The Anti-melanogenesis Activities of Some Selected Brown Macroalgae from Northern Coasts of the Persian Gulf

Abstract Melanogenesis is a biological process which led to the synthesis of melanin pigment. Abnormal melanin production results in melasma, solar lentigo, post inflammatory melanoderma, etc. In this study, we examined the potential inhibitory effects of 17 brown macroalgae from Persian Gulf on melanogenesis. The effects of various concentrations (100, 250 and 500 µg/mL) of methanolic extracts of macroalgae belonging to four genera (including: Padina, Colpomonia, Cystoseira and Sargassum) were studied on oxidation of L-Dopa by mushroom tyrosinase. Subsequently, the activity of macroalgae with high inhibitory effect on monophenolase activity of mushroom tyrosinase and zebrafish was investigated using L-tyrosine as a substrate. Anti-melanogenesis effects of algae extracts were studied on zebrafish as an alternative in vivo model. Kojic acid was used as a positive control. All the tested macroalgae showed inhibitory effect on activities of diphenolase and monophenolase (of mushroom tyrosinase). P. boergesinii exhibited the most in vivo anti-tyrosinase activity compared with other samples. P. boergesenii inhibited zebrafish tyrosinase more potent than kojic acid (83% vs 50% inhibition for kojic acid). Moreover, it reduced melanin synthesis in zebrafish 42% (kojic acid: 50%).

Aquaculture biological waste as culture medium to cultivation of Ankistrodesmus gracilis (Reinsch) Korshikov / Resíduos biológicos de aquicultura como meio de cultura para o cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reinsch) Korshikov

Abstract Current study investigated the effectiveness of different macrophytes as culture media for Ankistrodesmus gracilis in laboratory conditions. Significant difference (p < 0.05) was reported in cell density with regard to conventional culture medium (CHU12) and macrophytes culture media. Mean cell density in NPK, Eichhornia crassipes and E. azurea media was higher (p < 0.05) than in conventional culture medium. Chlorophyll-a was higher than 1 g.L-1, except in CHU12 (0.7 ± 0.4 g.L-1) and T. domingensis (0.8 ± 0.3 g.L-1) media. Nitrate decreased sharply as from the 7th-day of the experiment. Ammonium and total phosphorus were highest in culture media and ranged between 0.4 g.L-1 (P. cordata medium) and 1.7 g.L-1 (CHU12 medium) for ammonium, and between 0.8 g.L-1 (CHU12 medium) and 1.9 g.L-1 (T. domingensis medium) for total phosphorus. Results revealed inorganic fertilizer and macrophytes combined with vitamins may be effective as culture media and strongly supports the growth of Ankistrodesmus gracilis, since cell density and biochemical composition are similar to or higher than conventional culture medium (CHU12). Macrophyte is a tool for aquaculture since biological wastes may be used with nutrients to improve the cultivation of microalgae.

Resumo O presente estudo investigou a eficácia na utilização de diferentes macrófitas como meio de cultura para Ankistrodesmus gracilis em condições laboratoriais. Foi observada diferença significativa (p < 0,05) entre a densidade celular em relação aos meios de cultura convencional (CHU12) e de macrófitas. Os meios de cultura com Eichhornia crassipes, E. azurea e NPK apresentaram densidade celular maiores (p < 0,05) que o meio de cultura convencional. Os teores de clorofila-a foram superiores a 1 g.L-1, exceto nos meios de cultura CHU12 (0.7 ± 0.4 g.L-1) e de T. domingensis (0.7 ± 0.3 g.L-1). O nitrato diminuiu acentuadamente a partir do 7º dia de experimento. Dentre os nutrientes, amônia e o fósforo total foram os mais elevados nos meios de cultura, variando entre 0.4 g.L-1 (meio de P. cordata) a 1,7 g.L-1 (meio CHU12) para amônia e, entre 0.8 g.L-1 (meio CHU12) e 1,9 gL-1 (meio de T. domingensis) para o fósforo total. Os resultados do presente estudo mostraram que o uso de fertilizantes inorgânicos e macrófitas, combinados com vitaminas, pode ser eficaz como meio de cultura no crescimento de Ankistrodesmus gracilis, uma vez que a densidade celular e a composição bioquímica foram semelhantes ou superiores ao meio de cultura convencional (CHU12). As macrófitas são ferramentas a serem adotadas na aquicultura, desde que os resíduos biológicos podem ser usados como nutrientes para melhorar o cultivo de microalgas.

Production of diarrhoetic phycotoxin okadaic acid associated with the microalgae Dinophysis acuminata (Ehremberg 1834) in Sepetiba bay, RJ, and your implication in public health / Produção da ficotoxina diarreica ácido ocadaico associada à microalga Dinophysis acuminata (Ehremberg 1839) na baía de Sepetiba, RJ e sua implicação para a saúde pública

Microalgas constituem o principal alimento para moluscos bivalvos. Porém no fitoplâncton podem ser encontradas microalgasnocivas como Dinophysis, implicadas na produção da toxina ácido okadaico (AO). A baía de Sepetiba, RJ, apresenta áreasadequadas à malacocultura, principalmente na região da ilha Guaíba. Nessa região localiza-se um dos maiores bancosnaturais do mexilhão Perna perna neste estado, que fornece sementes para cultivos nas baías de Sepetiba e Ilha Grande.O AO, principal causador do Envenenamento Diarréico por Moluscos, apresenta como efeito agudo sintomatologiagastrintestinal. Como efeito crônico relata-se a promoção de tumores (estômago e intestinos). Este estudo objetivou detectaro AO e identificar Dinophysis spp. na região estudada. Coletaram-se mexilhões em bancos naturais (ilhas Guaíba e Madeira),para a detecção do AO e amostras de fitoplâncton para a identificação das microalgas durante a primavera/verão 2003/2004.A análise por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência detectou o AO, em baixas concentrações, em todas as amostras.Identificaram-se cinco espécies de Dinophysis, das quais D. acuminata apresentou a maior abundância relativa para ogênero no período analisado. Os resultados sugerem um perfil toxígeno de baixo potencial, porém constante. Nessacircunstância, consumidores regulares de moluscos poderiam estar expostos ao perigo representado pelos efeitos crônicosdesta ficotoxina.

The major source of food for bivalve molluscs is microalgae. In the phytoplancton can be found potentially toxic microalgae as Dinophysis spp., often involved in the production of the toxin okadaic acid (OA). Sepetiba Bay, RJ, presents appropriated sites to malacoculture, mainly in the region of the Guaiba Island. In this region is located one of the largest natural bed of mussel Perna perna in the state, going to seed crops in the Sepetiba and Ilha Grande bays. OA, which is the most implicated toxin of Diarrhoetic Shellfish Poisoning, presents gastrointestinal symptoms as acute effect. Chronic effects related are promotions of tumors in stomach and intestines. The present study aimed to detect OA and identify Dinophysis present in studied sites. Mussels were collected from natural beds (Guaiba and Madeira islands) for the detection of OA and phytoplankton samples collects were carried out for the identification of harmful microalgae, during spring and summer 2003/2004. Chemical analysis using High Performance Liquid Chromatography detected the presence of OA in all samples in low concentrations. Five species of potentially toxic Dinophysis were identified, from which D. acuminata showed higher relative abundance to genera in the period. The results suggest a constant low profile of the toxigenic potential. Thus regular consumers of shellfish could be exposed to the chronic effects of this phycotoxin.