Estudio sobre espirulina antioxidante

La investigación moderna de la teoría radical cree que los radicales libres se producen constantemente durante el metabolismo biológico, y se forma un equilibrio dinámico celel cuerpo#39;s sistema antioxidante. Cuando la función protectora del cuerpo 's el sistema de equilibrio antioxidante disminuye y los radicales libres producidos ya no pueden ser equilibrados, el estrés oxidativo puede causar la peroxidlipíde las membranas celulares. Esaconduce a una gran acumulación de especies reactivas de oxígeno y productos de peróxido, causando daños irreversibles a las células en diversos grados. El exceso de radicales libres causa daño al cuerpo y se ha demostrado que está relacionado con la aparición y el desarrollo de diversas enfermedades, incluyendo malaria, accidente cerebrovascular, sida, enfermedades del corazón, aterosclerosis, diabetes, cáncer, úlceras gástri, etc. [1].

espirulinaes un género de plantas con flores perteneciente a la familia oscilatoriaceae, orden oscilatoriales y clase Cyanophyta. Hay dos variedades principales de espirulina producido a nivel nacional y en el extranjero: S. plantensis y S. maxima. Espirulina es un antiguo procariota. Desde su descubrimienaen 1940, los científicos nunca han dejado de estudiarlo. Numerosos estudios nacionales y extranjeros han demostrado que la espirulina es uno de los alimentos más completos y equilibren en términos de nutrientes. Espirulina contiene una variedad de sustancias antioxidantes y es un seguro y confiable antioxidante natural. Espirulina puede mejorar el cuerpo y#39;s capacidad antioxidante para combatir enfermedades causadas por la peroxidlipídesencadenpor especies reactivas de oxígeno y radicales libres.

1 ingredientes activos antioxidantes en espirulina

Espirulina es rica en nutrientes tales como proteínas, vitaminas, ácidos grasos insaturados, polisacáridos y oligoelementos. Las sustancias bioactivas con efectos antioxidantes y anti-envejecimiento incluyen espirulina polisacáridos (SP), ácidos grasos insaturados, especialmente el ácido − -linolénico (GLA), la enzima endógena superóxido dismutasa (SOD), vitaminas Cy E, − -caroten(γ C), y el oligoelemento selenio (Se) [2].

2 In vitro investigación antioxidante sobre los ingredientes activos de espirulina

La investigación In vitro sobre las sustancias activas antioxidantes de espirulina tiene una larga historia. La investigación In vitro facilita el control de los factores relevantes y los resultados pueden reflejarse de forma más intuitiva. Li Ling et al. [3] usaron la reacción de Fenton y la producción fotoquímica de riboflavpara generar radicales libres activos ·OH (radicales hidroxilo) y ·O2− (radicales aniónicos superóxidos), y estudiaron la eliminación envitro de ·OH y ·O2− por espirulina y espirulina polisacáridos usando espectrofotometría. El efecto protector de espirulina y espirulina polisacáridos contra la peroxidlipíinducida por FeSO4 y contra la oxiddel ADNdaños causados por ·OH también se estudió por ácido tiobarbitúrico espectrofotometría. Los experimentos mostraron que espirulina y espirulina polisacáridos pueden eliminar efectivamente ·OH y ·O2-, y tienen un efecto inhibitsignificativo sobre la peroxidlipíy ·OH daño oxidativo al ADN. Zhao Feiyan et al. [4] también utilizaron ksude determinación de ·OH y kits de determinación de ·O2 para determinar la capacidad de eliminación envitro de los polisacáridos espirulina contra los radicales libres. Los resultados mostraron que envitro, espirulina polisacáridos tienen un efecto significativo de barritanto en ·OH y ·O2−, y el efecto es más significativo (P< 0,05) en 1,0 mg/mL y 6 mg/mL.

Se ha encontrado que GLunen espirulina tiene un efecto protector sobre las células endoteli. Kong Xiuqenet al. [5] cultivaron células endotelide vena umbilical humana ECV-304 envitro y encontraron que las células ECV-304 cultivadas normalmente se dañaron gravemente después de la adición del agente dañador polilisina. Las células se encogieron, la mayoría de las células se desintegr, la lactato deshidrogenasa intrac(LDH) perme, el contenido de malondialdehído (MDA) en el medio de cultivo celular aumentó, y la actividad de SODdisminuyó. Senembargo, después de que las células endoteliincubadas con diferentes concentraciones de GLundurante 24 h se añadicon polilisina, la morfocelular fue básicamente normal, y la mayoría de las células se arregregularmente. En comparación con las células endotelisolo agregadas con un agente de daño, el nivel de LDH en el medio de cultivo celular fue más bajo, el contenido de MDA fue más bajo y la actividad de SOD fue más alta.

Extracto de agua espirulinaTiene un efecto protector sobre la muerte inducida por radicales libres de fibroblade ratón [6], y cuando se combina con ácido ascórbico, también puede regular la peroxidlipíen un modelo de hígado de cabra induenvitro por el medicamento contra el cáncer 5-fluorouracilo (5-FU) [7]. Ficocianina extraído de espirulina puede inhibiel estrés oxidativo indupor el hierro en las células de neuroblastomaSH-SY5Y. El hierro es un importante mediador del estrés oxidativo y el deterioro neurológico. La ficocianina puede mejorar las enzimas antioxidantes glutatión peroxid(GPx), glutatión peroxiddependiente de selenio (GPx-Se) y glutatión reductasa (GR), y aumenta el nivel de glutatión reducido (GSH) en las células para resistir la peroxidlipícausada por el estrés oxidativo indupor el hierro. Espirulina extracto de ficocianina interficon el proceso de oxiden las células a través de mecanismos relacionados, lo que sugiere que espirulina puede ser utilizado para tratar enfermedades asociadas con el aumento de especies reactivas de oxígeno y para desarrollar tratamientos para algunas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer's disease yParkinson's enfermedad causada por trastornos del metabolismo del hierro [8].

3 estudios farmacológicos In vivo de la actividad antioxidante de espirulina

3.1 efecto sobre la función hepática y renal

Espirulina enriqucon selenio (Se-SP) tiene un buen efecto protector antioxidante sobre las células del hígado en ratas después de la hepatectomía, y aumenta significativamente la actividad de GPx de las células del hígado en ratas hepatectomi[9]. La administración diaria de espirulina a ratones en diferentes dosis puede aumentar la actividad de SOD en ratones con daño hepático indupor ccl4 y reducir su contenido de MDA [10]. Los compuestos fenólicos, los metabolisecundarios en espirulina, tienen un efecto protector en el hígado en un ensayo de toxicidad aguda con CCl4 en ratas, la protección de la ultraestructura del hígado, la mejora de la infiltrde linfocitos, la degeneración en forma de globo y hepatocelular daño a tejido irregular en forma de hojas, y la reducción de la expansión del retículo endoplásmico y vacuolización citoplásmica [11].

La ciclofosfamipuede causar nefrotoxicidad e inducir cistitis hemorrágica en ratas. Sinanoglu et al. [12] encontraron que la administración preventiva de una cierta cantidad de espirulina alas ratas puede reducir la MDA en el tejido del riñón y la vejiga, aumentar los niveles de SOD y catalasa (CAT), y reducir el daño al tejido del riñón y la vejiga. Uno de los ingredientes activos en espirulina, ficocianina, puede mejorar la nefrotoxicidad de la droga antineoplásica cisplatino. Lim et al. [13] llevaron a cabo un estudio con células renales humanas masculinas C57BL6 y ratones como sujetos, respectivamente, y encontraron que la tasa de mortalidad de las células renrenales humanas fue significativamente menor que la del grupo modelo después de la adición de ficocianina. En ratones a los que se les administró ficocianina, nitrógeno uresanguíneo, creatinina sérica y daño histológico renal, la muerte celular por apoptosis también mejoró significativamente en comparación con el grupo modelo. Al mismo tiempo, Nesina et al. [14] encontraron que espirulina combinada con gentamicina puede reducir significativamente los niveles plasde nitrito y reducir la gentamicina induaguda necrosis tubular renal.

3.2 efectos sobre el sistema nervioso

Tobon et al. [15] observaron los efectos de espirulina maximaen la toxicidad de 6-hidroxidopamina (6-OHDA) para el estriado de ratas. A los 20 días se extraen el cerebro y el estriado y se miden los indicadores de toxicidad como NO, especies reactivas de oxígeno (ROS), peroxidlipíy actividad mitocondrial. Los resultados mostraron que la suplementación con espirulina maximus puede proteger la dopamina neurotransmisión in vivo al contrarrestar la neurotoxicidad causada por el aumento de los radicales libres causados por 6-OHDA.

Además, el ácido valproico (VPA) es un potente inductor de defectos del tubo neural en humanos y ratones, y sus efectos teratogénicos también son acompañados por la producción potencial de radicales libres. Algunos estudios han demostrado que espirulina puede aumentar los niveles de SOD, CAT y GPx [16], mejorando así el cuerpo's actividad antioxidante y reducción del daño al cuerpo.

3.3 efectos sobre el sistema reproductor

Estudios extranjeros han encontrado que el acetato de plomo puede causar la acumulación de plomo en los cuerpos de ratas preñadas, lo que conduce a la intoxicación por plomo en sus crías. Los depósitos de plomo en el cerebro y el cerebelo causan daño al tejido cerebral en las ratas recién nacidas, y las ratas recién nacidas pierden peso corporal y tienen menor contenido de proteína en el tejido cerebral. La adición de espirulina a la dieta de ratas embarazadas puede reducir el nivel de plomo en la sangre de los recién nacidos, reducir el daño en los tejidos, aumentar el contenido de proteínas del cerebro, aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes, y reducir la peroxidlipícausada por el plomo inducido por el estrés oxidativo [17].

Banji et al. [18] encontraron que el consumo excesivo de fluoruro en ratas causó anormalidades de comportamiento en la descendencia, disfunción tiroidea y aumento del estrés oxidativo. Espirulina mejora el desplazamiento de fluor, promueve la formación de antioxidantes, mejora las anomalías de comportamiento en la descendencia, y protege las células Puken野. Complementar espirulina durante el embarazo puede reducir el riesgo de envenpor flúor en la descendencia. Espirulina puede reducir el contenido de MDA de los tejidos de rata causado por el daño ováriccl4, aumentar SOD y la actividad del gato, y proteger los folículos y los tejidos ováricos [19]. Una cierta dosis de espirulina puede reducir significativamente la tasa de malformaciones en la descendencia de ratas embarazadas, mejorar las anomalías cromosómicas causadas por toxicidad de cromo, y también mejorar el daño testicular indupor clorde mercurio y el deterioro de la calidad del esperma en ratas [20-21]. Espirulina maxima y sus extractos se pueden utilizar como un anti-teratógeno para reducir el riesgo de teratogenien la descendencia de rata indupor el medicamento antitumoral hidroxiurea (HU) mediante la reducción de la producción de ROSexcesiva en el cuerpo [22].

3.4 efectos sobre el sistema cardiovascular

Los trastornos del metabolismo energético y la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno se asocian con daño cerebral e isquemia. Estudios epidemiológicos han demostrado que la ingesta de una dieta de estilo Mediterráneo se correlaciona negativamente con el riesgo de accidente cerebrovascular, enfermedad cardiovascular y cáncer. Espirulina es un suplemento de proteína y antioxidante ampliamente utilizado. Una cierta dosis de espirulina invirtió el contenido de MDA, SOD, CAT y GSH en el cerebro de rata, lo que indica que la espirulina tiene un efecto protector sobre el daño por isquemia cerebral [23].

Kong Xiuqin et al. [24] alimentcon ratas normales y ratas alimentadas con una dieta alta en grasas que había desarrollado hiperlipidemia con alimentos que contienen 0,25%, 0,5% y 1% − -linolénico ácido metil éster (GLAME) extraído de espirulina durante 4 semanas, y midió los lípidos en la sangre, lípidos del hígado, y los niveles de MDA en el plasma y el hígado de cada rata. Los resultados mostraron que GLAMEredujo significativamente los niveles plasmáticos de colesterol total (CT), triglic(TG), lipoproteínas de baja densidad (LDL-C) e índice de aterosclerosis (ia) en ratas normales y ratas con hiperlipidemia, y aumentó los niveles de lipoproteínas de alta densidad (HDL-C) y HDL-C/TC. Puede reducir el contenido de MDA en el plasma y el hígado y el contenido de colesterol en el hígado de ratas normales y ratas con hiperlipidemia, y reducir la masa hepática y el índice hepático (masa hepática/masa corporal) de ratas con hiperlipidemia, pero no tiene un efecto significativo sobre la masa hepática y el índice hepático de ratas normales. Este efecto puede estar relacionado con el hecho de que el GLA es más altamente insatury se oxiprimero, proteasí las membranas celulares y reduciendo el daño a las células endotelicausado por la polilisina.

otros

Gupta et al. [25] encontraron que espirulina extracto de ficobiliproteínas puede tratar la atrofia del timo inducida por tributiltin (TBT) en ratas, y ficocianina puede reducir TTBindupor estrés oxidativo mediada por la apoptosis de células del timo en ratas. Las complicaciones de la diabetes son causadas por la reacción de radicales libres altos de la tetraoxipirimidina, que específicamente destruye las células Bde los islotes pancre. Espirulina y su extracto de glicoproteína puede resistir la reacción de radicales libres altos, proteger las células B de los islotes pancre, y por lo tanto ejercer un efecto hipoglucémico [26]. También se ha encontrado que espirulina tiene un efecto contra el virus del herpes y el virus del VIH, y que está relacionado con espirulina's capacidad de reducir los radicales libres en el cuerpo y resistir la oxidexcesiva del cuerpo [27-29].

4 investigación clínica y aplicación de spirulina's actividad antioxidante

Chen Jiangsheng et al. [30] investigaron los cambios en MDA sérico y SOD en pacientes con neumoconiosis antes y después de tomar espirulina medicamento. Se utilizó un ensayo directo de sulfato de ácido barbitúrico y un ensayo de xantina oxidpara determinar los cambios en los niveles séricos de MDA y SOD antes y después del tratamiento con espirulina en 30 casos de neumoconiosis. Se encontró que el contenido de MDA sérico de los pacientes con neumoconiosis después de tomar espirulina durante 1 mes fue significativamente menor que el de los pacientes con neumoconiosis que no tomaron espirulina (P< 0,01). La actividad de SOD en suero fue significativamente mayor después de tomar espirulina que antes (P< 0,01). Después de tomar espirulina, la peroxidde los lípidos y la producción de radicales libres en el biofilm de los macrófagos alveolse redujeron, y el agotamiento del cuerpo's SOD scavenger fue reducido.

Espirulina como suplemento nutricional puede mejorar el cuerpo's tolerancia al ejercicio.

Kalafati et al. [31] llevó a cabo un estudio doble ciego, aleatorio, cruzado paralelo controlado con placebo en nueve hombres moderadamente entrenados, que mostró que la suplementcon espirulina puede promover la oxidde la grasa, mejorar la tolerancia al ejercicio, aumentar la concentración de GSH, y reducir los aumentos inducidos por el ejercicio en la peroxidlipí. Un estudio realizado en voluntarios ancianos sanos encontró que la suplementación con espirulina A una dosis de 8 g al día durante 16 semanas redujo significativamente los niveles de colesterol (P< (0,05) y aumentó los niveles plasmáticos de interleucina-2 (IL-2), mientras que redujo los niveles plasplasde interleucina-6 (IL-6) en sujetos varones. No se observaron cambios significativos en el grupo placebo (P < 0.05). En mujeres, los niveles de IL-2 y la actividad de SOD aumentaron (P < 0,05), y el colesterol total también disminuyó significativamente [32]. Este estudio también mostró que espirulina tiene un buen efecto regulador sobre la regulación de lípidos en la sangre, mejora inmune y la capacidad antioxidante, y es adecuado como un alimento funcional para personas mayores saludables.

5 resumen y perspectivas

En los últimos años, espirulina investigación antioxidante se ha llevado a cabo en múltiples niveles y de muchas maneras. Sin embargo, muchos de los mecanismos de acción aún necesitan ser más dilucidados. Spirulina&#El valor nutritivo y la actividad biológica han sido gradualmente reconocidos por la población. La investigación sobre espirulina se hará más extensa y profunda. Algunos estudios han demostrado que el uso de células Se-SP de alta densidad para preparar nano-selenio (nano-) a través de la biotransformación tiene una actividad antioxidante más fuerte [33]. Espirulina enriquecido con zinc en combinación con acerola tiene un efecto significativo de mejorar la actividad antioxidante, ola espirulina recombinphycocyaningen [34-35] se puede expresar en E. coli para reducir el costo y el tiempo de la producción de ficocianina, que es también de gran beneficio para promover la investigación y el desarrollo y la utilización de espirulina antioxidantes. Espirulina tabletas, cápsulas, soluciones nutricionales, polvos nutricionales, bebidas, fideos espirulina, chocolllenos de espirulina y otros productos farmacéuticos y alimentos funcionales se han lanzado a nivel nacional y en el extranjero.

Desde el estado actual de espirulina investigación en el país y en el extranjero, se puede ver que la mayoría de la investigación sobre la actividad de espirulina permanece en la etapa de laboratorio, y hay relativamente poca investigación que combina estudios clínicos. Ha habido relativamente más investigación sobre la extracción y la actividad de ingredientes activos importantes como ficocianina y algina. Sin embargo, los métodos de extracción y separación son engorrosos, costosos o implican la introducción de disolventes orgánicos tóxicos, que son obstáculos que restringen el desarrollo en profundidad y la producción a gran escala de espirulina. El incidente en marzo de 2012 que conmocionó al país, en el cual se encontró que la espirulina excedía el estándar para el plomo de metal pesado, también sonó la alarma sobre la seguridad de los productos de espirulina. El efecto de enriquecimiento de espirulina en los metales pesados es un arma de doble filo. Algunos estudios han demostrado que espirulina puede mejorar la disfunción del cuerpo causada por la ingesta excesiva de metales pesados y tiene un efecto desintoxicsobre los metales pesados, pero también puede enriquecer metales pesados en el agua contaminada [36-38]. Se espera que la espirulina pueda ser más completa y prácticamente desarrollada y que realmente pueda beneficiar la salud humana.

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