什麼是藍綠藻?

藍綠藻 (Blue-green algae / BGA / cyanobacteria),也稱為藍細菌,是水生生態系中發現的光合原核生物之一。某些 BGA 物種,包括

  • Aphanizomenon flos-aquae (AFA)、
  • Spirulina platensis (SP)、
  • Spirulina maxima (SM)、
  • Spirulina fusiformis (SF)、
  • Nostoc commune var. sphaeroids Kutzing (NO)

Blue-Green Algae

幾個世紀以來一直被人類廣泛食用。

人類對SP的食用可以追溯到14世紀的阿茲特克文明,而人類最早使用一氧化氮的紀錄是在1600年前的中國。目前 BGA 的年銷售額達到約 7 億美元。特別是,由於藥物治療常見的不良副作用,大眾對天然產品的興趣日益濃厚具有促進健康特性作為常規藥物替代品的藥物正在迅速增長。根據國家補充和替代醫學中心的數據,38% 的美國成年人選擇補充和替代醫學而不是傳統藥物,而草藥產品是心血管疾病 (cardiovascular disease / CVD) 患者最常用的補充和替代醫學製劑。

什麼是藍綠藻?

BGA 是營養豐富的天然產品,富含必需胺基酸、γ-亞麻油酸(GLA)、纖維、B 群維生素、鈣、磷、鐵、β-胡蘿蔔素、葉黃素和葉綠素等色素以及其他生物活性物質化合物。研究顯示BGA具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、抗發炎、抗過敏、抗糖尿病、抗菌、降血脂作用。特別是,BGA 對高脂血症、發炎和氧化壓力的抑製作用有助於預防CVD 和非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease / NAFLD) 的發展。

什麼是藍綠藻?

藍藻對身體有什麼好處?

藍綠藻(BGA)的動脈粥狀硬化保護作用

心血管疾病 (CVD) 是已開發國家主要的死亡原因。血脂異常,其特徵是血漿總膽固醇、三酸甘油酯濃度高和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C) 和低血漿高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C) 水平是CVD 的主要危險因子。他汀類藥物已用於降低高膽固醇血症患者的血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平。然而,他汀類藥物治療常伴隨不良副作用,如肝功能障礙或肌痛。因此,天然降膽固醇產品是理想的替代品。水溶性纖維、omega-3脂肪酸、植物固醇和大豆已被用來預防血脂異常。然而,為了滿足注重健康的消費者的需求,有必要鑑定和開發具有有效降低膽固醇和三酸甘油酯作用的新的實證天然產品。獲得最佳健康的需要。

BGA的降血脂作用自20 世紀80 年代初首次報告BGA 的降膽固醇作用以來,多項研究顯示各種BGA 物種在預防CVD 方面具有潛在的健康益處。

  • 添加高達飲食重量 15% 的螺旋藻可顯著改善高脂血症大鼠和高脂肪/高膽固醇飲食或高果糖飲食的小鼠的血漿脂質譜。
  • 在四氯化碳 (CCl4) 誘導的脂肪肝大鼠中,與對照組動物相比,餵食 SM 的大鼠肝臟總膽固醇和三酸甘油酯水平顯著降低。
  • 補充 5% 和 10% 水平的SM水萃取物可抑制蔗糖誘導的 Wistar 大鼠血漿總膽固醇、LDL-C 和三酸甘油酯濃度的增加,同時增加 HDL-C 濃度。
  • 除螺旋藻外,補充 5% NO 對高膽固醇飲食的雄性 Wistar 大鼠也顯示出降血脂作用。
  • 實驗報告稱,雄​​性 C57BL/6J 小鼠飼餵補充有 5% NO 的 AIN-93M 飲食 4 週後,血漿總膽固醇和三酸甘油酯水平顯著降低。

在人體臨床試驗中,補充幾種螺旋藻表現出降血脂作用

在2 型糖尿病患者中,每天攝取2 g SP 持續2 個月的受試者的血漿三酸甘油酯濃度顯著降低,總膽固醇:HDL-C 和LDL-C:HDL-C 的比率也顯著降低。每天補充8 克SP,持續12 週,可顯著降低初始三酸甘油酯水平較高的2 型糖尿病患者的血漿三酸甘油酯濃度和血壓,而初始總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇較高的受試者的血漿脂質顯著降低。高血脂症腎病症候群患者每天補充1 克SP,持續2 個月可顯著降低血漿總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和三酸甘油酯濃度。

BGA的抗動脈粥狀硬化作用

具有降脂作用的 BGA 預計具有動脈粥狀硬化保護特性。 報告說,在飼餵添加了藻藍蛋白(PC)(一種在SP 中大量存在的化合物)的致動脈粥樣硬化飲食的倉鼠中,連續12 週,脂肪病變的發展和心臟產生的超氧陰離子顯著減少。 在餵食含有 5% SP 粉末的高膽固醇飲食的新西蘭白兔中,餵食 SP 的動物的血漿總膽固醇、甘油三酯和 LDL-C 濃度以及動脈粥樣硬化病變的發展顯著降低。

BGA降血脂作用的潛在作用機制

  • 評估NO 在 HepG2 細胞(一種人類肝癌細胞系)中的降血脂作用的潛在機制: 
  • NO 脂質萃取物顯著下調3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A 還原酶(HMGR)(膽固醇生物合成中的限速酶)、LDL 受體(LDLR) 和脂肪生成基因(例如脂肪酸合成酶和硬脂醯輔酶A去飽和酶1)。
  • 這種抑制伴隨著甾醇調節元件結合蛋白1 (SREBP-1) 和SREBP-2 成熟形式的減少,它們是上述基因的主要轉錄調節因子。也發現SP脂質萃取物也產生了相同的效果。 這些觀察結果與體內研究結果相矛盾,因為餵食5% NO 4 週的小鼠肝臟中HMGR 和LDLR 表達增加。
  • 有趣的是,NO 的降膽固醇作用歸因於腸道膽固醇吸收減少,同時膽固醇吸收增加。
  • 因此,NO 的體內降脂作用可能是由於其脫脂部分中的生物活性成分,而不是 NO 的脂質部分中的生物活性成分。
  • 為了測試這種可能性,我們給 C57BL/6J 小鼠餵食補充 5% NO 或其脂質萃取物(相當於 5% NO)的 AIN-93M 飲食。
  • 研究表明,只有餵食 NO 的小鼠血漿總膽固醇和三酸甘油酯水平較低,但 NO 脂質萃取物則不然。
  • NO含有大量纖維,可能是引起降血脂作用的主要成分。
  • 研究表明,在餵食高膽固醇飲食並補充 NO 中大量存在的不同纖維成分的 大鼠中,NO 的纖維成分在降低血漿膽固醇方面發揮關鍵作用。
  • 研究表明,餵食中性洗滌纖維和草酸可溶性物質的老鼠血清膽固醇水平顯著降低。 因此,纖維可能在降低血漿膽固醇水平方面發揮重要作用。
  • 目前尚不清楚 BGA 脂質萃取物中的哪些成分對 SREBP 成熟以及膽固醇生物合成具有強烈的抑製作用。
  • 由於 BGA 含有少量脂質,當消耗整個藻類時,該部分的生物活性成分對全身脂質代謝的貢獻可能很小。
  • 然而,鑑於我們的體外研究顯示的抑制效力,生物活性成分的鑑定對於開發降低血脂的藥物具有重要的治療意義。

到目前為止,人體臨床試驗中使用的 BGA 劑量範圍為 1 至 8 克/天,持續長達 24 週,而製造商通常建議約為 5 克/天。不時有關於補充BGA 的報道,美國藥典公約膳食補充劑資訊專家委員會(DSI-EC) 授予螺旋藻(SM 和SP) A 級安全評級,並一致認為螺旋藻一般可以安全食用。對於人類在懷孕和哺乳期間使用BGA 的擔憂尚未明確界定。 然而,大量動物研究表明,懷孕和哺乳期間攝入SP 不會引起母體中毒跡象。相反已經證明,補充SP 可以改善懷孕期間的鐵狀態,較高的血紅蛋白計數、血清鐵就證明了這一點。和血清鐵蛋白。 需要進一步研究來評估 BGA 補充劑在特定營養狀況和病理條件下對人體的影響。

BGA的抗發炎作用

動脈粥狀硬化不僅是動脈壁內脂質的被動積累,也是一種發炎性疾病。在動脈粥狀硬化發展的初期,內皮細胞的正常功能發生改變,發炎反應加劇,有利於循環單核細胞的募集。這又會使血管壁容易積聚脂質。建議將發炎蛋白,如 C 反應蛋白、白血球介素 6 (IL-6)、血清澱粉樣蛋白 A 和腫瘤壞死因子 α (TNFα) 作為 CVD 的發炎標記物,為識別高風險患者提供臨床手段38核因子kappa B (NF-κB) 是一種二聚體轉錄因子,可調節發炎細胞因子的產生,例如TNFα、 IL-1β 和單核細胞趨化蛋白(MCP-1) 對促發炎劑(包括TNFα、IL-1 和細菌內毒素脂多醣(LPS))作出反應。研究表明NF-κB 在已形成的人類動脈粥樣硬化斑塊中被激活,並且該區域的許多發炎基因受NF- 調節κB。

BGA 的抗發炎特性

動物和人類研究表明,食用 BGA 可以促進免疫力並預防發炎性疾病,例如結腸炎、關節炎和過敏性鼻炎。特別是,每天口服 800 mg SF,連續 8 天作為佐劑。誘導關節炎的小鼠顯著抑制關節炎標記至接近正常狀態。此外,當膠原誘導的關節炎大鼠口服 400mg/kg SP 45 天時,SP 緩解了小鼠的幾種關節炎症狀,例如發紅、後爪和踝關節腫脹、畸形和強直,表明SP 可以預防關節炎。在患有結腸炎的大鼠中,口服 2 g/kg 螺旋藻7 天可降低黏膜和黏膜下層的發炎以及組織丙二醛(MDA) 水平與對照動物相比,顯示螺旋藻可能有益於預防發炎性腸道疾病。

研究有力地支持了 BGA 的抗發炎特性。在LPS 誘導的RAW 264.7 巨噬細胞中,NO 脂質萃取物透過抑制NF-κB DNA 結合活性,顯著降低促發炎細胞因子的mRNA 表達,例如TNFα 和白血球介素1β (IL-1β)。研究也表明,NO 和SP 有機萃取物顯著減少促發炎細胞因子的分泌,包括粒細胞巨噬細胞集落刺激因子、IL-6、MCP-1 和TNFα, LPS 刺激的 RAW 264.7 巨噬細胞。此外,NO 和 SP 萃取物也抑制 NF-κB 從細胞質到細胞核的易位。也觀察到,與對照脾細胞相比,餵食5% NO 和SP 的載脂蛋白E 敲除小鼠中分離的原代脾細胞在受到LPS 攻擊時,IL-6 的分泌顯著降低。

總而言之,BGA 的抗發炎作用已在細胞研究、動物研究和人體研究中得到證實。然而,需要更多的研究來確定不同 BGA 物種在預防發炎方面是否具有不同程度的效率。此外,了解BGA對急性或慢性發炎途徑的影響是必要的,因為儘管這兩種途徑具有一些共同的介質,但長時間低程度地對抗慢性發炎的保護作用更相關且更有利於預防CVD 和NAFLD等代謝性疾病。

BGA的抗氧化特性

氧化壓力的主要特徵是形成過量的活性氧(ROS),它會損害組織,因此與動脈粥狀硬化、非酒精性脂肪性肝炎(NASH) 和衰老等多種病理狀況有關。羥基和過氧自由基被認為與氧化損傷有關,因為它們不穩定並且可以與相鄰分子快速反應以捕獲電子。自由基攻擊會導致自由基的鍊式產生,最終對脂質和DNA 等細胞成分造成損害。因此,施用抗氧化劑可能是有益的用於預防 ROS 相關疾病。

透過 BGA 預防氧化壓力

人體研究已證實 BGA 可以防止氧化壓力。 每天補充 8 克 SP,持續 12 週可顯著降低糖尿病患者的血漿 MDA 水平,MDA 是氧化壓力的生物標記。

同樣,健康的韓國老年受試者連續 16 週每天攝取 8 克 SP,脂質過氧化水平降低,而血漿中總抗氧化狀態和抗氧化酶(如 SOD 和 GPx)水平升高,這表明補充SP 能夠改善人體受試者的抗氧化狀態。

BGA中的抗氧化成分

BGA中的抗氧化成分BGA 的抗氧化壓力保護作用很大程度上歸功於BGA 中高含量的C-PC(一種水溶性藻膽蛋白: 藻膽蛋白是高度保守的色素蛋白,構成藻膽體,藻膽體是 BGA 中光合作用重要的蛋白質複合物。)

  • 已證明,C-PC 顯著抑制烷氧基自由基的產生。
  • 此外,C-PC 還可防止 DNA 損傷並清除羥基和過氧自由基。
  • 據報道,從 AFA 提取的 C-PC 具有清除自由基和過氧自由基的能力。
  • 此外,AFA 中富含 C-PC 的萃取物可抑制正常人類紅血球中過氧自由基誘導的氧化溶血和脂質過氧化。
  • AFA 萃取物在人類血漿樣本中表現出對氯化銅誘導的脂質氧化的保護作用。
  • 從 SF 的 C-PC 分離出的富含半胱氨酸的氰肽 β2 具有清除自由基、抑制 DNA 損傷和減少 ROS 產生的作用。
  • 從富硒SP 中提取的含硒別藻藍蛋白(Se-APC) 可抑制2,2'-偶氮雙-2-甲基丙酰胺、二鹽酸鹽(AAPH) 誘導的氧化溶血和人類紅血球形態變化。
  • 此外,Se-APC 也抑制 AAPH 誘導的細胞內 ROS 產生和 MDA 累積。

除了上述自由基清除作用外,研究也顯示 C-PC 對脂質過氧化具有抑製作用。正常代謝過程中產生的ROS很容易引發膜脂過氧化,導致脂質過氧化物的累積。此外,膜脂過氧化還負責化學誘導毒性過程中胞質酶滲漏到循環系統中。
體外證據表明,C-PC 通過清除自由基和抑制細胞膜中的脂質過氧化而具有強大的抗氧化特性。

總之,對細胞、動物和人類的研究表明,幾種 BGA 物種具有很強的抗氧化特性。 C-PC已被公認為BGA中具有抗氧化作用的主要成分。然而,其他成分,如 β-胡蘿蔔素、維生素和礦物質,也可能有助於這種效果。 BGA 可減少脂質過氧化並改善 ROS 引起的氧化損傷,因此,它們可以預防氧化壓力引起的慢性組織損傷和/或發炎。

BGA對非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的保護作用

肥胖和 II 型糖尿病的流行導致 NAFLD 發病率增加,NAFLD 是西方國家慢性肝病最常見的原因。是指在沒有飲酒或其他原因的情況下患者出現的肝臟發炎肝炎。 NAFLD 的臨床症狀包括細胞內脂質堆積超過 5% 的脂肪肝、發炎細胞浸潤的肝臟脂肪變性和肝損傷。良性NAFLD 的進展風險極小,發炎或氧化壓力可促進非酒精性脂肪性肝炎(NASH)纖維化、肝硬化,最終發展為肝細胞癌。此外,脂肪肝臟會降低肝臟抗氧化能力並增加促發炎途徑的激活,從而增加肝細胞對氧化損傷或發炎等繼發性損傷的脆弱性。因此,脂肪變性是預防NASH非常重要的治療標靶。

整體而言,研究已證明 SM 或 SP 在預防 NAFLD 中的作用。 BGA 的有益效果似乎與其抗氧化特性密切相關。儘管 BGA 保肝作用的機制尚未完全了解,但 BGA 可能能夠透過抑制肝臟脂肪生成來預防脂肪肝。 BGA可以透過抑制脂質過氧化和清除自由基,或間接增強肝臟中抗氧化酶的活性來阻止脂肪肝進展為NASH。需要更多的研究來確定 BGA 中負責保肝作用的功能成分。最新的一項研究表明,每天 4.5 克 BGA 持續 3 個月足以逆轉 NAFLD 患者的肝損傷並發揮降血脂作用。但是,缺乏關於BGA 最佳劑量和補充持續時間的信息,以獲得BGA 對NAFLD 的有益效果。目前尚不清楚 BGA 攝取是否可以預防健康受試者脂肪變性的進展。由於只有有限的人體試驗關注BGA對NAFLD的保護作用,因此需要更大樣本量的隨機雙盲、安慰劑對照臨床試驗來支持BGA對人類肝臟保護的作用。

副作用

口服時:不含污染物的藍綠藻產品短期使用對大多數人來說可能是安全的。每天最多 19 克的劑量已安全使用長達 ​​2 個月。每日 10 克的較低劑量已安全使用長達 ​​6 個月。副作用通常很輕微,可能包括噁心、嘔吐、腹瀉、頭痛和頭暈。

但受污染的藍綠藻產品可能不安全。受污染的藍綠藻會導致肝損傷、嘔吐、虛弱、心跳加速、休克和死亡。不要使用任何未經測試且不含微囊藻毒素和其他污染物的藍綠藻產品。

特別注意事項和警告

口服時:不含污染物的藍綠藻產品短期使用對大多數人來說可能是安全的。每天最多 19 克的劑量已安全使用長達 ​​2 個月。每日 10 克的較低劑量已安全使用長達 ​​6 個月。副作用通常很輕微,可能包括噁心、嘔吐、腹瀉、頭痛和頭暈。

但受污染的藍綠藻產品可能不安全。受污染的藍綠藻會導致肝損傷、嘔吐、虛弱、心跳加速、休克和死亡。不要使用任何未經測試且不含微囊藻毒素和其他污染物的藍綠藻產品。 懷孕和哺乳:沒有足夠的資訊來了解懷孕或哺乳時使用藍綠藻是否安全。餵食。受污染的藍綠藻產品含有有害毒素,可能會在懷孕期間或透過母乳傳播給嬰兒。保持安全並避免使用。

兒童:藍綠藻對兒童可能不安全。兒童對受污染的藍綠藻產品比成人敏感。

自體免疫疾病,如多發性硬化症(MS)、狼瘡(系統性紅斑狼瘡,SLE)、類風濕性關節炎(RA)、尋常型天皰瘡(一種皮膚病)和其他:藍綠藻可能會導致免疫系統變得更加活躍,這可能會加劇自體免疫疾病的症狀。如果您有這些情況之一,最好避免使用藍綠藻。

手術:藍綠藻可能會降低血糖值。有人擔心它可能會幹擾手術期間和手術後的血糖控制。在預定手術前至少兩週停止使用藍綠藻。

互動

謹慎使用此組合:

降低免疫系統的藥物(免疫抑制劑)與藍綠藻相互作用

藍綠藻可以增強免疫系統的活性。有些藥物,例如移植後使用的藥物,會降低免疫系統的活性。將藍綠藻與這些藥物一起服用可能會降低這些藥物的效果。

減緩血液凝固的藥物(抗凝血劑/抗血小板藥物)與藍綠藻相互作用

藍綠藻可能會減緩血液凝固。將藍綠藻與減緩血液凝固的藥物一起服用可能會增加瘀傷和出血的風險。

糖尿病藥物(抗糖尿病藥物)與藍綠藻相互作用

藍綠藻可能會降低血糖水平。將藍綠藻與糖尿病藥物一起服用可能會導致血糖降得太低。密切監測您的血糖。

劑量

藍綠藻最常被成人以每天口服 1-10 克的劑量使用,持續長達 6 個月。僅使用經過測試且不含重金屬、微囊藻毒素等肝臟毒素和有害細菌等污染物的產品。與醫療保健提供者交談,找出最適合特定情況的產品和劑量。

藍藻有毒嗎?

什麼是藍綠藻?

接觸高濃度的藍綠藻及其毒素會導致腹瀉、噁心或嘔吐; 皮膚、眼睛或喉嚨刺激; 以及過敏反應或呼吸困難。 如果動物消耗大量含有花朵、浮渣或底棲墊的水,可能會導致寵物和牲畜生病/死亡。

藍綠藻產生最常見的毒素是微囊藻毒素類毒素。與藍綠藻中毒相關的症狀因藻類產生的毒素而異。

微囊藻毒素可導致肝損傷和衰竭。肝損傷的症狀包括嘔吐、腹瀉、糞便中帶血(或黑色柏油糞便)、虛弱、黏膜蒼白(牙齦、眼瞼)、黃疸(皮膚和眼白髮黃)、癲癇發作、迷失方向、昏迷和休克。如果不立即進行緊急治療,肝損傷可能會發展為肝衰竭甚至死亡。

類毒素會影響神經系統。中毒症狀包括肌肉震顫、僵硬和癱瘓。呼吸肌麻痺會導致呼吸困難以及皮膚和黏膜(牙齦、眼瞼)變藍。呼吸麻痺可能會在幾分鐘到幾小時內導致死亡。必須立即進行治療以防止死亡。

重要的是,如果您看到或懷疑藍綠藻:假設它有毒。

 

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