Введение. Спирулина – это сине-зелёная водоросль-долгожитель. Она обладает высокой пищевой ценностью и
полностью усваивается организмом человека. Водоросль относится к роду цианобактерий. Она богата не только полезными веществами, но и витаминами. В2, В6 и В12, которые регулируют холестерин в крови, нормализуют обмен веществ и
принимают активное участие в процессе кроветворения. Витамины Е и РР благотворно влияют на работу пищеварительной, нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Их содержание в спирулине намного
больше, чем в мясной пище. Водоросль – прекрасный источник белка для вегетарианцев, в ней много легкоусвояемого
железа. Полезные свойства спирулины: - антиоксидантные – высокое содержание каротина (в 10 раз больше, чем в
моркови), ненасыщенных омега- и аминокислот; - противовоспалительные – стимулирует процессы регенерации, уменьшает
проявление акне- и дерматитов; - очищающие – выводит шлаки и токсины из организма, укрепляет иммунитет; - антиаллергенные – помогает избавиться от аллергической реакции на пыльцу и другие виды растений. Данная работа является продолжени-
ем наших исследований по изучению свойств наноструктурированных биологических веществ (Кролевец, 2015, 2017а, 2017б, 2018а, 2018б). В литературе имеются данные, что размер нанокапсул, содержащих биологически активные соединения, имеет существенное значение для их физиологической активности в организме (Patent, 2011).
На примере многих лекарственных веществ было показано, что уменьшение размеров частиц приводит к изменению биодоступности и эффективности (Vidhyalakshmi, 2009).
Супрамолекулярная химия использует законы органической синтетической химии для получения супрамолекулярных ансамблей, координационной химии комплексов и физической химии для изучения взаимодействий компонентов, биохимии –
рассмотрения функционирования супрамолекулярных ансамблей. К супрамолекулярным свойствам относятся самосборка и
самоорганизация (Григорьев, 2010, Зоркий, 1999). В супрамолекулярной химии для достижения контролируемой сборки моле-
кулярных сегментов и спонтанной организации молекул в стабильной структуре используют нековалентные взаимодействия
(Rohit, 2005, Ana Carina Mendes, 2011).
Самоорганизующиеся структуры можно имитировать как аспекты биологических систем: искусственные клетки мембран,
ферментов или каналы (Hans-Peter Hentze,2003).

Общим свойством самоорганизующихся систем является самосогласованность микрообъектов системы. Самоорганизованные структуры возникают в открытых системах, т. е. системах, подвергающихся воздействию извне притока вещества, энергии или информации через границы системы. Условие внешнего воздействия является обязательным, но недостаточным. Необходимо обеспечить определенную мощность воздействия, чтобы был возможен переход системы в особую, нелинейную область, называемую областью, удаленной от равновесия.
Процесс спонтанной самоорганизации является переходом от беспорядочного движения, хаотического состояния через нарастание флуктуаций к новому порядку. Переход из метастабильного состояния в основном зависит от механизмов
процесса самоорганизации, которые могут весьма существенно различаться. При кристаллизации сплавов исследование мета-
стабильных состояний и механизмов самоорганизации сильно осложняется, так как при каждой температуре, давлении и
флуктуациях состава должно существовать свое основное состояние системы. Очевидно, что и скорости релаксационных процессов могут быть существенно различными.

Основная часть. Цель исследований – определение свойств наноструктурированной спирулины как перспективного наноингредиента пищевых продуктов функционального назначения.
Материалы и методы исследования. Материалами исследования являлись нанокапсулы спирулины в различных обо-
лочках. В качестве последних использовались альгинат натрия, агар-агар, каппакаррагинан, гуаровая камедь.
Для изучения самоорганизации нано-капсул порошок наноструктурированной спирулины растворяли в воде при соотно-
шении исследуемого порошка и воды 1 : 100. Каплю исследуемого образца наносили на покровное стекло и выпаривали.
Высушенную поверхность сканировали методом конфокальной микроскопии на микроспектрометре OmegaScope, произ-
водства AIST-NT (г. Зеленоград), совмещенном с конфокальным микроскопом. На этом же приборе получали микрофотогра-
фии с самоорганизацией. Определение размера нанокапсул методом анализа траекторий наночастиц проводили на мультипараметрическом анализаторе наночастиц Nanosight LM0 производства Nanosight Ltd (Великобритания) в конфигурации HS-BF (высокочувствительная видеокамера Andor Luca, полупроводниковый лазер с длиной волны 405 нм и мощностью 45 мВт). Работа прибора основана на методе анализа траекторий наночастиц (Nanoparticle Tracking Analysis, NTA), описанном в ASTM E2834. Для измерения были выбраны параметры прибора: Camera Level = 16, Detection Threshold = 10 (multi), Min Track Length:
Auto, Min Expected Size: Auto, длительность единичного измерения 215s, использование шприцевого насоса.

Результаты исследования и их обсуждение. Микрофотографии нанокапсул спирулины с самоорганизацией представ-
лены на рис. 1-3.

Как видно из рис. 1, образование нанокапсул происходит спонтанно за счет нековалентных взаимодействий, и это говорит о том, что для них характерна самосборка. Представленные структуры являются упорядоченными, значит, они обладают самоорганизацией. Следовательно, нанопсулированная полимерной оболочкой спирулина обладает супрамолекулярными свойствами. Более того, вид и характер самоорганизации позволяет предположить, что данный характер существенно
зависит от природы инкапсулированного биологически активного соединения. Это позволяет говорить о возможности иден-
тификации биологически активных соединений в инкапсулированном виде.
Изучение нанопсулированной спирулины в сильно разбавленных водных растворах проводилось с помощью метода
NTA (метод анализа траектории наночастий).
На рис. 2-10 представлены результаты измерения для нанокапсул спирулины в различных оболочках.

Заключение. Полученные данные доказывают наличие нанокапсул в растворах изучаемых образцов. Из рисунков видно, что размеры капсул практически не превышают порога в 460 нм, а их основная масса лежит в пределах 25-100 нм. Также можно отметить изменение размера наночастиц в зависимости от природы оболочки и соотношения ядро : оболочка. Напри-
мер, наибольшие средние размеры (460 нм) образуются в гуаровой камеди при соотнощении ядро : оболочка 1 : 2, а
наименьший средний размер (42 нм) образуется в каппа-каррагинане. При этом наименьший размер D10 (25 нм) дает также
каппа-каррагинан. Учитывая размеры капсул наноструктурированной спирулины, можно предположить, что они будут обладать лучшей усвояемостью, и могут быть рекомендованы для использования в составе препаратов медицинского назначения и в пищевой промышленности для создания продуктов функционального назначения.