alga spirulina: fisiologia, biologia cellulare, biotecnologia

Alga Spirulina: fisiologia, biologia cellulare, biotecnologia

Indice

Come è stata scoperta la Spirulina

La Spirulina, o quella che molto probabilmente era Arthrospira, fu scoperta a metà degli anni ’60. In un rapporto durante una spedizione franco-belga in Africa, il botanico Jean Léonard ha descritto una torta blu-verde venduta nel mercato alimentare di Fort Lamy, in Ciad.

Un ulteriore studio ha rivelato che questo dolce, chiamato nel dialetto locale dihé, conteneva un’alga blu-verde identificata come spirulina, ed era abitualmente consumata dalla tribù Kanembu, stabilita lungo i laghi alcalini del Ciad e del Niger.

I rapporti precedenti nel 1940 sull’uso di questa dihé era passato senza ulteriore avviso.

Più o meno nello stesso periodo in cui Leonard aveva scoperto la spirulina in Africa, è stata ricevuta un richiesta da una società denominata Sosa Texcoco, dall’Institut Français du Pétrole per studiare una fioritura di alghe che si verificano negli stagni di evaporazione del loro impianto di produzione di bicarbonato di sodio in un lago vicino a Città del Messico.

A seguito di questi avvenimenti, è stato eseguito il primo studio sistematico dettagliato dei requisiti di crescita e della fisiologia della spirulina.

Questo studio, che faceva parte di un dottorato di ricerca (Tesi di Zarrouk), è stata la base per stabilire
il primo impianto di produzione su larga scala di spirulina.

Tuttavia, la maggior parte del lavoro non ha mai raggiunto l’attenzione della comunità scientifica internazionale.

Ma l’alga spirulina ha origini ben più lontane e fu scoperta molti secoli prima.

Gli Aztechi già conoscevano la spirulina

Circa quattrocento anni prima che Sosa Texcoco avesse iniziato la produzione commerciale di spirulina, nel XVI secolo, quando gli invasori spagnoli conquistarono il Messico, scoprirono che gli Aztechi, che vivevano nella Valle del Messico nella capitale Tenochtitlan, stavano raccogliendo un “nuovo cibo” dal lago.

Questo cibo, descritto come torta blu-verde e chiamata dai locali tecuitlatl, era usata in modo simile a
quello per il dihé del Kanembu.

Sebbene non siano disponibili prove chiare sull’esatta composizione di questo alimento, è chiaro che conteneva un’alga blu-verde, e fino a quel momento era proprio la spirulina ad essere la specie dominante in quelle acque.

Inizio della produzione di massa in Messico

Quindi, da un impianto di produzione semi-naturale nei primi anni ’70 con una grande variazione
nella produzione annua da 100 a 400 tonnellate, 25 anni dopo la spirulina ha raggiunto una
produzione annua totale superiore a 1000 tonnellate con previsione di raddoppio mercato entro la metà del XXI secolo.

Gli sviluppi nel campo della biotecnologia delle alghe hanno prodotto alcuni risultati eccellenti che trattano diversi aspetti della tecnologia e alcuni problemi correlati nella coltivazione di massa della spirulina.

Negli ultimi anni, sono stati pubblicati un certo numero di opuscoli riguardanti la spirulina, la maggior parte contenenti informazioni interessanti anche se principalmente rivolto ai consumatori.

Anche sui social e sulle principali testate giornalistiche è stato scritto in modo abbastanza autopromozionale, senza però dare informazioni pratiche sulla coltivazione all’aperto della spirulina.

L’industria della spirulina: 2000 tonnellate all’anno

Non c’è dubbio che per sostenere un’industria che produce 2000 tonnellate di spirulina, con vendite annuali stimate in 40 milioni di dollari, deve essere fatto molto di più, non solo nell’ottimizzazione della produzione, ma soprattutto nella ricerca per comprendere le basi della fisiologia, della biochimica e genetica di questa alga.

Ciò che per noi risulta importante è condividere quante più informazioni possibili a beneficio di tutti gli interessati e sperare che venga fatto uno sforzo nella ricerca per un’ulteriore sviluppo di questo settore.

Criticità nella produzione di massa della spirulina

Tutti gli attuali produttori di massa di spirulina utilizzano stagni aperti.

Se ci sarà aumento della domanda di un prodotto di alta qualità e più sostenibile e un sistema di produzione affidabile, anche il futuro della produzione di massa di Spirulina come altre alghe, è nello sviluppo di sistemi chiusi.

Per fare ciò bisognerebbe virare su tecnologie di coltivazione già conosciute e fortemente rinnovabili ma che hanno un costo importante per trasformare gli impianti attuali in sistemi di produzione sostenibili e all’avanguardia.

Una bella sfida per i produttori internazionali.

Le informazioni che sono raccolte qui sopra sono frutto delle ricerche del Centro di Studio dei
Microrganismi Autotrofi del CNR di Firenze, diretta dal compianto Prof. Florenzano, a cui successe il Prof. Materrasi.

Morfologia, ultrastruttura e tassonomia della Arthrospira (Spirulina) maxima e Arthrospira (Spirulina) platensis dallo studio della prof. Luisa Tomaselli

La Spirulina maxima e la Spirulina platensis sono cianobatteri planctonici che formano popolazioni massicce di corpi d’acqua di tipo tropicale e subtropicale, caratterizzati da alti livelli di carbonato e bicarbonato e pH elevato (fino a 11).

Mentre la Spirulina platensis sembra essere una specie più ampiamente distribuita, trovata principalmente
in Africa, ma anche in Asia e Sud America, la Spirulina maxima sembra essere essenzialmente confinata all’America centrale.

Quest’ultima specie rappresenta la principale componente del fitoplancton del lago Texcoco, che potrebbe essere considerato come l’habitat originario di questa specie.

Allo stesso modo, i laghi salini alcalini del semideserto che dominavano la zona del Sudan-Sahel, con epicentro nel lago Ciad, e quelle della Rift Valley, possono essere considerati i punti di partenza della specie della Spirulina platensis.

La fama di questo cianobatterio è il risultato della sua importanza economica, che deriva dalle caratteristiche peculiari delle specie coltivate.

Queste caratteristiche fanno dello sfruttamento di questo organismo nella cultura di massa, un’attività molto attraente considerandola come fonte di superfood, e promuovendola (giustamente) come un prodotto altamente indicato come integrazione di una dieta equilibrata.

Morfologia della Spirulina

La Arthrospira maxima, come già abbiamo scritto poco sopra, è un cianobatterio filamentoso riconoscibile dalla principale caratteristica morfologica del genere: la disposizione di tricomi cilindrici multicellulari in un’elica sinistra aperta lungo l’intera lunghezza del corpo (in poche parole come se fosse una molla a spirale).

La larghezza dei tricomi, composti da cellule cilindriche più corte che larghe, varia da circa 6 a 12 μm (16 μm) in una varietà di forme.

I fattori ambientali, quali principalmente la temperatura e fattori fisici e chimici, possono influenzare la geometria dell’elica secondo alcuni studi svolti.

Differenze tra Arthrospira maxima e Arthrospira platensis

Le principali caratteristiche distintive dei ceppi di Arthrospira maxima e Arthrospira platensis sono qui brevemente descritte.

In Arthrospira maxima, a differenza della Arthrospira platensis, i tricomi non sono costretti (o lo sono molto poco) alle pareti trasversali; inoltre, hanno un diametro più ampio e sono attenuate alle estremità

Nell’Arthrospira platensis l’architettura dei tricomi è caratterizzata da un diametro costante delle spire sciolte.

Nell’Arthrospira maxima, il diametro della spira è leggermente attenuato verso gli apici. I filamenti fluttuanti liberi sia della Arthrospira platensis che della Arthrospira maxima sono densamente granulati alle pareti trasversali a causa della presenza di vacuoli gassosi (aerotopi), ma quelli di quest’ultima specie mostrano una disposizione più regolare di questa granulazione.

Ultrastruttura della Spirulina

Addentriamo in dettagli più tecnici che rientrano nella sfera biologica più professionale.

Vediamo insieme ora l’ultrastuttura della spirulina in base a ciò che ci dicono i ricercatori:

Il report dei ricercatori

L’organizzazione cellulare della Arthrospira maxima e della Arthrospira platensis, osservata al microscopio elettronico, è tipica degli organismi procarioti, essendo privi di un nucleo morfologicamente limitato e di plastidi ed avendo un involucro esterno, la parete cellulare.

I tricomi sono circondati da una guaina sottile e diffusa. La guaina ha uno spessore di circa 0,5 μm e ha una struttura fibrillare simile a una rete.

La parete cellulare multistrato è sottile, circa 40-60 nm, e ha una superficie facilmente individuabile da uno strato denso di elettroni corrispondente al peptidoglicano. Le pareti trasversali regolarmente distanziate che dividono il tricoma in cellule, collegate da plasmodesmi, sono formati dalla crescita centripeta e dall’estensione sia del peptidoglicano che dello strato più interno della parete cellulare verso il centro della cellula.

Così, le pareti trasversali hanno una struttura tripartita. Spesso, si può osservare la formazione di varie pareti trasversali all’interno della stessa cella.

Dopo il trattamento della murein sacculus con acido solforico o in sezioni longitudinali radenti, si possono notare pori giunzionali nello strato di peptidoglicano accanto alla parete trasversale.

Sono disposti in una fila circolare completa, mentre nella Spirulina lo sono i pori giunzionali
presenti in file emicircolari nella regione concava della spirale.

Pertanto, la distribuzione dei pori nello strato di peptidoglicano costituisce un segno diacritico
caratteristica nel distinguere Arthrospira da Spirulina.

Considerazioni sulla differenza tra Arthrospira e Spirulina

Come abbiamo visto, gli studi riportati di sopra ci danno un chiaro segnale sull’andamento delle ricerche riguardo la spirulina.

Le connotazioni ultrastrutturali rilevate hanno evidenziato che ci sono due specie di alghe che sembrerebbero essere uguali ma che tuttavia differiscono nella loro strtuttura molecolare.

Questo ci porta alla considerazione che è fondamentale continuare ad investire nelle ricerche perché è giusto lavorare su questa strada per trovare un elemento naturale che possa giovare alla salute dell’intera umanità.

Il passo successivo è quello di portare all’attenzione di tutti questi studi e queste considerazioni e per tale motivo ti stiamo pubblicando questi dati.

Il nostro compito sarebbe solo quello di vendere la spirulina in compresse ma noi non ci fermiamo alla mera attività di distribuzione.

Questo perché crediamo in un prodotto altamente benefico per la salute delle persone ed è giusto che tutti sappiano quanto sia salutare quest’alga.

Tassonomia della Spirulina

La designazione comune ed errata di Spirulina per il genere Arthrospira e per la sua specie più è stata mantenuta fino alla revisione dello studioso Geitler (1925, 1932).

Geitler ha unificato all’interno del genere a priori Spirulina, quegli organismi oscillatoriacei che hanno la proprietà di tricomi avvolti elicoidalmente lungo tutta la lunghezza dei filamenti multicellulari, indipendente dalla presenza di pareti trasversali più o meno visibili al microscopio ottico.

Tuttavia, gli studiosi Stizenberger (1854) e Gomont (1892–1893) avevano precedentemente collocato le forme con filamenti regolarmente a spirale e visibili all’interno del genere Arthrospira e quelle invisibili all’interno del genere Spirulina.

La differenza nella valutazione dei criteri utilizzati per classificare questi organismi all’interno dell’ordine degli oscillatoriacei, ha portato non solo alla fusione di Arthrospira nel genere Spirulina (grazie a Geitler) ma anche di altre forme oscillatoriacei insieme alla Spirulina.

Questi sono solo accenni di natura puramente linguistica e terminologica che però sono importanti per capire cosa è la spirulina e soprattutto da cosa differenziarla.

Saresti in grado di capire se ti stanno dando la spirulina naturale? E se ti dicessero che si tratta di Arthrospira e si inventassero che “tanto è la stessa cosa”, “fa parte della famiglia della Spirulina“.

Assolutamente faslo. E grazie a queste nozioni ora sei più consapevole di cosa si tratta e di cosa stiamo parlando.

Conclusioni

Abbiamo preso alcuni estratti dal testo: Vonshak A, editor. Spirulina platensis (Arthrospira): Physiology, Cell-biology and Biotechnology. London: Taylor & Francis; 1997.

In realtà il testo si protrae in altre analisi più specifiche che riguardano anche la ricerca per ciò che concerne le coltivazioni su larga scala e le opportunità di variare il metodo utilizzato per la coltura, così come abbiamo accennato all’inizio.

Ti consigliamo vivamente di dedicarci un po’ di tempo perché vale davvero la pena saperne di più su quest’alga miracolsa che potrebbe giovare alla salute di tutti se solo tutti sapessimo che esiste e che è disponibile a tutti.

Basta solo cercare prodotti di alta qualità. Se questo è il tuo caso dai un’occhiata a Spirulina Pure, l’unico prodotto che commercializziamo su questo sito e che è 100% naturale.