Propiedades hepatoprotectoras de las algas marinas: estrés oxidativo en modelos animales intoxicados con xenobióticos / Hepato-protective properties of seaweeds: oxidative stress in animal models intoxicated with xenobiotics

Resumen Desde épocas ancestrales, las algas marinas han sido empleadas con fines medicinales. En la actualidad, las algas han atraído la atención como fuentes de compuestos bioactivos, debido a su alto contenido en metabolitos secundarios. En numerosos estudios epidemiológicos e investigaciones experimentales se han demostrado diferentes propiedades terapéuticas. Diversos autores han demostrado actividades antioxidantes en especies de algas marinas y su relación con las propiedades hepatoprotectoras, explicadas en la mayoría de los casos por su composición polifenólica. Por otra parte, existen pocos fármacos disponibles que estimulen la función hepática, ofrezcan protección al hígado de posibles daños y/o ayuden a regenerar las células hepáticas. Por este motivo resulta interesante buscar fármacos alternativos para el tratamiento de enfermedades hepáticas. Durante dos décadas, el Grupo de Farmacología y Toxicología de la Universidad de La Habana (UH), en coordinación con el Laboratorio de Lípidos de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas (FCF-USP) de la Universidad de San Pablo, Brasil, han investigado varias especies de algas marinas como fuentes de sustancias neuro y hepatoprotectoras con resultados alentadores. En la presente revisión se analizó un conjunto de investigaciones de extractos y moléculas de algas marinas como posibles agentes hepatoprotectores y su relación con la actividad antioxidante. Se presentan diferentes metodologías con varios modelos animales, inductores de daño hepático y variables experimentales. A partir de estas consideraciones, el objetivo de este artículo de revisión fue resumir el estado de la ciencia hasta la fecha acerca del papel de las algas marinas como fuentes naturales de hepatoprotectores y su relación con las propiedades antioxidantes.

Abstract Since ancient times, seaweed has been used for medicinal purposes. At present, seaweeds have attracted attention as sources of bioactive compounds, due to their high content of secondary metabolites. In numerous epidemiological studies and experimental investigations, different therapeutic properties cuidahave been shown. Several authors have demonstrated antioxidant activities in seaweeds species and their relationship with hepato-protective properties, explained in most cases by their polyphenolic composition. On the other hand, there are few drugs available that stimulate liver function, offer protection to the liver from possible damage and/or help to regenerate liver cells, so it is interesting to look for alternative drugs for the treatment of liver diseases. For two decades, the Pharmacology and Toxicology Group of University of Havana (UH) in coordination with the Lipids Laboratory, School of Pharmaceutical Sciences of the University of Sao Paulo (FCF-USP) (Brazil) have investigated various species of seaweeds as sources of neuro- and hepato-protectors with encouraging results. In this review a set of investigations of extracts and molecules of seaweed is analysed as possible hepato-protective agents and their relationship with antioxidant activity. Different methodologies are presented with various animal models, liver damage inducers and experimental variables. Based on these considerations, the objective of this review article was to summarise the state of science to date about the role of seaweeds as natural sources of hepato-protectors and their relationship with antioxidant properties.

Resumo Desde épocas ancestrais, as algas marinhas são utilizadas para fins medicinais. Atualmente, as algas têm chamado a atenção como fontes de compostos bioativos, devido ao alto teor de metabólitos secundários. Em muitos estudos epidemiológicos e investigações experimentais, diferentes propriedades terapêuticas foram demonstradas. Vários autores têm demonstrado atividades antioxidantes em espécies de algas marinhas e sua relação com propriedades hepato-protetoras, explicadas na maioria dos casos por sua composição polifenólica. Por outro lado, existem poucos medicamentos disponíveis que estimulem a função hepática, ofereçam proteção ao fígado de possíveis danos e/ou ajudem a regenerar as células hepáticas, por isso é interessante procurar medicamentos alternativos para o tratamento de doenças hepáticas. Há duas décadas, o Grupo de Farmacologia e Toxicologia de la Universidade de la Habana (UH) em coordenação com o Laboratório de Lipídios da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF-USP) da Universidade de São Paulo, Brasil tem investigado várias espécies de algas marinhas como fontes de neuro- e hepato-protetores com resultados animadores. Nesta revisão foi analisado um conjunto de investigações de extratos e moléculas de algas marinhas como possíveis agentes hepato-protetores e sua relação com a atividade antioxidante. Diferentes metodologias são apresentadas com vários modelos animais, indutores de dano hepático e variáveis experimentais. Com base nessas considerações, o objetivo deste artigo de revisão era resumir o estado da ciência até o momento sobre o papel das algas marinhas como fontes naturais de hepatoprotetores e sua relação com propriedades antioxidantes.

Extracción y evaluación de compuestos antivirales de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana contra el virus dengue serotipo 2 / Extraction and antiviral activity assessment of compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana against serotype 2 dengue virus

RESUMEN Objetivo: extraer y evaluar la actividad antiviral de los compuestos de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana contra DENV-2 en células Vero-76. Materiales y métodos: se extrajeron el carragenano de Chondracanthus chamissoi, los carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana y se realizó la prueba de toxicidad en células VERO-76 y la evaluación de la actividad antiviral. Resultados: se obtuvieron carragenanos de la fase de esporofito y gametofito de Chondracanthus chamissoi, los mismos que fueron identificados, mediante infrarrojo, como k-carragenano. Por cromatografía se identificaron nueve azúcares (ribosa, xilosa, arabinosa, fructuosa, manosa, galactosa, sucrosa, maltosa y lactosa) en la muestra de carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi fase gametofito y cuatro azucares (glucosa, sucrosa, maltosa y lactosa) en la de Chlorella peruviana. Los compuestos de Chondracanthus chamissoi y la solución de carbohidratos solubles de Chlorella peruviana no presentaron efecto citotóxico; los carbohidratos del extracto crudo de Chlorella peruviana sí los tuvieron. Todas las fracciones del extracto crudo de Chondracanthus chamissoi fase gametofítica fueron positivas por la prueba de reducción del número de placas(50) a la dilución 1:5. El k-carragenano de Chondracanthus chamissoi en ambas fases y los extractos crudos de carbohidratos solubles de Chondracanthus chamissoi, Chlorella peruviana y la solución de carbohidratos solubles de Chlorella peruviana inhibieron el crecimiento del virus dengue, pero no los carbohidratos del extracto crudo de la Chlorella peruviana. Conclusiones: los compuestos obtenidos de Chondracanthus chamissoi y Chlorella peruviana presentan actividad antiviral contra DENV-2 por lo cual es necesario continuar los estudios del potencial antiviral de estos compuestos fraccionados y purificados.

ABSTRACT Objective: to extract and determine the antiviral activity of compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana against DENV-2 in Vero-76 cells. Materials and methods: carrageenan from Chondracanthus chamissoi and soluble carbohydrates from Chlorella peruviana were extracted, and toxicity tests in VERO-76 cells and antiviral activity were determined. Results: carrageenan from Chondracanthus chamissoi sporophyte and gametophyte phases were obtained, the compound was identified as k-carrageenan using infrared light. Nine sugars (ribose, xylose, arabinose, fructose, mannose, galactose, sucrose, maltose, and lactose) were identified using chromatography in the soluble carbohydrate mix from Chondracanthus chamissoi, and four sugars (glucose, sucrose, maltose, and lactose) from Chlorella peruviana were identified. Compounds from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana soluble carbohydrate solutions did not show any cytotoxic effect, carbohydrates from the raw extract from Chlorella peruviana did have this effect. All fractions from the raw extract from the gametophyte phase from Chondracanthus chamissoi were positive in the plate reduction test at 1:5 dilution. K-carrageenan from Chondracanthus chamissoi in both phases, as well as the crude extracts of soluble carbohydrates from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana as well as the soluble carbohydrate solution from Chlorella peruviana inhibited growth of dengue virus, but that was not the case with the carbohydrates of the raw extract from Chlorella peruviana. Conclusions: compounds obtained from Chondracanthus chamissoi and Chlorella peruviana show antiviral activity against DENV-2, so it is necessary to continue studies aiming to determine the antiviral potential of these fractioned and purified compounds.

Algas marinas como ingrediente funcional en productos cárnicos / Seaweed as a functional ingredient in meat products

RESUMEN Las algas marinas constituyen un valioso recurso para el desarrollo de productos alimenticios gracias a su composición nutricional, contienen alta concentración de proteínas, vitaminas, minerales y fibra dietética, que en el caso de las algas es particularmente rica en fracción soluble. Las algas además contienen componentes beneficiosos para la salud, como ácidos grasos ω-3 y moléculas bioactivas, con actividad antioxidante, antiinflamatoria, anticancerígena y antidiabética. Además, poseen propiedades tecnológicas, por lo que su incorporación en alimentos procesados y especialmente productos cárnicos como salchichas, hamburguesas, emulsiones cárnicas y otras, resulta beneficioso desde el punto de vista tecnológico y sensorial, siempre que se incorpore en una concentración adecuada.

ABSTRACT Seaweed is a valuable resource for food development due to its nutritional composition. It is high in protein, vitamins, minerals and dietary fiber, and particularly rich in soluble fiber. Seaweed also contains components beneficial to health such as ω-3 PUFAs, bioactive molecules with antioxidants, and anti-inflammatory, anticancer, and antidiabetic activity. It also has technological properties, so its incorporation in processed foods and especially meat products such as sausages, hamburgers, meat emulsions and others would be beneficial from the technological and sensorial point of view, if it is incorporated in an adequate concentration.

Galápagos macroalgae: A review of the state of ecological knowledge / Macroalgas de Galápagos: una revisión del estado del conocimiento ecológico

Abstract:Previous work has highlighted the critical role of macroalgal productivity and dynamics in supporting and structuring marine food webs. Spatio-temporal variability in macroalgae can alter coastal ecosystems, a relationship particularly visible along upwelling-influenced coastlines. As a result of its equatorial location and nutrient rich, upwelling-influenced waters, the Galápagos Archipelago in the East Pacific, hosts a productive and biodiverse marine ecosystem. Reports and collections of macroalgae date back to the Beagle voyage, and since then, more than three hundred species have been reported. However, their ecology and functional role in the ecosystem is not well understood. According to various disparate and in part anecdotal sources of information, abundant and diverse communities exist in the Western regions of the archipelago, the North is essentially barren, and in the central/South abundance and distribution is variable and less well defined. Both oceanographic conditions and herbivore influence have been theorized to cause this pattern. Extensive changes in macroalgal productivity and community composition have occurred during strong ENSO events, and subsequent declines in marine iguana (an endemic and iconic grazer) populations have been linked to these changes. Iguanas are only one species of a diverse and abundant group of marine grazers in the system, highlighting the potentially important role of macroalgal productivity in the marine food web. This review represents a first compilation and discussion of the available literature and presents topics for future research. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 375-392. Epub 2017 March 01.

ResumenTrabajos previos han destacado el papel fundamental de la productividad y dinámica de las macroalgas en el mantenimiento y estructuración de las cadenas alimentarias marinas. La variabilidad espacio temporal de las macroalgas puede alterar ecosistemas costeros, particularmente visibles a lo largo del perfil costero en zonas de proliferación. Como resultado de su ubicación ecuatorial y riqueza en nutrientes, además de eventos de proliferación, el Archipiélago de Galápagos en el Pacífico Oriental acoge un productivo y biodiverso ecosistema marino. Informes y recolección de macroalgas se remontan desde el viaje del Beagle, y desde entonces se han informado más de trescientas especies. No obstante, su función ecológica en el ecosistema no ha sido bien comprendida. Según diversas fuentes de información y en parte anecdóticas, existen abundantes y diversas comunidades de macroalgas en las regiones occidentales del archipiélago, el norte es sustancialmente estéril, y en el centro/sur la abundancia y distribución es variable y menos definida. Tanto las condiciones oceanográficas y la influencia de herbívoros han sido teorizadas para causar este patrón. Grandes cambios en la composición de la productividad y comunidad de macroalgas se han producido durante eventos ENOS fuertes y subsecuentemente han provocado la disminución de poblaciones de iguana marina (herbívoro endémico e icónico) y han sido vinculados a estos cambios. Las iguanas marinas son sólo una de las especies de un grupo diverso y abundante de herbívoros marinos en el sistema, destacando potencialmente el importante rol de la productividad de macroalgas en la cadena alimentaria marina. Esta revisión representa una primera recopilación y análisis de la literatura disponible y presenta temas para futuras investigaciones.

Crustáceos decápodos asociados a ensamblajes macroalgales en el litoral rocoso de Córdoba, Caribe colombiano / Decapod crustaceans associated with macroalgae assemblages on the rocky coastline of Córdoba, Colombian Caribbean

Objetivo. Determinar la estructura de las poblaciones de crustáceos decápodos asociados a ensamblajes algales en el litoral rocoso del departamento de Córdoba. Materiales y métodos. Para la recolección de los especímenes se delimitó con un cuadrante de 625 cm2, un área con cinco repeticiones dispuestas al azar en cada estación. Para la separación de las macroalgas desde su disco de fijación en el sustrato, se empleó una espátula metálica. En un recipiente plástico se separaron los crustáceos decápodos del resto del material y se conservaron en alcohol al 70%. Resultados. Se identificaron representantes de 50 especies asociadas a los céspedes algales, agrupadas en 16 familias y 29 géneros. Especies como Acanthonyx petiverii, Epialtus bituberculatus, Eurypanopeus abbreviatus y Pachycheles serratus, presentaron un rango amplio de distribución, siendo características en las dos ecorregiones de estudio. Los cambios en cobertura de algas rojas como Gracilaria mammillaris, Hypnea musciformis y Acanthophora muscoides, determinaron la mayor asociación de crustáceos decápodos en la ecorregión Morrosquillo, mientras que los cambios en cobertura de G. damaecornis y Padina gymnospora, fueron las que determinaron la mayor asociación de crustáceos decápodos en el Darién cordobés. Conclusiones. Los resultados indicaron que las especies de crustáceos decápodos asociados a ensamblajes macroalgales, no se encontraron distribuidas de forma similar en las dos ecorregiones estudiadas, siendo P. armatus la especie con mayor porcentaje de abundancia en la ecorregión Morrosquillo, y E. bituberculatus en el sector comprendido entre los municipios de Moñitos y Los Córdobas.

The distribution of seagrasses in Dominica, Lesser Antilles

Seagrass beds are the largest organism-built marine habitat in Dominica, yet have only been surveyed since 2007. Standardized examinations along a depth gradient between 0 and 24m, focusing on magnoliophyte species composition and benthic cover of shoots at 17 seagrass bed sites, were carried out between September 10 and December 7, 2008. The Cymodoceaceae Syringodium filiforme (Kuetzing 1860) and Halodule wrightii (Ascherson 1868), as well as the Hydrocharitaceae Halophila decipiens (Ostenfeld 1902), H. stipulacea (Fosskal & Ascherson 1867) and Thalassia testudinum (Banks ex König 1805) displayed distinct regional and horizontal distribution patterns. Syringodium filiforme is the island’s dominant seagrass along the western and northern coasts, occurring at depths between 2 and 18m and with a mean benthic cover ranging from 0.9-10% along the West coast. Along the North coast it grew between 0.2 and 1m depth with a mean maximum benthic cover of 48.9%. Halodule wrightii grew along the North and West coasts, in depths between 1 and 14m in areas of recent and chronic disturbances. Its delicate morphology and sparse benthic cover (<0.1%) did not constitute seagrass beds. Halophila decipiens grew along the deep, shallow and lateral margins of west coast S. filiforme beds and monospecifically in depths between 3 and 24m. Halophila stipulacea, an invasive species, was widespread along 45km of the West coast and was found in depths between 5 and 24m. Both Halophila species formed extensive beds at depths beyond the survey limit of 24m thus playing a potentially important role in the resettlement of shallow areas after storms. H. decipiens and H. stipulacea are currently the second and third most common seagrasses on the island respectively, despite their absence along the North coast. T. testudinum was confined to North coast’s sheltered reef flats at depths 1m or less with mean a benthic cover ranging from 2 to 76%. It grew monospecifically in the most turbulent and in the calmest locations, yet intermixed with S. filiforme in areas of moderate turbulence. Strong surge along the West coast (October 15-16, 2008), associated with Hurricane Omar, caused uprooting and burial of seagrass beds in varying degrees, in particular along the shallow margins between 2 and 10m depth. This event also demonstrated the dynamic nature of Dominica’s shallow seagrass bed margins and the resistance level of individual beds to storm disturbances. Rev. Biol. Trop. 58 (Suppl. 3): 89-98. Epub 2010 October 01.

Pastos marinos son los ambientes más grandes constituidos por organismos en Dominica. Sin embargo, sólo se han examinado desde 2007. Entre el 10 de septiembre y 9 de diciembre 2008, se examinaron la composicion de especies y la densidad de magnoliofitas en profundidades de 0 a 24m. Los Cymodoceaceae: Syringodium filiforme y Halodule wrightii, tal como los Hydrocharitaceae: Halophila decipiens, H. stipulacea y Thalassia testudinum, mostraron una distribución regional y horizontal muy distinta. Syringodium filiforme fue la especie dominante en las costas del oeste y del norte de la isla. Se encontró en profundidades de 2 a 18m y con un promedio de cobertura béntica de 0.9-10% en la costa del oeste. En las costas del norte creció entre 0.2 y 1m de profundidad con un pormedio de cobertura béntica de 48.9%. Halodule wrightii creció en las costad del norte y oeste, en profundidades de 1 a 14m en áreas de perturbaciones recientes o crónicas. Su morfología delicada y su baja cobertura béntica (<0.1%) no constituyeron pastos. Halophila decipiens creció en los márgenes profundos, llanos y laterales de pastos dominados por S. filiforme, pero también en forma mono-específica entre 3 y 24m. Halophila stipulacea, una especie invasora, se encontró comúnmente a lo largo de 45km de la costa del oeste en profundidades entre 5 y 24m. Ambas especies de Halophila formaron pastos extensos en profudidades mayores al límite de este estudio y puden ser importantes en la recolonización de áreas llanas después de tormentas destructivas. H. decipiens y H. stipulacea ahora son las especies más comunes después de S. filiforme, a pesar de su ausencia en la costa del norte. T. testudinum, sólo creció en la costa del norte, encima de áreas arrecifales con un pormedio de cobertura béntica entre 2 y 76%, en aguas con 1m o menos de profundidad. Crecieron mono-específicamente en áreas de turbulencia máxima y mínima, pero entre S. filiforme en áreas de turbulencia moderada. Oleaje fuerte en la costa del oeste (octubre 16), asociado con el Huracán Omar, causó la erosión y el enterramiento variado de las márgenes llanas de pastos marinos, particularmente entre 2 y 10m de profundidad. Este evento demostró la dinámica en las márgenes llanas de pastos marinos de Dominica y el nivel de resistencia a perturbaciones de pastos individuales.

Las algas marinas como fuentes de fitofármacos antioxidantes: [revisión] / Seaweeds as sources of antioxidant phytomedicines: [review]

Por causa del estrés oxidativo a que se encuentran sometidas constantemente, las algas marinas son organismos que presentan en su composición química cantidades apreciables de compuestos antioxidantes, entre los que se encuentran compuestos lipofílicos como ácidos grasos insaturados, clorofila y carotenos; compuestos hidrofílicos como polifenoles y vitamina C; y polisacáridos...

As seaweeds are constantly exposed to oxidative stress conditions, significant quantities of antioxidant compounds are found in their chemical composition such as lypophilic compounds like unsaturated fatty acids, chlorophyll and carotenoids; hydrophilic compounds like polyphenols and vitamin C, and polysaccharides...

Las algas marinas como fuentes de fitofármacos antioxidantes / Seaweeds as sources of antioxidant phytomedicines

Por causa del estrés oxidativo a que se encuentran sometidas constantemente, las algas marinas son organismos que presentan en su composición química cantidades apreciables de compuestos antioxidantes, entre los que se encuentran compuestos lipofílicos como ácidos grasos insaturados, clorofila y carotenos; compuestos hidrofílicos como polifenoles y vitamina C; y polisacáridos...(AU)

As seaweeds are constantly exposed to oxidative stress conditions, significant quantities of antioxidant compounds are found in their chemical composition such as lypophilic compounds like unsaturated fatty acids, chlorophyll and carotenoids; hydrophilic compounds like polyphenols and vitamin C, and polysaccharides...(AU)

Temporal variation of biomass and productivity of Thalassia testudinum (Hydrocharitaceae) in Venezuela, Southern Caribbean

Annual biomass and productivity of Thalassia testudinum were determined during a year at a seagrass bed located in the Parque Nacional Morrocoy, Venezuela. Leaf, rhizome and root biomass were determined monthly, together with short-shoot density, from February 1992 to January 1993, from nine replicated core samples. Productivity was measured using the methodology by Zieman (1974) with minor modifications, and leaf turnover rate was calculated. Leaf biomass values ranged between 101.73 dry g m(-2) in February and 178.11 dry g m(-2) in August. Productivity ranged from 1.69 dry g m(-2) d(-1) in April and October to 3.30 dry g m(-2) d(-1) in July, showing two annual peaks: one in July and one in March. The leaf turnover rate showed the highest value in June (2.41% d(-1)) and the lowest in May (1.23% d(-1)). Sampling time differences in leaf biomass, productivity and turnover rate were statistically significant. Short-shoot density values varied between 811.10 shoots m(-2) in April and 1226.08 shoots m(-2) in December, but the differences were not significant along the year. These results indicated seasonal trends for leaf biomass, productivity and turnover rate of T. testudinum in the Southern Caribbean (latitude 10 degrees N).

Durante un año se determinaron mensualmente la productividad foliar, la densidad de tallos cortos y la biomasa de hojas, tallos cortos, rizomas y raíces de Thalassia testudinum, en una “pradera” localizada en el Parque Nacional Morrocoy, Venezuela. Los valores de biomasa foliar estuvieron entre 101.73 g/m2 en febrero y 178.11 g/m2 en agosto, los de productividad foliar se ubicaron entre 1.69 g/m2/d en abril y octubre y 3.30 g/m2/d en julio, mostrando dos picos anuales, uno en julio y otro en marzo. La tasa de recambio foliar mostró el mayor valor en junio (2.41%/d) y el menor en mayo (1.23%/d). Tales diferencias fueron estadísticamente significativas durante el año para todas estas variables. La densidad de tallos cortos fluctuó entre 811.10 tallos/m2 en abril y 1 226.08 tallos/m2 en diciembre, pero las diferencias no fueron significativas a lo largo del año. Estos resultados indicaron una tendencia estacional para la biomasa foliar, la productividad foliar y la tasa de recambio de las hojas de T. testudinum en el Caribe Sur, a 10º N de latitud.