Bioaktive forbindelser i brunalger

Abstract

<p>Hensikten med marin bioprospektering er å identifisere interessante bioaktive forbindelser som kan ha potensial for kommersiell utnyttelse og videreutvikles til blant annet legemidler. De fleste av disse bioaktive forbindelsene har man til nå funnet i organismer som lever på land, men når man nå leter etter nye stoffer er det enorme biologiske mangfoldet i havet en veldig interessant plass å fortsette jakten. Over 70% av jordas overflate er dekket av hav og det marine miljøet utgjør den rikeste kilden til biologisk liv. Det er i dag et behov for å identifisere nye bioaktive forbindelser for å supplementere eller erstatte allerede eksisterende antioksidanter og antibiotika på markedet. Det er stor økende interesse for marin bioprospektering i flere ulike felt nettopp på grunn av dette. <p>10 vanlig forekommende arter brunalger, ble i dette studiet undersøkt for innhold av antibakterielle og antioksidative forbindelser, samt deres fenolinnhold og tilstedeværelse av florotanniner. Algene ble ekstrahert med 2 ulike ekstraksjonsmetoder, 60% acetonitril + 0,1% maursyre og kokende Milli-Q vann. Videre ble ekstraktene separert og renset for salter med SPE, og retardert materiale ble eluert med 80% ACN. SPE-eluatene ble testet for antioksidativ aktivitet ved hjelp av ORAC og FRAP analysemetoder, og videre testet for antibakteriell aktivitet mot både terrestriske og marine (inkl. fiskepatogene) bakteriestammer. I tillegg ble det totale fenolinnholdet i SPE-eluatene estimert ved hjelp av Folin-Ciocalteus metode. Eluatene ble til slutt analysert med LC-MS for å påvise tilstedeværelse av florotanniner. <p>Undersøkelsene i dette studiet har vist at det er tilstedeværelse av bioaktive forbindelser i brunalgene studert. Bioaktivitet ble detektert i eluater fra begge ekstraksjonsmetodene. Hos noen av artene ble det detektert høy antioksidativ og antibakteriell aktivitet, i tillegg til høyt fenolinnhold, noe som samsvarte med LC-MS analysen hvor det ble påvist tilstedeværelse av florotanniner. Av alle brunalgene studert viste <i>Fucus vesiculosus</i> (blæretang) høyest antioksidativ og antibakteriell aktivitet, høyest fenolinnhold og flest detekterte florotanniner.

<p>The purpose of marine bioprospecting is to identify bioactive compounds that may have potential for commercial use, and further development into pharmaceuticals. Most of these bioactive compounds have so far been found in terrestrial organisms, but when looking for new substances, the enormous biodiversity in the ocean is very interesting for further research. The ocean covers over 70% of the planet’s surface and the marine environment is the richest source of biological life. There is a need to identify new bioactive compounds to supplement or replace already existing antioxidants and antibiotics. Because of this, there is a growing interest in marine bioprospecting in a wide range of applications. <p>In this master thesis, 10 common species of brown algae were tested for antibacterial and antioxidative compounds, as well as their total phenolic content and presence of phlorotannins. The algae were extracted using two different methods, 60% acetonitrile + 0,1% formic acid and boiling Milli-Q water, and further separated and purified with SPE, where retarded material was eluted with 80% ACN. The SPE-eluates were tested for antioxidative activity using ORAC and FRAP assay, and further tested for antibacterial activity against both terrestrial and marine (including fish pathogens) bacterial strains. In addition, the total phenolic content of the SPE-eluates was estimated using the Folin-Ciocalteu’s method. Finally, the eluates were analyzed with LC-MS to detect the presence of phlorotannins. <p>The results in this study have shown that there is a presence of bioactive compounds in brown algae. Bioactivity was detected in eluates from both extraction methods. In some of the species, high antioxidative and antibacterial activity, as well as high phenol content, was detected, which was consistent with the LC-MC analysis where phlorotannins were detected. <i>Fucus vesiculosus</i> (bladder wrack) showed the highest antioxidative and antibacterial activity, highest phenolic content and most phlorotannins detected, of all the species studied.