Spirulina – superalga dla ryb akwariowych – dr inż. Aleksandra Kwaśniak-Płacheta

SPIRULINA

SUPERALGA DLA RYB AKWARIOWYCH

dr inż. Aleksandra KWAŚNIAK-PŁACHETA

Hydrobiolog, ekspert ds. żywienia i hodowli ryb ozdobnych, pasjonatka akwarystyki. Ceniona prelegentka szkoleń i sympozjów akwarystycznych. Autorka artykułów ukazujących się na łamach krajowych i zagranicznych magazynów, m.in. „Nasze Akwarium”, „Magazyn Akwarium”, „Planeta Zwierząt”, „Tanganika”, „Fauna i Flora”, „Pet Market”, „Aquafeed Magazine”, „Pet Worldwide” oraz publikacji Wrocławskiego Towarzystwa Akwarystycznego.

Ludzie od dłuższego czasu poszukują źródeł białka, które mogłyby zaspokoić rosnące potrzeby mieszkańców Ziemi. Białka, którego produkcja będzie tania i wydajna, a ono samo będzie się charakteryzować wysoką wartością odżywczą. Te cechy z pewnością posiada spirulina, mikroalga od lat uprawiana na szeroką skalę i wykorzystywana w wielu gałęziach gospodarki. Jej skład sprawia, że jest doskonałym źródłem białka roślinnego, które może zastąpić pochodzące od zwierząt białko wykorzystywane w akwakulturze. Ponadto jest źródłem wielu cennych składników o działaniu prozdrowotnym.

JAK SPIRULINA STAŁA SIĘ ZNANA W roku 1940 francuski fykolog Pierre Dangeard opublikował w magazynie Towarzystwa Linneuszowskiego w Bordeaux informację o próbce interesujących glonów. Otrzymał je od farmaceuty stacjonującego w forcie Lamy, na terenie dzisiejszej Republiki Czadu. Próbka pochodziła z lokalnego targowiska w niewielkiej wiosce – Massakory, leżącej ok. 50 km od jeziora Czad. Dangeard w swojej relacji podaje, iż te dziwne glony, nazywane w miejscowym języku dihé, są elementem diety lokalnej ludności. Pozyskuje się je z niewielkich jezior i stawów zlokalizowanych wokół jeziora Czad. Pływające po powierzchni wody zielono-niebieskie glony są wyławiane i suszone. Uzyskane w ten sposób suche „ciasto” jest dzielone na małe kawałki i sprzedawane na lokalnym targowisku. Analiza mikroskopowa, którą przeprowadził badacz, ujawniła, że są to nitkowate, spiralnie skręcone glony – Spirulina platensis. Stanowią one główny składnik fitoplanktonu wielu jezior znajdujących się na terenie Wielkich Rowów Afrykańskich. Prawdopodobnie druga wojna światowa spowodowała, że ta informacja nie spotka-

ła się z większym zainteresowaniem w świecie nauki. Na kolejne doniesienia o spirulinie Europa musiała poczekać 25 lat, kiedy ponownego odkrycia dihé dokonał botanik Jean Léonard. Naukowiec potwierdził, że zielone, suche „ciasteczka” dostępne na lokalnym rynku składają się głównie ze spiruliny pozyskiwanej z jezior o zasadowej i silnie zasolonej wodzie, których jest wiele w okolicy jeziora Czad. W tym samym czasie po drugiej stronie Atlantyku, w jeziorze Texcoco niedaleko miasta Meksyk, znaleziono inny gatunek spiruliny – Spirulina maxima. Chociaż w tym czasie w Meksyku nie używano jej jako pokarmu dla ludzi, to z danych historycznych z okresu hiszpańskiej konkwisty wynikało, że była składnikiem diety Azteków. Hiszpanie wspominali w swoich notatkach o ciasteczkach – tecuitlatl, które lokalna ludność piekła z substancji przypominającej niebiesko-zielony szlam wyciągany z jeziora przy pomocy gęstych sieci. Te odkrycia wskazujące na wykorzystanie spiruliny jako pokarmu przez ludzi zainicjowały szereg badań nad właściwościami tych alg. Należy jednak wspomnieć, że spirulina była znana nauce jeszcze przed doniesieniami Dangearda.

SYSTEMATYKA Spirulina po raz pierwszy została wyizolowana przez Pierre’a Jeana Turpina w 1827 roku z próbki pobranej ze strumienia. Początkowo te zdolne do fotosyntezy organizmy były zaliczane do glonów – czyli bardzo dużej i zróżnicowanej grupy organizmów plechowych (nie posiadają tkanek i organów). Warto wspomnieć, że glony to grupa morfologiczno-ekologiczna (a nie systematyczna) skupiająca organizmy, które nie są ze sobą spokrewnione. Spirulina należy do priokariontów, czyli organizmów, które nie posiadają jądra. Z tego powodu często bywa wykluczana z glonów, za które uważa się organizmy eukariotyczne (posiadające jądro komórkowe). Od roku 1974 zaczęto spirulinę klasyfikować w gromadzie sinic (Cyanobacteria), obecnie sinice w randze typu zalicza się do domeny Bacteria. Domena to kategoria systematyczna wyższa od królestwa, wprowadzona w 1990 roku jako kategoria o najwyższej randze taksonomicznej. To ujęcie systematyczne jest obecnie coraz bardziej popularne. Utworzone zostały trzy domeny: Domena: Eukaryota (wszystkie jądrowce) Domena: Archaea (jednokomórkowe organizmy znane z ekstremalnych siedlisk, np. gejzery) Domena: Bacteria Typ: Cyanobacteria

SPIRULINA CZY ARTHROSPIRA? Rodzaj Spirulina został utworzony przez Pierre’a Jeana Turpina Turpina w roku 1827. Odkryte przez niego glony nie posiadały widocznych poprzecznych ścian (septa) dzielących trychomy – tak nazywamy nitkowate kolonie komórek, które tworzą sinice. W związku z wyizolowaniem gatunków, które takie septa posiadały, Stizenberger w roku 1852 utworzył rodzaj Arthrospira. Przez kolejne lata trwały dyskusje nad zasadnością tego podziału. W latach sześćdziesiątych XX wieku naukowcy doszli do wniosku, że septa występują również u gatunków z rodzaju Spirulina, po prostu wcześniej nie było odpowiedniej aparatury, która pozwalałaby je dostrzec. Oczywiście nowe możliwości, jakie z roku na rok zyskiwali naukowcy, sprawiły, że zaczęto odkrywać kolejne różnice, jak choćby w budowie ściany komórkowej, co wywołało kolejne dyskusje dotyczące klasyfikacji systematycznej. Obecnie wiadomo, że mamy do czynienia z dwoma odrębnymi rodzajami: Spirulina i Arthrospira. I to właśnie do tego drugiego rodzaju zalicza się gatunki, które posiadają właściwości prozdrowotne i są wykorzystywane jako pokarm. Dlatego warto pamiętać, że prawidłowe nazwy gatunkowe organizmów używanych w składzie produktów ze „spiruliną” w nazwie to Arthrospira platensis i Arthrospira maxima. Natomiast „spirulina” zapewne już z nami zostanie, gdyż zarówno w branży kosmetologicznej, jak i suplementów diety czy branży zoologicznej to właśnie tę nazwę stosują producenci, a klienci ją rozpoznają i dobrze kojarzą.

WYSTĘPOWANIE SPIRULINY Spirulina występuje w bardzo wielu środowiskach. Odkryto ją w wodzie słodkiej, morskiej, słonawej, w glebie i piasku, a nawet w gorących źródłach. Arthrospira platensis występuje naturalnie w Afryce, Azji i Ameryce Południowej, natomiast Arthrospira maxima w Ameryce Centralnej. Fakt, że spirulina znalazła miejsce w diecie ludności zamieszkującej okolice

Baseny do uprawy spiruliny

jezior Czad i Texcoco, związany jest ze specyficznymi warunkami panującymi w zbiornikach, z których ją pozyskiwano. Poławiane i suszone zielone maty zawierały niemal wyłącznie komórki Arthrospira platensis lub Arthrospira maxima. Powstanie tych monokultur było ściśle związane z parametrami chemicznymi wody, która charakteryzowała się znacznym zasoleniem (> 30 g/l, co powodowały głównie węglany i wodorowęglany) i wysokim odczynem (8,5–11 pH). Są to warunki idealne dla rozwoju spiruliny i jednocześnie skutecznie ograniczające rozwój innych glonów, sinic i bakterii, których spożycie mogłoby być niebezpieczne dla zdrowia, a nawet życia ludzi i zwierząt.

SPIRULINA W ŻYWIENIU RYB Ze względu na skład spirulina stanowi doskonałe źródło białka dla ryb, którym można zastąpić białka pochodzenia zwierzęcego. Dostępne są liczne badania wykorzystania tego składnika w diecie ryb zarówno konsumpcyjnych: bieługa (Huso huso), pstrąg tęczowy (Oncorhynchus mykiss), flądra (Paralichthys olivaceus), tilapia nilowa (Oreochromis niloticus), Cirrhinus mrigala, długowąs żabi (Clarias batrachus), Oplegnathus fasciatus, jak i ozdobnych: gupik (Poecilia reticulata), złota rybka (Carassius auratus).

BIAŁKO SPIRULINY Początkowo głównym powodem, dla którego interesowano się spiruliną, była niezwykle wysoka zawartość białka w jej komórkach, która oscylowała w granicach od 55 do 70%. Wartość imponująca w porównaniu do zawartości białka w mięsie (15–25%) czy w soi (35%). Ponadto białko spiruliny okazało się bardziej wartościowe od białka roślin strączkowych i tylko nieco gorsze od białka mleka lub jajek (zawiera mniej takich aminokwasów, jak cysteina, metionina i lizyna). Tak wysoka zawartość białka była na tyle obiecująca, że rozpoczęto liczne badania na wielu gatunkach ryb konsumpcyjnych. Rybom były podawane pasze zawierając od 1 do 100% spiruliny. Efekty były bardzo różne. U niektórych ryb, na przykład u tilapii nilowej (Oerochromis niloticus) i karpia (Cyprinus carpio), za-

obserwowano wyraźny wpływ tej algi na wzrost. Były jednak też ryby, na przykład sum afrykański (Clarias gariepinus), u których wysokie dawki spiruliny spowalniały wzrost. Na tej podstawie wysunięto tezę, że karpie czy tilapie, które w naturalnej diecie mają znaczny udział składników roślinnych są lepiej przystosowane do wykorzystania spiruliny, ze względu na posiadanie odpowiednich enzymów trawiennych.

NATURALNE BARWNIKI ZAWARTE W SPIRULINIE Spirulina poddana wnikliwym badaniom stopniowo ujawniała kolejne swoje tajemnice. Okazało się, że te spiralnie skręcone komórki są niezwykle zasobne w barwniki, między innymi chlorofil, beta-karoten, zeaksantynę, kantaksantynę, ksantofil i fikobyliny. Pod względem zawartości chlorofilu (0,8–1,5% suchej masy) spirulina zajmuje jedno z czołowych miejsc w przyrodzie. Bakteriostatyczne działanie tego zielonego barwnika oraz jego korzystny wpływ na organizm jest wykorzystywany w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym. Zawartość karotenoidów w suchej masie spiruliny oceniana jest na 0,5%. Dominuje beta-karoten (0,2–0,4 %) – to właśnie on jest odpowiedzialny za różowy kolor piór flamingów żywiących się spiruliną. Karotenoidy to niezbędny składnik diety ryb, przy czym nie chodzi tylko o intensyfikację ich ubarwienia, związki te pełnią również wiele istotnych funkcji fizjologicznych, między innymi pobudzają działanie systemu odpornościowego i odgrywają ważną rolę w procesie dojrzewania i rozrodu ryb.

Rola karotenoidów w organizmie ryb:

a Jako antyoksydanty karotenoidy chronią cenne składniki komórek, między innymi kwasy nukleinowe i tłuszczowe, przed niszczycielskim działaniem wolnych rodników. a Niektóre karotenoidy są przekształcane przez ryby w witaminę A, która odgrywa istotną rolę w procesie wzrostu i prawidłowym funkcjonowaniu skóry. a Zwiększają odporność na infekcje wirusowe, bakteryjne i grzybicze. a Korzystnie wpływają na rozmnażanie ryb. a Chronią skórę i ikrę przed działaniem promieniowania UV. a Intensyfikują wybarwienie ryb.

Ze względu na wysoką zawartość karotenoidów spirulina jest często wykorzystywana w żywieniu ryb zarówno konsumpcyjnych, jak i ozdobnych. Należy jednak pamiętać, że efekt wybarwiania zależeć będzie od gatunku ryby oraz częstotliwości przyjmowania pokarmu i dawki spiruliny. Gatunki mające zdolność do przekształcania b-karotenu lub zeaksantyny do astak-

Baseny do uprawy spiruliny

santyny będą wybarwiały się lepiej i szybciej w porównaniu do ryb, które nie mają takich zdolności. Pstrąg tęczowy potrzebował zaledwie 2,5% spiruliny, by znacząco wzrosła koncentracja barwników w jego skórze (24,98 µg/g suchej masy, w porównaniu do grupy kontrolnej 9,05 µg/g), natomiast u karpi koi wzmocnienie barw miało miejsce przy zawartości spiruliny w pokarmie wynoszącej 7,5%. Niebieskie zabarwienie pielęgnic Metriaclima lombardoi nabierało intensywności przy 20% spiruliny w podawanym pokarmie, podobne obserwacje poczyniono w przypadku Pseudotropheus acei, gdzie wzmocnieniu ulegał zarówno kolor niebieski, jak i żółty. Przykładem ryby, u której spirulina nie wpłynęła na poprawę ubarwienia, może być pagrus różowy (Pagrus pagrus), ryba konsumpcyjna, która nie posiada zdolności przekształcania b-karotenu do astaksantyny. Znaczącą grupą barwników spiruliny są również fikobyliny, do których należą między innymi niebieska fikocyjanina i allofikocyjanina oraz czerwona fikoerytryna. Ich funkcja polega na pochłanianiu zielonożółtego promieniowania słonecznego, którego nie pochłania chlorofil. Podobnie jak karotenoidy, mają one właściwości antyoksydacyjne, skutecznie chronią kwasy tłuszczowe i inne cenne związki przed wolnymi rodnikami.

NIENASYCONE KWASY TŁUSZCZOWE Do składników aktywnych spiruliny należą również nienasycone kwasy tłuszczowe. Spirulina zawiera duże ilości kwasu linolowego i gamma-linolenowego, które są prekursorami kwasu arachidonowego. To właśnie kwas arachidonowy pełni istotną rolę w formowaniu prostaglandyny, która pośredniczy w dojrzewaniu oocytów i owulacji. Jak ważne są te kwasy, okazało się w doświadczeniu, w którym gurami dwuplamisty (Trichopodus trichopterus) otrzymywał pokarm zawierający odpowiednio 2,5%, 5,0% i 10% spiruliny. Wyższa dawka spiruliny w pokarmie wpłynęła na skrócenie czasu do pierwszego tarła o ok. 12 dni w stosunku do

grupy kontrolnej. Pielęgnice Pseudotropheus acei, które otrzymywały zaledwie 2,5% spiruliny w karmie, wytworzyły istotnie więcej ikry w porównaniu do grupy kontrolnej. Pozytywny wpływ spiruliny na rozród niektórych gatunków ryb przypisuje się zawartym w niej składnikom, które wykorzystywane są w procesie rozrodczym. Należą do nich między innymi niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy C i E oraz karotenoidy.

WPŁYW SPIRULINY NA UKŁAD ODPORNOŚCIOWY W licznych badaniach z udziałem ryb konsumpcyjnych stwierdzono pozytywny wpływ spiruliny na układ odpornościowy ryb. Zawarte w niej składniki immunoaktywne stymulowały aktywność komórek prowadzących fagocytozę (komórek żernych), zwiększały produkcję lizozymu (białka, które rozkłada ścianę komórkową bakterii, jest ono jednym z mechanizmów odporności nieswoistej), wpływały na wzrost aktywności przeciwbakteryjnej śluzu ryb oraz zwiększały liczbę białych krwinek, których zadanie polega na ochronie organizmu przed bakteriami i wirusami.

CZY SPIRULINA JEST BEZPIECZNA? Wielu gatunkom sinic przypisuje się toksyczny wpływ na organizmy żywe. Spirulina jako przedstawiciel tej grupy organizmów również budziła wątpliwości, zwłaszcza że jako źródło białka i substancji leczniczych zaczęła być wykorzystywana na szeroką skalę w żywieniu ludzi. Wykonano wiele badań w celu rozwiania wątpliwości dotyczących jej toksyczności dla organizmów żywych. Badania dotyczyły różnych gatunków zwierząt, również ryb, niejednokrotnie prowadzono je na kilku generacjach. Ocenie podlegała ogólna kondycja zwierząt i ich rozrodczość. Przeprowadzano wnikliwe badania histopatologiczne. Nie stwierdzono toksycznego wpływu spiruliny na organizmy żywe, bez względu na wielkość stosowanej dawki. Pozytywne wyniki badań pozwalają stosować spirulinę na szeroką skalę zarówno w żywieniu zwierząt, jak i ludzi.

JAK WYBIERAĆ POKARM DLA RYB ZE SPIRULINĄ? W ofercie fi rmy Tropical znajduje się kilkanaście pokarmów dla ryb ozdobnych, których istotnym składnikiem jest spirulina. Oferujemy naszym klientom pokarmy płatkowane, granulowane, w formie pałeczek, pelletu i tabletek z zawartością spiruliny – od 6% do 36%.

POKARMY PŁATKOWANE ZE SPIRULINĄ Pokarmy płatkowane można wykorzystywać w żywieniu zarówno ryb pobierających pokarm z powierzchni wody, jak również z toni wodnej i dna akwarium. Wszystko zależy od sposobu, w jaki pokarm podamy. Płatki umieszczone na powierzchni wody będą się na niej utrzymywały przez dłuższą chwilę. Z kolei podane pod powierzchnię wody dosyć szybko zatoną. Pokarmy płatkowane są szczególnie zalecane dla ryb delikatnych, szczególnie narażonych na problemy z układem pokarmowym, gdyż są trawione szybciej i łatwiej niż pokarmy granulowane. Płatki świetnie się też sprawdzają w akwariach, w których ryby silnie konkurują o pokarm. Rozpływając się po całym akwarium,

płatki pozwalają na pobranie pokarmu również przez ryby stojące niżej w hierarchii czy po prostu bardziej płochliwe.

POKARMY GRANULOWANE ZE SPIRULINĄ Pokarmy granulowane to doskonałe rozwiązanie dla średnich i większych gatunków ryb, które preferują pobieranie pokarmu z toni wodnej lub dna akwarium. Minigranulat ze spiruliną jest idealny dla młodych ryb i małych gatunków. Specjalna technologia produkcji granulatów marki Tropical zapewnia bezpieczeństwo żywienia ryb. Granulaty pod wpływem wody tylko w bardzo niewielkim stopniu

W artykule wspominamy o:

zwiększają swoją objętość, dlatego nawet zjedzenie przez rybę większej porcji granulek nie prowadzi do pęcznienia pokarmu w przewodzie pokarmowym i w konsekwencji – do problemów trawiennych.

POKARMY ZE SPIRULINĄ DLA NARYBKU Każdy akwarysta, który próbował rozmnożyć swoje ryby, wie, jak trudno znaleźć akceptowany przez narybek drobny pokarm. Wychodząc naprzeciw potrzebom hobbystów, Tropical w swoje ofercie posiada pokarmy z dodatkiem spiruliny, które intensyfi kują wzrost i rozwój młodych ryb. Dla mniejszego narybku polecamy Microvit Spirulina, dla nieco starszego Super Spirulina Forte Mini Granulat.

Microvit Spirulina

Super Spirulina Forte Mini Granulat

POKARMY W FORMIE TABLETEK ZE SPIRULINĄ Pokarmy w formie tabletek to idealne rozwiązanie dla ryb pobierających pokarm z dna akwarium, gdyż duża grupa popularnych ryb dennych wymaga w swojej diecie pokarmów roślinnych. Warto zwrócić uwagę, że tabletki samoprzylepne pozwalają również na karmienie ryb młodych i posiadających niewielkie otwory gębowe. Przyklejone do szyby, dają akwarystom możliwość wnikliwej obserwacji ryb.

PODSUMOWANIE Korzystny wpływ spiruliny na organizmy żywe to efekt łącznego działania wszystkich jej składników. Spirulina w żywieniu ryb ozdobnych to nie tylko kolejny ciekawy i chętnie przez ryby zjadany składnik pokarmów gotowych, to również świadome oddziaływanie na kondycję ryb przy pomocy zawartych w spirulinie substancji. Regularne stosowanie pokarmów ze spiruliną sprawia, że barwy ryb stają się intensywniejsze, a wrażliwe, roślinożerne gatunki nie mają problemów trawiennych. Ogólna kondycja ryb i ich witalność utrzymywane są na najwyższym poziomie.

LITERATURA Chronakis I., Galatanu A., Nylander T., Lindman B. (2000), The behaviour of protein preparations from blue-green algae (Spirulina platensis strain Pacifi ca) at the air/water interfac, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 173(1–3), 181–192. Ciferri O. (1983), Spirulina the edible microorganism, Microbiologica Reviews, Dec, 551–578. Gouveia L., Rema P., Pereira O., Empis J. (2003), Colouring ornamental fi sh (Cyprinus carpio and Carassius auratus) with microalgal biomass, Aquaculture Nutrition, 9(2), 123–129. Gupta S.K., Jha A.K., Pal A.P., Venkateshwarlu G. (2007), Use of natural carotenoids for pigmentation in fi shes, Natural Product Radiance, 6(1), 46–49. Tang G., Suter P.M. (2011), Vitamin A, Nutrition, and Health Values of Algae: Spirulina, Chlorella, and Dunaliella, Journal of Pharmacy and Nutrition Sciences 1, 111–118. Zahira Y., Ehsan A., Afi fi Z., Masita M., Mohd S.T. (2014), An overviev: biomolecules from microalgae for animal feed and aquaculture, Journal of Biological Research, 21:6. Zhang F., Bon Man Y., Yin Mo W., Hung Wong M. (2019), Application of Spirulina in aquaculture: a review on wastewater treatment and fi sh growth, Reviews in Aquaculture, 1–18.