Бурые водоросли описание. Размножение бурых водорослей

Бурые водоросли известны многим людям. Морской овощ, или ламинарию, применяют в кулинарии, а также в лечебных и косметических целях. Однако существуют Диатомовые водоросли, которые тоже называют бурыми. Об этих двух видах растений читайте в данной статье.

Строение

Бурые водоросли являются представителями низших растений. Тело морского овоща принято называть талломом, или же слоевищем. Ткани и органы отсутствуют. Только у некоторых разновидностей наблюдается деление тела на органы. У этих растений ученые выделяют различные ткани. Многоклеточное слоевище держится на плаву при помощи воздушных пузырьков, расположенных в теле растения. Внутри таллома находятся сосудистые пучки. Они обеспечивают транспорт полезных веществ ко всем частям растения. Среди морских овощей есть рекордсмены - самые большие водоросли. Так, известны организмы, длина слоевища у которых превышает 10 м. Ламинария прикрепляется к различным поверхностям при помощи ризоидов, или же базальных дисков.

Существует несколько типов роста у водорослей. Либо растение увеличивает размеры за счет верхушки, либо у него делятся все клетки тела. У некоторых видов способностью к делению обладают только поверхностные клетки либо специальные зоны на теле. Оболочки клеток состоят из двух слоев: целлюлозного и студенистого. Именно студенистый слой включает в себя полезные вещества, такие, как углеводы, белки и соли. В клетках расположено ядро, дискообразные хлоропласты и вакуоли.

Размножение

Морские овощи могут размножаться двумя способами: половым и бесполым. Некоторые виды осуществляют фрагментацию своего слоевища, другие - формируют почки. Споры у бурых водорослей имеют жгутики, то есть являются подвижными. Они дают гаметофит, а тот, в свою очередь, формирует половые клетки, в результате чего образуется спорофит. Интересной особенностью этих растений является способность вырабатывать феромоны, стимулирующие активность сперматозоидов.

Места обитания

Красные и бурые водоросли чаще всего встречаются в соленых водоемах, а именно в морях и океанах. Произрастают они на глубине до 20 м. Отдельные разновидности могут вести жизнедеятельности на глубине 100 м. Как правило, растут они скоплениями, которые образуют подобие зарослей. В большинстве своем водоросли обитают в умеренных и приполярных широтах, но есть виды, которые встречаются в теплых водах. Очень редко эти растения произрастают в пресной воде. Представителей данного отдела относят к группе бентосных, или донных организмов.

Фотосинтез

Зеленые и бурые водоросли обладают способностью к фотосинтезу. В их клетках содержится хлорофилл - зеленый пигмент, с помощью которого осуществляется процесс поглощения углекислого газа и выделения кислорода. В клетках морских овощей есть не только хлорофилл, но и желтый, зеленый, бурый пигмент. Он «перекрывает» зеленый оттенок водорослей и придает им коричневую окраску. Кроме того, «цветные» пигменты увеличивают спектр поглощаемого растением света.

Типичные представители

Одним из известнейших представителей морских овощей является ламинария. Она знакома каждому человеку в качестве морской капусты. Это растение люди употребляют в пищу. У ламинарии есть цилиндрический стволик, или стебель. Его длина не превышает полуметра. От стебля отходят листовые пластины, размеры которых составляют по несколько метров.

На территории Тихоокеанского побережья Латинской Америки обитает макроцистис - гигантская бурая водоросль. Длина ее слоевища составляет от 50 до 60 метров, и это не предел. В северных морях можно наблюдать литораль. Это такая часть дна, которая обнажается при отливе. Именно здесь можно обнаружить заросли фукуса. В Южной Атлантике обитает саргассума, по внешнему виду напоминающая виноград. Только эта разновидность водорослей свободно плавает по водной поверхности. Все остальные виды прочно прикреплены ко дну.

Значение

Бурые водоросли формируют так называемые подводные леса. Они напоминают стену, выстроенную у побережья всех морей и океанов. Такие образования играют очень важную роль в жизнедеятельности многих морских обитателей, включая промысловую рыбу. В «лесах» из водорослей ищет пищу, скрывается от хищников и размножается большое количество организмов. После того, как жизненный цикл водоросли заканчивается, отмершие клетки растения, образующие детрит, служат пищей для планктона.

В оболочке клеток водорослей содержатся соли альгиновой кислоты. Их широко применяют в пищевой промышленности, при производстве соков, пастилы, мармеладов. Альгинаты используются в парфюмерии и медицине. С их помощью изготавливают мази, крема, пасты и гели. В химической промышленности эти вещества применяют при синтезе различных волокон, производстве клеев, красок и лаков. Кроме того, при помощи солей альгиновой кислоты улучшается качество печати. В некоторых случаях морские овощи служат индикаторами месторождений золота, так как данное вещество накапливается в клетках слоевища растений.

Значение бурых водорослей велико для человека, ведь эти растения можно использовать в качестве лекарственных препаратов. Они входят в состав мягких слабительных средств, а также препаратов для лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Водоросли являются незаменимым источником йода для людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы. Интересен тот факт, что впервые йод был получен из морских овощей.

Диатомовые водоросли

Существует еще одна группа бурых водорослей. Эти растения относятся к отряду диатомовых водорослей. Они могут принимать форму колоний или существовать одноклеточно. Строение бурых водорослей довольно интересное. Их тело разделено на две половины: эпитек и гипотек. Они объединены в твердый панцирь, с помощью которого осуществляется обмен веществ. Панцирь имеет кремнеземную пропитку. Это означает, что его размеры фиксированы. Из-за неспособности панциря увеличиваться, новые поколения водорослей мельче своих предшественников. Размножаются растения делением.

Чаще всего диатомовые существуют в виде трубчатых колоний. Они принимают форму бурых кустов и разрастаются до 20 см в высоту. Бурые водоросли обитают в темных уголках, размещаясь близко к органике. Именно потому зачастую они селятся в аквариумах, занимая все свободное пространство.

Причины возникновения

Диатомовые появляются в новых водоемах. Если вы нашли бурые вкрапления на стенках аквариума спустя одну - две недели после его приобретения, это нормально. Дело в том, что среда обитания еще не обжита: в воде содержится большое количество углерода и органики.

Если же водоросли поселились в старом аквариуме, стоит с ними бороться. Необходимо понять, в чем именно была допущена ошибка. Во-первых, аквариум может быть недостаточно освещен. Во-вторых, появлению диатомовых способствует повышенное содержание йода. В-третьих, подпитку бурые водоросли получают от песка на дне аквариума, а также от субстратов с кремнием. Необходимо решить вышеперечисленные проблемы, чтобы предотвратить разрастание водорослей.

Водоросли (лат. Algae) — группа растений, объединяемых следующими признаками:

Научная классификация водоросли

Класс: Бурые водоросли (Phaeophyceae)
Порядок: Laminariales
Семейство: Ламинариевые
Род: Ламинария (Laminariaceae)
Вид: Ламинария сахаристая (Laminaria saccharina)
Вид: Фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus).

Бурые водоросли - это сложные многоклеточные растения.
Распространены широко в прибрежной зоне морей Северного Ледовитого океана, а также на Дальнем Востоке (в прибрежной зоне Тихого океана), наиболее полезные с точки зрения содержания микроэлементов и витаминов, произрастают на литорали (в зоне прилива и отлива), а также на больших глубинах до 200 метров.
Только восемь видов бурых водорослей ассимилировались в пресных водоёмах.

Бурые водоросли включают 1500 видов, которые объединены в 265 родов, из которых известны и используются человеком:

У бурых водорослей размер таллома (слоевища - ствола) колеблется от 1 микрона до нескольких десятков метров (до 40 м например, у Macrocystis, Nereocystis).
Форма таллома разнообразная: стелющиеся или вертикально стоящие нити, корочки, пластинки, мешки, кустики.
Прикрепление таллома осуществляется с помощью ризоидов или подошвы.
Для удержания в вертикальном положении у ряда бурых водорослей, в структуре слоевища, образуются воздушные пузыри, заполненные газом.

Некоторые бурые водоросли: вакамэ, ламинария сахаристая или морская капуста, фукус , употребляются в пищу.

Бурые морские водоросли — источник жизненно важных питательных веществ, витаминов, макро- и микроэлементов.
Бурые водоросли многократно превосходят наземные растения по содержанию витаминов и микроэлементов, а ряд биологически активных веществ встречается только в водорослях:

Целебные качества морских растений

По мнению учёных, в т.ч. доктора А.М.Титова:
для полноценного здорового функционирования, каждому человеку необходимо 90 жизненно важных веществ (добавок в пищу), которые не образуются в организме человека и должны поступать с продуктами питания.
Это около 60 минералов,
16 витаминов,
12 незаменимых аминокислот и белков и
3 жирных кислоты.
В случае отсутствия или недостаточности этих жизненно важных веществ развиваются заболевания, связанные с дефицитом этих веществ.
(А. М. Титов, врач ,
член-корреспондент Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы).

Бурые водоросли содержат полный сбалансированный состав no большинству (70) элементов таблицы Менделеева,

Химический состав водорослей
имеет сходство с составом крови человека

Преимущество морских растений (морская капуста , фукус) перед синтетическими витамино-минеральными комплексами:
в бурых водорослях необходимые человеку микроэлементы, витамины, полисахариды находятся в виде органических соединений.
Это позволяет организму человека самому выбрать необходимые ему вещества, которых в данный момент не хватает, после чего происходит очень эффективное усвоение этих необходимых веществ.
Вещества, присутствующие в организме человека в необходимых ему количествах, организм не усвоит, а выведет, исключая возможность передозировки.

Водоросли являются мощнейшими источниками подачи кислорода в атмосферу и поглотителями углекислого газа, служат пищей для многих видов животных, в том числе и человека. Морские водоросли создают уютные места обитания для рыб и животных морей. Некоторые красные водоросли являются деликатесом в восточных странах. Из них готовят различные блюда, получают ценное вещество агар-агар, используемое в пищевой промышленности. Также водоросли используются в косметологии, медицине, в качестве удобрений и для очистки воды в канализациях. Если бурые водоросли добавлять в корм скота, в частности коровам, то молоко будет обогащено ценным йодом и многими полезными минералами . Таким же способом обогащают йодом и куриные яйца . Панцири древнейших диатомовых водорослей очень востребованы в промышленности. Их используют в строительстве (из диатомита получают очень лёгкие кирпичи), для изготовления стекла, фильтров, полирующих материалов.

Считается, что водоросли – примитивные организмы, т.к. нет у них сложных органов и тканей, отсутствуют сосуды. Но по физиологическим процессам, по тому, как они растут, размножаются, питаются, они очень схожи с растениями. Водоросли делят на экологические группы. Например, планктонные водоросли, живущие в толще воды. Нейстонные – селящиеся на поверхности воды и передвигающиеся там. Бентосные – организмы, живущие на дне и на предметах (в том числе и на живых организмах). Наземные водоросли. Водоросли, обитающие в почве. Также жители горячих источников, снегов и льдов. Водоросли, живущие в солёной воде и в пресной. А также водоросли, обитающие в известковой среде.

Иногда водоросли избирают очень необычные (с точки зрения человека) места. В тропиках они могут поселиться в чайном листе, вызывая болезнь чайного куста под названием «ржавчина». В средних широтах они живут на коре деревьев. Выглядит это, как зелёный налёт на северной стороне деревьев. Зелёные водоросли вступают во взаимовыгодное сосуществование с грибами , в результате появляется особый самостоятельный организм под названием лишайник. Некоторые зелёные водоросли избрали себе для дома панцирь черепахи. Многие водоросли живут на поверхности и внутри своих более крупных собратьев. Красные и зелёные водоросли найдены в волосяных фолликулах тропических животных ленивцев. Не обошли они своим вниманием рачков и рыб , кишечнополостных и плоских червей.

Калорийность водорослей

Низкокалорийный продукт, в 100 г которого содержится всего 25 кКал. С умеренностью важно употреблять только сушеные водоросли, энергетическая ценность которых – 306 кКал на 100 г. В них отмечается высокий процент углеводов, которые могут привести к ожирению.

Полезные свойства водорослей

Биологи и медики уверенно заявляют, что по содержанию активных веществ водоросли превосходят все другие виды растений.

Морские водоросли обладают противоопухолевыми свойствами.

В летописях разных народов о них сохранились многочисленные сказания. Морские водоросли использовали не только как прекрасный пищевой продукт, но и как эффективное средство для профилактики и лечения различных заболеваний.

Уже в древнем Китае морской капустой лечили злокачественные опухоли. В Индии морские водоросли использовали как эффективное средство в борьбе с некоторыми заболеваниями желез внутренней секреции. В далекие времена в суровых условиях крайнего Севера поморы лечили водорослями различные заболевания, а также использовали их как практически единственный источник витаминов.

Качественное и количественное содержание макро - и микроэлементов в морских водорослях напоминает состав крови человека, а также позволяет рассматривать морские водоросли как сбалансированный источник насыщения организма минеральными веществами и микроэлементами.

Морские водоросли содержат ряд веществ, обладающих биологической активностью: липиды, богатые полиненасыщенными жирными кислотами; производные хлорофилла; полисахариды: сульфатированные галактаны, фукоиданы, глюканы, пектины, альгиновую кислоту, а также лигнины, являющиеся ценным источником пищевых волокон; фенольные соединения; ферменты; растительные стерины, витамины , каротиноиды, макро- и микроэлементы. Что касается отдельных витаминов, микроэлементов и йода, то их в морских водорослях больше, чем в других продуктах.

Слоевища бурой водоросли содержат витамины, микроэлементы (30), аминокислоты, слизь, полисахариды, альгиновые кислоты, стеариновую кислоту. Минеральные вещества, абсорбируемые из воды бурой водорослью в огромном количестве находятся в органическом коллоидном состоянии, и могут свободно и быстро усваиваться человеческим организмом. Очень богаты йодом, большая часть которого находится в виде йодидов и йодорганических сединений. Бурые водоросли богаты маннуроновой кислотой и дают альгинаты высокой вязкости и маннитол, относящийся к шестиатомным спиртам и широко используемый в медицине и косметологии. Аскофиллум оказывает защитное действие на кожные ткани благодаря макромолекулам, получившим название фукоидан (широко используется в талассотерапии). Экстракт макроцистиса содержит аллантоин.

Бурая водоросль - прекрасный источник натурального органического йода. Йод – незаменимый микроэлемент для человека. Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, которые управляют процессами развития и функционирования головного мозга и нервной системы, поддерживают нормальную температуру тела. Низкий уровень этих гормонов может отрицательно повлиять как на физическое состояние, так и на интеллектуальные способности человека. Йод также необходим дня нормального психического развития, особенно в раннем детском возрасте. При применении йода происходит снижение уровня холестерина в крови у больных атеросклерозом. Пища с достаточным содержанием йода увеличивает продолжительность жизни. Альгин бурых водорослей адсорбирует большинство токсических веществ из желудочно-кишечного тракта, снижает уровень холестерина, поэтому йод хорошо зарекомендовал себя в лечении ожирения и атеросклероза.

Водоросли бурые обладают антибактериальными свойствами, обусловленными наличием бромфенола и флороглицинола. Благодаря высокому содержанию полифенолов бурые водоросли обладают антирадиационным эффектом. Бурые водоросли способствуют выведению из кишечника токсинов, радионуклидов и солей тяжелых металлов, помогают при нервных расстройствах, уменьшают симптомы предменструального синдрома, нормализуют работу сердца, улучшают общее состояние организма. Бурая водоросль замедляет развитие атеросклероза и снижает содержание холестерина в крови. Полисахариды, содержащиеся в бурой водоросли, обладают свойством набухать и, увеличившись в объеме, раздражать нервные окончания слизистой оболочки кишечника, что стимулирует перистальтику кишечника и способствует его очищению. Полисахариды также связывают токсины и выводят их из организма.

Бурые водоросли содержат бромфеноловое соединение, оказывающее влияние на патогенные микроорганизмы, особенно бактерии. Бурая водоросль содержит большое количество необходимых человеку макро- и микроэлементов (железо, натрий , кальций, магний, барий, калий, сера и др.), причём в наиболее доступной для усвоения хелатной форме. Бурая водоросль обладает рядом физиологических свойств: действует на сократительную способность сердечной мышцы, обладает противотромботической активностью, предотвращает развитие рахита, остеопороза, зубного кариеса, ломкости ногтей, волос, оказывает общеукрепляющее действие на организм. Как продукт моря, бурая водоросль содержит те натуральные элементы, которые в овощах встречаются в малых количествах. Бурая водоросль помогает иммунной, эндокринной системам противостоять стрессу, предупреждать заболевания, улучшать пищеварение, метаболизм и общее самочувствие.

Опасные свойства водорослей

Противопоказано употребление водорослей людям, страдающим аллергией на морепродукты или йод. Беременным женщинам рекомендуется употреблять водоросли с осторожностью, так как избыток йода может принести вред плоду. Морская капуста противопоказана людям с заболеваниями почек, так как повышенное содержание йода в этом продукте может спровоцировать обострение болезни.

Также не рекомендуется употреблять в пищу водоросли людям, страдающим геморрагическим диатезом, фурункулезом или угревой сыпью, заболеваниями пищеварительной системы из-за высокого содержания йода.

Люди, у которых нарушена работа эндокринной системы, должны обязательно консультироваться с врачом перед употреблением в пищу подобных продуктов, так как йод имеет прямое воздействие на щитовидную железу.

Видео о том, какие водоросли самые полезные и как их выбрать. А еще – какие рецепты готовят из них знаменитости.

Порядки

Аскозейровые (Ascoseirales )
Хордариевые (Chordariales )
Кутлериевые (Cutleriales )
Диктиосифоновые (Dictyosiphonales )
Десмарестиевые (Desmarestiales )
Диктиотовые (Dictyotales )
Хордариевые (Chordariales )
(Discosporangiales )
Эктокарповые (Ectocarpales )
Фукусовые (Fucales )
(Ishigeales )
Ламинариевые (Laminariales )
(Nemodermatales )
(Onslowiales )
(Ralfsiales )
Сцитосифоновые (Scytosiphonales )
(Scytothamnales )
Сфацеляриевые (Sphacelariales )
Спорохновые (Sporochnales )
Тилоптеридовые (Tilopteridales )
(Syringodermatales )

Систематика
на Викивидах

Изображения
на Викискладе

ITIS
NCBI
EOL

Наиболее сложно устроены талломы ламинариевых и фукусовых. Их слоевища имеют признаки тканевой дифференцировки со специализацией клеток . В их талломе можно различить: кору, состоящую из нескольких слоёв интенсивно окрашенных клеток; сердцевину, состоящую из бесцветных клеток, часто собранных в нити. У ламинариевых в сердцевине образуются ситовидные трубки и трубчатые нити. Сердцевина выполняет не только транспортную функцию, но и механическую, так как в ней находятся нити с толстыми продольными стенками. Между корой и сердцевиной у многих бурых водорослей может находиться промежуточный слой из крупных бесцветных клеток.

Рост таллома у бурых водорослей чаще всего интеркалярный и апикальный , реже базальный. Интеркалярный рост может быть диффузный или имеется зона роста. У крупных представителей интеркалярная меристема расположена в месте перехода «черешка» в «листовую пластинку». Крупные водоросли также имеют меристематическую зону на поверхности таллома, так называемую меристодерму (своеобразный аналог камбия высших растений).

Необычный тип меристемы, который встречается только у некоторых бурых водорослей, - трихоталлическая меристема, развитие клеток которой происходит в основании настоящих волосков. Настоящие волоски размещаются на поверхности меристодермы рассеянно или пучками и часто погружены своим основанием в особые углубления - криптосомы.

Жгутики

Жгутиковые стадии в жизненном цикле бурых водорослей представлены только гаметами и зооспорами. Два неравных жгутика прикреплены сбоку (сперматозоиды Dictyota имеют только один жгутик). Обычно длинный перистый жгутик направлен у бурых водорослей вперёд, а гладкий - вбок и назад, но у сперматозоидов ламинариевых, спорохналиевых и десмарестиевых, наоборот, длинный перистый жгутик направлен назад, а короткий гладкий - вперёд. Помимо трёхчастных мастигонем на длинном жгутике присутствуют чешуйки и шипики; его кончик может быть спирально закручен. В основании гладкого жгутика находится базальное вздутие. У сперматозоидов фукусовых вокруг жгутика имеется своеобразная воронкообразная структура - хоботок, поддерживаемая микротрубочками первого корешка.

Базальные тела жгутиков расположены под углом почти 110 градусов и соединены тремя исчерченными лентами. Типичной конфигурацией для бурых водорослей является наличие четырёх микротрубочковых корешков. Один корешок состоит из 7-5 микротрубочек, направлен к переднему концу клетки, где он загибается и идёт назад; другой корешок состоит из 5-4 микротрубочек и направлен в две стороны от базального тела - к переднему и заднему концу клетки; ещё два корешка - короткие, состоят каждый из одной микротрубочки. В корешковой системе отсутствует ризопласт. У ряда бурых водорослей строение корешковой системы отличается от описанного.

Покровы

Растворимые альгинаты входят в состав матрикса клеточной стенки, иногда на их долю приходится до 40 % сухого веса таллома.

Фуканы (фукоиданы или аскофилланы) - полимеры L-фукозы и сульфатированных сахаров. Их функция до конца не выяснена. Считается, что они играют важную роль в прикреплении зиготы и её прорастании у фукусовых водорослей.

У некоторых диктиотовых, например у Padina , в клеточных стенках откладывается известь в форме арагонита .

Клеточные структуры

В клетках бурых водорослей встречается от одной до многих пластид . Чаще хлоропласты мелкие, дисковидные, париетальные. Их форма может быть звёздчатой, лентовидной или пластинчатой; форма хлоропластов может меняться с возрастом клетки. Оболочка хлоропласта состоит из четырёх мембран; там, где хлоропласт расположен рядом с ядром , наружная мембрана хлоропластной эндоплазматической сети переходит в наружную мембрану ядра. Перипластидное пространство хорошо развито. Ламеллы трёхтилакоидные; имеется опоясывающая ламелла; хлоропластная ДНК собрана в кольцо.

В пресных водах встречаются только 8 видов, относящихся к родам Heribaudiella , Ectocarpus , Sphacelaria , Pseudobodanella , Lithoderma , Pleurocladia и Porterinema . Возможно, H. fluviatilis - обычный компонент речной флоры, но из-за незнания этой группы часто остаётся в пробах незамеченным.

Роль бурых водорослей в природе чрезвычайно велика. Это один из основных источников органического вещества в прибрежной зоне, особенно в морях умеренных и приполярных широт; их заросли служат местом питания, укрытия и размножения многих животных.

Бурые водоросли используют в пищу, на корм скоту, как удобрения, для производства альгинатов и маннита . Ежегодный сбор Laminaria и близких к ней водорослей достигает 2 млн т. сырой массы, более миллиона тонн даёт производство её марикультуры в Китае.

Альгинаты - нетоксичные соединения, обладающие коллоидными свойствами, поэтому они широко используются в пищевой и фармацевтической промышленности. Альгиновая кислота и её соли способны к 200-300-кратному поглощению воды, образуя гели, для которых характерна высокая кислотноустойчивость. В пищевой промышленности они используются в качестве эмульгаторов, стабилизаторов, желирующих и влагоудерживающих компонентов. Например, сухой порошковый альгинат натрия используют в производстве порошкообразных и брикетированных растворимых продуктов (кофе, чай, сухое молоко, кисели и др.) для их быстрого растворения. Водные растворы альгинатов используют для замораживания мясных и рыбных продуктов. В мире в пищевую промышленность идёт порядка 30 % получаемых альгинатов.

В текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности альгинаты используют для загущения красок и усиления прочности их связи с основой. Пропитка тканей некоторыми солями альгиновой кислоты придаёт им водонепроницаемость, кислотоустойчивость и увеличивает механическую прочность. Ряд солей альгиновых кислот используют для получения искусственного шёлка. Во время Второй мировой войны в США и Англии из альгиновой кислоты и её солей производилось большое количество маскировочной ткани и сетей для жилых и промышленных зданий. Альгинаты применяются в металлургии как компонент формовочной земли, в радиоэлектронике - как связующий агент при изготовлении высококачественных ферритов , а также в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.

В фармацевтической промышленности альгинаты используются для покрытия таблеток, пилюль, в качестве компонентных основ для различных мазей и паст, как гели-носители лекарственных препаратов. В медицине альгинат кальция используют как кровеостанавливающее средство, как сорбент , способствующий выведению радионуклидов (в том числе стронция).

В Северной Америке для получения альгинатов собирают Macrocystis и Nereocystis , на европейском побережье используют виды Laminaria и Ascophyllum . К концу двадцатого столетия ежегодное производство альгинатов в мире достигло 21 500 т: 12 800 т в Европе, 6 700 - в Северной Америке, 1 900 - в Японии и Корее, 100 - в Латинской Америке. В России в 1990 г. было получено всего 32 т пищевого альгината натрия.

Фукоиданы - эффективные антикоагулянты, даже более активные, чем гепарин . Перспективным считается их использование для получения противоопухолевых препаратов и антивирусных соединений. Даже в очень низких концентрациях они могут ингибировать прикрепление вирусов к поверхности клеток. Фукоиданы способны образовывать исключительно прочные и вязкие слизи, что находит применение в получении стабильных эмульсий и суспензий.

Маннит используют как заменитель сахара для больных диабетом. Кроме того, он может быть использован в качестве плазмозаменителя при консервации крови.

Клетки многих бурых водорослей накапливают йод . Его содержание может достигать 0,03 %-0,3 % от свежей массы водорослей, в то время как его содержание в морской воде достигает только 0,000005 % (0,05 мг на литр воды). До 40-х гг. XX в. бурые водоросли использовали для добычи йода.

Энергетический кризис, который охватил в последние годы многие страны мира, привёл к необходимости поиска новых нетрадиционных источников энергии. Так, в США с этой целью изучается возможность разведения водоросли Macrocystis pyrifera с последующей переработкой в метан . Подсчитано, что с площади 400 квадратных километров, занятых этой водорослью, можно получить 620 млн кубических метров метана.

В последние годы бурые водоросли привлекают внимание в связи со способностью выделять в атмосферу органические бромиды (бромоформ, дибромохлорметан и дибромометан). Ежегодный выброс водорослями органических бромидов достигает 10 000 тонн, что сравнимо с образованием этих веществ промышленностью. Существует мнение о связи выделения органических бромидов с разрушением озона в атмосфере Арктики.

Филогения

Ископаемые находки, которые могут иметь отношение к бурым водорослям, датируются поздним ордовиком (около 450 млн лет) и известны как Winnipegia и Tallocystis из среднего силура (425 млн лет). Но эти находки нельзя точно привязать только к бурым водорослям, так как они схожи и с некоторыми современными зелёными и красными водорослями . Ископаемые находки, которые точно можно связать с современными бурыми водорослями, относятся к миоцену (5-25 млн лет). Это Zonarites и Limnophycus , напоминающие современную Dictyota и др. Молекулярные методы определяют возраст бурых водорослей как 155-200 млн лет.

Бурые - монофилетичная группа, но связи внутри неё до конца не понятны. К настоящему времени данные по анализу нуклеотидных последовательностей ряда генов из-за своей малочисленности пока не отражают полную картину в филогении бурых водорослей. Традиционно к наиболее примитивным бурым водорослям относили эктокарпусовые, но анализ последовательностей генов rbc L, psa A, psa B и их комбинации показывает, что они таковыми не являются. В деревьях, полученных в этих исследованиях, эктокарпусовые располагаются на вершине, а в основании - представители порядка Ishigeales , которые рано отделились от общего дерева бурых водорослей.

Не вызывает сомнений отнесение бурых водорослей к охрофитовым. В рамках этого отдела по ряду особенностей их долгое время считали наиболее близкими к золотистым водорослям . В настоящее время эта точка зрения оспаривается. По ультраструктурным, биохимическим особенностям и по сравнению нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК бурые водоросли ближе всего стоят к трибофициевым . После описания нового класса Schizocladiophyceae в ряде исследований показано, что он является сестринской группой для бурых водорослей.

Разнообразие и классификация

Класс содержит около 265 родов и 1500-2000 видов . Тип организации таллома , наличие или отсутствие пиреноида, способ роста, тип полового размножения (изогамия , гетерогамия, оогамия) и жизненного цикла используют для выделения порядков бурых водорослей. В последние годы в связи с использованием данных по сравнению нуклеотидных последовательностей ряда генов активно пересматривается система бурых водорослей. В разных системах выделяют от 7 и более порядков, по-разному понимая объём порядков Ectocarpales и Fucales. В 1999 г. F.Rousseau и B.Reviers была предложена широкая концепция порядка Ectocarpales s.l., включившая в него порядки Chordariales, Dictyosiphonales, Punctariales, Scytosiphonales. В то же время из него исключили Ralfsiales и 2004 г. Ischigeales (этот порядок был описан для рода Ischige , ранее относимого к семейству хордариевые). В один порядок Fucales s.l. предложено объединить порядки Fucales и Durvillaeales. В 1998 г. был описан новый порядок бурых водорослей - Scytothamnales - на основании особенностей пластид (расположенные в центре клетки звёздчатые, с пиреноидом) и данных по SSU rDNA. Этот новый порядок включает три рода: Scytothamnus , Splachnidium (выведен из диктиосифоновых) и Stereocladon (выведен из хордариевых).

Морские водоросли, в частности, бурая водоросль, представляют собой натуральную пищу, богатую питательными веществами, необходимыми человеку и животным. Минеральные вещества, абсорбируемые из воды в огромном количестве находятся в органическом коллоидном состоянии, и могут свободно и быстро усваиваться человеческим организмом.

Полезные свойства бурых морских водорослей

В океане растет бурая водоросль, которая имеет ботаническое название Macrocystis Pyrifera. Ее часто рассматривают как морской овощ и используют в качестве пищевой добавки. Она пышно разрастается на глубине от шести до десяти морских саженей (морская сажень равна шести футам, что составляет 182 см) в местах с каменистым дном; у неё нет корней, она прикрепляется к скалам посредством напоминающих канаты жгутов (стеблей); единственной питательной средой для нее служит вода.

Это одно из наиболее крупных растений, достигающее в длину 700 футов и отрастающее за год на 50 футов. Каждое растение состоит из частей, напоминающих ствол или стебель, с расположенными по обеим сторонам крупными одиночными ланцетовидными листьями и корнями, называемыми черешком, ризоидами и пластинками. Пластинки расположены чередующимися рядами по шесть-восемь или более; каждая пластинка крепится к стволу растения с помощью буйка или поплавка. Пластинки оливково-бурого цвета отчётливо и ассиметрично волнистые и окаймлены одним рядом коротких, мягких шипов.

Прежде большинство людей питались рыбой и ракообразными — представителями огромных запасов моря. Население расположенных на берегах морей стран, таких, как Япония (японцы собирают шесть или семь различных видов водоросли, запасая её для последующего потребления) и Ирландия, в большом количестве потребляли съедобные морские водоросли. Нужно отметить, что на фоне такого питания некоторые болезни недостаточности встречались крайне редко или вообще отсутствовали у этих народов.

Бурые водоросли (фукус пузырчатый) и другие морские растения (например, красные водоросли) богаты йодом, необходимым для нормальной работы щитовидной железы (которая управляет процессами обмена веществ в организме). По данным Всемирной организации здравоохранения более 1,5 миллиарда человек во всем мире подвержены риску заболеваний щитовидной железы, часто вследствие дефицита йода. Слишком большие дозы йода тоже вредны для здоровья.

Водоросль фукус. В чем польза?

Фукус - морская бурая водоросль. Также ее называют «морской виноград», «морской дуб», «царь водоросль». Особенно большое значение имеют три вида фукусов - «фукус зубчатый», «фукус двусторонний» и «фукус пузырчатый».

Фукус - северная водоросль, растущая в Белом море. Эта водоросль скорее полезная, чем вкусная, поэтому обычно её используют в качестве добавок. В составе фукуса есть весь спектр витаминов (А, В1, В2, В3, В12, С, D3, Е, К, F, H), редкие микроэлементы (йод, селен, барий, цинк, магний, сера и ещё 36 элементов), фолиевая и пантотеновая кислоты, полисахариды, аминокислоты, полиненасыщенные кислоты типа Омега-3.

Один из основных компонентов этой водоросли - фукоидан. Фукоидан обладает противовирусным (в том числе против ВИЧ-инфекции), противоопухолевым, иммунорегулирующим действием.

Химический состав фукуса

Химический состав фукуса считается уникальным, так как почти идентичен составу тканей человеческого организма и плазмы крови. Эта водоросль - источник полного и сбалансированного набора микро- и макроэлементов (магний, кальций, калий, фосфор, сера, железо, бром, йод и другие), витаминов (А, витамины группы В - В1, В2, В3, В6, В12, Е, К, РР, фолиевая, пантотеновая кислоты и другие). Также в составе присутствуют альгиновая кислота, ее соли, фукостерин, фукоидан, карагинин.

Благодаря своему составу фукус по своим качествам превосходит многие натуральные продукты! Для примера - 10 г фукуса (в сухом виде) содержат столько же витамина D, как и 10 кг абрикосов, йода - как 11 кг трески, железа - как 1 кг шпината, витамина А - как 100 грамм моркови.

К тому же, водоросль фукус малокалорийна (энергетическая ценность 100 гр фукуса - всего лишь 123 ккал).

Полезные свойства фукуса:

обладает антисептическим действием;
способствует выведению из организма радионуклидов и тяжелых металлов;
повышает иммунитет;
имеет противовирусное, противомикробное действие;
нормализует различные виды обмена веществ (липидный и пуриновый обмены);
препятствует тромбообразованию;
помогает при ревматизме, гипертонии, атеросклерозе и т.д.
эффективно борется с жировыми отложениями, уменьшает уровень холестерина.
выводит из организма ненужные элементы и шлаки.

Плохая экология, несбалансированное питание, стрессы и т.д. отрицательно влияют на наше здоровье. Человеческий организм работает буквально на пределе. Для нормализации правильного обмена веществ, выведения различных шлаков, токсинов люди нуждаются в дополнительной поддержке. Фукус в легкоусвояемом виде отлично помогает организму восполнить дефицит необходимых ему элементов.

Издавна люди обращали внимание на особые целебные свойства водоросли фукус. Его добывают в экологически чистых акваториях Белого моря. Одним из удивительных свойств водоросли является ее неподверженность воздействию загрязнений нефтехимикатами.

Ламинария

Самая известная водоросль в России - это ламинария или морская капуста. В советское время пирамиды копеечных консервов салата из морской капусты высились в каждом магазине. На фоне дефицита других продуктов у граждан СССР развилась как неприязнь к доступному, но специфическому продукту, так и уважение. Салат из морской капусты знали, пожалуй, все, но любили лишь немногие.

Консервирование значительно изменяет вкус водорослей, снижает содержание витаминов и минералов, поэтому стоит обратить внимание на сушёные или свежие водоросли. Для приготовления морскую капусту обычно отваривают (это не относится к готовой или консервированной капусте). Берите 1 часть водорослей на 5 частей воды, слегка подсолите и отварите в течение нескольких минут.

Семейство водорослей ламинария насчитывает около 30 видов. На дальнем востоке России морская капуста растёт в больших количествах. В некоторых странах (Японии, Китае и Корее) ламинарии выращиваются специально. Кстати, Охотское море считается лучшим в мире местом по добыче этих водорослей. Во времена царствования императора Канн-Си в Мукденской провинции, среди населения начала сильно распространяться зобовая болезнь. Канн-Си по совету китайских ученых издал приказ, обязывающий каждого жителя Мукденской провинции съедать систематически в течение года не менее 5 фунтов сухой ламинарии.

Ламинариевые водоросли, или морская капуста, с древних времен широко применяется как для лечебных, так и для пищевых целей в восточных странах. В Китае насчитывают более 300 наименований блюд и пищевых изделий, приготовляемых из морской капусты или с ее добавлением. В Японии ведутся работы по культивированию ламинарии как перспективного источника белка, маннитола, альгиновой кислоты.

Благодаря уникальному химическому составу и свойствам отдельных компонентов морские водоросли в последнее время оказались в центре внимания ученых. Научно доказано, что систематическое употребление морской капусты в небольших дозах улучшает обмен веществ в организме и повышает его тонус. Как сообщают японские ученые, ламинариевые водоросли содержат в себе особые вещества, которые укрепляют корни волос человека. Бурые водоросли ламинария содержат комплекс биологически активных веществ: углеводов - 59%, белков - 13%, клетчатки - 11%, жиров - 2%, минеральных солей - 3%, влаги - 12%.

Ученых давно заинтриговали противоопухолевые свойства водорослей. Интересные разработки ведут японские ученые из Киотского университета. Они обнаружили, что экстракт из бурых морских водорослей может предотвратить рост опухолей. Предполагают, что активным компонентом является комплекс полисахаридов, который оказывает стимулирующее действие на иммунную систему. Кроме того, ламинария содержит углеводы: маннит - весьма полезен при ослаблении перистатики кишечника; ламинарин - источник глюкозы; альгиновая кислота (полимер d-маннуровой кислоты) и ее соли (альгинаты).

Результаты клинических испытаний альгинатсодержащих продуктов показали несомненный терапевтический эффект при лечении желудочно-кишечных заболеваний. Использование альгинатов как составляющих пищевых продуктов результативно при интоксикации организма. Установлено, что альгинаты способны адсорбировать и выводить из организма тяжелые металлы (свинец, кадмий) и радионуклиды, ускорять заживление ран, снижать уровень холестерина в крови. Белок ламинарии обладает высокой пищевой ценностью, содержит все необходимые для организма человека аминокислоты. Жиры включают в свой состав витамины А и D, эффективность которых очень высока.

Кроме того, в ламинариевых водорослях найдены бета-каротин, витамины В1, В2 и С. Одна из наиболее важных составляющих ламинарии - минеральные соли, которые в основном и определяют питательную и лечебную ценность водорослей. Ламинариевые водоросли способны концентрировать в своих клетках значительное количество органически связанного йода - элемента, обеспечивающего правильный обмен веществ в организме человека. В ситуациях интенсивного антропогенного загрязнения и экологических катастроф установлена необходимость систематического использования в лечебно-профилактических целях натуральных водорослей, добываемых в экологически чистых районах.

Профессор Кавано из Корнуэллского университета представил эксперименты по скармливанию водоросли (в виде кормовой добавки) курам породы белый леггорн, в результате чего заметно улучшилось состояние их здоровья и качество яиц. Он показал, какой твердой и прочной была скорлупа яиц и каким плотным был желток, который остаётся целым при перебрасывании его с ладони на ладонь. Профессора Кавано особенно интересовала возможность предотвращения образования хрупкой скорлупы яиц.

Профессор исследовал также случаи плохого срастания костей при переломах, о которых рассказывали ему его коллеги-врачи, и выяснил причину этого явления в связи с изменениями в химическом составе организма, в частности, в костной ткани. В каждом случае он считал, что пациентам нужно давать таблетки водоросли, представляющей собой прекрасный источник минеральных элементов в органическом виде, необходимых человеческому организму. Позднее он выяснил, что после начала лечения таблетками водоросли у пациентов наблюдали быстрое срастание костной ткани. Позже Кавано изучал влияние ежедневного потребления водоросли на заживление переломов и трещин. Анализы крови на содержание кальция, калия, железа и йода в крови пациентов в связи со скоростью заживления костной ткани при переломах (трещинах) показали, что период заживления может быть сокращен на 20% при ежедневном принятии в пищу водоросли, способствующей увеличению содержания кальция в крови.

Состав человеческого организма эквивалентен составу семи галлонов морской воды. Поэтому потребность в минеральных веществах может быть сполна удовлетворена за счет морских продуктов. Мы в некоторой степени покрываем эту потребность, потребляя рыбу и другие продукты моря. Употребляя в пищу водоросли ежедневно, мы будем способствовать более полному удовлетворению нашей потребности в минеральных веществах. Это простое и эффективное средство устранения минеральной недостаточности, развивающейся в человеческом организме при потреблении только пищи, выращиваемой на земле.

Применение сушеной ламинарии в лечебных целях

Если купить и употреблять ламинарию раз в неделю (достаточно двух чайных ложек сушеной ламинарии), то можно обеспечить себя месячной дозой витаминов и микроэлементов, необходимых нашему организму. Ламинария сушеная - это обработанные морские водоросли. Они уникальны, ведь в их составе присутствуют витамины: А, С, E, которые очень важны для иммунитета и замедляют процессы старения в организме; D - с его помощью усваиваются кальций и фосфор; B1, B2 - стимулируют обменные процессы в организме; B6, PP - состояние волос, ногтей, кожи. Микро- и макроэлементы, которыми снабжают нас водоросли ламинарии: Na (натрий), К (калий), Ca (кальций), Mg (магний), Cl (хлор) и конечно I(йод), недостаток которого чреват особо негативными последствиями. Все это убедительно говорит о том, что если купить сушеные водоросли ламинарии, то польза вашему организму будет огромна.

Научно доказано, что ламинария эффективно выводит шлаки из организма и препятствует появлению злокачественных опухолей. Так, низкий процент заболеваний раком груди у жительниц Японии медики объясняют именно наличием в их рационе блюд из морской капусты.

Сушеную ламинарию рекомендуют регулярно принимать при атеросклерозе, а также для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и болезней, связанных с нарушением обмена веществ. Кроме того, практика показывает, что морская капуста успешно помогает при заболеваниях суставов: ревматизме, артритах, артрозах. В эти случаях для снятия болей необходимо на ночь принять ванну из морской капусты.

Водоросли ламинарии сушеной ничуть не теряют своих полезных свойств, наоборот, употреблять ее в таком виде удобнее, а тем, кто не переносит ее специфического запаха, и приятнее. Поэтому рекомендуем каждому купить ламинарию и принимать ее с пищей, восполняя таким простым и доступным способом дефицит полезных веществ.