Propriedades antioxidantes de constituintes fenólicos de macroalgas marinhas

Desde tempos remotos que as macroalgas marinhas são utilizadas por comunidades humanas, nomeadamente as orientais, como parte importante da sua dieta alimentar. A composição química das diferentes macroalgas marinhas (algas castanhas – Phaeophyta, algas vermelhas – Rhodophyta e algas verdes – Chlorophyta) confirma que além de terem um valor nutricional satisfatório podem ser uma fonte muito interessante de compostos bioativos como, por exemplo, os compostos fenólicos. Quimicamente os compostos fenólicos caracterizam-se por apresentarem um ou mais grupos hidroxilo ligados a um anel aromático. Estes compostos englobam desde moléculas simples até moléculas poliméricas de grandes dimensões. A maioria dos compostos fenólicos apresenta atividade antioxidante. O interesse pelo estudo de metabolitos secundários das macroalgas com propriedades antioxidantes surgiu, numa primeira fase, como uma tentativa de encontrar substitutos para os antioxidantes sintéticos usados como aditivos alimentares (nomeadamente o BHA e o BHT) que demonstravam possuir efeitos carcinogénicos. No entanto, rapidamente a comunidade científica reconheceu que a aplicação de novos compostos fenólicos naturais é muito mais vasta. Sabe-se hoje que é crucial para a promoção da saúde de um indivíduo que se verifique a manutenção do equilíbrio entre a produção de radicais livres e as respetivas defesas antioxidantes. Quando esse equilíbrio se altera e ocorre uma acumulação de radicais livres no organismo, este entra em stress oxidativo, situação que pode conduzir a danos dos lípidos celulares, proteínas e ácidos nucleicos, o que favorece o aparecimento de diversas doenças e acelera o envelhecimento celular. Assim, atualmente existe um crescente interesse por parte da indústria farmacêutica e da indústria da cosmética no estudo dos compostos fenólicos isolados de macroalgas. De entre estes, destacam-se os florotaninos, que para além das propriedades antioxidantes têm demonstrado possuir outras atividades farmacológicas importantes, tais como atividade antibacteriana, anti-viral, antineoplásica, anti-hipertensora e anti-diabética. Este trabalho consiste numa revisão bibliográfica sobre os diversos compostos fenólicos com atividade antioxidante isolados de macroalgas marinhas e que demonstraram vantagens na sua incorporação, quer em formulações cosméticas, quer em medicamentos, debatendo as suas ações farmacológicas, mecanismos de ação e possíveis aplicações futuras.

Cultivo de macroalgas nos Açores… Oportunidades e desafios

As macroalgas marinhas têm uma grande diversidade de aplicações. Nos Açores, várias espécies têm sido usadas tradicionalmente para alimentação humana e para extração de agar, um ficocolóide aplicado na indústria alimentar e farmacêutica. As exigências no controlo da qualidade das matérias-primas e as práticas atuais de colheita de macroalgas marinhas selvagens na Europa exigem uma gestão eficaz deste recurso natural e, simultaneamente, tornam premente a necessidade de se implementarem métodos de produção de biomassa controlados, nomeadamente, práticas de cultivo. Apesar da importância reconhecida da exploração sustentável dos recursos marinhos existentes nos Açores, não existe qualquer informação sobre a viabilidade do cultivo de macroalgas marinhas no Arquipélago. O objetivo principal do presente projeto é avaliar o potencial de cultivo de espécies de macroalgas marinhas selecionadas, bem como identificar as melhores práticas de recolha desse recurso natural.

Incorporação com I131 por biossíntese e dupla troca, identificação e isolamento do éster metílico do ácido alfa-iodo palmítico e do éster metílico do ácido oléico, da alga marinha Centroceras clavulatum (Martius, 1870)

Com iodo-131 e o emprego do método cromatográfico, foi possível isolar duas substâncias orgânicas lipídicas emuma alga marinha. Os quatro métodos químicos de análise estrutural, foram aplicados e nos deram como resultado, ser uma delas, o éster metílico do ácido oléico e a outra o estér metílico do ácido alfa-iodo palmítico, substância esta até então desconhecida na literatura científica, como existente em algas marinhas.

Caracterização de resíduos orgânicos retirados de salinas e possibilidades de seu uso como fertilizante

A desativação de salinas em Cabo Frio, estado do Rio de Janeiro, vem gerando grande quantidade de resíduos orgânicos, originados do acúmulo de algas marinhas. Em 1996, estudos realizados na UFRRJ avaliaram o potencial de aproveitamento desses resíduos como fertilizantes orgânicos. Amostras do resíduo apresentaram altos teores de Ca, Mg, K, Na e S, elevados valores de densidades aparente e real, retenção de água, pH e condutividade elétrica; 89% do conteúdo de Na encontrava-se em formas solúveis, possibilitando sua remoção por lavagens. Efetuou-se um ensaio para dessalinização do resíduo, quando aplicado ao solo arenoso local, em esquema fatorial 4 x 5: quatro misturas resíduo:solo (0:1, 1:100, 1:50 e 1:10 em peso), combinadas com cinco doses de gesso (0, 1/2, 1, 2 e 4 vezes a necessidade de gesso) com três repetições, sendo efetuadas sete aplicações de água. Na mistura 1:10, houve pequena percolação decorrente da grande viscosidade. Do total lixiviado de Ca, Mg e Na, 66, 86 e 98%, respectivamente, foram removidos nas duas primeiras lavagens. A adição do resíduo aumentou os teores de água, C, N, P, Ca e Mg das misturas ao final do ensaio, quando comparadas ao solo puro. O gesso não teve efeito na lixiviação do Na e no teor final de Na trocável. As lavagens removeram cerca de 90% do Na e reduziram a salinidade, mas as misturas mantiveram caráter sódico ao final do ensaio. A viabilidade de aproveitamento do resíduo está condicionada aos custos de seu tratamento, quando comparados à aquisição de outro adubo orgânico.

Produção de mudas de mamoeiro utilizando Bokashi e Lithothamnium

O trabalho teve o objetivo avaliar o crescimento de mudas de mamoeiro do grupo Solo, sob diferentes doses dos fertilizantes naturais bokashi e pó de algas marinhas (Lithothamnium sp). O substrato utilizado foi a mistura de terra, areia e composto orgânico (3:2:1, v/v). Os tratamentos consistiram de quatro doses do fertilizante bokashi (0; 3; 6; 10%, v/v) e quatro doses do fertilizante lithothamnium (0; 3; 6; 10 g L-1), adicionados ao substrato, antes do enchimento das sacolas. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos inteiramente casualizados, em esquema fatorial 4x4, com quatro repetições e cinco plantas por parcela experimental. Foram realizadas avaliações aos 15; 30; 60 e 100 dias após a semeadura, sendo elas: emergência (%), número de folhas, comprimento da parte aérea e da raiz (cm), massa seca da parte aérea, da raiz e total (mg). Houve interação significativa dos fatores testados para o comprimento da parte aérea, aos sessenta e cem dias após a semeadura; efeito isolado do bokashi para todas as variáveis analisadas, exceto na emergência, comprimento da parte aérea e número de folhas aos trinta dias após a semeadura. O uso conjugado dos fertilizantes mostrou efeito positivo na precocidade e altura da planta, podendo ser recomendado na formulação de substratos para a produção de mudas de mamoeiro do grupo Solo.

Contribuição para o conhecimento da flora algológica marinha do estado do Paraná

Esta nota é a primeira contribuição para a distribuição especial das algas marinhas do litoral paranaense (Caiobá). São considerados três tipos de litoral: a) Litoral rochoso sujeito à ação de arrebentação. b) Litoral rochoso mais ou menos abrigado. c) Manguesais. Dentro do esquema proposto, o primeiro tipo é subdividido em 2 zonas: 1.º) Zona dos borrifos, situada acima do limite médio da maré alta (fig. 2 n.º 1), correspondente à "Splash zone" ou à "Sprit zone" dos autores estrangeiros. 2.º) Zona de arrebentação (Ressaca), situada entre os níveis médios das marés baixa e alta, correspondendo à "Interdital zone" ou à "Gezeitenzone" dos autores estrangeiros, (fig. 2 n.º 2). A primeira zona só conta com uma alga, Lyngbya confervoides e pelo menos mais duas espécies de moluscos do gênero Littorina. A segunda zona, a mais rica tanto em algas como em animais, é essencialmente caracterizada em Caiobá pelas algas seguintes: Levringia sp. Chaetomorpha media e Centroceras clavulatum na parte mais alta, associadas a balanoides (craca) e a Mytilus perna (marisco). Mais abaixo domina Pterosiphonia pennata, Hypnea musciformis e Bryocladia thyrsigera. São apresentados também mais três tipos secundários dependendo das condições locais dos rochedos. Esta sucessão de Littorina, Balanus e Mytilus é a mesma existente no sul da África, segundo se depreende dos trabalhos de Stephenson (11,12) e de vários de seus colaboradores. O segundo tipo apresenta também duas zonas, sendo a segunda a mais rica e variada, aparecendo aqui como dominante, uma associação na qual, Callithamnion, Laurencia papulosa, Gigartina Teedii e Sargassum cymosum são as mais abundantes. É sugerida a existência de uma zona abaixo do limite inferior das marés baixas, zona essa representada por Rhodymenia Palmetta, Plocamium brasiliensis e Spatoglossum Schroederi pelo menos. É feita uma rápida enumeração das algas dos manguesais.

Homogalactanas sulfatadas da alga Codium isthmocladum com atividade anticoagulante

Since the first description of sulfated polysaccharides from seaweeds, the biological activities of these compounds have been evaluated under different aspects and experimental procedures. Among the broad biological activities presented by seaweed polysaccharides, anticoagulant action appears as a promising function. In this present study we have obtained sulfated polysaccharides from the green seaweed Codium isthmocladium by proteolytic digestion, followed by separation into five fractions (0.3, 0.5, 0.7, 0.9 and 1.2) by sequential acetone precipitation. The chemical analyses have demonstrated that all fractions are composed mainly by sulfated polysaccharides. The anticoagulant activity of these fractions was determined by activated partial thromboplastin time (aPTT) and prothrombin time test (PT) using citrate normal human plasma. None fraction has shown anticoagulant activity by PT test. Furthermore, all of them have shown anticoagulant activity by aPTT test. These results indicated that the molecular targets of these sulfated polysaccharides are mainly in the intrinsic via of the coagulation cascade. Agarose gel electrophoresis in 1,3-diaminopropane acetate buffer, pH 9.0, stained with 0.1% toluidine blue showed the presence of two or three bands in several fractions while the fraction 0.9 showed a single spot. By anion exchange chromatography, the acid polysaccharides from the 0.9 acetone fraction were separated into two new fractions eluted respectively with 2.0 and 3.0 M NaCl. These compounds showed a molecular weight of 6.4 and 7.4 kDa respectively. Chemical analyses and infrared spectroscopy showed that Gal 1 and Gal 2 are sulfated homogalactans and differ one from the other in degree and localization of sulfate groups. aPPT test demonstrated that fractions 2,0 and 3,0M (Gal1 and Gal 2, respectively) have anticoagulant activity. This is the first time that anticoagulant sulfated homogalatans have been isolated from green algae. To prolong the coagulation time to double the baseline value in the aPTT, the required amount of sulfated galactan 1 (6,3mg) was similar to low molecular heparin Clexane®, whereas only 0,7mg of sulfated galactan 2 was needed to obtain the same effect. Sulfated galactan 2 in high doses (250mg) induces platelet aggregation. These results suggest that these galactans from C. isthmocladum have a potential application as an anticoagulant drug

Atividades biológicas de polissacarídeos sulfatados extraídos da alga vermelha gracilaria caudata

In recent years, sulfated polysaccharides (SP) from marine algae have emerged as an important class of natural biopolymers with potential pharmacology applications. Among these, SP isolated from the cell walls of red algae have been study due to their anticoagulant,antithrombotic and anti-inflammatory activities. In the present study, three sulfated polysaccharides fractions denominated F1.5v, F2.0v and F3.0v were obtained from seaweed G. caudate by proteolysis followed to acetone fractionation. Gel electrophoresis using 0.05 M 1,3-diaminopropane-acetate buffer, pH 9,0, stained with 0.1% toluidine blue, showed the presence of SP in all fractions. The chemical analysis demonstrated that all the fractions are composed mainly of galactose. These compounds were evaluated in anticoagulant, antioxidant and antiproliferative activities. In anticoagulant activity evaluated through aPTT and PT tests, no one fractions presented anticoagulant activity at tested concentrations (0.1 mg/mL; 1.0 mg/mL; 2.0 mg/mL).The antioxidant activities of the three fractions were evaluated by the following in vitro systems: Total antioxidant capacity, superoxide and hydroxyl radical scavenging, ferrous chelating activity and reducing power. The fractions were found to have different levels of antioxidant activity in the systems tested. F1.5v shows the highest activity, especially in the ferrous chelating system, with 70% of ferrous inhibiting at 1.0 mg.mL-1. Finally, all the fractions showed dose-dependent antiproliferative activity against HeLa cells. The fractions F1.5v and F2.0v presented the highest antiproliferative activity at 2.0 mg/mL with 42.7% and 37.0% of inhibition, respectively. Ours results suggests that the sulfated polysaccharides from seaweed G. caudata are promising compounds in antioxidant and/or antitumor therapy

Purificação e caracterização parcial de uma Fucana C de Dictyota mentrualis e estudo do seu efeito antiinflamatório e nociceptivo

In recent years, sulfated polysaccharides from marine algae have emerged as an important class of natural biopolymers with potential application in human and veterinary health care, while taking advantage of the absence of potential risk of contamination by animal viruses. Among these, fucans isolated from the cell walls of marine brown alga have been study due to their anticoagulant, antithrombotic, anti-inflammatory and antiviral activities. These biological effects of fucans have been found to depend on the degree of sulfation and molecular size of the polysaccharide chains. In the present study, we examined structural features of a fucan extracted from brown alga Dictyota menstrualis and its effect on the leukocyte migration to the peritoneum. The sulfated polysaccharides were extracted from the brown seaweed by proteolytic digestion, followed by sequential acetone precipitation producing 5 fractions. Gel lectrophoresis using 0.05 M 1,3-diaminopropane-acetate buffer, pH 9.0, stained with 0.1% toluidine blue, showed the presence of sulfated polysaccharides in all fractions. The chemical analyses demonstrated that all fractions are composed mainly of fucose, xylose, galactose, uronic acid, and sulfate. Electrophoresis in agarose gel in three different buffers demonstrated that the fraction 2.0v have only one population of fucan. This compound was purify by exclusion molecular. It has shown composition of fucose, xilose, sulfate and uronic acid in molar ration of 1.0: 1.7: 1.1: 0.5 respectively. The effect of this heterofucan on the leukocyte migration was observed 6h after zymozan (mg/g) administration into the peritoneum. The heterofucan showed higher antimigratory activity, it decrease the migration of leukocyte in 83.77% to peritoneum. The results suggest that this fucan is a new antimigratory compound with potential pharmacological appications

Efeito da salinidade da água do mar no rendimento, composição e atividades biológicas de frações polissacarídicas da Chlorophyta Caulerpa cupressoides var. flabellata

Seaweeds sulfated polysaccharides have been described as having various pharmacological activities. However, nothing is known about the influence of salinity on the structure of sulfated polysaccharides from green seaweed and pharmacological activities they perform. Therefore, the main aim of this study was to evaluate the effect of salinity of seawater on yield and composition of polysaccharides-rich fractions from green seaweed Caulerpa cupressoides var. flabellata, collected in two different salinities beaches of the coast of Rio Grande do Norte, and to verify the influence of salinity on their biological activities. We extracted four sulfated polysaccharides-rich fractions from C. cupressoides collected in Camapum beach (denominated CCM F0.3; F0.5; F1.0; F2.0), which the seawater has higher salinity, and Buzios beach (denominated CCB F0.3; F0.5; F1.0; F2.0). Different from that observed for other seaweeds, the proximate composition of C. cupressoides did not change with increased salinity. Moreover, interestingly, the C. cupresoides have high amounts of protein, greater even than other edible seaweeds. There was no significant difference (p>0.05) between the yield of polysaccharide fractions of CCM and its CCB counterparts, which indicates that salinity does not interfere with the yield of polysaccharide fractions. However, there was a significant difference in the sulfate/sugar ratio of F0.3 (p<0.05) and F0.5 (p<0.01) (CCM F0.3 and CCB F0.5 was higher than those determined for their counterparts), while the sulfate/sugar ratio the F1.0 and F2.0 did not change significantly (p>0.05) with salinity. This result suggested that the observed difference in the sulfate/sugar ratio between the fractions from CCM and CCB, is not merely a function of salinity, but probably also is related to the biological function of these biopolymers in seaweed. In addition, the salinity variation between collection sites did not influence algal monosaccharide composition, eletrophoretic mobility or the infrared spectrum of polysaccharides, demonstrating that the salinity does not change the composition of sulfated polysaccharides of C. cupressoides. There were differences in antioxidant and anticoagulant fractions between CCM and CCB. CCB F0.3 (more sulfated) had higher total antioxidant capacity that CCM F0.3, since the chelating ability the CCM F0.5 was more potent than CCB F0.5 (more sulfated). These data indicate that the activities of sulfated polysaccharides from CCM and CCB depend on the spatial patterns of sulfate groups and that it is unlikely to be merely a charge density effect. C. cupressoides polysaccharides also exhibited anticoagulant activity in the intrinsic (aPTT test) and extrinsic pathway (PT test). CCB F1.0 and CCM F1.0 showed different (p<0,001) aPTT activity, although F0.3 and F0.5 showed no difference (p>0,05) between CCM and CCB, corroborating the fact that the sulfate/sugar ratio is not a determining factor for biological activity, but rather for sulfate distribution along the sugar chain. Moreover, F0.3 and F0.5 activity in aPTT test was similar to that of clexane®, anticoagulant drug. In addition, F0.5 showed PT activity. These results suggest that salinity may have created subtle differences in the structure of sulfated polysaccharides, such as the distribution of sulfate groups, which would cause differences in biological activities between the fractions of the CCM and the CCB

Propriedades antioxidante, anti-hemostástica e antiproliferativa de galactanas sulfatadas da alga vermelha hypnea musciformis (wulfen) j. V. Lamouroux

Marine algae are one of the major sources of biologic compounds. In extracellular matrix of these organisms there are sulfated polysaccharides that functions as structural components and provides protection against dehydration. The fraction 1.0 (F1.0) rich in sulfated galactans obtained from red seaweed Hypnea musciformis was physicochemical characterized and evaluated for pharmacologic activity through antioxidant activity, cytotoxic action on erythrocytes, anticoagulant, stimulatory action under antithrombotic heparan sulfate synthesis and their effects on cell proliferation and cycle cell progression. The main components of F1.0 were carbohydrates (49.70 ± 0.10%) and sulfate (44.59 ± 0.015%), presenting phenolic compounds (4.79 ± 0.016%) and low protein contamination (0.92 ± 0.001%). Fraction 1.0 showed polidisperse profile and signs in infrared analysis in 1262, 1074 and 930, 900 and 850 attributed to sulfate esters S=O bond, presence of a 3,6- anidrogalactose C-O bond, non-sulfated β-D-galactose and a C-O-SO4 bond in galactose C4, respectively. The fraction rich in sulfated galactans exhibited strong antioxidant action under lipid peroxidation assay with IC50 of 0.003 mg/mL. Besides the inhibition of hemolysis induced by H2O2 in erythrocytes treated with F1.0, this fraction did not promote significant cytotoxity under erythrocytes membranes. F1.0 exhibited low anticoagulant activity causing moderate direct inhibition of enzimatic activity of thrombin. This fraction promoted stimulation around of 4.6 times on this synthesis of heparan sulfate (HS) by rabbit aortic endothelial cells (RAEC) in culture when was compared with non treated cells. The fraction of this algae displayed antiproliferative action under RAEC cells causing incresing on cell number on S fase, blocking the cycle cell progression. Thus F1.0 presented cytostatic and no cytotoxic action under this cell lineage. These results suggest that F1.0 from H. musciformis have antioxidant potential which is a great effect for a compound used as food and in food industry which could be an alternative to food industry to prevent quality decay of lipid containing food due to lipid peroxidation. These polysaccharides prevent the lipid peroxidation once the fraction in study exhibited strong inhibitory action of this process. Furthermore that F1.0 present strong antithrombotic action promoting the stimulation of antithrombotic HS synthesis by endothelial cells, being important for thrombosis preventing, by its inhibitory action under reactive oxygen species (ROS) in some in vitro methods, being involved in promotion of hypercoagulability state.

Atividades antinociceptiva e anti-inflamatória de uma fração rica em heterogalactana sulfatada extraída da alga codium isthmocladum (vickers 1905)

Sulfated polysaccharides comprise a complex group of macromolecules with a range of several biological activities, including antiviral activity, anticoagulant, antiproliferative, antiherpética, antitumor, anti-inflammatory and antioxidant. These anionic polymers are widely distributed in tissues of vertebrates, invertebrates and algae. Seaweeds are the most abundant sources of sulfated polysaccharides in nature. The green algal sulfated polysaccharides are homo or heteropolysaccharides comprised of galactose, glucose, arabinose and/or glucuronic acid. They are described as anticoagulant, anti-inflammatory, antiviral, anti-angiogenic, antitumor compounds. However, there are few studies about elucidation and evaluation of biological/pharmacological effects of sulfated polysaccharides obtained from green algae, for example, there is only one paper reporting the antinociceptive activity of sulfated polysaccharides of these algae. Therefore this study aimed to obtain sulfated polysaccharides of green seaweed Codium isthmocladum and evaluates them as potential antinociceptive agents. Thus, in this study, the total extract of polysaccharides of green alga C. isthmocladum was obtained by proteolytic digestion, followed by fractionation resulting in five fractions (F0.3, F0.5, F0.7, F0.9 and F1.2) by sequential precipitation with acetone. Using the test of abdominal contractions we observed that the fraction F0.9 was the most potent antinociceptive aompound. F0.9 consists mainly of a sulfated heterogalactana. More specific tests showed that Fo.9 effect is dose and time dependent, reaching a maximum at 90 after administration (10 mg / kg of animal). F0.9 is associated with TRPV1 and TRPA1 receptors and inhibits painful sensation in animals. Furthermore, F0.9 inhibits the migration of lymphocytes induced peritonitis test. On the other hand, stimulates the release of NO and TNF-α. These results suggest that F0.9 has the potential to be used as a source of sulfated galactan antinociceptive and anti-inflammatory