Povedlo se mi zase kousek sehnat :
Spirulina a chlorella
Jaký je mezi nimi základní rozdíl?
Laici obecně všechno drobné, zelené, co se vznáší ve vodě označují jako řasy. Je však mezi nimi z hlediska systematického i z hlediska jejich stavby buněk rozdíl. Právě struktura buněčné stěny určuje stravitelnost a využitelnost živin.
Spirulina je sladkovodní, vyskytuje se v jezerech tropického pásma s vysokým obsahem minerálních látek (zejména ve formě uhličitanů a hydrogen uhličitanů; jezerní voda má vysoké pH). Dříve byla označovaná jako sinice nebo modrozelená řasa, správněji řečeno je to cyanobakterie, která má i pro využití světelné energie fotosyntézou zvláštní druh chlorofylu. Není to řasa! Systematicky je řazena mezi Prokaryota, které nemají diferencované buněčné jádro. Pěstuje se uměle především v tropických a subtropických podmínkách.
Chlorella je sladkovodní řasa. Systematicky patří mezi mikrobiální Eukaryota, neboli organismy s pravým buněčným jádrem s jaderným obalem. Pěstuje se také uměle i v mírném pásmu.
Čím jsou zajímavé nebo výhodné?
Jsou to mikroorganismy, jejichž velikost se pohybuje kolem několika mikronů, čili několik tisícin milimetru. V každém tomto mikroorganismu probíhá v této velikosti kompletní velmi rychlý metabolismus, protože rostou velmi rychle, takže jejich buněčné vybavení je tomu uzpůsobeno. Každé tři hodiny se vytvoří 4 – 8 nových dceřiných buněk. Znamená to, že obsahují velké množství biologicky aktivních látek, které jsou funkční jak v metabolismu rostlin, tak i v metabolismu živočichů, a mohou pomáhat u živočichů, kde je rovněž intenzivní růst (např. plůdek ryb). Obsahují velké množství vitamínů, minerálních látek a nukleových kyselin, což je typické pro všechny rychle rostoucí mikroorganismy. V sušině je kolem 45 - 60% bílkovin, 10 - 20% sacharidů a 8 - 30% tuků, vláknina 6 – 25%, minerální látky a stopové prvky 6 – 9%, nukleové kyseliny 3 – 4%, CGF (definice níže) 17 – 20% (heterotrofní typ chlorelly). Tím se mimochodem dost blíží doporučovaným poměrům u ryb. Obsahy živin se mohu poněkud měnit podle způsobu kultivace a složení kultivačního média.
Co je to CGF?
Někdy se můžete setkat s pojmem CGF, neboli Chlorella Growth Factor (růstový faktor chlorelly). Je to v podstatě komerční označení obsahu buněk chlorelly, což je směs bílkovin, vitamínů, enzymů, peptidů, glykoproteinů atd. Obsah CGF je 2,5 x vyšší u heterotrofně pěstované řasy (s přídavkem glukózy jako nutné živiny při nedostatku světla). CGF je zajímavý tím, že obsahuje i některé blíže nespecifikované složky, které celkově podporují metabolismus a obnovu buněk, zvyšují imunitu, tvorbu bílých krvinek, zlepšují plodnost.
Podobné složení má i spirulina, mohl by se tedy používat i termín SGF, ale v praxi se nepoužívá. Spíše je to dáno tím, že firmy zpracovávající chlorellu nabízejí CGF jako koncentrovaný prášek, je to v filtrát buněčného obsahu zbavený celulózových buněčných stěn. Jeho cena je ale přibližně 5x vyšší než dezintegrované chlorelly, takže nemá příliš smysl jej takto oddělovat, pokud je mletá. U spiruliny se tento produkt asi nevyrábí, je to rovněž zbytečné. Pouze na okraj, podobným způsobem se zpracovávají i kvasnice a některé firmy nabízejí úžasné produkty využitelné i pro krmení akvarijních ryb. Ještě je nutno dodat, že tyto uváděné "růstové faktory" nemají nic společného s klasickými růstovými faktory živočišného původu (Growth Factors) uváděnými v biochemické literatuře. To je téma na jiný článek.
Začneme od podlahy, čili základní stravitelností
Pro použití ve výživě je v první řadě klíčová dostupnost živin, čili jak je schopen konzument využít obsah buněk těchto mikroorganismů. Hlavně jde o to, jak buněčná stěna brání tomu, aby obsah buňky byl přístupný pro trávicí enzymy v žaludku a tenkém střevě.
Spirulina je bakterie. Buněčné stěny jsou tvořeny polysacharidy, které v trávicí soustavě bobtnají a rozpouštějí se a obsah buněk je tedy dobře přístupný trávicím enzymům. Namodralá barva je kromě chlorofylu způsobena fykocyanem.
Chlorella je řasa. Buněčná stěna je tvořena celulózou, což je nerozpustný polysacharid, na který vyšší živočichové nemají trávicí enzym a je pro ně prakticky nestravitelná. Buněčný obsah není přístupný trávicím enzymům. Z běžně známých živočichů mají tento enzym celulázu pouze hlemýždi.
Z toho vyplývá, že běžně pěstovaná usušená spirulina je dobře využitelná. Naopak chlorella, pokud je pouze usušená, je stravitelná velmi špatně, v podstatě pouze v případě buněk poškozených během zpracování. Aby byl obsah buněk přístupný pro trávení, musí se chlorella dezintegrovat, neboli velmi jemně semlít. K tomu je nutný kuličkový mlýn, který se používá například k výrobě čokolády, aby byla jemná. Někteří výrobci takto mletou řasu dodávají. Některé ryby, zejména živící se seškrabáváním řas, dokáží trávit řasy poměrně dobře, ovšem je otázkou, zda spíše nevyužívají jako potravu vířníky, kteří jsou na řasách přisedlí a jsou mnohem lépe stravitelní.
Dalším kritériem použitelnosti je typ kultivace řasy
Papír unese všechno a tak v reklamě zejména na doplňky stravy sice není napsáno, že dotyčný výrobek za Vás uklidí, vyžehlí a odvede děti ze školky, ale určitě to potom budete dělat s radostí. Určitou kvalitu sušené spiruliny nebo chlorelly můžete poznat již na první pohled, lépe řečeno pravděpodobný způsob kultivace. Totiž spirulina i chlorella, pokud jsou kultivovány v optimálních podmínkách při dostatku světla (autotrofně), tak mají tmavě zelenou až modrozelenou barvu prášku. Tato kultivace se dá dělat pouze při silném slunečním svitu po dobu 11 hodin a delším. Autotrofní kultivace probíhá buďto na mírně nakloněných skleněných deskách, po kterých stéká velmi tenká vrstva vody (s roztokem živin) nebo ve vodě protékající systémem skleněných trubek umístěných například ve skleníku. Asi největší takováto evropská pěstírna chlorelly je v Německu a je zde instalováno 500 km skleněných trubek na ploše 1,2 ha. Kromě toho lze provádět kultivaci i klasicky v bazénech, ovšem zde intenzita osvětlení kultury silně klesá s hloubkou, což každý akvarista dobře zná, a získaný produkt je méně kvalitní. Také se dá pro laboratorní účely pěstovat na agaru.
Potom ještě existuje kultivace heterotrofní, která může probíhat i za špatných světelných podmínek, kdy ale musí být jako zdroj energie k základním živinám přidávána glukóza. Tento způsob výroby chlorelly mají firmy jako doplňkovou mimosezónní zimní výrobu kvůli udržení zaměstnanosti. Ovšem složení výsledného prášku je odlišné. Obsah základních živin, to je bílkovin, sacharidů a tuků je přibližně stejný až vyšší, ale výrazně nižší je obsah dalších biologicky aktivních látek, vznikajících působením světla, jako jsou karotenoidy atd. Také cena tohoto produktu je přibližně poloviční. Rozhodující pro laické odlišení je barva prášku. Takto v nedostatku světla pěstovaná levná chlorella je žlutá až velmi světle zelená, spirulina jde až do okrové barvy nebo hnědé. Spirulina je na světle závislejší než chlorella a nelze ji pěstovat až za takových podmínek jako heterotrofní chlorellu. Tyto levné produkty mají také kvalitu potravinářskou pro lidskou výživu, ale doporučují se spíše jako přídavek pro získávání základních živin a CGF. Dražší surovina se doporučuje pro lidskou výživu (doplňky stravy) nebo pro náročnější speciální krmiva hlavně jako zdroj přírodních karotenoidů.
Celkově je spirulina náročnější na podmínky pěstování z hlediska teploty a osvitu, tedy patří do teplejších oblastí. U obou typů ovlivňuje ekonomiku kultivace doba a intenzita slunečního svitu a také teplota, což jsou problematické podmínky v mírném pásmu.
Hygienická rizika produktů
Z hlediska hygienického (kontaminace z vnějšího prostředí) jsou nejrizikovější bazény, protože zejména pod širým nebem jsou oblíbeným místem vodních ptáků a hmyzu. Mnohem lépe na tom jsou deskové systémy, které bývají již ukryté ve sklenících nebo mohou být speciálně zakryty. Samozřejmě nejčistší kultura probíhá v trubicích, v extrémních případech by zde bylo možno dosáhnout i sterilní kultivaci.
Tmavě zelené autotrofní typy jsou někdy uváděny jako kvalitnější, světlé heterotrofní typy jako méně kvalitní. Není to zcela přesné stanovení. Spíše je to kvalita posuzovaná podle výše obsahu biologicky aktivních látek daných fotosyntézou a intenzitou osvětlení. Naopak vyšší obsah CGF je v heterotrofních produktech. Takže výraz "kvalitní" a "nekvalitní" nutno brát s rezervou, pro nutnou výživu nejmenších ryb s požadavkem co nejrychleji je dostat do potřebné velikosti se zdá být lepší heterotrofní kultivace na glukóze.
Někdy se uvádí, že chlorella je mírně toxická pro některé živočichy. Někteří odborníci, zabývající se chlorellou to odmítají. Každopádně chlorella by měla být krmena ve směsi, protože jakákoliv jednostranná dieta se může projevit negativně.
Také se nabízí spirulina nebo chlorella v kvalitě "bio", neboli s certifikovanou ekologickou produkcí. Je dražší než konvenční produkt bez ekologického certifikátu. Zejména v tomto případě naprosto nemá smysl ji kupovat, protože tady jde pouze o to, že výrobce má certifikaci na bioprodukci, ale technologie probíhá stejně a na stejném výrobní zařízení, při tomto druhu výroby se pesticidy a jiné nežádoucí chemikálie stejně nepoužívají.
Aminokyseliny rozhodují
Velmi důležitým kritériem použitelnosti spiruliny a chlorelly je posouzení kvality obsažených bílkovin, protože obsah ostatních živin, to je sacharidů a tuků je podobný a nehraje v posuzování tak významnou roli jako aminokyseliny.
Aminokyseliny jsou základní stavební kameny bílkovin. U všech živých organismu je typické, že každý druh si vytváří svoje typické zastoupení aminokyselin v bílkovinách. Čím více se složení aminokyselin v bílkovině stravy blíží bílkovině konzumenta, tím je bílkovina stravy efektivněji využita. V "otevřených stravovacích systémech" je na první pohled tento vliv méně znát. Otevřený systém je takový, kde konzument má k dispozici širší výběr zdrojů potravin a libovolně si z nich vybírá. Opakem jsou uzavřené stravovací systémy, typicky umělý odchov papoušků. Tam je používána jedna směs, která se rozmíchá s vodou a mládě se ní každé 2 hodiny krmí. Pokud je zde špatné zastoupení aminokyselin, mládě během dvou až tří dnů zahyne. Takový význam má správná skladba aminokyselin v potravě.
Kvalita bílkovin se tedy posuzuje podle zastoupení (procentického obsahu neboli vzájemných poměrů vůči sobě) jednotlivých esenciálních (nepostradatelných) aminokyselin. Podle toho, jak jsou jednotlivé aminokyseliny vyvážené v procentickém obsahu v bílkovině se určuje schopnost organismu vytvořit si vlastní bílkoviny z bílkovin ve stravě. Je to asi tak, jako když stavíte dům a potřebujete mít na stavbě ve správném poměru cihly, písek, vápno, cement. Pokud něco chybí nebo přebývá, tak se toho postaví méně nebo něco zbude k nepotřebě. Říká se tomu Rubnerův zákon limitní aminokyseliny, kde nejméně zastoupená esenciální aminokyselina určuje využití ostatních. Také se to někdy schematicky vyjadřuje nádobou (akváriem) s různou výškou jednotlivých stěn, kde nejnižší stěna určuje nejvyšší možnou hladinu tekutiny v nádobě. Tohle bude určitě akvaristům sympatické přirovnání. Kritérium zastoupení aminokyselin je velmi významné a je povinně posuzováno u komerčních krmiv pro tržní ryby, rozdíly v přírůstcích jsou běžně čtyřnásobné. Co to znamená v ekonomice využití nádrží je snad jasné. Proto je dost nepochopitelné hledisko pouze ceny krmiva, jímž se někteří řídí. Ušetří deset korun a prodělají stovku, zkrátka "nechci slevu zadarmo".
Z hlediska zastoupení aminokyselin je na tom výrazně lépe chlorella. V porovnání s potřebou pro výživu ryb spirulina v bílkovině obsahuje pouze 50% potřebného lysinu a dalším problémem je pouze 80% obsah sirných aminokyselin methioninu a cysteinu. Chlorella má obsah lysinu 70% a methionin a cystein jsou na 96% požadavku. Mimochodem to znamená, že pokud někdo u výrobce akvarijních krmiv dokáže spočítat ve směsi zastoupení aminokyselin, tak by měl doplňovat jiné bílkoviny s vysokým obsahem lysinu, nebo doplňovat čistý lysin. V praxi se vysoké dávky lysinu práškovými bílkovinnými surovinami doplňují dost špatně, protože lysin je termolabilní aminokyselina a tepelným zpracováním degraduje běžně o 30%. To znamená, že v živé chlorelle by měl obsah lysinu zcela vyhovovat (jenom je nedostupný, smůla). Ale také to znamená, že pokud někdo práškovou směs krmiva dále tepelně zpracuje klasickým sušením za tepla nebo extruzí (krmiva pro zahradní jezírka), tak se tím obsah lysinu ještě snižuje.
Slovníček základních pojmů:
Agar - gelotvorná látka z mořské řasy , oblíbená pro tvorbu umělých kultivačních médií.
Autotrofní - organismus živiny získává z anorganických látek, vody a vzduchu a přeměňuje je na látky organické.
Heterotrofní - organismus jako zdroj živin potřebuje látky organického původu.
Fykocyan - rostlinné barvivo podobné chlorofylu, nutné pro fotosyntézu spiruliny.
Celulóza - rostlinný polysacharid, nerozpustná vláknina, tvoří hlavní nosnou strukturu v rostlinných pletivech.
FAO - Food and Agriculture Organization, tj. Organizace OSN pro výživu a zemědělství
HCI - V připojení např. za názvem aminokyseliny to znamená "hydrochlorid". Obvykle to představuje rozpustnou formu.
CGF - Chlorella Growth Factor
SGF - Spirulina Growth Factor, v praxi se ale nepoužívá.
