Fikocyjanina to niebieskie białko z sinic, przede wszystkim ze spiruliny, w której stanowi kilkanaście procent suchej masy. W komórce algi zbiera światło dla fotosyntezy. Poza nią służy jako naturalny barwnik i jako składnik suplementów. Badania nad jej działaniem prowadzono głównie na zwierzętach i w hodowlach komórkowych.
Nazwa mówi dokładnie to, czym ta cząsteczka jest: phyco od alg, cyanin od koloru. Reszta tekstu odpowiada na cztery pytania, które Polacy zadają wyszukiwarce najczęściej: czym różni się od spiruliny, czy jest barwnikiem, co pokazały badania i kto nie powinien jej przyjmować.
Co to jest fikocyjanina i skąd pochodzi
Sinice żyją często w wodzie, do której światło czerwone nie dociera, bo pochłania je warstwa nad nimi. Chlorofil sam sobie z tym nie radzi, więc komórka zbudowała nad nim dodatkowe piętro: fikobilisom, zespół białek wyłapujących światło z zakresu, którego chlorofil nie używa. Fikocyjanina jest głównym białkiem tego zespołu i pochłania światło pomarańczowe oraz czerwone, dlatego sama wygląda na niebieską.
Maksimum pochłaniania fikocyjaniny leży przy około 620 nanometrach, czyli w świetle pomarańczowoczerwonym, a wzbudzona cząsteczka oddaje energię jako czerwona fluorescencja przy około 650 nanometrach. Ta fluorescencja jest zresztą powodem, dla którego oczyszczoną fikocyjaninę wykorzystuje się jako znacznik w cytometrii przepływowej, w laboratoriach diagnostycznych także w Polsce.
Barwę nadaje jej nie samo białko, tylko przyłączona do niego cząsteczka barwnika, fikocyjanobilina, chemicznie spokrewniona z bilirubiną. Stąd określenie biliproteina. W literaturze spotkasz zapis C-fikocyjanina: litera C oznacza pochodzenie z sinic (Cyanobacteria) i odróżnia ją od R-fikoerytryny z krasnorostów.
Praktycznie całe światowe wydobycie pochodzi z jednego gatunku, spiruliny, hodowanej w płytkich zbiornikach w klimacie ciepłym. Suchą biomasę ekstrahuje się wodą, bo fikocyjanina jest białkiem dobrze rozpuszczalnym, i zagęszcza. Im czystszy preparat, tym intensywniejszy kolor i tym wyższa cena.
Czym różni się fikocyjanina od spiruliny
To pytanie pada w wyszukiwarce bardzo często i odpowiedź jest prosta: spirulina to cała alga, fikocyjanina to jedno z jej białek. Sucha masa spiruliny składa się w 60 do 70 procent z białka, co czyni ją jednym z najbogatszych w białko surowców spożywczych. Sama fikocyjanina stanowi z tego 10 do 20 procent suchej masy, zależnie od szczepu, oświetlenia i sposobu suszenia.
Przełóż to na łyżeczkę. W 10 gramach suszonej spiruliny mieści się mniej więcej 6 do 7 gramów białka ogółem i od 1 do 2 gramów samej fikocyjaniny. Tyle właśnie kupujesz, sięgając po proszek zamiast po ekstrakt.
Te dwie liczby wyjaśniają rynek. Producent, który sprzedaje ekstrakt, musi zużyć kilka gramów algi na gram gotowego preparatu, a przy tym pozbyć się reszty białka. Stąd różnica ceny sięgająca rzędu wielkości i stąd deklaracje procentowej zawartości na opakowaniach, których nikt zwykle nie sprawdza.
Spirulina w proszku
Cała biomasa: białko, barwniki, witaminy, minerały, kwasy tłuszczowe. Ciemnozielona, o wyraźnym smaku. Najtańsza forma.
Ekstrakt fikocyjaniny
Wodny wyciąg zagęszczony do jednego białka. Intensywnie niebieski, prawie bez smaku. Kilkakrotnie droższy w przeliczeniu na gram.
Fikocyjanina wysokiej czystości
Klasa stosowana w analityce i diagnostyce, gdzie liczy się fluorescencja. Do celów spożywczych praktycznie nieużywana ze względu na koszt.
Wybierając ekstrakt, dostajesz więcej fikocyjaniny i mniej wszystkiego innego. Jeśli interesuje cię kolor albo sam ten związek, to ma sens. Jeśli szukasz odżywczej wartości algi, tracisz jej większość.
Czy fikocyjanina jest barwnikiem i dlaczego nie ma numeru E
Jest barwnikiem w sensie potocznym i chemicznym, ale nie w sensie prawnym. W Unii Europejskiej dodatki do żywności mają numery E i własny wykaz. Koncentrat spiruliny otrzymywany fizycznie, bez selektywnej ekstrakcji samego barwnika, traktuje się natomiast jako żywność barwiącą, czyli zwykły składnik żywności. Żywność barwiąca numeru E nie dostaje.
Konsekwencję zobaczysz na etykiecie. Na opakowaniu niebieskich lodów, żelków albo napoju znajdziesz w składzie „koncentrat ze spiruliny” albo „spirulina”, a nie symbol z literą E. To nie znaczy, że produkt jest niebarwiony. Znaczy, że barwi go składnik żywnościowy, a nie dodatek.
Ta różnica ma też stronę praktyczną dla producenta. Dodatki do żywności podlegają ustalonym maksymalnym poziomom stosowania, żywność barwiąca podlega ogólnym zasadom prawa żywnościowego. Dla ciebie jako kupującego wniosek jest jeden: brak numeru E na opakowaniu nie oznacza, że produkt nie jest barwiony.
Co pokazały badania i na jakim modelu
Literatura o fikocyjaninie jest obszerna, ale trzeba czytać ją z jedną poprawką: prawie wszystko, co się w niej znajduje, wykonano na szczurach, myszach albo w hodowlach komórkowych. Poniższa tabela porządkuje prace cytowane najczęściej.
| Praca | Model | Co zmierzono |
|---|---|---|
| Bhat i Madyastha 2000 | In vitro i model zwierzęcy | Wygaszanie rodników nadtlenkowych, ochrona lipidów przed peroksydacją |
| Reddy 2000 | Układ enzymatyczny in vitro | Wybiórcze hamowanie cyklooksygenazy 2, przy znacznie słabszym wpływie na cyklooksygenazę 1 |
| Romay 2003 | Przegląd prac zwierzęcych i komórkowych | Działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne i neuroprotekcyjne w modelach |
| Fernández-Rojas 2014 | Przegląd | Zestawienie właściwości nutraceutycznych, ochrona nerek i wątroby w modelach zwierzęcych |
| Rahnama 2023 | Człowiek, metaanaliza 20 badań, 1076 osób | Wpływ suplementacji spiruliną na lipidogram |
Wynik z pracy Reddy zasługuje na komentarz, bo bywa nadinterpretowany. Wybiórcze hamowanie cyklooksygenazy 2 to mechanizm, na którym opiera się cała grupa leków przeciwzapalnych. Zmierzono je jednak w układzie enzymatycznym, w probówce, a nie u człowieka po zjedzeniu kapsułki. Odległość między tymi dwiema sytuacjami jest bardzo duża i obejmuje między innymi pytanie, czy białko w ogóle przetrwa trawienie.
Ta sama uwaga dotyczy zresztą całej listy. Fikocyjanina jest białkiem o masie kilkudziesięciu kilodaltonów, więc w żołądku spotyka pepsynę i kwas solny dokładnie tak samo jak białko z jajka, i z tego samego powodu nie działa po połknięciu dysmutaza ponadtlenkowa. Do krwi trafiają peptydy i aminokwasy, nie cała cząsteczka z przyłączonym barwnikiem. Część autorów przeglądów zwraca uwagę, że aktywność biologiczną mogą zachowywać niektóre produkty jej trawienia, ale jest to hipoteza, a nie wynik pomiaru u człowieka. Kiedy więc czytasz o hamowaniu cyklooksygenazy, pamiętaj, że dotyczy ono cząsteczki, która w probówce była w całości, a w twoim jelicie w całości nie będzie.
Co wiadomo z badań z udziałem ludzi
Badań klinicznych nad samą izolowaną fikocyjaniną jest bardzo niewiele. Jest za to sporo badań nad spiruliną jako całością, a najlepszym ich podsumowaniem jest metaanaliza opublikowana w 2023 roku w „Pharmacological Research”.
tyle objęła metaanaliza randomizowanych badań nad wpływem spiruliny na lipidogram; stwierdzono obniżenie cholesterolu LDL, cholesterolu całkowitego i triglicerydów oraz niewielki wzrost cholesterolu HDL
Rahnama I. i wsp., Pharmacological Research 2023, przegląd z oceną jakości GRADE
Liczby warto znać dokładnie. Dla cholesterolu LDL, cholesterolu całkowitego i triglicerydów standaryzowana różnica średnich wyniosła po minus 0,6, przy 95-procentowym przedziale ufności od minus 0,9 do minus 0,2. Dla cholesterolu HDL było to plus 0,3, przy przedziale od 0,0 do 0,6. Analiza objęła 20 badań w 23 ramionach.
Trzy zastrzeżenia, których w opisach produktów nie znajdziesz. Po pierwsze, to badania nad spiruliną, nie nad fikocyjaniną, więc nie wiadomo, która część algi odpowiada za wynik. Po drugie, wzrost cholesterolu HDL był na granicy istotności, a dolna granica przedziału ufności dotykała zera. Po trzecie, autorzy sami oceniali jakość dowodów według skali GRADE, co oznacza, że sami widzieli jej ograniczenia.
Uczciwe podsumowanie brzmi więc tak: spirulina ma u ludzi umiarkowane, powtarzalne działanie na profil lipidowy, a fikocyjanina ma bogatą literaturę przedkliniczną i prawie żadną kliniczną.
Dlaczego niebieski kolor znika
Fikocyjanina jest białkiem, a białka denaturują. W praktyce oznacza to, że intensywna barwa jest wskaźnikiem stanu preparatu, i to najprostszym, jaki masz do dyspozycji.
Co niszczy fikocyjaninę
Temperatura
Ogrzewanie powyżej kilkudziesięciu stopni rozwija strukturę białka i barwa blaknie. Dlatego niebieskiego proszku nie dodaje się do gorących napojów ani nie piecze.
Światło
Ekspozycja na światło, zwłaszcza słoneczne, rozkłada przyłączony barwnik. Stąd ciemne opakowania i zalecenie przechowywania bez dostępu światła.
Kwaśne środowisko
Przy niskim pH białko wytrąca się i traci kolor. To ogranicza zastosowanie w napojach owocowych i kwaśnych żelkach.
Czas i wilgoć
Proszek pochłania wilgoć, a wraz z nią przyspiesza utrata barwy. Zblaknięty, szarozielony proszek to preparat po terminie przydatności.
Jeśli kupujesz ekstrakt, oceniaj go po kolorze i po tym, jak jest zapakowany. Intensywnie niebieski proszek w nieprzezroczystym słoiku mówi więcej niż deklaracja procentowej zawartości na froncie opakowania.
Kto nie powinien brać spiruliny
To najczęstsze pytanie dodatkowe przy tym temacie i warto na nie odpowiedzieć konkretnie, bo krążą tu zarówno straszaki, jak i przemilczenia.
Fenyloketonuria. Spirulina jest bardzo bogata w białko, a więc i w fenyloalaninę. Osoby z fenyloketonurią, wykrywaną w Polsce w badaniu przesiewowym noworodków, muszą ten aminokwas egzogenny ściśle ograniczać. To przeciwwskazanie bezwzględne i producenci mają obowiązek podawać zawartość białka.
Leczenie przeciwzakrzepowe antagonistami witaminy K. Spirulina zawiera witaminę K, która działa przeciwstawnie do acenokumarolu i warfaryny. Nie znaczy to, że jej nie wolno, tylko że nie należy zmieniać spożycia z dnia na dzień bez kontroli wskaźnika INR. Porozmawiaj o tym z lekarzem prowadzącym.
Choroby autoimmunologiczne. Ostrożność wynika z modeli pokazujących pobudzenie odpowiedzi odpornościowej. To przesłanka teoretyczna, nie wynik badania klinicznego, i tak należy ją traktować.
Hemochromatoza i przeładowanie żelazem. Alga zawiera dużo żelaza, co przy tych rozpoznaniach jest wadą, a nie zaletą.
Osobna sprawa to zanieczyszczenia, i tu warto uporządkować powszechne nieporozumienie. Heussner i współpracownicy przebadali w 2012 roku trzynaście preparatów algowych z rynku niemieckiego pod kątem mikrocystyn i innych toksyn sinicowych. Dodatnie okazały się wyłącznie produkty z Aphanizomenon flos-aquae, czyli innej sinicy, zbieranej ze zbiorników naturalnych. 5 spośród tych preparatów pochodziło z wcześniejszego badania rynkowego i przebadano je powtórnie, co pozwoliło porównać wyniki w czasie. Żaden produkt ze spiruliny nie zawierał mikrocystyn. W próbkach dodatnich stwierdzone stężenia nie przekraczały 1 mikrograma równoważników mikrocystyny-LR na gram suchej masy. Spirulinę hoduje się w kontrolowanych zbiornikach, a Aphanizomenon zbiera się z jezior, i to jest właśnie różnica.
Nie znaczy to, że spirulina jest z definicji czysta. Znaczy, że ryzyko zależy od sposobu pozyskania surowca, a nie od tego, że produkt jest algą. Przy zakupie sensowne jest pytanie o kraj hodowli i o badania partii, a nie ogólne unikanie sinic.
Co wolno napisać na etykiecie
Ani fikocyjanina, ani spirulina nie mają w Unii Europejskiej dopuszczonego oświadczenia zdrowotnego. Producent nie może więc napisać, że preparat wzmacnia odporność, oczyszcza organizm ani działa przeciwzapalnie, choćby literatura przedkliniczna sugerowała mechanizm.
Legalnie na opakowaniu pojawiają się zwykle oświadczenia dla witamin i minerałów dodanych osobno albo obecnych w ilości istotnej: żelazo przyczynia się do zmniejszenia uczucia zmęczenia, witamina B12 pomaga w prawidłowym funkcjonowaniu układu odpornościowego. Zdanie odnosi się wtedy do składnika, nie do algi.
Praktyczny wniosek na koniec. Fikocyjanina jest ciekawą cząsteczką, z dobrze opisaną biochemią i bardzo skromnymi dowodami u człowieka. Jako naturalny barwnik sprawdza się świetnie i to jest jej najlepiej udokumentowane zastosowanie. Jeśli szukasz wsparcia przy przewlekłym stanie zapalnym, o wiele więcej danych klinicznych ma kurkumina o potwierdzonej przyswajalności, a przy bólu stawów o podłożu zwyrodnieniowym formuła pomyślana pod chorobę zwyrodnieniową.
Co to jest fikocyjanina?
Niebieskie białko z sinic, należące do biliprotein. W komórce algi wchodzi w skład fikobilisomu i zbiera światło pomarańczowe oraz czerwone dla fotosyntezy. Barwę nadaje mu przyłączona fikocyjanobilina, cząsteczka spokrewniona z bilirubiną.
Jaka jest różnica między spiruliną a fikocyjaniną?
Spirulina to cała alga, fikocyjanina to jedno z jej białek, stanowiące kilkanaście procent suchej masy. Ekstrakt fikocyjaniny zawiera więcej tego związku i znacznie mniej wszystkiego innego: białek, witamin, minerałów i kwasów tłuszczowych obecnych w całej biomasie.
Jakim barwnikiem jest fikocyjanina?
Naturalnym barwnikiem niebieskim. W Unii Europejskiej koncentrat spiruliny otrzymywany fizycznie traktuje się jako żywność barwiącą, czyli składnik żywności, a nie jako dodatek do żywności, dlatego nie ma numeru E. Na etykiecie zobaczysz „koncentrat ze spiruliny” w składzie.
Kto nie powinien brać spiruliny?
Osoby z fenyloketonurią, ze względu na wysoką zawartość fenyloalaniny. Ostrożności wymagają osoby przyjmujące antagonistów witaminy K, takich jak acenokumarol, z uwagi na zawartość witaminy K w aldze, oraz osoby z hemochromatozą, ze względu na żelazo. Przy chorobach autoimmunologicznych zaleca się ostrożność na podstawie przesłanek teoretycznych.
Czy spirulina zawiera mikrocystyny?
W badaniu Heussnera z 2012 roku, obejmującym trzynaście preparatów algowych z rynku niemieckiego, mikrocystyny wykryto wyłącznie w produktach z sinicy Aphanizomenon flos-aquae, zbieranej ze zbiorników naturalnych. Produkty ze spiruliny, hodowanej w kontrolowanych zbiornikach, były pod tym względem czyste.
Czy fikocyjanina działa przeciwzapalnie?
W układzie enzymatycznym in vitro wybiórczo hamowała cyklooksygenazę 2, a w modelach zwierzęcych opisano działanie przeciwzapalne i przeciwutleniające. Nie przeprowadzono badania klinicznego, które potwierdziłoby to u człowieka, i żadne oświadczenie zdrowotne dla fikocyjaniny nie zostało w Unii dopuszczone.
Dlaczego fikocyjanina traci kolor?
Bo jest białkiem i denaturuje. Rozkładają ją temperatura, światło, kwaśne środowisko i wilgoć. Zblaknięty, szarozielony proszek oznacza preparat zniszczony albo przeterminowany, dlatego nie dodaje się jej do gorących napojów i przechowuje w nieprzezroczystym opakowaniu.
Źródła
Romay C., González R., Ledón N., Remírez D., Rimbau V. C-Phycocyanin: A Biliprotein with Antioxidant, Anti-Inflammatory and Neuroprotective Effects. Current Protein and Peptide Science, 2003. DOI: 10.2174/1389203033487216
Reddy C.M., Bhat V.B., Kiranmai G., Reddy M.N., Reddanna P., Madyastha K.M. Selective Inhibition of Cyclooxygenase-2 by C-Phycocyanin, a Biliprotein from Spirulina platensis. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2000. DOI: 10.1006/bbrc.2000.3725
Bhat V.B., Madyastha K.M. C-Phycocyanin: A Potent Peroxyl Radical Scavenger in Vivo and in Vitro. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2000. DOI: 10.1006/bbrc.2000.3270
Fernández-Rojas B., Hernández-Juárez J., Pedraza-Chaverri J. Nutraceutical properties of phycocyanin. Journal of Functional Foods, 2014. DOI: 10.1016/j.jff.2014.10.011
Heussner A.H., Mazija L., Fastner J., Dietrich D.R. Toxin content and cytotoxicity of algal dietary supplements. Toxicology and Applied Pharmacology, 2012. DOI: 10.1016/j.taap.2012.10.005
Rahnama I., Arabi S.M., Chambari M., Bahrami L.S., Hadi V., Mirghazanfari S.M., Rizzo M., Hadi S. The effect of Spirulina supplementation on lipid profile: GRADE-assessed systematic review and dose-response meta-analysis of data from randomized controlled trials. Pharmacological Research, 2023. DOI: 10.1016/j.phrs.2023.106802
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 w sprawie dodatków do żywności, przepisy o żywności barwiącej.
