XIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Спирулина-компонент спортивного питания

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Пушкарёва Ю.Е. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Гимназия №1

Малкова Е.Ю. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Гимназия №1

Работа в формате PDF

574.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Водоросли… Они такие разные. Они населяют практически все водоёмы планеты. Они бывают огромные напоминающие кусты и деревья, и могут быть совсем маленькими, одноклеточными. Существует множество видов водорослей. Их роль в природе невозможно переоценить. Это лёгкие планеты и фабрика еды для мириадов живых существ, населяющих водоёмы.

Особый интерес водоросли представляют, как альтернативный источник питательных веществ для человека, сельскохозяйственных и домашних животных. Во многих прибрежных и островных странах водоросли это неотъемлемый атрибут местной кухни. Многие люди слышали такие названия, как морская капуста, хлорелла, спирулина…

Спирулина или Spirulina platensis- что это? Волшебный продукт? Источник долголетия? Кладезь физической силы и здоровья? Или это фантазии маркетологов, наводнившие Интернет? Можно ли это проверить?!

Актуальность моего проекта: определяется широким распространением водорослей на Земле и большим объёмом информации в сети Интернет о пользе продуктов на их основе, особенно, на основе Спирулины платенсис. Я выбрала именно эту тему, потому что мне интересно понять так ли полезны продукты с водорослями и может ли Спирулина быть компонентом спортивного питания. Способна ли пища, содержащая Спирулину повышать выносливость и эффективность физических упражнений, как это утверждает реклама.

Целью моей работы является: изучение возможности использования Спирулины платенсис в качестве компонента спортивного питания.

Я поставила перед собой следующие задачи:

Получить ответ на вопрос: Спирулина – что это такое?

Выяснить состав Спирулины и может ли она быть полезной.

Определить экспериментальным путём влияние Спирулины на устойчивость организма к физическим нагрузка и рост мышечной массы на примере хомяков.

Провести опрос и установить, насколько известна Спирулина среди спортсменов.

Объектом проектного исследования является: высушенная биомасса микроводоросли Спирулина платенсис.

Предметом проектного исследования является: влияние Спирулины на физическое развитие организма на примере хомяков.

Гипотеза: включение в пищевой рацион продуктов содержащих Спирулину может оказаться полезным для спортсменов и физкультурников.

Методы: описательный, сравнительный, опытно-экспериментальный.

ЧАСТЬ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 ЧТО ТАКОЕ СПИРУЛИНА

В сети Интернет я нашла подробную информацию о Спирулине. Спирулина или Спирулин платенсис (Spirulina platensis) – это многоклеточная спиральная нитчатая микроводоросль. Под микроскопом Спирулина представляет собой набор сине-зелёных нитей, состоящих из цилиндрических клеток, уложенных в неразветвленные нити (рис. 1).

Рисунок 1 – Спирулина Платенсис

Нити обладают подвижностью и скользят вдоль своих осей. Спиральная форма нитей является родовым признаком Спирулины, но параметры спирали варьируются у разных видов. Кроме того, шаг и длина спирали может быть различна в зависимости от условий выращивания. Диаметр клеток варьируется от 1 до 3 мкм у мелких видов и от 3 до 12 мкм у крупных.

1.2 СТРУКТУРА КЛЕТКИ СПИРУЛИНЫ ПЛАТЕНСИС

В центральной части клетки Спирулины находится генофор (нуклеоид), который состоит из нескольких хроматиносом. Помимо этого, в клетке содержится несколько структур, окружённых цитозолем: фотосинтетические ламеллы, гранулы цианофицина, кабоксиомы, цилиндрические тельца, рибосомы, полиглюкациновые гранулы, газовые вакуоли, полифосфатные гранулы и т.д.

Основная часть хлорофилла и каротиноида локализована в фотосинтетических ламеллах. Их также считают основным местом запасов внутриклеточного азота наравне с цианофитовыми гранулами, состоящими из аргинина и аспарагиновой кислоты.

В полиглюкановых гранулах происходят клеточные накопления в условиях ограниченной скорости клеточного размножения. Полиэдрические тельца или карбоксиомы появляются при высоких уровнях освещённости и содержат рибулозобифосфаткарбоксилазу и некоторые другие ферменты.

Газовые вакуоли занимают значительную часть клеточного объёма. Они образованы многочисленными везикулами с цилиндрическими продольными сечениями и шестиугольным поперечным сечением. Как полагают многие исследователи, они обеспечивают плавучесть Спирулины.

1.3 ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СПИРУЛИНЫ

Жизненный цикл Спирулины достаточно прост. Зрелые нити разламываются в нескольких местах посредством формирования специальных клеток некридиев, которые подвергаются лизису, в результате чего формируются двояковыпуклые диски.

Образовавшиеся фрагменты нити представляют собой короткие цепи клеток, называемые гормогониями, которые удаляются от родительских

нитей и формируют новые.

Клетки в гормогониях теряют прикреплённые части некридиальных клеток и обволакиваются на дистальных концах небольшой утолщённой клеточной стенкой. В течение этого процесса цитоплазма не гранулирована и имеет бледно-сине-зелёный цвет. Число клеток в гормогониях увеличивается путём деления, после чего они приобретают ярко сине-зелёный оттенок. Нити увеличиваются в длине и приобретают характерную спиральную форму.

1.4 СОСТАВ СПИРУЛИНЫ И ЕЁ ПИЩЕВОЙ ПОТЕНЦИАЛ

Спирулина содержит полный набор всех незаменимых аминокислот, витаминов, микро- и макроэлементов: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, аланин, аргинин, цистин, гистидин, тирозин, глютаминовая кислота, а также более 2000 ферментов в микродозах.

Состав основных групп веществ, содержащихся в сухой натуральной спирулине, представлен в табл. 1.

Таблица 1 – Состав спирулины

В научных статьях и других источников размещённых в сети Интернет сообщается, что добавки в рацион питания человека и животных продуктов на основе Спирулины благотворно сказывается на их здоровье и развитии.

Особо указывается, что употребление таких продуктов повышает выносливость спортсменов и способствуют росту мышечной массы.

ЧАСТЬ 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объект исследования – Спирулина платенсис, порошок (ООО «Splatensis», Россия).

Для проведения данного опыта были использованы хомяки в количестве 4 голов. Каждая особь была промаркирована краской для идентификации. Животных распределяли по двум группам в соответствии с таблицей 2. Опытной группе хомяков в корм добавляли порошок Спирулины в смеси с яблоками.

Таблица 2 – Распределение животных по группам

Длительность опыта составила 30 дней, в течение которых я проводила замер массы животных, обхват грудины, время контрольного виса (табл. 3). Все животные имели свободный доступ к тренировочному колесу.

Таблица 3– Схема наблюдений

Таблица 4 –Схема наблюдений (продолжение табл. 3)

Оборудование, которое будет использовано в опыте:

клетки для содержания мелких грызунов, снабжённая подстилкой, поилкой, кормушкой – 4 шт.;

тренировочное колесо для бега. – 1 шт.;

контейнер пластиковый для временного содержания хомяков на время выполнения упражнений и измерений – 1шт.;

планке деревянная для контрольного виса на выносливость -1 шт.;

секундомер;

весы электронные, кухонные до1 кг;

контейнер пластиковый для взвешивания;

сантиметр портновский – 1 шт.

Продукты питания и вспомогательные материалы:

вода питьевая;

корм для хомяков (Родные корма, Россия) или аналогичный;

яблоки свежие

Кормление и уход за животными я проводила в соответствие с рекомендациями по содержанию хомяков.

Опытной группе животных в корм добавляла порошок Спирулины в смеси с яблоками. Дозы порошка Спирулины рассчитывала индивидуально для каждого животного по массе его тела (m_хом.) по формуле:

Д_{спирулины}=3,2/70000*m_хом.

Животные контрольной группы Спирулину не получали.

Для взвешивания хомяка помещала в предварительно взвешенный пластиковый контейнер, который был установлен на платформу весов (рис.2).

Рисунок 2 – Взвешивание экспериментального животного

Изменение массы буду определять по формуле:

Замер обхвата грудины я проводила с использованием портновского сантиметра под передними лапами хомяка (рис.3).

Рисунок 3 – Измерение обхвата грудины хомяка

Для определения времени виса на передних лапах, я поднимала, самостоятельно зацепившегося хомяка на деревянной палочке с одновременной фиксацией моментов начала и окончания виса с помощью секундомера (рис. 4).

Рисунок 4 – Контрольный вис хомяка

Для тренировочного бега я ежедневно помещала хомяков в колесо на 25 мин. Диаметр колеса: 18,5 см. Длинна окружности колеса: 58,12 см.

Продолжительность бега и подсчёт числа оборотов для определения скорости и длины пробега помещала хомяка в колесо (рис.5) с одновременной фиксацией моментов начала и окончания бега.

Рисунок 5 – Бег хомяка в колесе

В рамках тематического вопроса респондентам задавались следующие вопросы:

Слышали ли Вы про Спирулину?;

Употребляете ли вы в своём рационе Спирулину и продукты её содержащие?

Опрос был проведён среди десяти спортсменов в возрасте от 16 до 25 лет.

2.2ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СПИРУЛИНЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОРГАНИЗМА ХОМЯКОВ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ И РОСТ МЫШЕЧНОЙ МАССЫ

Результаты взвешивания животных приведены в табл. 5. В среднем масса тела экспериментальных животных за 30 дней увеличилась на 0,52% больше, чем у животных контрольной группы.

Таблица 5– Динамика массы тела хомяков (г)

Обхват груди как опытных, так и контрольных хомяков за весь период эксперимента не изменился. Результаты измерения обхвата груди животных приведены в табл. 6.

Таблица 6 – Динамика обхвата груди хомяков (см)

В среднем время виса экспериментальных хомяков за 30 дней увеличилось на 11,98% больше, чем у животных контрольной группы Результаты определения времени контрольного виса животных приведены в табл. 7.

Таблица 7 – Динамика виса хомяков (с)

Анализ полученных результатов показывает, что хомяки, получавшие в составе пищевого рациона порошок Спирулины показали больший прирост массы тела и повышение физической выносливости при выполнении виса на передних лапах.

2.3 ИЗУЧЕНИЕ ИНФОРМИРОВАННОСТИ СПОРТСМЕНОВ О СПИРУЛИНЕ

Опрос был проведён среди 10 спортсменов от 16 до 25 лет

В статистике видно, что 60% людей, принявших участие в опросе, не знакомы с такими водорослями, как Спирулина

Также из проведённого опроса видно, что 30% участников знают, но не употребляют микроводоросль Спирулину.

Из общего числа респондентов всего 10% употребляют Спирулину в качестве пищевой добавки.

Рисунок 6 – Результаты тематического опроса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведённых теоретических и экспериментальных исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Спирулина платенсис – микроводоросль, являющаяся ценным источником белка и других питательных веществ.

2. Включение в пищевой рацион Спирулины платенсис повышает выносливость экспериментальных животных при физических нагрузках.

3. Спирулине платенсис достаточно хорошо известна среди спортсменов.

4. Спирулина платенсис действительно может быть использована в качестве компонента спортивного питания, как это утверждает реклама.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Берестов, В.А. Спирулина в животноводстве //Животноводство России.-2004.-№10.-С.8

2.Водоросли: Справочник. Киев: Наукова Думка, 1989.-186 с.

3.Воронин, A.B.Перспективы использования спирулины для создания лекарств / A.B. Воронин, C.B. Первушин, И.Ф. Шаталаев // Сб. Трудов Самарского гос. Мед университета.-2003 .-Вып.1.-С.83

4.Микроводоросль спирулина как эффективная биологически активная добавка в кормопроизводстве / М.Я. Лямин, Н.И. Чернова, Н.М. Чернов и др. //Пробл. рационального природопользования арид. зон Евразии.-М., 2000.- С.275-277.

5.Пелепенко, Л.И. Микроводоросль спирулина платенсис / Л.И. Пелепенко, В.И. Архипова // Пищевая энергетика.-М, 1997.-С.19-20.

6.Рудик, В.Ф. Спирулина 1997 //www.test.ukrpack.net/spirl.htm

7.Спирулина – пища XXI века. – Москва «Фарма Центр», 2006, 166 с.

Авторы и составители: д.т.н., профессор Кедик С.А., д.б.н., профессор

Ярцев Е.И., н.с., Гультяева Н.В.

8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/svoystva-nanostrukturirovannoy-spiruliny

9.URL:https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya-mikrovodorosli-spirulina

10.URL:https://www.dissercat.com/content/izuchenie-biologicheskoi-aktivnosti-spiruliny-i-ee-komponentov