В отдельных морских водорослях содержится более 60% белка (на сухой вес), хотя он не всегда легко усваивается. Водоросли могут полностью обеспечить потребность человека в витаминах А, В2 , В12 . В Исландии, Финляндии, Норвегии, Шотландии, Франции и других странах водоросли в свежем или консервированном виде добавляют в корм для скота, птицы и пушных зверей. При этом улучшается воспроизводство животных, усиливается окраска желтка яиц и повышается содержание иода в них, увеличивается жирность молока. Как удобрения водоросли, которые особо богаты калием и микроэлементами, широко применяют в разных странах всех континентов. В этих удобрениях нет семян сорняков и спор фитопатогенов. Они ускоряют прорастание семян, повышают устойчивость растений к холоду, поражению грибами и насекомыми, что ведет к заметной прибавке урожая.

В последние годы появляется все больше работ, посвященных изучению действия веществ из водорослей на растения. Так, препарат, полученный из бурой водоросли Ecklonia maxima, стимулировал образования корней у некоторых видов растений, ускорял рост и созревание томатов, снижал их заражение нематодами. Опубликован обзор, указывающий на перспективность использования водорослей как источника антибактериальных и антигрибковых препаратов для растений. В Тихоокеанском институте биоорганической химии (Владивосток) получены препараты на основе ламинарана, трансформированного с помощью ферментов, которые повышают устойчивость растений к действию фитопатогенных грибов и вирусов.

2.4 Медицинское использование морских макрофитов

Медицинское применение морских макрофитов до сих пор не очень широко. Главным объектом отечественной официальной фармакологии является сушеная морская капуста - различные виды Laminaria (рис. 2). В Японии красную водоросль Digenia simplex широко используют в качестве антигельминтного средства. Выяснены действующие начала этой водоросли, их получают теперь как фармакологические препараты. В США некоторые водоросли продают в магазинах как источник витаминов и мягкое слабительное. Однако морские макрофиты представляют потенциальный источник многочисленных лекарственных веществ самого разнообразного применения.

В последние годы все большее внимание исследователей привлекает биологическая активность полисахаридов морских макрофитов. Считают, что они перспективны как антикоагулянты крови. Полисахарид из красной водоросли Gloiopeltis tenax заметно ингибировал развитие нескольких видов рака у мышей, а также показал иммуностимулирующую активность в нескольких тестах. Антираковую, антивирусную, антибактериальную и иммуностимулирующую активность проявляют препараты фукоиданов. Недавно из зеленой водоросли Ulva lactuca был выделен гетерополисахарид, который проявил антивирусную активность.

Разносторонняя и высокая биологическая активность обнаружена у препаратов зостерина. Оказалось, что его защитное действие против соединений тяжелых металлов выше, чем у обычных пектинов. Зостерин дает хороший эффект при желудочных заболеваниях, стимулирует иммунные реакции, активен против некоторых форм лейкоза.

Морские макрофиты, в первую очередь водоросли, богаты также вторичными метаболитами, с которыми медицина связывает большие надежды. Примерно из 6500 новых соединений, выделенных из различных морских организмов, почти 2100 дали водоросли. Из них более 1000 получили из представителей всего трех семейств красных и бурых водорослей: более 560 - из Rhodomelaceae, свыше 310 - из Dictiotaceae и более 130 - из Cystoseiraceae. Обнаружена антигрибковая, антимитотическая, цитотоксическая, антивирусная и антибактериальная активности этих веществ. При испытании экстрактов из различных водорослей на антибактериальную активность против штаммов, устойчивых к действию известных антибиотиков, наиболее активными оказались препараты из красных водорослей. Недавно из красной водоросли Portieria hornemannii был выделен монотерпен, содержащий в молекуле два атома брома и три атома хлора, который проявил высокую активность против раковых клеток, поражающих мозг, почки и толстый кишечник. Этот препарат под названием "холомон" проходит предклинические испытания в США как антираковый.

3. Субстанции из морских водорослей

Из водорослей экстрагируют ценные вещества, имеющие в настоящее время большое значение для приготовления многих косметических и медицинских препаратов. К таким препаратам относят агар, альгиновая кислота и ее соли, маннит.

Агар - студень, который в основном получают из водорослей. Их длительное время кипятят и после остывания образуется плотное желеобразное вещество. Если вместо воды использовать разнообразные питательные соли, то агар приобретает новые свойства и служит замечательным питательным средством для выращивания различных микроорганизмов. Первое сообщение о применении агара в микробиологии в качестве искусственной питательной среды, на которой с успехом размножаются культуры грибков и бактерий, сделал в 1882 г. замечательный ученый, открывший миру туберкулезную палочку, Роберт Кох. В настоящее время трудно найти такую отрасль медицины, где бы не находил применение агар.

Из водорослей получен также маннит, относящийся к шестиатомным спиртом. Он тоже находит применение в медицине и служит основным действующим началом препарата "маннитол". Это лекарство обладает сильным мочегонным действием, способствуя быстрому выведению излишков жидкости из организма и восстанавливая нормальную проницаемость сосудистого русла. Маннитол способен восстанавливать функции организма при осложнениях, связанных с переливанием несовместимой крови.

Уникальность биохимического состава морских водорослей в большом количестве биологически активных веществ: микроэлементов (особенно йода), витаминов, альгиновой кислоты и ее солей (альгинатов). В конце прошлого века Стенфорд впервые открыл в составе некоторых морских растений альгиновую кислоту. Спустя несколько лет ее обнаружил Крефтинг и назвал эту кислоту водорослевой, считая, что впервые открыл это ценное вещество. Многие целебные свойства морской капусты объясняются именно этим полисхаридом. Содержание альгиновой кислоты в ламинарии колеблется от 15 до 30%. Как и другие полисахариды природного происхождения (целлюлоза, пектины, крахмал) альгиновая кислота обладает целым рядом известных полезных свойств, но в то же время ее отличают и неповторимые, присущие только ей качества.

Альгиновая кислота представляет собой длинные цепи полиуроновых кислот, образующих кислот, образующих водорослевые растительные волокна. Они состоят из двух различных мономерных единиц (маннуроновой и гулуроновой кислоты) в разных пропорциях. Длинные цепи этих кислот могут перекрестно сшиваться в трехмерные цепи, которые своими карбоксильными группами захватывают ионы двухвалентных металлов. Растительные волокна водорослей не перевариваются организмом человека и выводятся наружу кишечником. Как и другие природные полимеры, альгиновая кислота нерастворима в воде и в большинстве органических растворителей. Несколько иначе ведут себя некоторое соли альгиновой кислоты. Так, альгинаты калия, натрия и магния хорошо растворимы в воде. Не растворяются в воде в основном соли двух- и поливалентных металлов (меди, алюминия, цинка, железа, кальция). Растворимые соли образуют вязкие растворы. Именно это свойство определяет их практическое использование в качестве загустителей, стабилизаторов и связующих в производстве пищевых продуктов и лекарственных препаратов. При добавлении в раствор альгината натрия ионов кальция легко образуется гель. Альгиновая кислота обладает замечательной способностью адсорбировать воду весом почти в 300 раз больше собственного.