Riassunto analitico
La mia tesi si focalizza sull'analisi delle caratteristiche chimiche e nutrizionali dell'Alga Klamath, nonché sullo studio delle sue potenziali applicazioni nel campo della salute umana. Aphanizomenon flos-aquae (AFA), è una microalga commestibile di colore verde-azzurro. Tuttavia, è improprio definirla alga poiché si tratta di un cianobatterio, un organismo unicellulare procariota fotoautotrofo. Questa microalga è originaria del lago Klamath situato in Oregon, negli Stati Uniti nord-occidentali e non può essere coltivata in laghi artificiali, quindi quella in commercio deriva esclusivamente dal processo di raccolta ed essiccazione delle alghe provenienti dal lago omonimo. Le alghe vengono raccolte direttamente dal lago quando sono in piena fioritura, successivamente vengono essiccate utilizzando moderni sistemi di Flash Air Drying e liofilizzazione a bassa temperatura, poi polverizzate attraverso un processo di macinazione fine. Per garantire la purezza, la sicurezza e la qualità nutrizionale, vengono effettuati vari processi e test analitici, prestando particolare attenzione a una possibile contaminazione da parte del cianobatterio Microcystis aeruginosa, che produce la tossina microcistina, potenzialmente epatotossica. L'alga deve risultare conforme ai limiti massimi di contaminazione, stabiliti dall'OMS, che sono di 1 ppm (ovvero 1 μg/ml o 1 mg/L) di microcistina per gli integratori alimentari a base di alghe. L'alga Klamath è disponibile in diverse forme farmaceutiche: capsule, compresse, estratti liquidi, polvere ed estratti concentrati. L'AFA è considerata un "superfood" per il suo profilo nutrizionale particolarmente ricco e con elevata biodisponibilità infatti, è un'ottima fonte di proteine, acidi grassi polinsaturi, minerali, steroli, carotenoidi, ficocianine, clorofilla e vitamine, in particolare del gruppo B, compresa la B12. Numerosi studi scientifici sono stati effettuati sia sull'alga nella sua interezza, sia su alcuni componenti considerati singolarmente, mettendo in luce le proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, immunomodulanti, ricostituenti e l'azione sul metabolismo glucidico e lipidico. Le AFA-ficocianine, in sinergia con altre sostanze antiossidanti, svolgono un' azione antiossidante e antinfiammatoria, riducendo significativamente e rapidamente la lipoperossidazione dei lipidi che porta alla formazione di radicali liberi altamente reattivi, capaci di danneggiare le membrane cellulari e causare infiammazione. I test effettuati tramite l'ORAC-Test hanno dimostrato che le AFA-ficocianine sono le molecole antiossidanti più potenti presenti, contrastando gli effetti deleteri dei radicali liberi. Contiene inoltre molecole chiave come la feniletilamina (PEA), un' anfetamina endogena naturale che supporta il sistema nervoso e previene l'insorgenza di malattie neurodegenerative. Influisce positivamente sul benessere psico-fisico e in particolar modo nelle donne in menopausa, attenuando sintomi come depressione, ansia, sbalzi d'umore e funzionalità cerebrale. Grazie all'alto contenuto di acidi grassi polinsaturi, alcuni esperimenti hanno mostrato un certo coinvolgimento dei componenti bioattivi dell'alga nel metabolismo lipidico e glucidico. L'estratto di alghe ha dimostrato importanti benefici per il sistema immunitario, rafforzandolo e funzionando non solo come stimolante, ma anche come regolatore immunitario, offrendo un valido supporto nutrizionale nella prevenzione dei tumori. Essendo uno degli alimenti più ricchi di proteine vegetali e vitamine del gruppo B, l'integrazione di questa microalga risulta vantaggiosa per i vegetariani e i vegani. Tuttavia, il consumo di alga Klamath potrebbe essere controindicato in alcune condizioni fisiologiche - patologiche e in associazione a terapie coagulanti. Dai numerosi dati attualmente disponibili, emerge che l'alga ha un impatto positivo su vari aspetti della salute umana, offrendo un valido supporto per il benessere psico-fisico generale.
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Abstract
My thesis focuses on the analysis of the chemical and nutritional characteristics of the Klamath Algae, as well as the study of its potential applications in the field of human health. Aphanizomenon flos-aquae (AFA) is an edible microalgae with a green-blue color. However, it is improper to define it as algae since it is a cyanobacterium, a unicellular prokaryotic photoautotrophic organism. This microalgae is native to Klamath Lake located in Oregon, in the northwestern United States, and cannot be cultivated in artificial lakes. Therefore, the one available in the market is exclusively derived from the process of collecting and drying algae from the same lake. The algae are directly collected from the lake when they are in full bloom, then they are dried using modern Flash Air Drying and lowtemperature freeze-drying systems, and finally pulverized through a fine grinding process. Various analytical processes and tests are carried out to ensure purity, safety, and nutritional quality, with particular attention to possible contamination by the cyanobacterium Microcystis aeruginosa, which produces the potentially hepatotoxic microcystin toxin. The algae must comply with the maximum contamination limits established by the WHO, which are 1 ppm (1 μg/ml or 1 mg/L) of microcystin for algae-based dietary supplements. Klamath Algae is available in various pharmaceutical forms: capsules, tablets, liquid extracts, powder, and concentrated extracts. AFA is considered a "superfood" due to its particularly rich nutritional profile and high bioavailability. It is an excellent source of proteins, polyunsaturated fatty acids, minerals, sterols, carotenoids, phycocyanins, chlorophyll, and vitamins, especially group B, including B12. Numerous scientific studies have been conducted both on the algae as a whole and on some components considered individually, highlighting their antioxidant, anti-inflammatory, immunomodulatory, regenerative, and effects on carbohydrate and lipid metabolism. AFA phycocyanins, in synergy with other antioxidant substances, have an antioxidant and anti-inflammatory action, significantly and rapidly reducing lipid peroxidation that leads to the formation of highly reactive free radicals capable of damaging cell membranes and causing inflammation. Tests carried out using the ORAC-Test have shown that AFA phycocyanins are the most powerful antioxidant molecules, counteracting the deleterious effects of free radicals. It also contains key molecules such as phenylethylamine (PEA), a natural endogenous amphetamine that supports the nervous system and prevents the onset of neurodegenerative diseases. It has a positive influence on psychophysical well-being and specifically in menopausal women, attenuating symptoms such as depression, anxiety, mood swings, and brain function. Thanks to its high content of polyunsaturated fatty acids, some experiments have shown a certain involvement of the bioactive components of the algae in lipid and carbohydrate metabolism. Algae extract has shown significant benefits for the immune system, strengthening and functioning not only as a stimulant but also as an immune regulator, offering valuable nutritional support in the prevention of tumors. Being one of the richest sources of vegetable proteins and B vitamins, supplementing with this microalgae is advantageous for vegetarians and vegans. However, the consumption of Klamath algae may be contraindicated in some physiological-pathological conditions and in association with anticoagulant therapies. From the numerous data currently available, it is evident that algae has a positive impact on various aspects of human health, offering valuable support for overall psycho-physical well-being.
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