Изучение нетрадиционных источников биоактивных веществ является одним из современных направлений развития биотехнологии во многих странах мира. Перспективным сырьем для их получения являются макро- и микроводоросли.
Еще в 1974 году спирулина (Arthrospira platensis) была объявлена лучшим продуктом питания на будущее Всемирной продовольственной конференцией Организации Объединенных Наций.
Arthrospira platensis (Spirulina platensis) — многоклеточный сине-зеленый прокариотический организм, относящийся к цианобактериям. Спирулина содержит большое количество белка, от 55 до 70% сухого вещества. Это полноценный белок, содержащий 18 различных аминокислот, восемь из которых являются незаменимыми, а также более 2000 различных ферментов в микродозах.
В спирулине содержится большое количество полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), 1,5–2,0% от общего количества липидов (табл. 1). В частности, спирулина богата γ-линоленовой кислотой (36% от общего количества ПНЖК) [5]. Она также отличается высоким содержанием витаминов группы В, витаминов С, А, D и Е, является богатым источником калия, содержит кальций, хром, медь, железо, магний, марганец, фосфор, селен, натрий и цинк [4].
Спирулина содержит много пигментов, включая хлорофилл α (хлорофилл β отсутствует), ксантофилл, β-каротин, эхиненон, миксоксантофилл, зеаксантин, кантаксантин, диатоксантин, 3-гидроксиэхиненон, β-криптоксантин, осциллаксантин, а также фикобилипротеины (ФБП) — С-фикоцианин, аллофикоцианин и фикоэритрин. Набольшее содержание среди пигментов фикоцианина (синий пигмент) — 14%, хлорофилла (зеленый пигмент) — 1% и каротиноидов (желтые, оранжевые или красные пигменты) — 0,5% [4].
Фикоцианин — это пигментно-белковый комплекс, который биологически функционирует совместно с хлорофиллом в процессе фотосинтеза. Фикоцианины имеют синий цвет, который является результатом поглощения ими красно-оранжевых длин волн света [8]. Фикоцианин входит в состав фотосинтезирующих пигментных комплексов — фикобилисом [3]. Фикобилипротеин является одним из компонентов фикобилисомы, которая представляет собой супрамолекулярный белковый комплекс, дополнительно собирающий световую энергию. Фикобилисома играет важную роль в поглощении и передаче энергии фотосинтеза. Фикобилипротеин действует как молекула-антенна в фотосинтезе водорослей, которая может поглощать световую энергию и способна эффективно доставлять световую энергию в реакционный центр, содержащий хлорофилл [6]. В составе биомассы спирулины он представлен несколькими изоформами, включая аллофикоцианин и С-фикоцианин. Последний состоит из двух типов субъединиц, каждая из которых содержит ковалентно связанный хромофор фикоцианобилин, определяющий его биологическую активность. Фикоцианобилин обладает свойствами гасителя свободных радикалов. Благодаря этому фикоцианин является активным пищевым антиоксидантом [3].