Pharmaceutical applications and consequent environmental impacts of <em>Spirulina (Arthrospira)</em>: An overview
- 1. Jiangsu University
- 2. Tanta University
- 3. Benha University
Description
Recently, microalgae cultivation for different applications, including the production of nutritional and pharmaceutical active compounds has received increasing attention. Among the different genera, Spirulina (Arthrospira sp.) is one of the most promising blue-green microalgae (Cyanophyta) because it is rich in antioxidants, essential amino acids (EAAs), minerals, proteins, polyunsaturated fatty acids and vitamins. It has a high protein content (60-70% of the dry weight), which is a complete protein, i.e. containing all EAAs. Therefore, Spirulina is currently a commercial product with high nutritional value and also a significant source of complementary and alternative medicine. The objective of the present work was to review the pharmaceutical and therapeutic applications of Spirulina, especially its antioxidant, anti-inflammatory, anti-cancer, anti-microbial, anti-diabetic, anti-obesity and anti-toxicity properties. The results were obtained from experiments in the literature performed in vitro and in vivo using experimental animals. The main reported active ingredients in Spirulina include phycocyanin, tocopherol, β-carotene, caffeic acids and chlorogenic acid, which showed individual or synergetic effects. In addition, the present review discusses the future perspectives of genetically modified Spirulina as a source for industrial products while producing valuable biomass photoautotrophically. Furthermore, the consequent environmental impacts of large-scale cultivation of Spirulina are discussed.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
في الآونة الأخيرة، حظيت زراعة الطحالب الدقيقة لتطبيقات مختلفة، بما في ذلك إنتاج المركبات النشطة الغذائية والصيدلانية باهتمام متزايد. من بين الأجناس المختلفة، سبيرولينا (Arthrospira sp.) هي واحدة من الطحالب الدقيقة الزرقاء والخضراء الواعدة (Cyanophyta) لأنها غنية بمضادات الأكسدة والأحماض الأمينية الأساسية (EAAs) والمعادن والبروتينات والأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة والفيتامينات. يحتوي على نسبة عالية من البروتين (60-70 ٪ من الوزن الجاف)، وهو بروتين كامل، أي يحتوي على جميع EAAs. لذلك، تعتبر سبيرولينا حاليًا منتجًا تجاريًا ذا قيمة غذائية عالية وأيضًا مصدرًا مهمًا للطب التكميلي والبديل. كان الهدف من العمل الحالي هو مراجعة التطبيقات الصيدلانية والعلاجية للسبيرولينا، وخاصة خصائصه المضادة للأكسدة، والمضادة للالتهابات، والمضادة للسرطان، والمضادة للميكروبات، والمضادة للسكري، والمضادة للسمنة، والمضادة للسمية. تم الحصول على النتائج من تجارب في الأدبيات التي أجريت في المختبر وفي الجسم الحي باستخدام حيوانات تجريبية. تشمل المكونات النشطة الرئيسية المبلغ عنها في سبيرولينا الفيكوسيانين والتوكوفيرول والكاروتين بيتا وأحماض الكافيين وحمض الكلوروجينيك، والتي أظهرت تأثيرات فردية أو تآزرية. بالإضافة إلى ذلك، يناقش هذا الاستعراض المنظورات المستقبلية للسبيرولينا المعدلة وراثيًا كمصدر للمنتجات الصناعية مع إنتاج الكتلة الحيوية القيمة ذاتيًا. علاوة على ذلك، تتم مناقشة الآثار البيئية المترتبة على زراعة السبيرولينا على نطاق واسع.Translated Description (French)
Récemment, la culture de microalgues pour différentes applications, y compris la production de composés actifs nutritionnels et pharmaceutiques, a fait l'objet d'une attention croissante. Parmi les différents genres, la spiruline (Arthrospira sp.) est l'une des microalgues bleu-vert les plus prometteuses (Cyanophyta) car elle est riche en antioxydants, en acides aminés essentiels (EAA), en minéraux, en protéines, en acides gras polyinsaturés et en vitamines. Il a une teneur élevée en protéines (60-70% du poids sec), qui est une protéine complète, c'est-à-dire contenant tous les EAA. Par conséquent, la spiruline est actuellement un produit commercial à haute valeur nutritionnelle et également une source importante de médecine complémentaire et alternative. L'objectif du présent travail était de passer en revue les applications pharmaceutiques et thérapeutiques de la spiruline, en particulier ses propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires, anticancéreuses, antimicrobiennes, antidiabétiques, anti-obésité et anti-toxicité. Les résultats ont été obtenus à partir d'expériences dans la littérature réalisées in vitro et in vivo sur des animaux de laboratoire. Les principaux ingrédients actifs rapportés dans la spiruline comprennent la phycocyanine, le tocophérol, le β-carotène, les acides caféiques et l'acide chlorogénique, qui ont montré des effets individuels ou synergiques. En outre, la présente revue examine les perspectives d'avenir de la spiruline génétiquement modifiée en tant que source de produits industriels tout en produisant de la biomasse précieuse par photo-autotrophie. En outre, les impacts environnementaux conséquents de la culture à grande échelle de la spiruline sont discutés.Translated Description (Spanish)
Recientemente, el cultivo de microalgas para diferentes aplicaciones, incluida la producción de compuestos activos nutricionales y farmacéuticos, ha recibido una atención cada vez mayor. Entre los diferentes géneros, la espirulina (Arthrospira sp.) es una de las microalgas verdeazuladas (Cyanophyta) más prometedoras porque es rica en antioxidantes, aminoácidos esenciales (EAA), minerales, proteínas, ácidos grasos poliinsaturados y vitaminas. Tiene un alto contenido proteico (60-70% del peso seco), que es una proteína completa, es decir, que contiene todos los EAA. Por lo tanto, la espirulina es actualmente un producto comercial con alto valor nutricional y también una fuente importante de medicina complementaria y alternativa. El objetivo del presente trabajo fue revisar las aplicaciones farmacéuticas y terapéuticas de la espirulina, especialmente sus propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, anticancerígenas, antimicrobianas, antidiabéticas, antiobesidad y antitoxicidad. Los resultados se obtuvieron a partir de experimentos en la literatura realizados in vitro e in vivo utilizando animales de experimentación. Los principales ingredientes activos reportados en la espirulina incluyen ficocianina, tocoferol, β-caroteno, ácidos cafeicos y ácido clorogénico, que mostraron efectos individuales o sinérgicos. Además, la presente revisión analiza las perspectivas futuras de la espirulina modificada genéticamente como fuente de productos industriales a la vez que produce valiosa biomasa fotoautotróficamente. Además, se discuten los consiguientes impactos ambientales del cultivo a gran escala de espirulina.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التطبيقات الصيدلانية والآثار البيئية المترتبة على <em>سبيرولينا (أرثروسبيرا )</ em>: نظرة عامة
- Translated title (French)
- Applications pharmaceutiques et impacts environnementaux conséquents de la <em>spiruline (Arthrospira)</em> : Un aperçu
- Translated title (Spanish)
- Aplicaciones farmacéuticas y consecuentes impactos ambientales de la espirulina (Arthrospira): Una visión general
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2912318503
- DOI
- 10.3989/gya.0690181
References
- https://openalex.org/W2515070979