морская водоросль саргасс

Саргассум: характеристика необычной морской водоросли

Полезные растения

Саргассум — большая, желтовато-коричневая, оливково-коричневая морская водоросль, которую легко отличить от других своими маленькими сферическими поплавками пузырями. Она растет на скалах или других твердых предметах, крепиться с помощью стаут (Holdfast). Нижняя часть стебля, которая находиться чуть выше фиксаторного аппарата, иногда делится на несколько основных стеблей и выделяет несколько плоских, как лезвие, листьев длиной до 10 см.

Семейство: Sargassaceae

Род: Sargassum

Порода: muticum

Выше основного стебля ветви неоднократно делятся, формируя густое растение с максимальной длиной около 10 м. На ветвях находятся маленькие листья, булавовидные репродуктивные органы, а также сферические пузыри. Листья зубчатые (напоминают листья падуба) длиной до 2 см. Половые органы длиной около 1 см и 1 — 2 мм в диаметре. Поплавковые пузыри — это заполненные газом сферы до 3 мм в диаметре, встречаются сами по отдельности или в кластерах.

Высота водоросли может достигать 2 м, считая от фиксаторного аппарата и до самого крайнего кончика стебля. Установлено, что саргассум обитает в пределах низкой приливной и верхней сублиторали. Обычно находиться на глубине 2 — 3 м, но есть и исключения.

Саргассум – необычная бурая водоросль

В частях ареала тихоокеанского побережья северной Британской Колумбии и южной Калифорнии саргассум растет на глубине примерно до 2 м и ограничен низкими приливными и мелководными участками в заливе Сан-Франциско. Однако в этой же южной Калифорнии водоросль часто встречают на глубине 4 — 8 м, и даже до 24 м, хотя глубже 15 м саргасс крепиться к малым породам и разрушаются его поплавковые мочевые пузыри.

В Англии водоросль растет на глубине до 6 — 8 м, и до 25 м во Франции. Обычно, водоросль крепиться к скалам, плавучим докам, устричным раковинам, асцидиям и другим разнообразным морским водорослям, их часто встречают на берегах.

Для саргассовых водорослей необходима соленость воды 7 — 34 промилле и температура 10 — 30 ° С, но в одной лаборатории доказали, что они быстрее растут при более высоких температурах до 25 ° C, скорость фотосинтеза выше при 15 — 20 ° C, а молодые растения лучше растут при 20 ° C.

Саргассум вырастает до 1 — 2 м в длину в Японии, 3 — 4 м в Средиземном море и до 10 м в Атлантической Франции. На тихоокеанском побережье водоросль вырастает до 2 м в длину, но в южной Калифорнии они крупнее в среднем до 3 — 4 м, а иногда до 10 м.

У водоросли есть как мужские, так и женские половые органы, они растут вблизи внешних концов ветвей в средней части растения. Растение высотой 2 м производит от 100 миллионов до 1 миллиарда эмбрионов, которые в лабораторных условиях прикрепляются к объекту всего за несколько минут после высвобождения.

Некоторые эмбрионы выпускаются еще когда ветви окончательно не закреплены к стволу. Другие остаются в репродуктивных органах и поддерживают поплавки пузыри, которые могут разноситься течением. Эмбрионы могут выживать на плаву до 3-х месяцев и инициировать новые группы водорослей.что такое саргассовые водоросли

Соревнование с другими водорослями

Существует мнение, что саргассум вытесняет некоторые виды водорослей и морской травы путем затемнения и уменьшения уровня освещенности. В Великобритании он стал доминирующим видом на некоторых участках, где он конкурирует с цистозирой и ламинарией фукуса. Он вытеснил из морских водорослей ламинарию Saccharina и зостера на французском побережье Атлантического океана, конкурирует с местными водорослях в Венецианской лагуне. В некоторых местах Британской Колумбии он заменил родную зостера.

Саргасс служит в качестве укрытия для некоторых животных, например, в южной Калифорнии подсчитали, что в водорослях длиной 5 м проходит в среднем 3000 животных, в том числе фораминиферы, гидроиды, плоские черви, многощетинковые черви, пиявки, улитки, остракоды, изоподы, гаммариды и амфиподы, креветки, крабы и мшанки. В то время как в южной Англии обнаружено 80 видов животных, 52 вида морских водорослей и 9 грибов, которые живут, или крепятся к саргассовым водорослям, в том числе некоторые небольшие трубчатые черви.

Саргассум иногда обрастает гребные винты, водные пути и пристани. Когда он отделяется, он образует крупные плавающие маты. Кроме того, он вредит рыбакам, когда цепляется и обрастает вокруг рыболовных сетей.

В южной Англии прилагают энергичные усилия для искоренения саргасса сразу же после его открытия, как вручную, так и с помощью тракторов с прикрепленными боронами или другим оборудованием. С 1973 по 1976 гг было уничтожено более 480 тонн водоросли. Большинство областей берегов успешно очищают каждый год, но это почти неизменно сопровождается возобновлением роста в следующем году. Большие усилия для искоренения водоросли прилагают в Ирландии. Такие методы, как траление, резка и всасывание не увенчались успехом, а гербициды, которые требуют применения больших доз, не действуют избирательно, убивая и другие морские водоросли.

История распространения

Саргассум мутикум был ввезен в Пьюджет-Саунд на западном побережье Северной Америки в середине двадцатого века, по-видимому, с партиями японских гигантских устриц Crassostrea для пополнения запасов своих видов устриц. Некоторые образцы  водоросли присутствовали в Британской Колумбии еще в 1944 году. Вскоре они устойчиво распространились на юг и были зарегистрированы в Гумбольдте, Калифорнии в 1945 году, а затем их впервые наблюдали на острове Санта-Каталина в 1970 году. Быстро в течение следующего года водоросль достигла Оранж и Сан-Диего. В Мексике саргассум появился в 1973 году, затем распространился вдоль побережья Нижней Калифорнии. На севере саргасс появился на острове Принца Уэльского возле Аляски.

Первые прикрепленные растения саргассум нашли в Великобритании в начале 1973 года на защищенном берегу в лагунах Бембридж и Хэмпшир. К 1980 году эти бурые водоросли достигли Плимута, Девона, Суссекса и распространились на расстояние более 300 км. Растения обнаружили на Нормандских островах в 1982 году и в северной части Корнуолла в 1991 году. Считается, что саргассум впервые заселил Ирландию в начале 1990-х годов и пошел по всему побережью, колонизируя юго-запад Уэльса в 1997 г., Шотландию в 2004г и графство Донегол в 2006 году.

Саргасс впервые нашли на юго-западе Нидерландов в 1980 г., на северо-западе Дании в 1984 г. и в настоящее время он доминирует над водорослями в водах не менее 6 м в глубину в этих областях. В Норвегии водоросли были еще с 1988 г., впоследствии распространились на север до Бергена к 1993 г. и Бельгии в 1999 г .

На Гавайях саргассум нашли прикрепленным к корпусу баржи недалеко от Перл-Харбор в декабре 1999 года, вскоре после того, как баржа прибыла на буксире из Сан-Диего (штат Калифорния).

Скорость распространения саргасса вдоль северо-западного американского побережья была оценена примерно в 60 км/год, на английском южном побережье около 30 км/год и в северо-восточной Атлантике около 70 км/год. В Ирландии по оценкам скорость распространения в пределах одной бухты 2 — 3 км/год, а вдоль береговой линии около 54 км/год. В Дании идет распространение с запада на восток со скоростью от 15 до 17 км/год.

Место обитания

Родное место обитания для саргассума – это Япония, Китай и Корея, но сейчас водоросль растет и на тихоокеанском побережье Северной Америки и Западной Европы. На западном побережье Северной Америки — от юго-востока Аляски до Мексики, а в Европе -на атлантическом побережье от Норвегии до Португалии, вдоль южного побережья Англии между Плимутом и Истборном, вокруг побережья Ирландии, а также в нескольких местах в Средиземное море.описание водоросли саргассум

Физиология водоросли

Диапазон периода созревания саргассума от зимы до начала лета. В европейских водах наблюдается сильная сезонность. В северных водах бурный рост водоросли происходит с мая по июль, в этот период и наступает максимальная фертильность. В Средиземноморье зарождение начинается в сентябре-октябре со значительным вегетативным ростом в течение зимы в высоту более 3 м. Листья опадают в июне-июле, после чего наступает так называемый период покоя. Более короткий период роста и размножения и более длительный период покоя наблюдается при высоких и мощных приливах.

За всю многолетнюю историю жизни саргассума из года в год изменяется численность, плотность и видимый покров водорослей. В Дании, например, покров в среднем изменяется у 5% в осенне-зимний период, а в середине лета до 25%.

В Калифорнии находят репродуктивные растения в течение всего года. Максимальное репродуктивное развитие происходит в конце весны и в начале лета (май-июль) и минимум в зимний период (с декабря по март). В Европе сосуды обычно развиваются на боковых ветвях весной и ухудшаются в конце лета или начале осени. В Британии зрелость водоросли наступает в период с мая по сентябрь, что соответствует периоду высоких температур морской воды.

Саргассум содержит фенольные соединения, которые максимальны в течение репродуктивного периода, из-за чего выдвинули гипотезу о том, что они обеспечивают максимальную защиту плодородных сосудов от погибели и солнечной радиации.

Преимущества саргассума:

  • Эта водоросль может быть источником пищи, домом и кровом для удивительного разнообразия морских жителей (растений, креветок, крабов, птиц, рыб, черепах и даже китов).
  • Черепахи используют саргассум как коврик, по которому легко передвигаться. По крайней мере, пять видов морских черепах, которые проходят через Атлантику используют эти водоросли, например, болван, зеленая черепаха и бисса.
  • Рыболовы часто ловят крупную рыбу в этой водоросли.
  • На берегу эта водоросль — источник пищи для крабов, насекомых и множества крошечных существ.
  • Вносит свой вклад в стимулирование роста других растений за счет своих питательных веществ.
  • Есть потенциал в медицинской и фармацевтических областях.
  • Служит в качестве биотоплива.
  • В сельском хозяйстве водоросль используют в качестве источника нитратов и калийных удобрений.
  • Очищает сточные воды. Клеточные стенки саргассума содержат альгинаты и фукоидан. Объединение обеих молекул образует большую молекулу, которая исполняет роль флокулянта. Эта молекула помогает поймать органические вещества, присутствующие в сточных водах. Флокулянт богатый белками и микроэлементами является биологическим веществом, а значит безопасным.
  • Саргассум способен сделать биосорбцию тяжелых металлов, таких как кадмий, хлорофенольные соединения и никель.
  • Саргассовые водоросли богаты на антиоксидантные соединения, например, фенольные соединения (катехины, танины, кверцетин), некоторые пигменты (фукоксантин) и витамины С, К, Е в форме альфа-токоферола и гамма-токоферола. Области применения возможны в фармацевтике, косметике и полей для здоровья благодаря антиоксидантной активности этих молекул.

Недостатки водоросли:

  • Временами саргассум неприглядный, часто его сопровождает морской мусор.
  • Неприятный запах при разложении водоросли.
  • Собирает плавающий мусор, который может представлять угрозу здоровью человека и экологический риск.
  • Слишком много саргасса уже помеха для гнездования для морских черепах, ведь они путаются в нем. Кроме того, труднее контролировать следы черепах.
  • Негативно влияет на туризм, особенно когда волны выбрасывают водоросли на берег.
  • Разлагаясь в воде, способствует размножению вредных бактерий и микробов, которые приводят к серьезному раздражению кожи при контакте.
  • Способствует эрозии пляжей.
  • Рост на поверхности воды затрудняет движение лодок.
  • Уменьшает пространство и проникновение света к морскому дну для других морских водорослей и жителей.
  • Захватывает некоторые питательные вещества, например, фитопланктон.
  • Крепится к раковинам устриц, при этом создавая проблемы в сельском хозяйстве за счет увеличения ручной работы для удаления этих водорослей.

Сейчас саргассум не часто используется в медицине, хотя его потенциал до конца еще не известен, некоторые исследования уже доказали его биологическую активность как обезболивающего, противовоспалительного, антиоксидантного, нейропротективного, антимикробного, противоопухолевого, фибринолитического, иммуно-модулирующего, антикоагулянтного, гепатопротекторного и антивирусного средства.

Среди морских организмов, саргассовые водоросли являются богатыми источниками биологически активных соединений с различной биологической активностью. Бурые водоросли преимущественно коричневого цвета из-за присутствия каротиноида фукоксантина.

Терапевтический потенциал и полезные свойства саргассума

Можно с уверенностью сказать, что саргасс встречается на всех тропических и субтропических районах мира, в нем содержатся метаболиты структурных классов, таких как терпеноиды, полисахариды, полифенолы, саргахроменол (sargachromenol), пластохиноны (plastoquinones), стероиды, триглицериды и т.д.,

1) Антиоксидантная активность

Антиоксиданты оказывают положительное влияние на здоровье человека, так как защищают организм человека от окислительного стресса. Антиоксидантная активность саргассовых водорослей, возможно, связана с высоким уровнем общего количества фенольных соединений. Водный экстракт саргасса подавляет активность перекисного окисления липидов и поглощающую активность супероксид радикалов.

2) Антикоагулянтная активность

Нарушения в свертывании крови приводят к повышенному риску кровоизлияния или тромбозу. Антикоагулянты представляют собой вещества, которые снижают свертывание. С саргассума выделили фукозу, содержащую сульфированный полисахарид, который действует в качестве антикоагулянта.

3) Ингибирующая активность

Ингибирование ацетилхолинэстеразы (АХЭ) — фермента, который катализирует распад ацетилхолина может быть одним из наиболее реалистичных подходов к симптоматическому лечению некоторых заболеваний, например, деменции, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, миастении. Известно, что метанольный экстракт саргассум показал сильное торможение ацетилхолинэстеразы.

4) Противораковая и цитотоксическая активность

Водный экстракт саргасса показал достаточную противоопухолевую активность в отношении репликации опухолевых клеток. Наиболее высокая активность наблюдается в концентрациях 500 мкг/мл и 400 мкг/мл экстракта. Полисахариды из саргассовых водорослей тоже показали значительную противоопухолевую активность как в пробирке, так и в естественных условиях, а также улучшение иммунной функции при лечении опухолей у мышей. Полисахарид, выделенный из Sargassum latifolium, показал селективную цитотоксическую активность против лимфобластного лейкоза.

5) Противовирусная активность

Три пластохиноны, выделенные из Sargassum micracanthum, ингибируют вирус кори. Сульфатный полисахарид и фукоидан, полученные из саргассовых водорослей показали активность в отношении вируса простого герпеса 1 типа.

6) Жаропонижающая, болеутоляющая и противовоспалительная активность

Экстракт саргассум, собранный во время зимнего сезона, наиболее эффективный (86,7%) в снижении каррагинан-индуцированного отека у крыс при дозе 100 мг/кг, по сравнению с эталонными препаратами аспирина (79,4%) и ибупрофена (57,3%). Дихлорметановый экстракт саргасса ингибирует воспалительный отек уха у мышей на 79,1%. Этаноловый экстракт саргассум ингибирует отек на 72,1% (убирает эритему).

7) Нейропротективная активность

Нейротрофический фактор — фактор роста нервов (ФРН), является принципиально важным для дифференциации, выживания за счет стимулирования роста невритов в нервных клетках. Снижение уровня ФРН в головном мозге, в конечном счете, вызывает старение и нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера. Кроме того, многочисленные эксперименты на животных показали, что введение ФРН значительно улучшает нейронную дегенерацию в коре головного мозга крыс и гиппокампе после ишемических инсультов. Феофитин А, очищенный от японской бурой водоросли саргасса, является новым нейропротективным соединением.

8) Гепатопротекторная активность

Спиртовой экстракт Sargassum polycystum изменяет митохондриальные ферменты в печени, что полезно при ацетаминофен-индуцированом токсическом гепатите у крыс. Отчеты показывают, что предварительно обработанный саргассум улучшает уровень митохондриального GSH, и предотвращает чрезмерное истощение, предотвращает серьезные нарушения в деятельности ферментов цикла трикарбоновых кислот, улучшает митохондриальную систему антиоксидантной защиты.

9) Иммуномодулирующая активность

Иммуномодулирующие действие объясняется как любое изменение иммунного ответа и может включать в себя индукцию, выражение, усиление какой-либо фазы в иммунном ответе. Исследования показали, что экстракт S. ilicifolium стимулирует внутриклеточное убийство нейтрофил человека в дозе 100 мкг/мл.

10) Другие виды биологической активности

Другая фармакологическая активность включает в себя фибринолитическую, анти-диабетическую, антибактериальную, желудочно-защитную активность и даже отбеливание кожи, например, водный экстракт саргассовых водорослей в дозе 100 мг/кг сохраняет кислотность желудочного сока и улучшает повреждения слизистой желудка у крыс.

Кроме того, биологически активные соединения и различные экстракты саргассума показали значительный терапевтический потенциал, который необходимо использовать для изобретения новых функциональных ингредиентов в лекарственных средствах для лечения и профилактики некоторых болезней.

Добавить комментарий

9 + 10 =