Wakame — glony na odchudzanie, odporność i piękną skórę

Undaria pierzastodzielna (łac. Undaria pinnatifida) to gatunek glonów należący do klasy brunatnic Phaeophyta, rzędu Laminariales. Jej inne nazwy to undaria pierzasta oraz glony wakame. W języku angielskim funkcjonuje potoczna nazwa musztarda morska (ang. Sea Mustard). Pierwotnym miejscem występowania glonu były północno-zachodnie rejony Oceanu Spokojnego: wybrzeże Japonii, Korei oraz Chin. W tych miejscach undaria pierzasta była wykorzystywana tradycyjnie jako środek spożywczy. Gatunek został uznany za inwazyjny, ponieważ rozprzestrzenił się intensywnie na wybrzeża całego świata (Ameryka Północna i Południowa, Europa, Australia i Nowa Zelandia, wyspy o klimacie subarktycznym), gdzie konkuruje z innymi, rodzimymi dla danego miejsca rodzajami glonów.

Undaria pierzastodzielna charakteryzuje się dużą tolerancją temperatur, choć najszybciej kolonizuje miejsca z temperaturą wody poniżej 12°C. Wyrasta na różnego typu dnach morskich (również skalistych), zwykle na głębokości 6-12 m. Można ją także spotkać na sztucznych podłożach: falochronach, pomostach, pływakach, rafach ostrygowych oraz elementach łodzi (m.in. na linach i kadłubach).

Wakame to duży glon o znacznej zmienności morfologicznej (w zależności od miejsca swojego występowania). Tworzy gęste lasy wodorostowe, które stanowią siedlisko wielu zwierząt morskich. Glon może rozwijać się zarówno przy pełnym nasłonecznieniu, jak i w przypadku nikłego dostępu do światła słonecznego. W cyklu życiowym undarii pierzastej zachodzi przemiana pokoleń z występującą na zmianę fazą okazałego sporofitu oraz drobnego, mikroskopijnego gametofitu. Diploidalny sporofit Undaria pinnatifida składa się z chwytnika (ryzoid), trzonu (część łodygokształtna, kauloid) oraz liściokształtnej plechy (fylloid). Taśmowate, płaskie i szerokie „liście” glonu osiągają długość od 100 do 200 cm (czasami 300 cm). Mają żebro środkowe o wielkości 1-2 cm w złotobrązowym kolorze oraz falowany brzeg. Na powierzchni blaszki widoczne są drobne struktury zwane kryptostomidami w kolorze białym oraz ciemne komórki gruczołowe. U podstawy glonu umiejscowione są dychotomiczne, pogrubione i karbowane rozgałęzienia (sporofile), które rozwijają się w miarę dojrzewania sporofitu. Na ich pofałdowanych obrzeżach zlokalizowane są miejsca zwane sori. Są to skupiska zarodni, w których zachodzi proces wytwarzania haploidalnych zarodników. Sporofity undarii pierzastej zaczynają się rozkładać w temperaturze wody powyżej 20°C, dlatego można je spotkać w okresie od późnej zimy do wczesnych miesięcy letnich. Gametofity są mikroskopijnej wielkości i mają nitkowaty kształt.

Undaria pierzastodzielna Undaria pinnatifida to popularny glon od dawna stosowany w tradycyjnej kuchni oraz medycynie ludowej krajów azjatyckich. Powszechnie undarię wykorzystuje się m.in. w kuchni japońskiej i koreańskiej ze względu na jej słodki smak oraz łatwość pozyskiwania. Stanowi składnik wielu tradycyjnych zup oraz sałatek. Popularna zupa miyeokguk przygotowywana z wykorzystaniem glonów wakame jest polecana kobietom po porodzie jako źródło cennych substancji odżywczych, m.in. związków mineralnych (wapnia, magnezu, cynku, żelaza czy jodu). W latach 70. XX glony wakame uległy rozpowszechnieniu na rynek amerykański jako składnik coraz bardziej modnych dań azjatyckich takich jak sushi. Do celów kulinarnych undaria pierzasta sprzedawana jest w formie suszonej, a przed spożyciem musi zostać namoczona w wodzie. Jest cenionym elementem diety ze względu na wysoką zawartość witamin, substancji mineralnych, nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz białka. W tradycyjnej medycynie Orientu Undaria pinnatifida była uważana za środek dodający energii wewnętrznej i oczyszczający krew. Undarię szczególnie ceniły kobiety, stosując ją w celu utrzymania prawidłowego funkcjonowania narządów rozrodczych, a także w razie problemów z nieregularnymi cyklami menstruacyjnymi. Spożywanie glonów wakame miało zapewnić im zdrowy wygląd skóry i włosów. 

Obecnie w aptekach undaria pierzastodzielna występuje jako suplement diety w postaci proszku, kapsułek oraz płynów doustnych. Producenci suplementów najczęściej dodają glon do produktów pomocnych w procesie odchudzania. Glony wakame sprzyjają redukcji masy ciała poprzez przyspieszenie przemian metabolicznych w tkance tłuszczowej oraz pomoc w regulacji poziomu glukozy we krwi. Mają stymulować procesy termogenezy tkankowej i hamować nadmierny apetyt towarzyszący diecie redukcyjnej. Na polskim rynku dostępnych jest kilka preparatów odpornościowych, w których łączy się suchy ekstrakt fukoidanu z wodorostów Undaria pinnatifida z innymi substancjami wzmacniającymi organizm. Pacjenci mogą wspomagać się syropem przeznaczonym do krótkotrwałego pobudzania układu immunologicznego np. po przebytych infekcjach czy po przeprowadzonej antybiotykoterapii. Część preparatów odpornościowych z undarią pierzastą jest przeznaczona dla dzieci.

Glony wakame są także cenionym składnikiem w przemyśle kosmetycznym. Ze względu na swoje właściwości przeciwutleniające chronią skórę przed działaniem wolnych rodników i opóźniają proces starzenia się. Substancje zawarte w undarii pierzastodzielnej hamują enzymy – kolagenazę i elastazę – przez co opóźniają proces powstawania zmarszczek. Fukoidan zawarty w glonie ma działanie nawilżające i napinające skórę. Działa jak naturalny humektant, zatrzymując wodę w warstwach skóry. Undaria pinnatifida bywa dodawana do preparatów kosmetycznych zapobiegających przebarwieniom i rozjaśniających już powstałe. Blokuje enzym tyrozynazę, która odpowiada za powstawanie barwników – melanin. Glony wakame dzięki wysokiej zawartości substancji mineralnych i witamin odżywiają komórki skóry i mają działanie rewitalizujące.

Algi wakame stanowią bogate źródło wielu substancji odżywczych: aminokwasów (tryptofanu, treoniny, leucyny, izoleucyny, lizyny, metioniny, cystyny, fenyloalaniny, tyrozyny, waliny, argininy, alaniny, histydyny, kwasu asparaginowego i glutaminowego, glicyny, proliny i seryny), fitosteroli (bogate źródło nienasyconych kwasów tłuszczowych EPA i DHA), rozpuszczalnego i nierozpuszczalnego błonnika, substancji mineralnych (wapnia, żelaza, magnezu, manganu, fosforu, sodu, cynku) i witamin (kwasu askorbinowego, wit. E, wit. K, kwasu foliowego, kwasu pantotenowego, tiaminy, ryboflawiny, niacyny).

Wartość energetyczna undarii pierzastodzielnej jest niska (45 kcal na 100 g surowca), dlatego algi stanowią doskonały element w diecie osób odchudzających się. Undaria pierzasta jest zasobnym źródłem fukoidanów, czyli siarczanowanych związków polisacharydowych zawierających rodzaj deoksycukru – fukozy. Szkielet fukoidanów opisywanego glonu charakteryzuje się wysoką zawartością galaktozy, a także licznymi grupami acetylowymi. Ciemnoczerwony barwnik pochodzący z Undaria pinnatifida to fukoksantyna należąca do grupy ksantofilii. Algi stanowią również źródło jodu.

Fukoksantyna wyizolowana z glonów Undaria pinnatifida zmniejszyła poziom białej tkanki tłuszczowej szczurów i myszy otrzymujących dietę wysokoenergetyczną. Najprawdopodobniej mechanizm działania fukoksantyny polega na zwiększeniu ekspresji białka termogeniny, określanego skrótem UCP1. Termogenina pobudza procesy utleniania kwasów tłuszczowych w obrębie adipocytów, co ostatecznie prowadzi do redukcji tkanki tłuszczowej. W wynikach doświadczenia podkreślono, że wśród zwierząt suplementowanych barwnikiem pochodzącym z undarii pierzastodzielnej stwierdzono wyższą ekspresję białka UCP1 w porównaniu do grupy kontrolnej.

Frakcje polisacharydowe wyizolowane z undarii pierzastodzielnej wykazały aktywność przeciwzakrzepową w warunkach in vitro. W badaniach wykorzystano próbki krwi od 15 zdrowych dawców, bez historii krwawień oraz epizodów zakrzepicy w wywiadzie. Aby ocenić działanie przeciwzakrzepowe glonu, wykonano testy koagulacyjne APTT i PT (czas kaolinowo-kefalinowy oraz czas protrombinowy), traktując heparynę jako substancję wzorcową. Polisacharydy alginianowe i siarczanowe pochodzące z undarii pierzastodzielnej wyraźnie wydłużały badany czas protrombinowy i czas kaolinowo-kefalinowy. Wskazuje to na wpływ ekstraktu zarówno na zewnątrzpochodny, jak i wewnątrzpochodny mechanizm krzepnięcia krwi. Trwają próby wykorzystania alg w celu stworzenia preparatów przeciwzakrzepowych. Wiąże się to z niskimi kosztami pozyskania surowca i pozwala na wyeliminowanie ryzyka zanieczyszczeń prionami i wirusami (jak ma to miejsce w przypadku heparyn).

Przeprowadzono doświadczenie, w którym badano wpływ glonów Undaria pinnatifida, Himanthalia elongata oraz Porphyra umbilicalis na procesy dyfuzji glukozy oraz aktywność enzymu α-glukozydazy w warunkach in vitro. Najlepsze właściwości hipoglikemizujące wykazano dla Himanthalia elongata, która zmniejszyła znacząco aktywność enzymu α-glukozydazy (26,2% mniej mmol/l produkcji glukozy niż kontrola). Jedynie wodne ekstrakty z undarii pierzastodzielnej wykazały aktywność hamującą wchłanianie glukozy (60,2% w porównaniu z kontrolą, pomiar po 6 godzinach). Undaria pinnatifida nie wpływała jednak na działanie enzymu α-glukozydazy, który w warunkach fizjologicznych odpowiada za rozkład polisacharydów do cukrów prostych. W kolejnym badaniu analizowano aktywność hipoglikemiczną siarczanowanych polisacharydów pozyskanych z undarii pierzastodzielnej. Frakcje oznaczono skrótami Up-3, Up-4 oraz Up-5. W doświadczeniu wykazano, że frakcje Up-3 i Up-4 zmniejszały aktywność α-glukozydazy, a frakcje Up-3, Up-4 i Up-5 poprawiały wychwyt glukozy w insulinoopornych komórkach HepG2 (komórki nowotworu wątrobowo-komórkowego). Polisacharydy undarii pierzastodzielnej obniżały poposiłkowy poziom glukozy (Up-3, Up-4), poziom glukozy na czczo (mieszanina frakcji Up-3, Up-4 i Up-5) oraz łagodziły insulinooporność myszy z cukrzycą. Dodatkowo polisacharydy Undaria pinnatifida ograniczały uszkodzenia komórek wysp trzustkowych i zapobiegały stłuszczeniu wątroby.

Fukoidan (polisacharyd pozyskiwany z substancji międzykomórkowej brunatnic) oraz fukoksantyna pochodzące z undarii pierzastodzielnej wykazują potencjał antynowotworowy. Związki te działają antyoksydacyjnie, zmniejszają negatywny wpływ wolnych rodników na struktury komórkowe, indukują apoptozę komórek nowotworowych i prawdopodobnie zatrzymują fazę G0/G1 cyklu komórkowego, hamując proces replikacji materiału DNA. Zbadano, że fukoidan i fukoksantyna hamowały wzrost linii komórkowych: ludzkiej białaczki promielocytowej HL-60, raka okrężnicy u ludzi Caco-2, WiDr, HT-29 i DLD-1, raka oskrzelowo-płucnego człowieka, raka nabłonka NSCLC-N6 i A549, raka prostaty PC-3, DU 145 i LNCaP, raka wątrobowokomórkowego Hep G2, ludzkiego gruczolakoraka żołądka MGC-803 oraz ludzkich komórek nerwiaka niedojrzałego GOTO. Nowotworami szczególnie wrażliwymi na działanie fukoksantyny były komórki nowotworowe czerniaka oraz komórki raka płaskonabłonkowego szyjki macicy.

Fukoidany undarii pierzastodzielnej wykazują efekt przeciwstarzeniowy na skórę. Związki hamowały aktywność metaloproteaz macierzy (MMP) stymulowanych działaniem promieniowania UV w warunkach in vitro. MMP odpowiadają za fragmentację i rozpad włókien kolagenowych w skórze, przez co przyczyniają się do powstawania zmarszczek.

Badano wpływ polisacharydów Undaria pinnatifida na stan skóry zwierząt i ich rolę w leczeniu atopowego zapalenia skóry (AZS) na modelu myszy NC/Nga. Okazało się, że w grupach leczonych polisacharydami undarii pierzastodzielnej i deksametazonem liczba zadrapań skóry oraz nasilenie stanu zapalnego były zdecydowanie mniejsze niż u zwierząt kontrolnych. Badania histopatologiczne wykazały zmniejszenie grubości naskórka oraz obniżenie liczby komórek tucznych naciekających zmiany skórne pod wpływem fukoidanu. Dodatkowo we krwi obniżył się poziom histaminy oraz przeciwciał alergicznych IgE.

Brakuje badań, które pozwoliłyby na ustalenie zasad suplementacji Undaria Pinnatifida.

Dzienna dawka fukoksantyny pozyskiwanej z undarii pierzastodzielnej wynosi średnio 2,4-8 mg w preparatach wspomagających odchudzanie.

Glony wakame są ważnym składnikiem kuchni japońskiej, koreańskiej i chińskiej, stąd ich spożycie w krajach azjatyckich jest wysokie. Można je konsumować w formie surowej, po ugotowaniu oraz w formie sproszkowanej.

Pacjenci przyjmujący warfarynę i spożywający duże ilości wodorostów zawierających witaminę K (w tym alg Undaria pinnatifida) są narażeni na zmiany procesu krzepnięcia krwi (modyfikacja międzynarodowego współczynnika INR).

Fukoksantyna pozyskiwana z undarii pierzastodzielnej bywa łączona z substancjami mającymi za zadanie stymulować metabolizm (kofeina, johimbina, synefryna) ze względu na ich efekt synergistyczny.

Nadmierna suplementacja preparatów undarii pierzastodzielnej może wywołać działania niepożądane ze strony przewodu pokarmowego (nudności, wymioty) i zaburzenia pracy tarczycy (wole oraz przejściowa niedoczynność tarczycy spowodowana zbyt wysokim poziomem jodu).

Istnieją doniesienia o przypadkach karotenodermii (zażółcenie skóry) przy nadmiernym spożyciu wodorostów.

Przeprowadzono badania toksyczności ostrej oraz przewlekłej fukoksantyny pozyskanej z Undaria pinnatifida. Podanie doustnie dawki 1000 i 2000 mg/kg samcom i samicom myszy laboratoryjnych nie spowodowało wzrostu śmiertelności, zmian w wyglądzie zewnętrznym oraz uszkodzeń narządów wewnętrznych zwierząt. W celu zbadania toksyczności przewlekłej myszy otrzymywały doustnie dawki fukoksantyny wynoszące 500 i 1000 mg/kg przez okres 30 dni. Po tym czasie badania histopatologiczne narządów wewnętrznych (wątroby, nerek i śledziony) nie wykazały niepokojących zmian. Stwierdzono zwiększone stężenie cholesterolu całkowitego we wszystkich grupach zwierząt otrzymujących fukoksantynę. Wymagane są dalsze badania w tym zakresie, aby wyjaśnić mechanizm wywoływania hipercholesterolemii.

W jednym z doświadczeń szczury rasy Sprague-Dawley otrzymywały fukoidan pozyskany z undarii pierzastodzielnej w dawce 1350 mg/kg masy ciała na dobę. Eksperyment trwał 4 tygodnie. Po tym czasie przeprowadzono badania histopatologiczne narządów wewnętrznych zwierząt, analizowano skład moczu i wykonano badania morfologiczne krwi. Żadna z przeprowadzonych analiz nie wykazała toksycznego działania fukoidanu pozyskanego z undarii pierzastodzielnej.