Тема. Бурые водоросли. Красные водоросли или багрянки.
Цель: познакомить учащихся с особенностями строения, процессами жизнедеятельности и разнообразием бурых и красных водорослей, показать их значение в природе; Далее формировать общие учебные умения и навыки работы с микроскопом, микропрепаратами и учебником, находить в тексте ответы на поставленные вопросы, сравнивать, обобщать, делать выводы.
Оборудование: таблица «Водоросли», стенд «Эволюция растений».
I . Мотивация учебной деятельности. / Беседа /
1.Назовите признаки присущие растениям?
2. Почему растения имеют зеленую окраску?
3.Какой способ питания присущ растениям?
II . Актуализация опорных знаний. / Беседа /
1.Назовите признаки присущие диатомовых водорослей. Какова их строение?
2.Какой тип питания в диатомовых водорослей?
3. В каких средах обитают диатомовые водоросли? Какие у них есть жизненныеформы?
4. По каким признакам различают диатомовые водоросли? Как движутся диатомовыеводоросли?
5. Какие особенности запасания питательных веществ в диатомовых водорослей?
6. Назовите, как происходит размножение у диатомовых водорослей?
7. Какова роль диатомовых водорослей в природе и хозяйственной деятельностичеловека?
III . Изучение нового материала.
1. Бурые водоросли. / Рассказ, беседа, сообщения учащихся, заполнение таблицы /
Бурые водоросли - многоклеточные растения, наиболее распространены в морях умеренных ихолодных широт. Бурую окраску обусловлено наличием зеленых, желтых икоричневых пигментов. Основная составляющая растений, вещество ламинарин, такжеоткладываются масла, крахмал и йод. Есть все типы размножения: вегетативное - осуществляется частями слоевища, бесполое - с помощью выводковых почек,
спорами и зооспорами и половое с помощью гамет, образующихся в гаметангиях. Свойственно четкое чередование полового и бесполого поколений. живут на средних глубинах 20 - 30 м, где поглощают зеленые и голубые лучи. имеют сильно разветвленное слоевище. Органы прикрепления - ризоиды
Клетки размещены в несколько рядов. Клеточные слои представлены двумя слоями. Внешний слой слизистый (пектины и соли альгинаты), а внутренность образована из целлюлозы.

Значение бурых водорослей в природе - они способны создавать большое количество органического вещества, а для человека - наличием в них ценных химических веществ: ламинарин, альгинаты, питательные вещества, витамины, йод, бром, используют в качестве удобрения. Представители: ламинария или морская капуста, укус, накроцистис, саргассум, цистозейра.

2.Красные водоросли или багрянки. / Рассказ, беседа, сообщения учащихся, заполнения таблицы /
Красные водоросли живут на глубине 200 - 250 м. Это в основном многоклеточные организмы, только некоторые виды этих водорослей являются одноклеточными или колониальными.
Их талом расчленен и имеет вид кустиков или пластинок. к субстрату прикрепляется с помощью ризоидов или подошвы. клеточный покров
представлен несколькими слоями в составе которых есть целлюлоза пектины и агар, у некоторых видов откладываются минеральные соли. Кроме зеленых пигментов красные водоросли содержат красные, синие и желтые пигменты. Красные и синие пигменты - фикобилины. Разное сочетание фикобилины с желтыми и зелеными пигментами придаёт розовое, красное, оранжево-желтое, фиолетовое или почти черную окраску. клетки в них одно и многоядерные. Основное вещество - багрянковый крахмал.
Размножение осуществляется вегетативно - частями таллома и дополнительными «Побегами», Неполовой - спорами, поло - с участием гамет. Ни спор, ни гамет багрянок не имеют жгутиков. В них отсутствуют жгутиковые стадии. Красные водоросли - преимущественно морские организмы, только отдельные виды встречаются в пресных водоемах и влажной почве суши. Красные водоросли - источник пищи для
морских животных, обогащают водоемы кислородом, участвуют в самоочищении
воды. Они имеют большое хозяйственное значение. Их используют в пищу, на корм скоту, как удобрение, в медицине, добывают йод. Представители: порфира, Коралина, филлофора.

I V. Обобщение и систематизация изученного.беседа
1.Назовите характерные признаки бурых водорослей?
2.Назовите характерные признаки красных водорослей?
3.Бурые водоросли, Какое строениеОни имеют? Какие имеют они пигменты?
4. Какое устроение имеют красные водоросли? Какие пигменты они имеют?
5. Как размножаются бури и красные водоросли?
6.Какая значимость бурых водорослей в природе и в хозяйственной деятельности человека?
тестирование
1.Колор бурых водорослей определяют такие пигменты: а) красные; б) коричневые; в) зеленые; г) желтые д) синие.
2.Колор красных водорослей определяют такие пигменты: а) красные; б) желтые; в) бури; г) синие; д) зеленые.
3. Исключительно многоклеточные организмы - это: а) зеленые водоросли; б) диатомовые водоросли; в) бурые водоросли; г) красные водоросли.
4. Для пищевой промышленности вещество ламинарин получают из: а) бурых; б) диатомовых; в) зеленых; г) красных водорослях.
5.Половые гаметы образуются в специальных органах гаметангиях в а) зеленых; б) бурых; в) диатомовых; г) красных водорослях.
6.В процессе размножения отсутствуют жгутиковые стадии в: а) зеленых; б) бурых; в) диатомовых; г) красных водорослей.
7.Чёткое чередование поколений свойственно: а) зеленым; б) диатомовым; в) бурым; г) красным водорослям.
8.Покров клеточный представлен двумя слоями в: а) зеленых; б) диатомовых; в) бурых; г) красных водорослей.
9.Запас вещества багрянковый крахмал откладывается в клетках: а) зеленых; б) диатомовых; в) бурых; г) красных водорослей.
10.К жизни в холодных морях на глубине 20 - 30 м приспособлены а) зеленые; б) диатомовые; в) красные водоросли; г) бури.
11.Фикобилины - это сочетание таких пигментов а) бурых и желтых; б) красных и синих; в) желтых и коричневых.
12.В состав клеток слоевища красных водорослей входят следующие вещества: а) агар и минеральные соли; б) пектиновые вещества и альгинаты.
ответы:

V. Итоги урока
Обратная связь На сегодняшнем уроке я понял... Узнал... Оценка работы учащихся на уроке
VI . Домашнее задание:
1.Прочитать §30, §31 конспект;
2.Проработать задания на с.130, 134.
3.Подготовить сообщение «События в природе, обусловивших выход растений на сушу »,« Высшие споровые растения ».

На сегодняшний день зеленые водоросли считают самой обширной группой, которая насчитывает около 20 тысяч видов. Сюда входят как одноклеточные организмы, так и колониальные формы, а также растения с многоклеточным талломом больших размеров. Есть представители, которые обитают в воде (морской и пресной), а также организмы, приспособленные к выживанию на суше в условиях повышенной влажности.

Отдел Зеленые водоросли: краткая характеристика

Основным отличительным признаком представителей этой группы является их расцветка — для всех видов характерна зеленая или зелено-желтая окраска. Это связано с основным пигментом клеток — хлорофиллом.

Как уже упоминалось, отдел объединяет совершенно разных представителей. Здесь есть одноклеточные и колониальные формы, а также многоклеточные организмы с большим, дифференцированным слоевищем. Некоторые одноклеточные представители двигаются с помощью жгутиков, многоклеточные, как правило, крепятся ко дну или же обитают в толще воды.

Хотя встречаются организмы с голыми клетками, большинство представителей обладает клеточной стенкой. Основным структурным компонентом клеточной оболочки является целлюлоза, что, кстати, считается важной систематической характеристикой.

Количество, размеры и форма хлоропластов в клетке могут быть разными в зависимости от вида растения. Основным пигментом является хлорофилл, в частности, а и b формы. Что касается каротиноидов, то в пластидах содержится в основном бета-каротин и лютеин, а также небольшие количества неосантина, зеаксантина и виолаксантина. Интересно, что клетки некоторые организмов имеют интенсивную желтую или даже оранжевую окраску — это связано со скоплением каротинов вне хлоропласта.

Некоторые одноклеточные зеленые водоросли имеют специфическую структуру — глазок, который реагирует на свет синего и зеленого спектра.

Основным запасающим продуктом является крахмал, гранулы которого содержатся преимущественно в пластидах. Лишь у некоторых представителей отряда запасные вещества откладываются в цитоплазме.

Отдел Зеленые водоросли: способы размножения

На самом деле для представителей этого отряда характерны практически все возможные способы размножения. может происходить путем (одноклеточные представители без клеточной оболочки), фрагментации таллома (этот способ характерен для многоклеточных и колониальных форм). У некоторых видов образуются специфические клубеньки.

Бесполое размножение представлено следующими формами:

• зооспоры — клетки с жгутиками, способные к активному передвижению;
• апланоспоры — у таких спор нет жгутикового аппарата, но хорошо развиты клетки не способны к активным передвижениям;
• автоспоры — такой тип спор связан в первую очередь с приспособлением к внешней среде. В этой форме организм может переждать посуху и прочие неблагоприятные условия.

Половое размножение также может быть разнообразным — это и оогамия, и гетерогамия, и хологамия, а также изогамия и конъюгация.

Отряд Зеленые водоросли: характеристика некоторых представителей

К этой группе относятся многие известные представители растительного мира. Например, спирогира и хлорелла также входят в отряд.

Хламидомонада — довольно известный род зеленых водорослей, который имеет важное практическое значение. Эта группа включает одноклеточные организмы с красным глазком и большим хроматофором, который содержит пигменты. Именно хламидомонада вызывает «цветение» водоемов, луж и аквариумов. В присутствии солнечного света органические вещества вырабатываются путем фотосинтеза. Но этот организм может поглощать вещества и из внешней среды. Поэтому хламидомонады часто используются для очищения воды.

Разделение водорослей на систематические группы - отделы - в основном совпадает с характером их окраски, связанной, конечно, с особенностями строения. Наиболее широко распространено деление водорослей на 10 отделов: 1) сине-зеленые, 2) пирофитовые, 3) золотистые, 4) диатомовые, 5) желтозеленые, 6) бурые, 7) красные, 8) эвгленовые, 9) зеленые, 10) харовые.

Сине-зеленые водоросли. Окрашены в синевато-зеленый, иногда почти черно-зеленый или олнвково-зеленый цвет. Пигменты: хлорофилл а, каротиноиды, синий фикоцианнн, в небольшом количестве красный фикоэритрин. Формы преимущественно многоклеточные, колониальные или нитчатые, есть одноклеточные. Оболочки состоят из муреина, пектиновых веществ, иногда целлюлозы, ослизняются. Характерное строение клеток: нет дифференцированного ядра, хлоропластов, вакуолей, в цитоплазме расположены фотосинтетические мембраны, пигменты и нуклеопротеиды - главная составная часть ядер других растений. У многих сине-зеленых водорослей в цитоплазме сеть газовые вакуоли, у значительного количества нитчатых образуются так называемые гетероцисты - клетки со специфической структурой.

Размножение у одноклеточных происходит делением клеток, у колониальных и нитчатых - распадом колоний и нитей, есть половой процесс. У многих сине-зеленых образуются споры, для перенесения неблагоприятных условий и для размножения.

Пирофитовые водоросли - одноклеточные, существенным признаком является спинно-брюшное (дорсовентральное) строение их клеток (отчетливо выражены спинная, брюшная и боковые стороны, передний и задний концы). Характерно наличие бороздок, их может быть две (продольная и поперечная) или одна (продольная). Имеются два разных по длине жгутика, глотка (имеющая вид мешка, трубы, внутреннего кармана или треугольного резервуара), сильно преломляющие свет тельца - триходисты (располагаются в периферическом слое цитоплазмы, на внутренней поверхности глотки или внутри протопласта). Окрашены обычно в оливковый, бурый или коричневый цвет, нередко желтый, золотистый, красный, реже голубой, синий. Пигменты: хлорофиллы а и с, ксантофиллы, перидинины. Бывают бесцветные формы. Питание автотрофное, реже гетеротрофное. Размножение в основном вегетативное, реже бесполое (зоо- и автоспорами). Половой процесс неизвестен. Широко распространены в водоемах нашей планеты (пресных, солоноватых водах, в морях).

Золотистые водоросли. Преимущественно микроскопические, одноклеточные, колониальные и многоклеточные формы. Окрашены в золотисто-желтый цвет. Пигменты: хлорофиллы а и с, каротиноиды, особенно много фукоксантина. Живут преимущественно в чистых пресных водах, характерны для кислых вод сфагновых болот. Некоторые виды обитают в морях. Развиваются обычно ранней весной, поздней осенью и зимой. Строение клетки однотипно: в протопласте находится один или два постенных корытовидных хлоропласта с пиреноидом, ядро небольшое, у некоторых видов на передней части клетки имеется одна или две пульсирующие вакуоли. Оболочка; у простейших представителей - нежный перипласт; у большинства золотистых - пери-пласт плотный, клетка имеет постоянную форму; у высокоорганизованных представителей - настоящая целлюлозная, обычно двухконтурная оболочка. У многих видов клетки покрыты панцирем с шипами и иглами. Размножаются простым делением клетки или распадом таллома на части. Наблюдается бесполое размножение с помощью зооспор, реже автоспор. Известен половой процесс в виде типичной изогамии, автогамии.

Диатомовые водоросли. Микроскопические одноклеточные, колониальные или нитчатые водоросли буровато-желтого цвета. Пигменты: хлорофиллы а и с каротин, фукоксантин и другие ксантофиллы. Форма клеток разнообразна. Оболочка представлена панцирем из кремнезема, выстланным изнутри пектиновой прослойкой. В кремневом панцире находятся поры - ареолы. В зависимости от конфигурации клеток и структуры створок различают диатомовые с радиальной и двусторонней симметрией. У многих диатомовых в створках есть продольная щель (так называемый шов). На его концах и посредине находятся утолщения оболочки, которые называются узелками. Благодаря шву я узелкам клетка движется. Водоросли, которые не имеют шва, не двигаются.

Протоплазма расположена в клетках тонким слоем. В клетке находятся ядро, вакуоль с клеточным соком. Хлоропласты имеют различную форму, их бывает один или несколько.

Размножаются диатомовые делением. Есть у них и половой процесс, обычно связанный с образованием ауксоспор, т. е. «растущих coop », которые сильна разрастаются и затем прорастают в клетки, значительно отличающиеся по размерам от исходных. Ауксоспоры свойственны только диатомовым. Диатомовые могут образовывать покоящиеся споры.

Живут повсюду: в водоемах (пресных и соленых), в болотах, на камнях и скалах, в почвах и на их поверхности, на снегу и льду.

Желто-зеленые водоросли. Одноклеточные, колониальные, многоклеточные и неклеточные формы. Большинство неподвижных, но есть подвижные формы.

Этот отдел недавно выделен из зеленых водорослей. Желто-зеленые водоросли отличаются тем, что два жгутика их зооспор неодинаковы по расположению и строению: один - более длинный, направленный вперед, на оси имеет отростки, второй - гладкий, короткий, направленный назад. Оболочка клеток содержит много пектиновых веществ, не дает реакции на целлюлозу.

Строение клеток желтозеленых водорослей однотипно. В протопласте несколько хлоропластов, имеющих дисковидную, корытовидную, пластинчатую, реже лентовидную, звездчатую форму. Основные пигменты: хлорофиллы а, е, каротины и ксантофиллы. У подвижных форм на переднем конце хлоропласта расположен красный глазок. Ядро одно, У немногих видов имеется пиреноид и в передней части клерки одна или две пульсирующие вакуоли. Вегетативное размножение происходит делением клеток, распадом колоний или нитей, бесполое размножение - зоо- и автоспорами. Половой процесс известен для небольшого количества родов: изо-, оогамия. Распространены в планктоне, бентосе пресных водоемов, в морях, почве, в местах с повышенной влажностью.

Бурые водоросли. В большинстве случаев это морские формы. Они многоклеточные, прикрепляются к субстрату. Размеры их варьируют от нескольких миллиметров до нескольких метров, есть виды, достигающие 60 м. По внешнему виду это разветвленные кустики, пластинки, шнуры, ленточки, некоторые как будто имеют стебель и листья. В клетке одно ядро, хлоропласты бурого цвета, зернистые, чаще их много. Пигменты: хлорофиллы а и с, каротины, много фукоксантинов. В многорядных слоевищах наблюдается специализация клеток с образованием тканей. В простейшем случае различают кору (интенсивно окрашенные клетки, содержащие хлоропласты) и сердцевину (бесцветные крупные клетки одинаковой формы). У более сложно организованных (ламинариевых и фукусовых) различают еще поверхностный слой делящихся клеток, способных производить органы размножения и называемых меристодермой, и промежуточный слой между сердцевиной и корой. Сердцевина служит для транспорта продуктов фотосинтеза и выполняет механическую функцию.

Красные водоросли (багрянки). Обширная группа среди донных морских водорослей. Очень редко встречаются в пресных водоемах (виды батрахоспермума), в наземных обрастаниях (порфиридиум). Окрашены в различные оттенки красного цвета, некоторые имеют желтоватую, оливковую или синевато-зеленую окраску. Пигменты: хлорофиллы a и d (последний встречается только у красных водорослей), каротины, ксантофиллы, R -фикоэритрин, R -фикоцианин. Почти все красные водоросли многоклеточные, имеют форму нитей, разветвленных нитей, кустиков, у некоторых есть стеблеподобные и листообразные органы. Не бывают таких больших размеров, как бурые. Все прикреплены к субстрату. Клетки покрыты оболочкой, состоящей из двух слоев: внутреннего - целлюлозного и наружного - пектинового. У наиболее простоорганизованных клетки одноядерные, у высокоорганизованных - многоядерные. Имеется один или несколько хлоропластов. Особенностью красных водорослей является наличие у некоторых представителей особых железистых клеток. Клетки, слагающие слоевище, соединяются порами.

Вегетативное размножение наблюдается редко. При бесполом процессе совершенно отсутствуют зооспоры. Половой процесс - оогамия.

Багрянки имеют своеобразное строение оогония (карпогона) и сложные процессы развития зиготы. Подвижные стадии в цикле развития отсутствуют. Зигота, прежде чем дать начало спорофиту, претерпевает сложное развитие, в результате которого образуются споры (карпоспоры), дающие начало спорофиту,

Эвгленовые водоросли. Микроскопические организмы. Форма клеток в основном эллипсообразная, веретеновидная. Хлоропласт звездчатой, лентовидной, крупнопластинчатой формы. Пигменты: хлорофиллы а, б, каротин, ксантофиллы. У некоторых эвгленовых имеется красный пигмент - астаксантин, регулирующий количество света, попадающего на хлоропласты. В условиях интенсивного освещения пигмент скапливается в периферической части клетки и затеняет собой хлоропласты. Клетка при этом окрашивается в красный цвет. Целлюлозной оболочки нет, ее роль играет уплотненный слой цитоплазмы; у некоторых имеется панцирь, не связанный плотно с протопластом. На переднем конце тела - углубление (глотка), от дна которого отходит один или два жгутика. Двигаются эвгленовые за счет изменения формы тела и с помощью жгутика, поворачиваясь одновременно вокруг продольной оси. У живых эвгленовых в передней части клетки находится, красное пятно - стигма, выполняющее роль светочувствительного органа. Размножаются продольным делением. Наличие полового процесса не установлено. Обитают главным образом в небольших пресных водоемах, некоторые - в солоноватых.

Харовые водоросли. Своеобразная группа водорослей, по внешнему виду напоминающая высшие растения. Широко распространены в пресноводных прудах и озерах, особенно в жесткой, известковой воде; встречаются в морских заливах и в солоноватых континентальных водах. Образуют заросли. Высота их слоевищ обычно составляет 20 - 30 см, но может достигать 1 и даже 2 м. Имеют вид кустистых нитевидных или стеблевидных зеленых побегов членисто-мутовчатого строения: на основных побегах, условно называемых стеблями, на некотором расстоянии друг от друга располагаются мутовки боковых побегов - условно листья - тоже членистого строения. Места расположения мутовок называются узлами, а участки стебля между ними - междоузлиями. Клетки узлов и междоузлий отличаются: междоузлие - это гигантская вытянутая клетка, не способная к делению; узел состоит из собранных в диск нескольких мелких одноядерных клеток, дифференцирующихся в процессе деления и образующих боковые ответвления и мутовку. Хлоропласты многочисленны, имеют форму мелких дисковидных телец (напоминают хлорофилловые зерна). Пигменты: хлорофиллы а и б, каротины, ксантофиллы (подобны зеленым водорослям). Своеобразно строение органов полового размножения, образующихся на вершине большинства члеников - листьев. Женские органы - оогонии - и мужские - антеридии - многоклеточны, развиваются обычно на одном растении (редко бывают двудомные).

Источник---

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

В чем заключается феномен спирулины? Сотни ученых со всего мира провели тщательное изучение ее химического состава и биологического воздействия на организм животных и людей. С результатами этих исследований можно познакомиться благодаря трудам Хироши Накамуро (Япония), Кристофера Хилза и Роберта Хенрихсона (США).

Особенность спирулины заключается в том, что она основывается на фотосинтезе – процессе прямого усвоения энергии солнечного света, что типично для растительных форм жизни. В то же время биохимический состав клетки спирулины в определенной мере сходен с составом клеток животных. Сочетание в клетках микроводоросли свойств как растительных, так и животных организмов является еще одним фактором, определяющим высокую биологическую ценность спирулины.

Биомасса спирулины содержит абсолютно все вещества, которые необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности. Ряд особых веществ – биопротекторов, биокорректоров и биостимуляторов – не встречается больше ни в одном продукте натурального происхождения. Это обусловливает поистине феноменальные свойства спирулины как продукта питания и лечебно-профилактического средства широкого спектра действия.

Синезеленые водоросли, к которым принадлежит спирулина, имеют клеточную стенку, состоящую из мукополимера муреина, легко перевариваемого пищеварительными соками человека, в отличие, например, от одноклеточной зеленой водоросли хлореллы, имеющей целлюлозную оболочку, разрушить которую может только микрофлора жвачных животных.

Мягкая клеточная стенка делает ее наиболее усвояемым продуктом в мире. Исследования показали, что спирулина не имеет себе равных из-за высочайшего качества протеина растительного происхождения, наибольшей усвояемости диетических элементов, насыщенности самыми необходимыми витаминами и минералами.

Содержание белка в спирулине (60–70 %) намного выше, чем в любом другом традиционном продукте питания. Для сравнения: в яйце содержится белка 47 %, в говядине – 18–21 %, в порошке сои – 37 %. К тому же белок спирулины содержит все необходимые (незаменимые) для нормальной жизнедеятельности организма человека аминокислоты, обеспечивающие нормальное развитие растущих клеток и жизненные потребности уже сформировавшихся и стареющих.

Спирулина содержит от 10 до 20 % сахаров, которые легко усваиваются с минимальным количеством инсулина. В спирулине содержится очень мало холестерола (32,5 мг/100 г), в то время как в яйце на то же количество белка его приходится 300 мг, поэтому регулярное потребление спирулины приводит к снижению в организме холестерина. Ее состав включает до 8 % жира, представленного важнейшими жирными кислотами (лауриновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, ?-линоленовая, ?-линоленовая и др.). В частности, ?-линоленовая кислота представляет большую ценность при лечении импотенции у мужчин, фригидности, отсутствия либидо у женщин и т. д. В сочетании с витамином Е эти компоненты улучшают функцию органов воспроизводства, способствуют наступлению и нормальному течению беременности, а после родов и увеличению выработки молока Спирулина обогащена макро – и микроэлементами, необходимыми для нормального течения обменных процессов в организме. И, что особенно важно, в спирулине сконцентрированы в оптимальных соотношениях важнейшие витамины – А, В, В, В, В6 , В12 , РР, биотин, фолиевая кислота, пантотенат, С и Е.

Спирулина – самая богатая по содержанию бета-каротина, его в ней в 10 раз больше, чем в моркови. Бета-каротин – один из наиболее мощных антиоксидантов и иммуностимуляторов, предупреждающих развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. При оптимальных условиях культивирования спирулина накапливает бета-каротин в количестве 3000 мкг/г и более, что многократно превышает его концентрацию в традиционных продуктах. Нормальный уровень бета-каротина в плазме крови человека (0,5–1,5 мкмоль/л) может быть обеспечен ежедневным дополнительным (помимо пищи) приемом 2–6 мг витамина в сутки. Такое количество бета-каротина содержится всего в 1–2 г спирулины. При этом лечебно-профилактическое действие бета-каротина спирулины в несколько раз превосходит синтетический бета-каротин, используемый в настоящее время медициной.

Спирулина содержит витаминов группы В гораздо больше, чем мясные продукты, бобовые и различные крупы, при кулинарной обработке которых до 40 % последнего разрушается. В 1 г сухой массы спирулины содержится: тиамина (B1 ) – 30–50 мкг, рибофлавина (B2 ) – 5,5–35 мкг, пиридоксина (В6 ) – 3–8 мкг, цианкоболамина (B12 ) – 1–3 мкг. Спирулина особенно богата витамином B12 (с учетом усвояемости 1 г спирулины равен 100 г вареного мяса). Именно высоким содержанием витамина В12 объясняется высокий положительный терапевтический эффект, отмеченный при приеме спирулины больными с нарушениями кроветворения (прежде всего с анемиями различной природы), липидного обмена (гиперхолестеринемией), жировым перерождением печени, полиневритами и невралгиями. Спирулина также содержит в своем составе фолиевую кислоту (витамин B9 ) (0,1–0,5 мкг/г), ниацин (витамин В3 ) (118 мкг/г), инозитол (витамин В) (350–640 мкг/г), биотин (витамин Н) (0,012–0,05 мкг/г), аскорбиновую кислоту (витамин С) (2120 мкг/г), ?-токоферол (витамин Е) (190 мкг/г). По содержанию витамина РР спирулина намного превосходит говяжью печень, почки, язык, мясо птицы и кролика.

Полезность витаминов спирулины – в их сбалансированном комплексе. Согласно современным представлениям природные сбалансированные комплексы антиоксидантов (бета-каротина, альфа-токоферола, фолиевой кислоты, железа, селена и др.) содержащиеся в растительной пище, какой является спирулина. несмотря на низкие концентрации (не сопоставимые с рекомендуемыми в настоящее время суточными потребностями) оказывают на организм человека более выраженное защитное действие, чем большие дозы отдельных синтетических витаминов или их смесей, которые далеко не всегда дают ощутимый положительный эффект, а иногда и наносят вред. Именно этим, по мнению многих исследователей, в значительной мере и определяются неоднократно подтвержденные иммуностимулирующие, радиопротекторные и противоопухолевые свойства спирулины.

Спирулина содержит практически весь необходимый человеку набор минеральных веществ. Причем они находятся в спирулине в легко усваиваемой форме. Содержание фосфора, кальция и магния в спирулине существенно выше (примерно в 2–3 раза), чем в растительных и животных продуктах, богатых этими элементами (горохе, арахисе, изюме, яблоках, апельсинах, моркови, рыбе, говядине и др.) Но самое главное состоит в том, что минеральные вещества, содержащиеся в растительных продуктах и вареном обработанном мясе (рыбе), усваиваются хуже, чем содержащиеся в спирулине. Железо, жизненно необходимое для кроветворной системы человека (входит в состав гемоглобина, эритроцитов, миоглобина мышц и ферментов), усваивается организмом на 60 % лучше, чем в других добавках, таких как сульфат железа. Прием 4 г спирулины в день обеспечивает быстрое увеличение гемоглобина в крови. Особого внимания заслуживает повышенное содержание в спирулине таких микроэлементов, как цинк, селен, хром, йод, железо, медь, марганец.

Спирулина содержит в своем составе три пигмента-красителя: каратиноиды, хлорофилл и фикоцианин, которые помогают организму синтезировать многие ферменты, необходимые для регулирования метаболизма организма. Наиболее важным из них для человека является сине-голубой пигмент фикоцианин. Исследования, проведенные японскими и американскими медиками, показывают, что фикоцианин укрепляет иммунную систему и повышает активность лимфатической системы организма. Основная ее функция – защитная, направленная на поддержание здоровыми органов и тканей организма и защита от инфекций и других заболеваний.

Хлорофилл спирулины имеет строение и химический состав, близкие к молекуле гема крови. В сочетании с комплексом содержащихся в спирулине веществ он способствует биосинтезу гемоглобина, что позволяет в короткий срок нормализовать функцию кроветворных органов.

Таким образом, спирулина, имеющая в своем составе полноценный белок, углеводы, жиры, микро – и макроэлементы, витамины, фикоцианин, бета-каротин, ?-линолевую кислоту и другие биологически активные компоненты, способна каждая в отдельности и тем более все вместе оказать мощное положительное воздействие на организм человека и способствовать нормализации имеющихся нарушений, если в этом имеется необходимость, или повысить защитные силы организма и, как следствие, его работоспособность и устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды.

Ламинария

Бурые водоросли являются прекрасным сырьем для производства целого ряда медицинских препаратов и биологически активных добавок к пище.

Особенностью состава бурых водорослей, к которым относится ламинария, является высокое содержание альгиновой кислоты и ее солей (13–54 % сухого остатка), которые у зеленых и красных водорослей отсутствуют. Кроме альгиновой кислоты, в состав ламинарии входят и другие полисахариды: фукоидан и ламинарин.

С фукоиданом связано сенсационное открытие, сделанное в Японии. Ученые обратили внимание на то, что на острове Окинава самый низкий уровень раковых заболеваний. Были проведены многочисленные исследования. Выяснилось, что жители острова Окинава едят бурые водоросли сырыми, а остальные японцы – вареными. Оказалось, что причина в полисахаридах фукоидане и ламинарине. При их попадании в организм человека раковые клетки начинают погибать. Но фукоидан распадается при кипячении. Фукоидан препятствует процессу слипания клеток, предотвращает метастазирование. Стимулируя фагоцитоз, альгинаты, фукоидан и ламинарин оказывают противоопухолевый эффект разрушая не только раковые клетки, но и метастазы на поздних стадиях рака. Фукоидан и ламинарин эффективны не только при самых разных формах рака, но и позволяют восстановить функции организма пациентов, прошедших курс интенсивной химио – и лучевой терапии. Процесс восстановления идет значительно быстрее, улучшается общее состояние организма, вновь вырастают выпавшие волосы, восстанавливается функция печени.

Еще одним свойством полисахаридов фукоидана и ламинарина являются профилактика и лечение сердечно-сосудистых заболеваний. Эти заболевания во многом зависят от баланса липидов, нарушение которого приводит к повышенной склонности к образованию атеросклеротических бляшек в сосудах. Полисахариды фукоидан и ламинарин позволяют исправить ситуацию, особенно когда болезнь еще не развилась. Ламинарин также оказывает гипотензивный эффект и проявляет антикоагулянтную активность, которая составляет 30 % от активности гепарина, предотвращает проявления лучевой болезни, защищает от разрушающего воздействия ионизирующего излучения.

К настоящему времени известно, что фукоидан является регулятором процессов метаболизма и иммунокорректором, действие которого основано на активации природных механизмов защиты от патогенных микроорганизмов. Полисахариды фукоидан и ламинарин стимулируют фагоцитоз. Клетки-фагоциты являются основными санитарами в организме, они захватывают и переваривают микроорганизмы, продукты их распада.

Но все-таки главным действующим веществом ламинарии является альгиновая кислота. Впервые альгиновая кислота была открыта в 1883 г. Стенфордом. Прикладное значение альгиновой кислоты и ее производных определяется ее структурой, формируемой в процессе природного биосинтеза в бурых водорослях различных регионов мирового океана. В настоящее время ряд исследователей утверждает, что это высокомолекулярный полисахарид, состоящий из Д-маннуроновой и L-гиалуроновой кислот. Их соотношение в альгинатах, добываемых в различных странах, заметно отличается, что в свою очередь определяет и отличие физико-химических свойств. Именно комплекс этих свойств у альгинатов, в частности способность образовывать вязкие водные растворы, даже пасты, гомогенизирующие и эмульсионные свойства, пленкообразующая способность и ряд других, послужил основанием для широкого использования этих веществ в различных отраслях промышленности, в том числе и фармацевтической.

В современной медицине существует три основных направления применения альгинатов:

1) в качестве вспомогательных химико-фармацевтических веществ для производства различных лекарственных форм медицинских препаратов;

2) в качестве медицинских изделий в виде марли, ваты, салфеток, губок и другого для местного гемостаза при наружных и внутриполостных кровотечениях;

3) как лекарственные средства и БАДы различной направленности действия.

Широкое использование альгинатов обусловлено их практической безвредностью, хорошей переносимостью.

Альгиновая кислота и ее соли обладают целым рядом полезных свойств, но в то же время их отличают и неповторимые, присущие только им качества. Внешне альгинаты представляют собой желеобразную субстанцию, по клеящей силе превосходящую крахмал в 14, а гуммиарабик в 37 раз. Это свойство позволило использовать их в различных отраслях промышленности в качестве загустителей и желеобразователей.

Альгиновая кислота и ее соли обладают рядом уникальных целебных свойств, часть из которых и обусловлена их желеобразной консистенцией. Свойство альгиновой кислоты и ее солей останавливать кровотечения оказалось полезным при лечении язвенных поражений желудочно-кишечного тракта.

Соли альгиновой кислоты при приеме внутрь обладают антацидными свойствами (снижают агрессивную повышенную кислотность желудочного сока), стимулируют заживление язвенных поражений слизистой желудка и кишечника. Попадая в желудочно-кишечный тракт, альгинаты взаимодействуют с соляной кислотой желудочного сока и образуют гель, который покрывает слизистую, предохраняя ее от дальнейшего воздействия соляной кислоты и пепсина, останавливая кровотечение.

Положительное влияние на желудочно-кишечный тракт и процессы пищеварения связано также со способностью альгинатов к выраженному сорбирующему действию. Они способны связывать и удалять из организма продукты распада углеводов, жиров и белков, соли тяжелых металлов и радионуклиды. Это также позволило использовать альгинаты в комплексном лечении дисбактериоза, нейтрализуя побочные продукты, мешающие развитию нормальной естественной флоры кишечника. Исследованиями было установлено, что альгинаты удерживают собственную микрофлору кишечника, подавляя деятельность патогенных бактерий, таких как стафилококк, грибы рода Candida и др. Альгинаты проявляют антимикробное действие даже в незначительных концентрациях.

Альгинаты способны усиливать ослабленную перистальтику кишечника и протоков желчного пузыря, что позволяет применять их при ослаблении двигательной активности кишечника (метеоризме и вздутии живота), а также при дискинезии желчевыводящих путей.

Альгинаты широко используются для поддержания и восстановления нарушенной иммунной системы, так как обладают уникальными иммуностимулирующими способностями. Прежде всего альгинаты стимулируют фагоцитоз. Стимуляция фагоцитарной защиты обеспечивает антимикробную, противогрибковую и противовирусную активность препаратов из ламинарии. Альгинаты способны сорбировать (связывать) избыточное количество особого класса иммуноглобулинов (Е), участвующих в развитии острых аллергических заболеваний и реакций. Гипоаллергенный эффект особенно присущ альгинату кальция, который благодаря содержанию ионов кальция предотвращает выброс биологически активных веществ (гистамина, серотонина, брадикинина и др.), вследствие этого аллергическое воспаление не развивается.

Альгинаты стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А). Это в свою очередь делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов.

Применяют альгинаты и местно для лечения пародонтита, эрозий шейки матки, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Хирурги широко используют для лечения ран, ожогов, трофических язв, пролежней саморассасывающиеся ранозаживляющие повязки, изготовленные на основе альгинатов. Альгинатные повязки обладают хорошими дренирующими свойствами, поглощают раневой экссудат, способствуя быстрейшему очищению раны, уменьшают интоксикацию организма. Повязки обладают кровоостанавливающим свойством и стимулируют процессы регенерации тканей.

Антисклеротический эффект ламинарии объясняется присутствием в ее составе антагониста холестерина – бетаситостерина. Он способствует растворению осевших на стенках сосудов холестериновых отложений. К тому же биологически активные компоненты водорослей активизируют ферментные системы человека, что тоже способствует очищению сосудов. Снижение содержания холестерина в крови в большой степени объясняется и наличием в ламинарии полиненасыщенных жирных кислот. В водорослях обнаружены гормоноподобные вещества антисклеротического действия. Слабительное действие связано со способностью порошка ламинарии сильно набухать и, увеличиваясь в объеме, вызывать раздражение рецепторов слизистой оболочки кишечника, что усиливает перистальтику. Обволакивающее действие альгиновой кислоты способствует задержанию всасывания воды в кишечнике, что приводит к нормализации стула. Благоприятное сочетание клетчатки и минеральных солей в морской капусте не только ликвидирует запоры, но и на длительное время регулирует нарушенную функцию органов пищеварения.

Пищевые продукты из ламинарии по содержанию и качественному составу белков и углеводов значительно уступают пищевым продуктам, приготовленным из наземных растений, однако они обладают ценными свойствами, которыми не обладает растительное пищевое сырье наземного происхождения. К таким свойствам относятся следующие:

1) способность поглощать большое количество воды и увеличиваться при этом в объеме;

3) более высокое, чем в наземных растениях, содержание разнообразных макро – и микроэлементов.

В связи с этим морские водоросли в пищевом рационе должны рассматриваться не как источник для покрытия энергетических затрат организма, а как диетический ингредиент.

Водоросли в большей степени, чем другие живые существа подводного царства, обладают способностью извлекать из морской воды и аккумулировать многочисленные элементы. Так, концентрация магния в морской капусте превышает таковую в морской воде в 9–10 раз, серы – в 17 раз, брома – в 13 раз. В 1 кг ламинарий содержится столько йода, сколько его растворено в 100 000 л морской воды.

По содержанию многих химических элементов водоросли значительно превосходят наземные растения. Так, бора в водорослях в 90 раз больше, чем в овсе, в 4–5 раз больше, чем в картофеле и свекле. Количество йода в ламинариях в несколько тысяч раз больше, чем в наземной флоре. Минеральные вещества водорослей в основном (75–85 %) представлены водорастворимыми солями калия и натрия (хлориды, сульфаты). В водорослях содержится довольно большое количество кальция: в 100 г морской капусты – 155 мг. В сухих водорослях содержится в среднем 0,43 % фосфора, тогда как в сушеном картофеле и сушеной моркови его почти вдвое меньше.

Водоросли в большом количестве аккумулируют не только различные микро – и макроэлементы, но также и многие витамины. В ламинарии содержится такое количество провитамина А, которое соответствует его содержанию в распространенных фруктах: яблоках, сливах, вишнях, апельсинах. По содержанию витамина В1 ламинария не уступает сухим дрожжам. В 100 г сухих бурых водорослей содержится до 10 мкг витамина В12 . Большой интерес представляют водоросли как источник витамина С в пищевой диете. В ламинарии содержится довольно большое количество этого витамина: в 100 г сухой ламинарии – от 15 до 240 мг, а в сырых водорослях – 30–47 мг. По содержанию этого витамина бурые водоросли не уступают апельсинам, ананасам, землянике, крыжовнику, зеленому луку, щавелю. Кроме вышеуказанных витаминов, в водорослях найдены и другие витамины, в частности витамины Д, К, РР (никотиновая кислота), пантотеновая и фолиевая кислоты.

Морские растения содержат колоссальное количество йода. Так, в 100 г сухой ламинарии содержание йода колеблется от 160 до 800 мг. Известно, что в бурых съедобных водорослях до 95 % йода находится в виде органических соединений, из них примерно 10 % связано с белком, что имеет немаловажное значение. Кроме этого, в морской капусте имеется некоторое количество моно – и дийодтирозина – неактивных гормональных веществ, содержащихся в ткани щитовидной железы, которые также являются органическими продуктами.

Таким образом, искусственно созданный продукт не может конкурировать с живой природой: в морской капусте не просто много йода – она содержит еще и биологически активные вещества, помогающие этот йод усвоить. Органические соединения йода ламинарии быстрее, чем эквивалентное количество йодистого натрия, способствуют нормализации функции щитовидной железы. И это можно объяснить не только йодом, но и содержанием в морских растениях важных для обменных процессов макро – и микроэлементов (молибден, медь, кобальт и др.) и витаминов.

Красная морская водоросль

Широко распространенные в дальневосточных морях красные водоросли, используемые с давних лет в пищевой и медицинской практике, содержат различные гидроколлоиды, в том числе и каррагинан. Каррагинаны, сульфатированные полисахариды, встречаются только в красных морских водорослях, не имеют аналогий среди других растительных полисахаридов и находят широкое применение как в фармацевтической, так и пищевой промышленности. Производственный интерес к каррагинанам обусловлен их способностью образовывать гели, увеличивать вязкость водных растворов, а также их разносторонней биологической активностью.

Известно несколько типов каррагинанов, которые условно можно разделить на так называемые желирующие и нежелирующие. В каждом растительном виде может присутствовать несколько типов каррагинанов. Кроме того, состав и количество экстрагируемого каррагинана зависят от места произрастания водоросли, фазы ее жизненного цикла и сезона. Практическое использование каррагинана в значительной мере определяется его физико-химическими свойствами. Структурные различия в каррагинанах существенно влияют на их биологическую активность. Каррагинаны проявляют высокую антикоагулирующую активность при низкой концентрации. Их используют в качестве энтеросорбента и радиопротектора. Имеются положительные результаты при использовании каррагинанов у больных атеросклерозом и язвой двенадцатиперстной кишки.

Полезные свойства каррагинанов открывают уникальную возможность создания лечебно-профилактических продуктов на их основе. Для нужд производства на основе каррагинана разработана рецептура различных кондитерских желе, которые могут быть использованы для диетического питания.