La spirulina è un’alga blu-verde sia d’acqua salata che d’acqua dolce, oggetto di studi sempre più recenti. Inizialmente classificata nel regno vegetale per via dei suoi ricchi pigmenti vegetali e della sua capacità di fotosintetizzare, la spirulina in seguito è stata collocata nel regno batterico (cianobatteri) a causa della sua composizione genetica, fisiologica e biochimica. Cresce naturalmente in alti serbatoi di acqua salina alcalina nelle aree subtropicali e tropicali dell’America, del Messico, dell’Asia e dell’Africa centrale.
Tra le molte varietà di spirulina, le specie più studiate sono la Spirulina platensis (Arthrospora platensis), la Spirulina maxima (Arthrospora maxima) e la Spirulina fusiformis (Arthrospora fusiformis). La spirulina è composta da numerosi antiossidanti, tra cui beta-carotene, ficocianina, tocoferoli, micronutrienti, acidi
grassi polinsaturi, in particolare acido gamma-linolenico e composti fenolici. Gli alti valori nutritivi della spirulina sono stati riconosciuti dall’Istituto intergovernativo per l’uso della microalga Spirulina contro la malnutrizione negli anni ’70, dove hanno lanciato la Spirulina per combattere la fame e la malnutrizione. La spirulina è stata anche riconosciuta e raccomandata dalla National Aeronautics and Space Administration e l’Agenzia Spaziale Europea per l’integrazione alimentare durante i viaggi spaziali a lungo termine. Da allora, ci sono stati numerosi studi clinici su animali e umani, che ne hanno suggellato i suoi effetti benefici come integratore , a basso costo e quasi privo di effetti collaterali.
La Sindrome Metabolica è attualmente in aumento e la dislipidemia e l’obesità sono una componente integrante della stessa. Mentre ci sono molti altri integratori in fase di valutazione per gli effetti ipolipemizzanti e dimagranti, i benefici dell’integrazione di spirulina non si limitano ai benefici di cui sopra, ma si estendono anche ai suoi effetti antivirali, antitumorali, antiossidanti, antidiabetici, antinfiammatori, epatoprotettivi, alle proprietà cardioprotettive e di potenziamento dell’immunità.
La prevalenza dell’obesità è quasi triplicata dal 1975. Secondo il rapporto sulla salute globale del 2016, più di 1,9 miliardi di adulti sono stati classificati come sovrappeso: 650 milioni di loro sono obesi. A livello globale, si stima che circa 2,8 milioni di adulti ne muoiano ogni anno. L’obesità è stata strettamente collegata all’infiammazione, all’iperlipidemia e all’insulino-resistenza. Ciò può essere dovuto al fatto che il tessuto adiposo secerne numerose sostanze biologicamente attive come le adipochine e le chemochine, che svolgono un ruolo importante nell’infiammazione e nello sviluppo dell’aterosclerosi.
Sebbene la restrizione calorica e l’esercizio fisico siano i trattamenti cardine per l’obesità, la spirulina ha mostrato benefici significativi nell’aiutare la perdita di peso. La ficocianina nella spirulina contiene un cromoforo che raccoglie la luce, chiamato ficocianobilina, che è in grado di inibire la nicotinammide adenina dinucleotide fosfato idrogeno (NADPH) ossidasi, una fonte significativa di stress ossidativo negli adipociti che svolge un ruolo chiave nell’indurre la resistenza all’insulina e spostare l’adipochina e produzione di citochine negli adipociti ipertrofici. Quindi, limitando lo stress ossidativo degli adipociti la spirulina può portare a effetti antinfiammatori sistemici e di sensibilizzazione all’insulina.
Sono stati condotti diversi studi clinici e preclinici per testare i benefici della spirulina sulla perdita di peso. Yousefi et al nel 2018 hanno studiato 52 pazienti obesi con un indice di massa corporea (BMI) >25-40 kg/m2 che sono stati randomizzati a 2 g di spirulina al giorno con una dieta ipocalorica rispetto al placebo consistente in una dieta ipocalorica per 12 settimane. I partecipanti al gruppo spirulina avevano un peso corporeo significativamente inferiore di -3,22+1,97 kg, circonferenza vita -3,37±2,65 cm, grasso corporeo di -2,28+1,74 kg e BMI di -1,23±0,79 kg/m2 (p< 0,001, p=0,049, p=0,049 e p=0,02, rispettivamente). Inoltre, i livelli di trigliceridi (TG) ridotti di -18 mg/dL e di proteina C reattiva ad alta sensibilità erano inferiori di -1,66±1,9 ng/mL verso la fine del periodo di studio (p=0,03 e p=0,02, rispettivamente).
Zeinalian et al. nel 2017 hanno studiato 62 soggetti obesi dopo aver somministrato 1 g di spirulina per 12 settimane e hanno osservato una significativa riduzione dell’appetito del -4,16% (p=0,008), del BMI del -1,9% (p<0,001), del peso corporeo del – 1,79% (p<0,001) e una riduzione del colesterolo totale (TC) di -4,67% (p=0,002). ) senza variazioni significative dei TG o delle lipoproteine a bassa densità (LDL).
Diversi studi hanno anche utilizzato la Spirulina maxima per valutare i suoi effetti benefici. In uno studio, sempre del 2017, 50 soggetti obesi con ipertensione in trattamento antipertensivo hanno ricevuto 2 g di spirulina al giorno o placebo per 3 mesi. Coloro che hanno ricevuto spirulina hanno mostrato miglioramenti significativi nella loro massa corporea da 92,96±18,58 kg a 88,97±17,13 kg (p<0,001), BMI da 33,5+6,7 kg/m2 a 31,7±5,8 kg/m2 (p<0,001) e circonferenza della vita da 105,2±15,3 a 103,4+14,1 cm (p<0,002) rispetto al basale, un beneficio che non è stato mostrato con il placebo. Rispetto agli individui trattati con placebo, quelli a cui era stata somministrata spirulina avevano abbassato significativamente il colesterolo LDL (LDL-C) da 3,5+0,9mmol/L a 3,0±0,6mmol/L (p<0,001) e l’interleuchina-6 da 4,3±0,6mmol/L L a 3,9+0,4 mmol/L (p=0,002) e miglioramento dello stato antiossidante totale da 1,8±0,3 a 2,2±1,0 mmol/L (p=0,001) e rapporto di sensibilità all’insulina da 3,2±1,8 mg/kg/min a 4,3±2,1 mg/kg/min (p<0,001).
Mizcke et al nel 2016 hanno dimostrato i benefici della spirulina maxima in 40 pazienti ipertesi senza evidenza di malattie cardiovascolari quando integrati con 2 g di spirulina al giorno rispetto al placebo per 3 mesi. In coloro che hanno ricevuto spirulina, c’è stata una significativa riduzione del BMI (26,9±3,1 vs
25,0±2,7kg/m2, p=0,0032), del peso (75,5±11,8kg vs 70,5±10,3kg, p<0,001), della pressione arteriosa sistolica (149 ±7 mm Hg vs 143±9 mm Hg, p=0,0023) e indice di rigidità arteriosa (7,2±0,6 vs 6,9±0,7 m/s, p<0,001), dimostrando così effetti cardiovascolari benefici con l’integrazione a breve termine di spirulina a basse dosi.
STUDI SUGLI ANIMALI
Si ipotizza che la spirulina abbia capacità ipolipemizzanti sin dal 1981. L’effetto ipocolesterolemizzante è stato inizialmente dimostrato in studi sugli animali. Più tardi, nel 1990, Iwata et al. hanno fatto studi su animali con diete ad alto contenuto di fruttosio e complemento di spirulina. I gruppi seguivano una dieta ad alto contenuto di fruttosio da sola (68%) o una dieta ad alto contenuto di fruttosio con spirulina a concentrazioni del 5%, 10% e 15% per 4 settimane. Verso la fine del periodo di studio, sono stati prelevati campioni di sangue dopo somministrazione di eparina per via endovenosa alla dose di 200 U per 100 g di
peso corporeo. I risultati hanno rivelato un significativo miglioramento del profilo lipidico con concomitante aumento dell’attività della lipoproteina lipasi (LPL), sebbene la differenza nei livelli lipidici o LPL non fosse significativamente diversa tra i gruppi di concentrazione di spirulina al 5%, 10% o 15%.
L’effetto ipolipemico della spirulina è stato dimostrato anche nel diabete indotto artificialmente nei topi con somministrazione di allossana (250 mg/kg di peso corporeo). Con la somministrazione di spirulina al 5%, i triacilgliceroli epatici sono diminuiti. È stato inoltre osservato un miglioramento delle HDL sieriche e una riduzione delle LDL sieriche e delle VLDL.
Li et al nel 2018 hanno scoperto che la spirulina somministrata per 8 settimane aumentava il colesterolo HDL e abbassava i livelli di colesterolo LDL, TG e TC quando veniva alimentata con una dieta ricca di grassi. Analogamente ad altri studi precedenti, è stato anche dimostrato che normalizza la steatosi epatica con miglioramenti nei test di funzionalità epatica, comprese le transaminasi, gli acidi grassi liberi e il profilo lipidico complessivo. Si pensava che questa azione fosse secondaria all’attivazione della via di segnalazione della protein chinasi attivata da AMP che successivamente sottoregola l’espressione dei geni di sintesi dei lipidi, vale a dire il fattore di trascrizione legante gli elementi regolatori degli steroli-1c, 3-idrossi-3-metil glutaril coenzima A riduttore tasi e acetil CoA carbossilasi che alla fine riducono i livelli di TG e successivamente inibiscono la sintesi degli acidi grassi.
Inoltre, la spirulina può alterare il microbiota intestinale per avere effetti ipolipemizzanti. Gli studi hanno rivelato un aumento dell’abbondanza di Prevotella, Porphyromonadaceae, Barnesiella e Paraprevotella. Prevotella aumenta il metabolismo della bile per ridurre i livelli di lipidi nel sangue. Alloprevotella e
Ruminococcus sono produttori di acidi grassi a catena corta che possono essere digeriti dall’intestino. Regolano il metabolismo energetico e migliorano la sensibilità all’insulina attraverso recettori specifici per ridurre definitivamente i disturbi del metabolismo lipidico e prevenire le malattie epatiche non alcoliche. I
firmicutes sono un altro gruppo di batteri che sono stati associati alla riduzione del peso corporeo e dei livelli sierici di LDL-C, che sono migliorati con l’integrazione di spirulina.
TEST CLINICI
Gli studi clinici sull’uomo che utilizzano la spirulina includono pazienti sani e quelli con dislipidemia, ipertensione, cardiopatia post ischemica, diabete, sindrome nefrosica e pazienti anziani.
Uno dei primi studi clinici mai condotti utilizzando la spirulina è stato condotto nel 1988 su 30 volontari sani con lieve ipertensione o iperlipidemia. Sono stati trattati in due gruppi, uno dei gruppi ha ricevuto per 8 settimane di 4,2 g di spirulina rispetto all’altro gruppo che ha ricevuto la stessa quantità di spirulina
per 4 settimane seguita dall’osservazione per altre 4 settimane senza alcuna integrazione. I risultati sono stati notevoli per una significativa riduzione del TC (colesterolo totale) nelle prime 4 settimane di integrazione con spirulina, che è tornata al basale con la sua interruzione. Questi cambiamenti nel TC erano direttamente proporzionali alle concentrazioni sieriche di TC e dietetiche di TC. Non ci sono stati cambiamenti in HDL, TG o peso corporeo.
Ramamoorthy et al. hanno stabilito gli effetti ipolipemici della spirulina in pazienti con cardiopatia ischemica e ipercolesterolemia (livelli di colesterolo sierico >250 mg/dL), dove un totale di 30 pazienti sono stati suddivisi in tre gruppi. I gruppi 1 e 2 sono stati trattati con 2 o 4 g di spirulina per 3 mesi, mentre il gruppo 3 era un cluster di controllo. Verso la fine del periodo di studio, il TC plasmatico è stato abbassato rispettivamente del 22,4% e del 33,5% nel gruppo 1 e 2 (p<0,01) e l’LDL del 31% e del 45% (p<0,01), entrambi riduzioni statisticamente significative. Riduzioni più elevate sia di LDL che di TC sono state osservate tra i soggetti trattati con 4 g di spirulina al giorno. Inoltre, HDL-C è aumentato, mentre TG e VLDL sono diminuiti in entrambi i gruppi sperimentali. Tuttavia, non vi era alcun significato statistico tra i due gruppi sperimentali mentre vi era un cambiamento significativo rispetto al gruppo di controllo. Allo stesso modo, il peso corporeo è stato ridotto in entrambi i gruppi di trattamento mentre non ci sono stati cambiamenti nei profili lipidici o nel peso corporeo nel braccio di controllo. La riduzione del peso corporeo in entrambi i gruppi trattati con spirulina (-2,2 kg) è stata altamente significativa rispetto al controllo (0,7 kg; p<0,01). Anche l’integrazione di 1 g di spirulina per 3 mesi tra i pazienti greci cretesi con dislipidemia di nuova diagnosi ha rivelato miglioramenti significativi nella dislipidemia. Livelli medi di trigliceridi ridotti del 16,3% (p<0,0001), LDL-C del 10,1% (p<0,0001), TC dell’8,9% (p<0,0001), non-HDL-C del 10,8% (p<0,0001) e Rapporto TC/HDL dell’11,5% (p=0,0006). Inoltre, l’HDL-C è aumentato del 3,5%, senza variazioni significative di peso, indice di massa corporea o pressione arteriosa.30 I livelli di TG si sono ridotti in media del 17,2%; la riduzione è stata maggiore (al 21,3%) tra le donne di età superiore ai 47 anni e quelle con TG>150 mg/dL (riduzione del 18,6%). HellenicSCORE è un sistema di punteggio progettato per valutare il rischio di sviluppo di malattie cardiovascolari e mortalità associata tra la popolazione greca, e il livello di rischio cardiovascolare complessivo su HellenicSCORE in questo studio ha previsto una riduzione del rischio dal 15,4% all’1,9% durante il periodo di studio. In 15 pazienti con diabete mellito non insulino-dipendente, l’integrazione di 2 g/die di spirulina per 2 mesi porta a riduzioni significative di TG, TC, LDL-C, VLDL-C e rapporto LDL-C/HDL-C.
Allo stesso modo, Parik et al nel 2001 ha arruolato 25 diabetici di tipo 2 e ha stabilito che 2 g/die di spirulina per 2 mesi in questa popolazione possono abbassare la glicemia a digiuno di 19,3 mg (p<0,05), la glicemia postprandiale di 16,1 mg (p<0,05), l’HbA1c di 1,0% (p<0,05) oltre alla riduzione di TG di 6,4 mg, LDL-C di 7,1 mg, TC di 21,3 mg (p<0,05) e riduzione complessiva degli indici aterogenici di TC:HDL-C da 5,4±1,0 a 5,0±1,0 (p<0,05) e LDL-C: HDL-C da 3,5±0,8 a 2,9±0,5 (p<0,05). Inoltre, l’apolipoproteina B è stata ridotta di 16,1 mg (p<0,05) con successivi aumenti dei livelli di apolipoproteina A1 di 11,4 mg (p<0,05), quindi un aumento favorevole del rapporto A1:B. Tuttavia, l’aumento dei livelli di apo B con riduzione del livello di apo A1 era significativo anche nel gruppo di controllo. Tuttavia, questo studio è stato in grado di stabilire un migliore controllo a breve termine della spirulina sui profili glicemici e lipidici tra i diabetici.
Lee et al nel 2008 hanno testato 8 g/giorno di spirulina su 37 soggetti coreani con T2DM (diabete mellito di tipo 2) per 12 settimane, che ha portato a una significativa riduzione dei trigliceridi (125,8–98,5 mg/dL, p<0,05). Quelli con livelli plasmatici più elevati di TG hanno mostrato maggiori riduzioni dei livelli di TG. Allo stesso modo, i soggetti con livelli più elevati di TC e LDL-C hanno mostrato maggiori riduzioni di TC, LDL-C e miglioramento della pressione sanguigna. Lo studio ha anche rivelato un abbassamento dei livelli plasmatici di malondialdeide (p<0,05) e un aumento dei livelli plasmatici di adiponectina (p<0,1), che sono indicativi di una riduzione dello stress ossidativo con l’integrazione di spirulina. La dislipidemia è una comorbilità comune nei pazienti con sindrome nefrosica. La perdita di proteine plasmatiche nelle urine può causare una bassa pressione oncotica, che porta alla produzione epatica di albumina e di altre proteine, comprese le lipoproteine, che possono contribuire all’iperlipidemia. Nello studio si Samuel R et al del 2002, 23 pazienti pediatrici con ipercolesterolemia e sindrome nefrosica, di età compresa tra 2 e 13 anni, sono stati trattati con farmaci steroidei da soli o in combinazione con 1 g/giorno di spirulina per 2 mesi. Alla fine del periodo di studio, il TC è diminuito di 116,33 mg/dL rispetto a 69,87 mg/dL nel gruppo di controllo; LDL di 94,14 mg/dL rispetto a 61 mg/dL nei controlli e trigliceridi di 67,72 mg/dL rispetto a 22,6 mg/dL nei controlli. Il rapporto LDL-C:HDL-C è diminuito significativamente di 1,66 vs 1,13 (p<0,05) e
il TC:HDL-C è diminuito di 1,96 vs 1,19. Pertanto, i risultati complessivi hanno concluso che la spirulina ha effetti ipolipidemici significativi nei pazienti con sindrome nefrosica.
È noto che l’iperlipidemia e la malattia coronarica vascolare (CVD) aumentano conl’a vanzare dell’età. La maggior parte degli studi clinici che hanno testato l’integrazione di spirulina sulla popolazione anziana si è svolta in Corea. Uno studio del 2002 di Kym WY et al ha incluso 12 pazienti coreani di età compresa
tra 60 e 75 anni che sono stati integrati con 7,5 g/giorno di spirulina per 24 settimane. Lo studio ha riscontrato riduzioni significative di TG, TC e LDL dopo 4 settimane di integrazione con spirulina. Non c’era alcuna differenza nella riduzione tra i pazienti con lieve ipercolesterolemia (TC pari o superiore a 200
mg/dL) vs normocolesterolemia. Nel 2005, un altro studio ha coinvolto 51 donne anziane con ipercolesterolemia (TC >200mg/dL) di età pari o superiore a 60 anni, dove sono stati integrati con
7,5 mg/die di spirulina per 8 settimane in metà della popolazione dello studio e l’altra metà ha ricevuto placebo. I risultati sono stati significativi per le riduzioni di TC, LDL-C, LDL ossidato e apolipoproteina B. Il più recente studio randomizzato e controllato di Park et al del 2008 ha incluso 78 individui di età compresa tra 60 e 87 anni, che sono stati assegnati in modo casuale a 8 g/giorno di spirulina rispetto al placebo per 16 settimane. Le femmine hanno mostrato valori medi di TC e LDL-C più elevati e ha anche mostrato riduzioni significative dei loro livelli plasmatici, TC da 200,5 a 184,8 mg/dL (p=0,03) e LDL da 126,7 a 112,1 mg/dL (p=0,05) .41 Inoltre, l’interleuchina-2 (IL-2) era significativamente aumentata (p<0,0001) e IL-6 era ridotta (p<0,05) alla fine del periodo di studio. IL-2 ha proprietà antinfiammatorie ed è un importante regolatore della risposta infiammatoria cronica. I livelli di IL-2 si riducono con l’aumentare dell’età; pertanto, l’integrazione con spirulina può aiutare a rafforzare l’immunità negli anziani.
Una revisione sistematica pubblicata nel 2015 che comprendeva otto studi sull’uomo ha concluso che la spirulina ha benefici di riduzione dei lipidi nel sangue ed effetti antiossidanti. La spirulina ha ridotto significativamente TC (−36,60 mg/dL; p=0,0001), colesterolo LDL (−33,16 mg/dL; p=0,0002), trigliceridi
(−39,2 mg/dL; p=0,0001), valori molto bassi -colesterolo delle lipoproteine di densità (−8,02 mg/dL; p=0,0001), glicemia a digiuno (−5,01 mg/dL; p=0,04) espressione arteriosa diastolica (−7,17 mm Hg; p=0,001).41.
Nel complesso, le prove in letteratura suggeriscono che la spirulina migliora diversi fattori di rischio CVD ben consolidati tra cui l’iperlipidemia e sembra fornire benefici sulla perdita di peso. La variazione nella risposta negli studi clinici è probabilmente dovuta alla differenza di dose, durata del trattamento e
risposta tra i pazienti in base alle loro comorbilità. Nel complesso, l’integrazione di spirulina a 2-8 g/giorno può migliorare i profili lipidici, in particolare riducendo TC, TG e LDL-c e migliorando HDL-c; migliorare l’apolipoproteina A1 e ridurre l’apolipoproteina B, favorendo la perdita di peso e riducendo il BMI.
Pertanto la spirulina sembra anche migliorare la resistenza all’insulina, le proprietà antiossidanti/antinfiammatorie, la glicemia e la pressione sanguigna, come discusso in questo articolo.
In sintesi le proprietà della spirulina, sono di seguito riassunte:
► Perdita di peso: il meccanismo d’azione proposto della spirulina è una riduzione dell’infiltrazione dei macrofagi nel grasso viscerale, la prevenzione dell’accumulo di grasso epatico, la riduzione dello stress ossidativo, il miglioramento della sensibilità all’insulina e il senso di sazietà.
► Migliora la sazietà: la riduzione dell’appetito può essere dovuta a un miglioramento della resistenza alla leptina nel nucleo arcuato.
► Inibizione della lipasi pancreatica: uno dei componenti della spirulina è noto per essere il glicolipide H-b2, che inibisce l’attività della lipasi pancreatica in modo dose-dipendente, riducendo così i livelli postprandiali di TG. Effetti simili possono essere esercitati anche dalla ficocianina.
► Prevenzione dell’accumulo di colesterolo da parte dell’acido gamma-linolenico: la Spirulina è composta anche da acido gamma-linolenico (GLA). Il GLA si forma principalmente dalla conversione di LA in presenza dell’enzima delta-6-desaturasi, che può essere inibito da carenze di minerali, abuso di alcol/tabacco, infezioni, invecchiamento e altre gravi condizioni mediche. Inoltre, le carenze di GLA possono peggiorare lo spessore arterioso, l’ipertensione e la dislipidemia. Inoltre, la spirulina contiene anche vitamina B3, chiamata anche niacina, che è anche nota per migliorare la dislipidemia.
Nel complesso, per concludere , la spirulina è un valido coadiuvante nella perdita di peso, la dislipidemia e l’obesità. Tuttavia, ulteriori ricerche, inclusi studi clinici più ampi, sarebbero giustificate per confermare questi benefici, soprattutto a lungo termine.
Dr.ssa Stefania De Chiara
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