de ácidos grasos en espirulina [D]. Tianjin: universidad de Tianjin de ciencia y tecnología, 2010.

[8] Zhang Mingfeng. Investigación y aplicación de espirulina [J]. Industria de piensos, 1997(6): 25-26.

[9] Wei Jinhe, Yu Lijun, Tang Yubang, et al. 2009. El efecto de espirulina polisacárido en la regulación de la función inmune en ratones [J]. Journal of Jiangsu Agricultural Sciences,2009,25(6): 1351-1353.

[10] Lv Xiaohua, Chen Ke, Chen Wenqing, et al. Efecto inmunomodulador de espirulina polisacárido en ratones inmunocomprometidos [J]. Chinese Journal of Hospital Pharmacy,2014,34(19):1617-1621.

[11] Chang Jingyao, Pang Guangchang, Li Yang. Efecto inmunomodulador de espirulina polisacárido en ratones a través de la mucosa de la cavidad abdominal [J]. Food Science, 2010, 31(17): 281-285.

[12] Chen Wenqing, Lv Shijing, He. The immunomodulatory effect of spirulina polisacárido on lymphocyte proliferation and The promotion of IFN-γ induction in immunocompromised mice [J]. Medicina nacional de Shizhen, 2008(4):941-942.

[13] AFZALI M, SHANDIZ S A S, KESHTMAND Z. preparación de nanopartículas de clorde plata biogénica A partir de extracto de microalgas Spirulina platensis: propiedades anticancerígenas en células de cáncer de mama MDA-MB231 [J]. Molecular Biology Reports, 2024, 51(1): 62.

[14] ZHAO Yue, WANG Xiao, MA Xiaotong, et al. Progreso de la investigación de espirulina [J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University (Natural Science Edition), 2023, 44(6): 94-100.

[15] Guo Fenfen, Fan Jian, Qu Yuewen, et al. Progreso de la investigación de los efectos antioxidantes y anti-envejecimiento de espirulina [J]. Información científica y tecnológica (enseñanza e investigación científica), 2008(5): 16.

[16] LUO Aiguo, DONG Hongping, MA Jianhua, et al. Capacidad antioxidante In vitro de la proteína spirulina platensis [J]. Feed Research, 2020, 43(5): 58-61.

[17] HASSANZADEH H, GHANBARZADEH B, GALALI Y, et al. The physicochemical Properties of The spirulina-wheat germ-enriched high-protein functional Beverage based on pear-cantalmelon Juice [J] (en inglés). Ciencia de los alimentos & Nutrición, 2022, 10(11):3651-3661.

[18] Li L, Gao Y, Dai Y. investigación sobre la búsqueda in vitro de oxígeno activo Y efectos antioxidantes de espirulina Y espirulina polisacáridos [J]. Ingeniería química y biológica, 2007, 24(3): 55-57.

[19] SHE Q, SHI Z F. progreso de la investigación sobre la actividad antioxidante de espirulina [J]. Journal of Guangdong Pharmaceutical College, 2014, 30(2): 249-252.

[20] MA Q Y, FANG M, ZHENG J H, et al. Optimización de la extracción de -carotena a partir de espirulina platensis y efecto hipoglucémico en ratones diabéticos inducidos por estreptozotocina [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2016, 96(5): 1783-1789.

[21] Qi Qinghua. Investigación sobre el proceso de separación y purificación de espirulina polisacárido y ficocianina y la actividad biológica de polisacárido [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2014.

[22] ABOUZID S F, AHMED O M, AHMED R R, et al. Efecto antihiperglicde extractos crude algunas plantas y algas egip[J]. Journal of Medicinal Food, 2014, 17(3): 400-406.

[23] MARCEL A K, EKALI L G, EUGENE S, et al. El efecto de espirulina platensis versus soja en la resistencia a la insulina en pacientes infectados por VIH: un estudio piloto aleatori[J]. Nutrientes, 2011, 3(7):712-724.

[24] Wang Suyi, Chang Xueying, Zhao Shuai, et al. Efecto de la espirulina polisacárido sobre la glucosa en la sangre y efectos antioxidantes en ratas diabéticas [J]. Ocupacional y salud, 2015, 31(23):3229-3231.

[25] Yu J, Dong QY. Progreso de la investigación sobre la aplicación de espirulina en los piensos [J]. Green Technology, 2018(23):51-53.

[26] Wei YL, Jiang GQ, Peng J, et al. Progreso de la investigación sobre las funciones nutricionales y de salud de espirulina y su aplicación en los alimentos [J]. Ciencia y tecnología de la industria alimentaria, 2022, 43(8): 406-415.

[27] Zhang Jun, Zou Ning, Sun Donghong, et al. Progreso de la investigación de los componentes antitumorales de espirulina [J]. Food Research and Development, 2016, 37(14): 214-216.

[28] Du L, Hu R, Mu W, et al. Estudio Experimental sobre el efecto inmunológico antitumoral de los polisacáridos de Arthrospira platensis en ratones con tumores ascíticos S180 [J]. Natural Product Research and Development, 2014, 26(6):957-960.

[29] Wang Q, Chen S, Li H, et al. Extracción y purificación de espirulina polisacáridos y evaluación de su actividad anti-colon adenocarcinoma [J]. Food and Machinery, 2016, 32(6): 151-155.

[30] Xin Quanbo, Luo Wei, Sun Kecheng, et al. Efecto de los métodos de remoción de proteínas sobre la composición, las características estructurales y la actividad antitumoral in vitro de los polisacáridos de euglena de Zhanjiang [J]. Journal of Dalian Ocean University, 2019, 34(3): 428-435.

[31] He Shansheng, Wang Li, Li Jian, et al. Progreso de la investigación de espirulina [J]. Food Industry, 2017, 38(12): 263-268.