Разное

Фукус химический состав: Химический состав фукуса считается уникальным, так как почти идентичен составу тканей человеческого организма и плазмы крови.

Содержание

Калорийность фукус. Химический состав и пищевая ценность.

Химический состав и анализ пищевой ценности

Пищевая ценность и химический состав

«фукус».

В таблице приведено содержание пищевых веществ (калорийности, белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов) на 100 грамм съедобной части.

Нутриент Количество Норма** % от нормы
в 100 г
% от нормы
в 100 ккал
100% нормы
Калорийность 123 кКал 1684 кКал 7.3% 5.9% 1369 г
Белки 6.7 г 76 г 8.8% 7.2% 1134 г
Жиры 1.6 г 56 г 2.9% 2.4% 3500 г
Углеводы 22 г 219 г 10% 8.1% 995 г
Витамины
Витамин А, РЭ 2000 мкг 900 мкг 222.2% 180.7% 45 г
Макроэлементы
Калий, K 2.6 мг 2500 мг 0.1% 0.1% 96154 г
Кальций, Ca 2.1 мг 1000 мг 0.2% 0.2% 47619 г
Магний, Mg 0.8 мг 400 мг 0.2% 0.2% 50000 г
Натрий, Na 3.4 мг 1300 мг 0.3% 0.2% 38235 г
Фосфор, P 0.15 мг 800 мг 533333 г
Хлор, Cl 4 мг 2300 мг 0.2% 0.2% 57500 г
Микроэлементы
Железо, Fe 10 мг 18 мг 55.6% 45.2% 180 г
Йод, I 13500 мкг 150 мкг 9000% 7317.1% 1 г
Кобальт, Co 0.04 мкг 10 мкг 0.4% 0.3% 25000 г
Марганец, Mn 1.2 мг 2 мг 60% 48.8% 167 г
Медь, Cu 2 мкг 1000 мкг 0.2% 0.2% 50000 г
Цинк, Zn 16 мг 12 мг 133.3% 108.4% 75 г

Энергетическая ценность фукус составляет 123 кКал.

Основной источник: Создан в приложении пользователем. Подробнее.

** В данной таблице указаны средние нормы витаминов и минералов для взрослого человека. Если вы хотите узнать нормы с учетом вашего пола, возраста и других факторов, тогда воспользуйтесь приложением
«Мой здоровый рацион».

лекарственное растение, применение, отзывы, полезные свойства, противопоказания

В медицине

Официальная медицина на уникальные целебные свойства фукуса давно обратила внимание и широко применяет в лечебной практике в форме сухого вещества или экстракта. Показания для применения фукуса и препаратов из него довольно разнообразны: заболевания сердечно-сосудистой, мочеполовой, дыхательной и нервной систем, желудочно-кишечного тракта, щитовидной железы, сахарный диабет, астма, аллергии, кожные заболевания, мышечные боли и воспаления суставов, авитаминоз, дисбактериоз, тромбоз, аллергия, профилактика онкологических заболеваний, расстройства половых функций и др. При этом полезные вещества фукуса действуют на организм человека комплексно, оказывая влияние практически на все органы.

Для лечебных целей в медицине в основном используется фукус пузырчатый, он входит в Британскую травяную фармакопею. Фукус пузырчатый (лат. Fucus vesiculosus) также применяют в качестве биологически активных добавок (БАД) для укрепления иммунной системы, выведения радионуклидов и тяжелых металлов, а также для восстановления обменных процессов, в комплексных программах похудения, косметологии и гомеопатии.

В гомеопатии

В гомеопатии препараты фукуса применяют, прежде всего, для регулирования функции щитовидной железы, при воспалении лимфатических желез, ожирении, раковых заболеваниях желез, кожи и легких.

Противопоказания и побочные действия

Противопоказаний у фукуса практически нет, кроме гиперфункции щитовидной железы и повышенной индивидуальной чувствительности. Во время беременности фукус следует применять с осторожностью. Не рекомендуется принимать фукус дольше 12-14 дней и до следующего курса должно пройти несколько недель.

Следует знать, что при неправильном употреблении фукуса в очень больших количествах или всухомятку могут возникнуть побочные эффекты, в частности может возникнуть нарушение работы щитовидной железы (ввиду избытка в организме йода, который содержится в нем в большом количестве) или же спровоцировать легкое отравление.

В косметологии

В косметологии фукус применяется довольно широко. На его основе изготавливаются различные косметические средства: крема для увлажнения, питания и предотвращения старения кожи, очистительные маски, омолаживающие и освежающие средства для разглаживания морщин, от жирной кожи, тоники и скрабы для очищения кожи, а также масло.

В последние годы фукус активно используется в SPA процедурах в виде антицеллюлитных тоников и скрабов как очищающее, увлажняющее, освежающее и тонизирующее кожу средство, а также выведения токсинов и избытков кожного сала, кровообращения и микроциркуляции в тканях, уменьшения отеков, стимуляции внутриклеточных процессов, регуляции жирового обмена и укрепления структуры кожи.

На основе фукуса изготавливают различные средства по уходу за кожей тела, и лица, а также против ожирения: «Биомаска альгинатная с фукусом для тела» и «Пудра из микронизированного фукуса» – для обертывания против целлюлита; «Соль-скраб для тела» – антицеллюлитная водорослевая соль для тела, обогащенная микронизированным водорослями; «Массажный гель-скраб с экстрактом фукуса для тела» – для мягкого и комфортного пилинга; «Фукус микронизированный (водоросли для обертывания), с большим спектром минералов и микроэлементов; «Фукус пузырчатый микронизированный» с мощным антицеллюлитным и лифтинг-действием; «Массажное масло фукуса» – экстракт с богатейшим набором минеральных элементов и высоким содержанием йода помогает устранить растяжки, питает кожу, обладает эффектом лифтинга; «Фукус пищевой порошкообразный», оказывающий комплексное оздоровительное действие на организм и др.

Кроме того, фукус широко применяется для улучшения структуры волос и их роста, а также укрепления корней волос, стимуляции обменных процессов в коже головы, от обезвоживания и сухости. Например, «Шампунь из водорослей с экстрактом фукуса» – для комплексного лечебно-профилактического ухода за волосами и кожей головы.

В кулинарии

Фукус является одним из самых вкусных и полезных морских растений, он богат витаминами, аминокислотами, полиненасыщенными жирными кислотами. Поэтому фукус употребляют в пищу, используют в кулинарных целях в качестве приправ к различным блюдам для придания вкуса, добавляют в первые и вторые блюда, салаты и др. В настоящее время фукус довольно распространен, имеется в продаже во многих супермаркетах и магазинах специального питания.

В др. областях

В промышленности используются слоевища фукуса, из него изготавливают кормовую муку для сельскохозяйственных животных, удобрения, калийные соли, альгинаты, йод и др.

Сравнительное исследование химического состава бурых водорослей Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

КлиндухМ.П., Облучинская Е.Д. Сравнительное исследование химического состава…

УДК 582.272 : 577.1 : 543.062

Сравнительное исследование химического состава бурых водорослей Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum

М.П. Клиндух, Е.Д. Облучинская

Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН

Аннотация. Исследован биохимический состав фукусовых водорослей Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum Баренцева, Белого и Балтийского морей. Определено, что в водорослях, собранных в Белом море, содержится больше белка и свободных аминокислот, чем в остальных исследуемых растениях. Содержание маннита в F. vesiculosus и A. nodosum из Белого и Баренцева морей составляет 8-12 % (аб.сух.мас.). Наибольшее количество полисахаридов (альгинатов и фукоидана) содержится в фукусе пузырчатом из Балтийского моря, где сочетаются низкая соленость и минимальная интенсивность движения воды. Максимальное содержание полифенолов (18,6 %) обнаружено в F. vesiculosus из Белого моря. Полученные данные могут быть использованы для оптимизации технологий получения БАВ из бурых водорослей.

Abstract. The biochemical composition of Fucus vesiculosus and Ascophyllum nodosum from the Barents, White and Baltic Seas has been investigated. It has been determined that the algae collected in the White Sea, contains more protein and free amino acids than the rest of the studied plants. The content of mannitol in F. vesiculosus and A. nodosum from the White and Barents Seas is 8-12 % (dry weight). The greatest quantity of polysaccharides (alginates and fucoidan) is contained in F. vesiculosus from the Baltic Sea due to combination of low salinity and minimum intensity of water movement. The maximum content of polyphenols (18.6 %) has been found in F. vesiculosus from the White Sea. The data can be used to optimize the technologies of BAS from brown algae.

Ключевые слова: фукусовые водоросли, маннит, белок, свободные аминокислоты, полисахариды, полифенолы Key words: fucoids, mannitol, protein, free amino acids, polysaccharides, polyphenols

1. Введение

Бурые водоросли являются природным источником различных биологически активных веществ (БАВ) и содержат углеводы (полисахариды, маннит), азотосодержащие вещества, липиды, пигменты, полифенолы и другие вещества. Качественный и количественный биохимический состав макрофитов зависит от многих факторов, в частности, и от условий их местообитания.

Фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus L.) — широко распространенный вид фукусовых водорослей. Он произрастает в Баренцевом, Белом, Балтийском морях, обладает высокой способностью адаптироваться к самому широкому диапазону условий окружающей среды (Шошина, 1998). Обитает в приливно-отливной зоне, доступен для заготовки в любое время года (на побережье Баренцева моря). По фитохимическому составу, в том числе по содержанию полисахаридов, не уступает традиционным видам водорослевого сырья.

Наряду с фукусом пузырчатым широко распространен и аскофиллум узловатый (Ascophyllum nodosum (L.) Le Jolis). В некоторых регионах этот вид водорослей считается наиболее экономически ценным за счет более высокого содержания альгинатов по сравнению с видами рода Fucus, например, в странах Северной Атлантики (Норвегия, Исландия, Ирландия и др.).

Сравнительные биохимические характеристики водорослей одного и того же вида, собранные в одно и то же время, но произрастающие в Баренцевом, Белом и Балтийском морях, в литературе не представлены. Большинство исследований в данной области посвящено сравнению разных видов водорослей из географически близких районов, отличающиеся одним или двумя факторами (соленость, интенсивность движения воды) (Клочкова, Березовская, 1997; Усов и др., 2001; Репина, 2005; Облучинская, 2008). Изучение водорослей, произрастающих в трех различных морях России, позволит выявить различия в биохимическом составе, связанные с климато-географическими особенностями районов сбора, а также позволит определить наиболее перспективное сырье для получения конкретных групп БАВ. Состав и содержание БАВ являются важной характеристикой при использовании этих водорослей как в качестве пищевого сырья, так и при производстве лечебно-профилактических препаратов.

Цель данного сравнительного исследования — определить содержание полисахаридов, маннита, полифенолов, белка и некоторых свободных аминокислот в F. vesiculosus и A. nodosum, собранных в

466

Вестник МГТУ, том 16, №3, 2013 г.

стр.466-471

Белом, Балтийском и Баренцевом морях, и выявить среди них наиболее ценные бурые водоросли по содержанию данных веществ.

2. Материалы и методы

Материал для исследования был собран в летний период 2010-2011 гг. в Баренцевом, Белом и Балтийском морях (рис.). Более подробные характеристики мест сбора проб представлены в табл. 1.

Объектом исследования послужили бурые водоросли видов Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum.

Таблица 1. Некоторые абиотические характеристики мест сбора водорослей

Вид водоросли Место сбора Тип берега Солёность, %о ИДВ*

F. vesiculosus A. nodosum Район мыса Картеш г. Чупа (Белое море) Открытый берег 21,0-22,0 Высокая

F. vesiculosus A. nodosum мыс Пробный г. Дальнезеленецкая (Баренцево море) Слабо защищённый 31,5-34,0 Средняя

F. vesiculosus Район о. Родшер Финский залив (Балтийское море) Открытый берег 7,0-12,0 Низкая

* ИДВ — интенсивность движения водных масс.

Содержание маннита в бурых водорослях определяли методом обратного титрования (Cameron et al., 1948). Белок в водорослях определяли по модифицированному методу Лоури для бурых водорослей (Промысловые и перспективные…, 1998).

467

КлиндухМ.П., Облучинская Е.Д. Сравнительное исследование химического состава…

Для определения содержания свободных аминокислот использовали метод восходящего хроматографического разделения аминокислот на бумаге (Методы физиолого-биохимического исследования., 1975; Методика количественной…, 1962).

Содержание свободного пролина, в отличие от остальных несвязанных аминокислот, определяли по методу Байтса (Bates et al., 1973). Альгиновую кислоту и фукоидан — по методу Усова и др. (2002).

Общее содержание фенолов определяли по реакции Фолина-Чокальтеу в модификации Van Alsten (1995).

Определение абсолютно сухой массы образцов проводилось согласно общепринятой методике (Водоросли…, 2004).

Все полученные данные были обработаны в программе Microsoft Excel с использованием математических и статистических формул (Ивантер, Коросов, 2003).

3. Результаты и обсуждение

Из азотсодержащих веществ в водорослях содержатся главным образом белки и свободные аминокислоты. Содержание белков в бурых водорослях невысокое и зависит от условий обитания, стадии развития водоросли, возраста таллома, концентрации биогенов в воде, сезона года и других факторов (Камнев, 1989). В среднем водоросли содержат от 5 до 15 % белка. Согласно нашим данным, у бурой водоросли F. vesiculosus, произрастающей в Баренцевом море, весной содержание белка выше, чем осенью (Клиндух, 2010).

Состав и содержание свободных аминокислот во многом зависят от вида водоросли, условий произрастания, сезона сбора растений. В водорослях, обитающих на Камчатском побережье, содержится 15-20 индивидуальных аминокислот, среди которых аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота и аланин находятся в наибольшем количестве (Клочкова, Березовская, 1997). У фукусовых водорослей Белого моря в составе обнаружено 18 аминокислот, из них 7 незаменимых, а сезонные изменения количества аминокислот повторяют динамику накопления белка (Репина, 2005). В литературе имеются данные о зависимости состава аминокислот от солёности у некоторых видов бурых водорослей, обитающих в губах Западного и Восточного Мурмана (Злобин, 1976). Согласно проведённым нами ранее работам в F. vesiculosus б. Белокаменная Баренцева моря, собранного весной, содержится больше свободных аминокислот, чем в этой же водоросли в остальные сезоны года. Также в апикальной части фукуса пузырчатого содержится больше свободных аминокислот, в том числе и незаменимых, чем в остальной части таллома (Клиндух, 2012).

В состав бурых водорослей также входит шестиатомный спирт маннит, являющийся одним из первичных продуктов фотосинтеза, он выполняет функцию запасного вещества и участвует в процессах синтеза полисахаридов (Барашков, 1972). Его содержание зависит от вида водоросли, сезона сбора, условий произрастания и даже части слоевища, из которого он извлекается. Колебания в содержании маннита могут составлять от 1 до 30 % в зависимости от сезона сбора (Промысловые и перспективные…, 1998).

Ранее было показано (Облучинская и др., 2002), что фукус пузырчатый с побережья Баренцева моря характеризуется высоким содержанием фукоидана в течение всего года, наибольшим количеством альгиновой кислоты в летне-осенний период и является самым перспективным сырьем для получения полисахаридов среди фукоидов Баренцева моря. В ходе дальнейших исследований было установлено, что содержание полисахаридов у фукуса пузырчатого непостоянно при сборе проб в разных местах произрастания: наибольшие значения для фукоидана и альгината найдены в случае наименьшей солености и интенсивности движения воды (Облучинская, 2011).

Бурые водоросли накапливают большое количество полифенольных соединений, главным образом, флороглюцина (1,3,5-тригидроксибензола) и его полимеров — флоротаннинов (Van Alsten, 1995). Полифенолы водорослей обладают антиоксидантной активностью (Kang et al., 2003). Содержание полифенолов водорослей Баренцева, Белого и Балтийского морей остается малоизученным.

В результате исследования биохимического состава водорослей были получены данные, представленные в табл. 2 и 3.

Как видно из данных, представленных в табл. 2, содержание маннита в исследуемых бурых водорослях составляет 4-12 %. При этом наибольшее содержание маннита обнаружено в F. vesiculosus, собранном в Белом и Баренцевом морях, а наименьшее — в F. vesiculosus из Балтийского моря. Водоросли вида A. nodosum содержат в 1,4-1,5 раза меньше маннита, чем водоросли вида F. vesiculosus. Несмотря на разные условия произрастания F. vesiculosus из Белого и Баренцева морей содержит одинаковое количество маннита. Такая же особенность в содержании маннита наблюдается и для водорослей вида A. nodosum из Белого и Баренцева морей.

468

Вестник МГТУ, том 16, №3, 2013 г.

стр.466-471

Таблица 2. Химический состав бурых водорослей, % от абсолютно сухой массы

Вид водоросли Место сбора н S и и СЗ S Белок Сумма свободных аминокислот* Альгиновая кислота 4 5 § © Общие фенолы

F. vesiculosus Белое море 12,1 ± 0,6 2,6 ± 0,37 10,4 ± 1,5 18,5 ± 1,7 15,2 ± 1,4 18,4 ± 2,0

Балтийское море 4,0 ± 0,3 0,1 ± 0,02 1,8 ± 0,3 17,2 ± 1,3 20,6± 2,5 15,9 ± 1,2

Баренцево море 12,1 ± 0,1 1,5 ± 0,2 5,2 ± 0,7 14,5 ± 1,9 14,7 ± 1,8 15,4 ± 0,9

A. nodosum Белое море 8,4 ± 1,1 1,2 ± 0,2 7,1 ± 1,1 17,7 ± 1,0 11,7 ± 0,8 14,6 ± 1,7

Баренцево море 8,0 ± 0,6 0,8 ± 0,1 6,8 ± 1,0 11,2 ± 1,7 10,3 ± 0,9 14,8 ± 1,0

* Сумма свободных аминокислот указана в мг/г абсолютно сухой массы водорослей.

Содержание белка в зависимости от места сбора составило от 0,11 до 2,63 % в водорослях вида F. vesiculosus и от 0,83 до 1,17 % в водорослях вида A. nodosum. Наибольшее содержание белка определено в F. vesiculosus из Белого моря, а наименьшее — в F. vesiculosus из Балтийского моря. Водоросли вида F. vesiculosus, собранные в тех же местах произрастания, содержат в 1,8-2,3 раза больше белка, чем водоросли вида A. nodosum. При этом бурые водоросли, обитающие в Белом море, содержат в 1,4-1,8 раза больше белка, чем соответствующие виды, собранные в Баренцевом море.

Высокое содержание альгиновой кислоты обнаружено в водорослях вида F. vesiculosus из Белого и Балтийского морей и водорослях вида A. nodosum из Белого моря. По содержанию фукоидана наибольшее значение выявлено в балтийской водоросли вида F. vesiculosus (20,6 %), что превышает содержание этого полисахарида в других водорослях в 1,4-2 раза, а также данные литературы (Усов и др., 2001; Облучинская, 2008; 2011). Сильное распреснение и низкая интенсивность движения воды в местах обитания балтийского фукуса пузырчатого обусловили значительное накопление водорастворимого фукоидана, что подтверждает выявленные в Баренцевом море закономерности (Облучинская, 2011).

Общее содержание полифенолов для исследуемых водорослей находится в диапазоне от 14,6 до 15,9 %, при этом максимальное значение концентрации полифенолов найдено в водоросли вида F. vesiculosus из Белого моря (18,4 %).

Суммарное содержание свободных аминокислот у водоросли вида F. vesiculosus варьирует в больших пределах в зависимости от места сбора: от 1,83 мг/г у балтийского фукуса до 10,36 мг/г у беломорского фукуса. F. vesiculosus, собранный в Баренцевом море, содержит в 2 раза меньше свободных аминокислот, чем F. vesiculosus из Белого моря. У вида A. nodosum суммарное содержание свободных аминокислот незначительно отличается в зависимости от места сбора водоросли (табл. 2). Беломорский фукус содержит в 1,5 раза больше свободных аминокислот, чем беломорский аскофиллум, а фукус из Баренцева моря, по сравнению с аскофиллумом из этого же моря, содержит в 1,3 раза меньше несвязанных аминокислот.

Что касается содержания отдельных свободных аминокислот, то у водорослей вида F. vesiculosus, независимо от места сбора, в составе преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислоты. Подобная тенденция характерна для большинства бурых водорослей (Имбс и др., 2009). При этом F. vesiculosus из Белого моря также содержит большое количество гистидина по сравнению с остальными входящими в его состав свободными аминокислотами, а у F. vesiculosus из Балтийского и Баренцева морей в составе свободных аминокислот преобладают ещё аланин и пролин. У водорослей вида A. nodosum в составе свободных аминокислот содержится значительное количество гистидина и аспарагиновой кислоты. В беломорском аскофиллуме также содержится много глутаминовой кислоты, а в баренцевоморском — аланина (табл. 3).

Из незаменимых аминокислот в исследуемых водорослях были определены аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, лизин и фенилаланин, а из частично заменимых — гистидин. Наибольшее содержание валина, лизина, фенилаланина и гистидина определено в F. vesiculosus из Белого моря, а наибольшее содержание лейцина и изолейцина — в A. nodosum из Баренцева моря. В баренцевоморском аскофиллуме содержание всех перечисленных незаменимых аминокислот в 1,3-1,8 раза выше, чем в баренцевоморском фукусе и беломорском аскофиллуме. A. nodosum, произрастающий в Баренцевом

469

КлиндухМ.П., Облучинская Е.Д. Сравнительное исследование химического состава…

море, превосходит все остальные исследуемые водоросли по процентному соотношению незаменимых аминокислот к сумме свободных аминокислот (5,6 %).

Таблица 3. Содержание некоторых свободных аминокислот в бурых водорослях, % от суммы свободных аминокислот

Аминокислоты F. vesiculosus A. nodosum

Белое море Балтийское море Баренцево море Белое море Баренцево море

Аланин 5,1 16,7 8,0 5,7 6,2

Аспарагиновая кислота 10,5 13,7 11,1 11,1 6,1

Валин 0,4 следы следы 0,5 0,6

Г истидин 18,5 5,3 6,6 10,7 12,4

Г лицин 2,4 1,1 4,5 4,2 3,0

Г лутаминовая кислота 10,6 10,7 9,0 6,6 3,8

Изолейцин + лейцин 0,5 следы 1,3 1,0 1,7

Лизин 2,0 следы 0,8 2,2 1,9

Пролин 3,2 8,5 9,0 2,4 3,8

Тирозин 0,5 следы 1,9 0,5 1,1

Фенилаланин 1,3 следы 1,9 0,3 1,4

На содержание биохимических веществ в водорослях влияет целый комплекс различных факторов окружающей среды. Движение водных масс способствует увеличению поглощения биогенов водорослями и повышает ассимиляцию, но слишком высокая скорость течения препятствует поглощению водорослями биогенных элементов (Рыжик, 2005). Солёность и её колебания также влияют на содержание маннита, полисахаридов, белка и пролина в бурых водорослях (Барашков, 1972; Клиндух, 2009; Клиндух и др., 2011; Облучинская, 2011). Существенное влияние на содержание биохимических веществ в водорослях оказывает количество биогенных элементов в воде, которые необходимы для протекания процессов ассимиляции в растениях. Существует много факторов окружающей среды, которые в комплексе оказывают положительное или отрицательное воздействие на накопление тех или иных веществ в водорослях. При этом одни и те же факторы могут как стимулировать накопление одних соединений, так и негативно влиять на содержание других биохимических компонентов в растениях.

По результатам данного исследования в водорослях, собранных в Белом море, содержится больше белка и свободных аминокислот, чем в остальных исследуемых растениях. Поэтому можно сказать, что комплекс природных факторов, который существует в районе произрастания водорослей из Белого моря, в большей степени способствует накоплению азотистых соединений в F. vesiculosus и A. nodosum, чем природные условия в районах произрастания фукусовых водорослей из Баренцева и Балтийского морей. Содержание маннита в F. vesiculosus и A. nodosum из Белого и Баренцева морей одинаково, что свидетельствует о схожести условий окружающей среды, способствующих аккумуляции маннита в этих видах водорослей. Наибольшее количество полисахаридов (альгинатов и фукоидана) содержится в фукусе пузырчатом из Балтийского моря, где сочетаются низкая соленость (граничащая с нижним пределом обитания вида F. vesiculosus) и крайне низкая ИДВ. Общие фенолы в исследуемых водорослях содержатся в примерно одинаковых количествах, кроме водоросли вида F. vesiculosus из Белого моря, которая характеризуется их максимальным содержанием.

4. Заключение

Среди всех исследованных образцов водорослей наиболее ценными по содержанию маннита, белка и свободных аминокислот оказались водоросли вида F. vesiculosus, произрастающие в районе мыса Картеш Белого моря. Наименьшее содержание этих веществ было обнаружено в F. vesiculosus, произрастающем в районе острова Родшер Финского залива Балтийского моря. Однако по содержанию полисахаридов эта водоросль превосходит все другие исследуемые. Максимальное содержание полифенолов обнаружено в F. vesiculosus из Белого моря.

У водорослей вида F. vesiculosus в составе свободных аминокислот преобладают аспарагиновая и глутаминовая кислоты, а у A. nodosum — гистидин и аспарагиновая кислота. По суммарному содержанию незаменимых аминокислот выделяется вид A. nodosum, произрастающий в г. Дальнезеленецкая Баренцева моря.

Водоросли вида F. vesiculosus содержат больше фукоидана, маннита и белка, чем водоросли вида

A. nodosum.

470

Вестник МГТУ, том 16, №3, 2013 г.

стр.466-471

Литература

Bates L.S., Waldren S.P., Teare I.D. Rapid determination of proline for water-stressed studies. Plant Soil, v. 39, p. 205-207, 1973.

Cameron M.C., Ross A.G., Percival E.G.V. Methods for the routine estimation of mannitol, alginic acid and combined fucose in seaweeds. J. Soc. Chem. Ind., v. 67, p. 161-164, 1948.

Kang K., Park Y., Hwang H. et al. Antioxidative properties of brown algae polyphenolics and their perspectives as chemopreventive agents. Arch. Pharm. Res., v. 26, № 4, p. 286-293, 2003.

Van Alstyne K.L. Comparison of three methods for quantifying brown algal polyphenolic compounds. J. Chem. Ecol, v. 21, p. 45-58, 1995.

Барашков Г.К. Сравнительная биохимия водорослей. М., Пищевая промышленность, 336 с., 1972.

Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. ГОСТ 26185-84. Введён 01.01.85. М., Изд-во стандартов, 34 с., 2004.

Злобин В.С. Первичная продукция и культивирование морского фитопланктона. М., Пищевая промышленность, 248 с., 1976.

Ивантер Э.В., Коросов А.В. Введение в количественную биологию. Учеб. пособие. Петрозаводск, ПетрГУ, 304 с., 2003.

Имбс Т.И., Красовская Н.П., Ермакова С.П., Макарьева Т.Н., Шевченко Н.М., Звягинцева Т.Н.

Сравнительное исследование химического состава и противоопухолевой активности водно-этанольных экстрактов бурых водорослей Laminaria cichorioides, Costaria costata и Fucus evanescens. Биология моря, т. 35, № 2, c. 140-146, 2009.

Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. М., МГУ, 200 с., 1989.

Клиндух М.П. Исследование содержания общего белка в бурых водорослях, произрастающих в различных биотопах Восточного Мурмана. Мат. XXVII конф. молод. уч. ММБИ. Мурманск, ММБИ КНЦРАН, c. 99-105, 2009.

Клиндух М.П. Маннит и общий белок в бурой водоросли Fucus vesiculosus. Мат. XXVIII конф. молод. уч. ММБИ. Мурманск, ММБИ КНЦ РАН, c. 123-130, 2010.

Клиндух М.П. Содержание некоторых свободных аминокислот в бурой водоросли Fucus vesiculosus б. Белокаменная Кольского залива Баренцева моря. Мат. XXX юбилейной конф. молод. уч. ММБИ. Мурманск, ММБИ КНЦ РАН, c. 90-97, 2012.

Клиндух М.П., Облучинская Е.Д., Матишов Г.Г. Сезонные изменения содержания маннита и пролина в бурой водоросли Fucus vesiculosus L. Мурманского побережья Баренцева моря. Доклады академии наук, т. 441, № 1, c. 1-4, 2011.

Клочкова Н.Г., Березовская В.А. Водоросли камчатского шельфа. Распространение, биология, химический состав. Отв. ред. B. C. Леви. Владивосток; Петропавловск-Камчатский: Даль-наука, 155 с., 1997.

Методика количественной бумажной хроматографии сахаров, органических кислот и аминокислот у растений. Отв. ред. О.А. Семихатова. М., Изд-во Академии наук СССР, 87 с., 1962.

Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. Отв. ред. акад. АН УССР А.В. Топачевский. Киев, Наукова Думка, 248 с., 1975.

Облучинская Е.Д. Влияние факторов внешней среды на содержание полисахаридов фукуса пузырчатого Fucus vesiculosus L. Химия раст. сырья, № 3, c. 47-51, 2011.

Облучинская Е.Д. Сравнительное исследование бурых водорослей Баренцева моря. Прикладная биохимия и микробиология, т. 44, № 3, c. 377-342, 2008.

Облучинская Е.Д., Воскобойников Г.М., Галынкин В.А. Содержание альгиновой кислоты и фукоидана в фукусовых водорослях Баренцева моря. Прикладная биохимия и микробиология, т. 38, № 2, c. 213-216, 2002.

Промысловые и перспективные для использования водоросли и беспозвоночные Баренцева и Белого морей. Отв. ред. акад. РАН Г.Г. Матишов, Апатиты, КНЦ РАН, 630 с., 1998.

Репина О.И. Фукоиды Белого моря: химический состав и перспективы использования. Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки. Мат. II науч.-практич. конференции. М., ВНИРО, c. 216-219, 2005.

Рыжик И.В. Морфофункциональные особенности промысловых водорослей из разных биотопов Баренцева моря. Автореф. дис. … канд. биол. наук: 25.00.28. Мурманск, 25 с., 2005.

Усов А.И., Смирнова Г.П., Клочкова Н.Г. Полисахариды водорослей. 55. Полисахаридный состав некоторых бурых водорослей Камчатки. Биоорг. химия, т. 27, № 6, c. 444-448, 2001.

Шошина Е.В. Фукусовые водоросли. Промысловые и перспективные для использования водоросли и беспозвоночные Баренцева и Белого морей. Апатиты, КНЦ РАН, c. 174-187, 1998.

471

Водоросль фукус — калорийность, полезные свойства, польза и вред, описание

Калории, ккал: 

35

Углеводы, г: 

8.6

Фукус – род бурых водорослей. Водоросль фукус еще называют «морским виноградом», «морским дубом», такие названия образовались из-за внешнего сходства.

Фукус представляет собой полутораметровую ленту жёлто-зелёного или светло-коричневого цвета с «ветвями», которые усыпаны массой парных воздушных пузырьков.

Произрастает водоросль в прибрежных зонах морей на каменистых грунтах. Во время отливов водоросль остается на берегу (калоризатор). В промышленных масштабах её добывают в Белом море.

Калорийность водоросли фукус

Калорийность водоросли фукус составляет 35 ккал на 100 грамм продукта.

Состав водоросли фукус

В составе водоросли фукус входят витамины: А, В1, В2, В3, В12, С, D,Е и другие. Минеральные вещества: калий, кальций, магний,цинк, сера, йод, фосфор,железо, селен, барий и еще около 30 различных микро- и макроэлементов.

Полезные свойства водоросли фукус

Фукус обладает уникальным воздействием на организм человека.

Выводит тяжелые металлы и радионуклиды, нормализует пищеварительный и обменный процессы, нормализует холестерин в крови, препятствует образованию тромбов. Предотвращает болезни сердца, щитовидной железы, нервной системы, диабет.

Лекарства, изготовленные на основе фукуса, имеют ранозаживляющее, болеутоляющее, мочегонное, седативное, успокаивающее действие. Фукус очищает организм от шлаков. Является природным «сжигателем» жира, рекомендуется для лечения ожирения.

В результате исследований выяснили, что вещество, содержащиеся в водоросли фукуидан, укрепляет иммунитет человека, обладает противовирусным, противораковым свойством.

Применение водоросли фукус в кулинарии

Фукус – это съедобная водоросль (calorizator). Её добавляют в салаты в сыром виде. На вкус она приятная, чуть солоноватая, хрустящая как огурец. Также её сушат, добавляют в специи и пряности.

Применение водоросли фукус в производстве

Изготавливают из неё различные косметические средства. Еще её используют в медицине, на её основе изготавливают БАДы.

Что такое фукус? В чем его чудодейственные свойства?

Чудодейственные свойства порошка из водоросли фукус

Фукус это очень полезная и довольно востребованная водоросль, которая обладает не только массой полезных свойств, но ещё и приятным и необычным вкусом.

Этот вид водорослей очень просто отличить от других: на его листиках находятся небольшие зелёные пузырьки, благодаря которым растение под водой находится в вертикальном положении.

Фукус растёт практически в любой точке планеты, но наибольшее её скопление наблюдается в мелководьях Тихого и Атлантического океана, в северной и западной части Балтийского моря, в Баренцевом и Белом морях.

Благодаря своим уникальным свойствам, препараты из этой водоросли применяется в косметологии, кулинарии, традиционной и в народной медицине.

В чем секрет фукуса? Почему он так востребован и полезен?

Основное уникальное свойство фукуса заключается в том, что его состав солей максимально подобен составу человеческой тканевой жидкости. Кроме того химический состав растения содержит концентрат альгиновой кислоты, фукоидан и йод.

  • Йод увеличивает работоспособность и выносливость, укрепляет нервную систему, избавляет от нежеланного веса, но самое главное блокирует негативное влияние окружающей среды (в том числе защищает и очищает организм от радиоактивного заражения).
  • Фукоидан произвёл настоящий моральный взрыв и переворот в фармакологической промышленности. Учёные выяснили, что фукус и в частности порошок из него обладает мощнейшими противовоспалительными и анти воспалительными свойствами. Но самое главное – он имеет способность разрушать недоброкачественные онкологические опухоли. А это значит, что порошок фукуса перспективное средство для борьбы с раком.

Кроме того, фукоидан, который находиться в порошке фукуса позитивно влияет на состав крови, предотвращает образование тромбоза и препятствует развитию диабета, стабилизируя уровень сахара в крови.

  • Альгиновая кислота прекрасно абсорбирует воду. В ней находятся витамины А, В, Е, С, бор, сера, железо и ещё около 25-ти полезных микроэлементов.

Состав и полезные свойства фукуса

Полезные микроэлементы, входящие в состав порошка фукуса помогают бороться не только с простудой, но и более проблемными болезнями, включая туберкулёз и рак. Для примера: половина чайной ложки порошка водоросли способна удовлетворить суточную потребность йода для трёх взрослых человек.

Положительное воздействие порошка на человеческий организм заключается в благотворном влиянии на эндокринную систему, что в свою очередь влияет на бесперебойную и нормальную работу всего организма.

В течение последнего столетия ученные проводили множество экспериментов, которые имели целью исследовать действие йода на человеческий организм. В итоге они выявили, что принимая йодсодержащие продукты, в том числе и порошок фукуса, можно быстро похудеть. Дело в том, что йод, содержащийся в растении, ускоряет процесс сжигания калорий. Остальные минеральные вещества улучшают усвоение жиров и углеводов, уменьшают чувство голода благодаря тому, что набухают в желудке человека. 

Применение в медицине

Порошок фукуса применяется при замедленной скорости протекания обменных процессов, при снижении уровня сахара в крови, поддерживает ощущение сытости, расщепляет жировые отложения в тканях, стабилизирует поступление после приема пищи углеводов и жиров, нормализирует работу кишечника. Кроме того, порошок фукуса является мощным детоксикантом (очищает организм от токсинов) и повышает иммунитет.

На основе порошка из фукуса изготавливаются медицинские препараты, которые борются с:

  • Лишним весом и ожирением;
  • Запорами и другими нарушениями в работе ЖКТ;
  • Дефицитом йода в организме;
  • Аллергиями и т.д.

Препараты на основе фукуса применяются не только внутренне. Из порошка этой водоросли готовят различные мази, которые способствуют излечению мелких порезов, различных кожных заболеваний и даже разглаживанию глубоких мимических морщин.

Противопоказания и возможный вред

Чрезмерное употребление порошка фукуса может доставить организму человека «не смертельные», но достаточно неприятные проблемы. Переизбыток йода в организме может вызвать отравления или сбой работы эндокринной системы. Для того чтобы не возникало таких проблем, перед началом приема препаратов из фукуса необходимо проконсультироваться с лечащим врачом, предварительно сдав анализы.

Категорически не рекомендуется принимать порошок фукуса, либо его другие медикаментозные варианты беременным женщинам, в период лактации, людям с нарушениями работы щитовидной железы, или гормональной системы. Так же запрещается принимать фукус пациентам, которым в ближайшее время предстоит оперативное хирургическое вмешательство.

Препараты из фукуса не следует принимать более чем в течение 14 дней. После очередного курса употребления водоросли необходимо сделать перерыв в несколько недель.

Как правильно принимать порошок фукуса внутрь

Три чайных ложечки – это суточная норма приема фукуса в сушеном виде.

Запрещается принимать одновременно БАДы, комплексы витаминов и порошок водорослей, а так же противопоказано употребление фукуса, если у человека в организме наблюдается переизбыток йода.

Рассмотрим несколько рекомендуемых способов приема препаратов растения из сухого порошка.

  1. Самый эффективный способ употребить сухой фукус – это за полчаса до приема пищи съесть чайную ложку препарата и обильно запить ее минеральной водой без газа.
  2. Для некоторых людей вкус фукуса порошка неприятен. Поэтому можно добавлять его в различные продукты питания, которые не требуют термической обработки.
  3. Можно уменьшить потребление человеком поваренной соли, благодаря тому, что фукус имеет солоноватый вкус.
  4. Фукус – идеальный вариант для «перекуса». Людям, которые работают по ненормированному графику или тем, у которых нет возможности полноценно пообедать, при помощи этого порошка гарантированно можно удалить голод. Достаточно всего лишь одну столовую ложку порошка смешать с 200 мл. кипятка и настоять в течение 12 часов.

Порошок фукуса усиливает и дополняет действие человеческих систем организма, помогает сохранить красоту, молодость, бодрость и даже побороть болезни, которые с трудом лечатся традиционной медициной.

 

Фукус как лекарственное средство

Актуальность

Официальная медицина на уникальные целебные свойства фукуса давно обратила внимание и широко применяет в лечебной практике в форме сухого вещества или экстракта. Для лечебных целей в медицине в основном используется фукус пузырчатый, он входит в Британскую травяную фармакопею. Фукус пузырчатый (лат. Fucus vesiculosus) также применяют в качестве биологически активных добавок (БАД) для укрепления иммунной системы, выведения радионуклидов и тяжёлых металлов, а также для восстановления обменных процессов, в комплексных программах похудения, косметологии и гомеопатии, однако в России фукус не применяется как обособленное лекарственное средство и не имеет категории ГОСТ. В связи с этим в своей работе мы предлагаем рассмотреть фукус как лекарственное средство для снижения веса.

Цель

Провести анализ некоторых групп гомологически активных веществ БАД в целях разработки показателей качества слоевищ фукуса.

Задачи

1. На основании данных исторических обзоров научной литературы патентной документации изучить фармакологические свойства фукуса

2. Провести сопоставительный анализ химического состава фукуса и ламинарии

3. Провести эксперименты, подтверждающие наличие качественного состава

4. Сделать выводы по результатам экспериментов

Содержание работы

В ходе выполнения работы были проведены визуальный и микроскопический анализы объекта исследования, качественные реакции на определённые группы органических веществ. Эта практическая составляющая была необходима для определения содержащихся веществ.

По итогам нашей работы была сделана таблица и проведены опыты для изучения данного вопроса.

Вывод

Мы предлагаем рассмотреть фукус как лекарственное средство для снижения веса, а качественные реакции могут быть рекомендованы для включения в нормативную документацию, которая отсутствует для фукуса на сегодняшний день.

Фукус пузырчатый. Применение, описание, химический состав, противопоказания и лечебные свойства

Фукус пузырчатый является уникальной по своему составу водорослью, не только способствующей улучшению состояния при гипотиреозе, но и снижающей массу тела

Описание

       Фукус пузырчатый – многолетнее двудомное талусное растение с желтовато-коричневым или оливково-зеленым слоевищем из семейства Фукусовых. Эта бурая водоросль растет в виде куста с пластинчатыми дихотомически разветвленными частями, достигая высоты в 100-150 см. Своим основанием в форме диска фукус прикрепляется к подводным валунам и скалам, а верхняя его часть имеет вид свободно плавающих пластинчатых долек со срединной жилкой, содержащих по паре воздухоносных пузырьков по обеим сторонам. При помощи воздушных пазух водоросль всегда занимает вертикальное положение, за исключением разве что прибойной зоны, где слоевище фукуса лишено пузырьков и свободно движется, повинуясь приливам и отливам.

Целебные качества фукуса пузырчатого издавна использовались нашими предками, живущими по берегам морей, которые с удовольствием употребляли растение в пищу. Особенно часто можно встретить эту водоросль в прибрежной каменистой зоне в нижнем и среднем водяных слоях Северного Ледовитого и Атлантического океана, Баренцева, Северного, Белого и Балтийского морей. Фукус во многих местах образует своеобразные подводные «луга», обнажающиеся при отливах и особенно удобных для заготовки вручную. Пучки фукуса пузырчатого часто собирают при помощи сетей, очищают от приставших раковин и других водорослей и быстро высушивают под воздействием легкого морского бриза. В сухом состоянии водоросль становится характерного темного черно-коричневого цвета со специфическим морским ароматом и приобретает статус лекарственного сырья.

Сушеный фукус и препараты из него широко применяются в традиционной, нетрадиционной медицине и косметологии.

Химический состав

Водоросль содержит альгиновую кислоту (до 25 %), йод в органическом состоянии (до 0,9 %), слизь бассарин, фосфорнокислую и хлористую известь, бромистый и йодистый натрий, маннит, железо и множество других микроэлементов, фукоидан (около 60 %). Из фукоидана при гидролизе образуются фукозы и другие полисахариды, а также протеины и витамины (С, В, Е).

Лечебные свойства фукуса пузырчатого

Фукус произрастает в морской воде, близкой по химическим свойствам электролитному составу крови, что позволяет полезным соединениям в составе водоросли очень хорошо усваиваться в пищеварительном тракте человеческого организма. При гипо — и авитаминозах бурая водоросль способна не только насытить ткани и органы витаминным коктейлем, но и привнести в организм свыше сорока макро- и микроэлементов. И что немаловажно, такие минеральные вещества как железо, йод, калий, кальций, натрий, магний, кремний, селен, фосфор, цинк, сера и прочие, содержатся в фукусе пузырчатом в биодоступной органической форме.

Большое количество йода в водоросли и трийодтирозин, который по данным некоторых исследователей также в ней содержится, стимулируют функцию щитовидной железы и способствуют улучшению течения гипотиреоза (микседемы). По сравнению со средствами традиционной медицины (тироксином и трийодтиронином) употребление фукуса пузырчатого оказывает более слабое действие, но его влияние намного мягче и не вызывает побочных эффектов.

Альгиновая кислота водоросли способна разбухать в желудке, создавая ощущение ложной сытости, а также она оказывает легкое слабительное действие и интенсифицирует обмен веществ. Эти свойства легли в основу применения фукуса для снижения массы тела. Кроме того, его используют для создания кровеостанавливающих и антисклеротических препаратов.

Фукус способствует выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов и радионуклидов. Он снижает уровень холестерина в крови и обладает противовоспалительным, регенерирующим, анальгезирующим и антикоагулянтным действием.

Противопоказания

Водоросль способна ухудшать течение тиреотоксикоза, поэтому ее применение не рекомендуется при повышенной функции щитовидной железы. Фукус также противопоказан при индивидуальной непереносимости.


Статья защищена законом об авторских и смежных правах. При использовании и перепечатке материала активная ссылка на портал о здоровом образе жизни hnb.com.ua обязательна!

(PDF) Химический состав и возможное использование Fucus Vesiculosus из Рижского залива

48 Карина Балина и др. / Энергетические процедуры 95 (2016) 43 — 49

 & RQFOXVLRQ

Fucus vesiculosusLVDGRPLQDQWEURZQDOJDJURZLQJRQWKHURFN \ ERWWRPVRIWK 6HDFRDVWDODUHD $ OJDH

ZDVKHGXSRQVKRUHFDQFDXVHUHFUHDWLRQDOSUREOHPVDQGVKRXOGEHUHKFKL HOHPHQW

FRPSRVLWLRQZDVGHWHUPLQHGLQRUGHUWRILQGWKHSRWHQWLDOO \ PRVWDSSURSULDWHXVHIRUVXFKDFvesiculosusFKHPLFDODQDO \ VLVVKRZHGDKLJKOHYHORIGLIIHUHQWPLQHUDOV $ OJDHFRXOGVXFFHVVIXOO \ EHXVHGDV9D 9EHXVHGDV9D EXWEDVHGRQWKHDQDO \ VLVWKLVILQDOXVHSDWKZD \ LVQRWVXJJHVWHGGXHWRKLJKOHYHOV

RIKHDYOV \   SHUPLVVLEOH OHYHOV1HYHUWKHOHVVWKH SRWHQWLDO XVHRI F. vesiculosus ELRPDVV DVD

IHHGVWRFNIRU ELRHQHU VKRZFKHPLFDOSURSHUWLHV VXLWDEOHIRUXVHLQDQDHURELF

GLJHVWLRQ

) XUWKHUUHVHDUFKLVHWHWRVD  * XOIRI5LJD0RUHDQDO \ VLVLVUHTXLUHG

WRDVVHVVFKHPLFDOFRPSRVLWLRQLQGLIIHUHQWVHDVR0003 $

EHHQVXSSRUWHGE \ WKH (XURSHDQ (FRQRPLF $ UHD) LQDQFLDO0HFKDQLVPIURP, FHODQG / LHFKWHQVWHLQ

DQG 1 9 * 6 ³’HYHORSPHQW RI ELRHFRQRPLFDO PRGHO IRU VXVWDL QDEOH XVH RI

ELRORJLFDOUHVRXUFHVLQRUGHUWRUHGXFHFOLPDWHFKDQJHVDQGLPSURYHDGDSWDWLRQ3FDSDFLW \ & $ 5HIHUHQFHV

>  @  (ULNVVRQ%.% HUJVWU | P /  / RFDO GLVWULEXWLRQ SDWWHUQVRI PDFURDOJDHLQUHODWLRQ WR HQYLURQPHQWDOYDULDEOHVLQ WKH RD3UWKHUQ (9UWDOWL) 6KHOI6FL ± 

> @6XXUVDDUh7RUQ.0DUWLQ*+HUNO.. XOODV7) RUPDWLRQDQGVSHFLHVFRPSRVLWLRQRIVWRUPFDVWEHDFKZUDFNLQWKH * XOIRI5LJD% DOWLF

6HD VG7K VXSSRUWHG E \  WKH (8 / LIHSURMHFW 0 5021 долл. США,  µ, QQRYDWLYH DSSURDFKHV IRU PDULQH ELRGLYHUVLW \  PRQLWRULQWLDQRHRUVLW \  PRQLWRULQWLDQG DVG

9VQWDQG

9VQWDDQG

000 Y2FHDQRORJLD ± 

>  @ % XUNKROGHU-07RPDVNR ‘$ 7RXFKHWWH%: 6HDJUDVVHVDQG HXWURSKLFDWLRQ- ([S0DU% LR (FRO ± 

>  @ ) LOLSNRZVND $  / XEHFNL /  №6] \ PF] DN = \ áD0 àRWRFND 0.RZDOHZVND * ) DFWRUVDIIHFWLQJ WKH RFFXUUHQFHRIDOJDH RQ WKH6RSRWEHDFK

% DOWLF6HD2FHDQRORJLD ± 

>  @ % XUNKROGHU-07RPDVNR ‘$ 7RXFKHWWH%: 6HDJUDVVHVDQGHXWURSKLFDWLRQ- ([S0DU% LR ([S0DU% LR  ± 

>  @  (8’LUHFWLYH (& RIWKH (XURSHDQ3DUOLDPHQWDQG RIWKH & RXQFLORI) HEUXDU \ FRQFHUQLQJWKHPDQDJHPHQWRIEDWKLQJZDWHU

TXDOLW \ DQGUHSHDOLQJ’LUHFWLYH  ((& 2II- (XU8QLRQ /  ± 

>  @  / DJR / HVWyQ $ 0RWD & .DXWVN \  / 3HDUVRQ * $ ) XQFWLRQDOGLYHUJHQFHLQKHDWVKRFNUHVSRQVHIROORZLQJUDSLGVSHFLDWLRQRIFuc spp % LRO ± 

> @7RUQ..UDXVH-HQVHQ’0DUWLQ*3UHVHQWDQGSDVW GHSWK GLVWULEXWLRQRIEODGGHUZUDFNFucus vesiculosusLQWKH% DOWLF6HD $ TXDW% RW

 ± 

>  @ 3LD]] L / % DODWD’ & LQHOOL) 6SHFLHV FRPSRVLWLRQ DQG PRUSKRORJLFDO JURXSV RI PDFURDOJDODVVHPEODJHVDUR

ZHVWHUQ0HGLWHUUDQHDQ6HD & U \ SWRJDP $ OJRO ± 

>  @ 0DHKUH +.0DOGH0. (LOHUWVHQ. ( (OYHYROO (2 & KDUDFWHUL) DWLRQRISURWHLQOLSLGDQGPLQHUDOFRQWHQWVLQFRPPRQ1RUZHJHDDQFRPPRQ1RUZHJHD HYDOXDWLRQRIWKHLUSRWHQWLDODVIRRGDQGIHHG-6FL) RRG $ JULF ± 

>  @ 583 (5 (= 30LQHUDOFRQWHQWRIHGLEOHPDULQHVHDZHHGV) RRG & KHP ± 

>  @  7D \ ORU60DULQH0HGLFLQDO) RRGV, PSOLFDWLRQVDQG $ SSOLFDWLRQV0DFURDQG0LFURDOJDH (OVHYLHU, QF

@

>  $ OOHQ (: DOO’0 + HUUPDQQ & ; LD $ 0XUSK \ -‘: KDWLVWKHJURVVHQHUJ \  \ LHOGRI WKLUGJHQHUDWLRQJDVHRXVELRIXHOVRXUFHGIURPVHDZHHG «

(QHUJ \  ± 

>  @ 3DVWDUH /  5RPDJQROL ) 5XJHOH. ‘] HQH, % OXPEHUJD’% LRFKHPLFDO 0HWKDQH3RWHQWLDOIURP $ QDHURELF’LJHVWLRQRI WKH 0DFURSK \’WHPUDOX

HUREL % DWFK7HVWVWXG \ IRU / DWYLDQ & RQGLWLRQV (QHUJ \ 3URFHGLD ± 

>  @ 5XG] URJD $  ,] SODWƯWƗNR / DWYLMDVDƺƧXQRWHLFƝMV5ƯJD = LQƗWQH

> @5RVV$%-RQHV-0.XEDFNL0 / % ULGJHPDQ7 & ODVVLILFDWLRQRIPDFURDOJDHDVIXHODQGLWVWKHUPRFKHPLFDOEHKDYLRXU% LRUHVRXU7HFKQRO 9000 000 000 

>  @  + (/ & 20 + HDY \ 0HWDO3ROOXWLRQWRWKH% DOWLF6HDLQ% DOW6HD (QYLURQ3URFHHGLQJV 1R

>  @ : HL14XDUWHUPDQ--LQ <60DULQHPDFURDOJDHDQXQWDSSHGUHVRXUFH IRUSURGXFLQJIXHOVDQGFKHPLFDOV7UHQGV% LRWHFKQRO ±



>  @ 0XUSK \ 9 + XJKHV + 0F / RXJKOLQ3 & RPSDUDWLYHVWXG \ RIFKURPLXPELRVRUSWLRQE \ UHGJUHHQDQGEURZQVHDZHHGELRPDVV & KHPRVSKH2  ± 

>  @ 3HLQDGR,  * LUyQ-.RXWVLGLV *  $ PHV-0 & KHPLFDOFRPSRVLWLRQDQWLR [LGDQWDFWLYLW \ DQG VHQVRU \ HYDOXDWLRQRI ILYHGLIIHUHLRQRI ILYHGLIIHUHV ) RRG5HV, QW ± 

>  @ % XUWLQ31XWULWLRQDO9DOXHRI6HDZHHGV (OHFWURQ- (QYLURQ $ JULF) RRG & KHP ± 

Сезонные колебания в составе поверхностных метаболитов Fucus vesiculosus и Fucus serratus из Балтийского моря

Abstract

Многолетние макроводоросли рода Fucus , как известно, выделяют метаболиты через внешнюю поверхность слоевища.Некоторые из этих метаболитов обладают про- и / или противообрастающими свойствами. Сезонные колебания давления естественного загрязнения и силы контроля химического загрязнения против микро- и макрообрастателей ранее наблюдались в Fucus , что позволяет предположить, что сила контроля изменяется в зависимости от угрозы. На сегодняшний день исследование сезонного состава поверхностно-ассоциированных метаболитов, ответственных за большую часть борьбы с обрастанием, не проводилось. Были отобраны особи двух одновременно встречающихся видов F . vesiculosus и F . serratus с ежемесячными интервалами (шесть на вид в месяц) в ходе одногодичного полевого исследования. Мы проанализировали химический состав поверхностно-ассоциированных метаболитов обоих видов Fucus с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС), чтобы описать временные закономерности в химическом составе поверхности. Кроме того, мы коррелировали абиотические и биотические параметры, регистрируемые ежемесячно в отобранной среде обитания, с изменением химического ландшафта поверхности Fucus .Наше исследование показало, что химический состав поверхности обоих видов Fucus имеет существенные сезонные различия между весенне-летними и осенне-зимними месяцами. Свет и температура объясняют большую часть сезонной изменчивости состава поверхностных метаболитов обоих видов Fucus . Сильная летняя активация восемнадцати сахаридов и двух гидроксикислот в F . vesiculosus , а также четырех жирных кислот и двух сахаридов в F . serratus . Мы обсуждаем, как эти активированные молекулы могут оказывать комплексное воздействие на ассоциированные микрообрастающие вещества, способствуя или уменьшая загрязнение в зависимости от метаболита и идентичности бактерий. Эти сезонные сдвиги в поверхностном метаболоме, по-видимому, оказывают комплексное влияние на плотность и состав ассоциированной биопленки Fucus .

Образец цитирования: Rickert E, Wahl M, Link H, Richter H, Pohnert G (2016) Сезонные вариации в составе поверхностных метаболитов Fucus vesiculosus и Fucus serratus из Балтийского моря.PLoS ONE 11 (12):
e0168196.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168196

Редактор: Ди А. Картер, Сиднейский университет, АВСТРАЛИЯ

Поступила: 3 ноября 2015 г .; Одобрена: 28 ноября 2016 г .; Опубликовано: 13 декабря 2016 г.

Авторские права: © 2016 Rickert et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Абиотические данные (температура, свет и фосфаты) доступны в общедоступном хранилище данных PANGEA Data Publisher for Earth & Environmental Science (doi: 10.1594 / PANGAEA.858055). Данные о прокариотическом обрастании доступны в общедоступном хранилище данных PANGEA Data Publisher for Earth & Environmental Science (doi: 10.1594 / PANGAEA.864070). Данные ГХ-МС доступны в общедоступном хранилище данных PANGEA Data Publisher for Earth & Environmental Science (doi: 10.1594 / PANGAEA.864960).

Финансирование: Этот проект финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) под номером проекта: WA 708 / 24-1 (http://www.dfg.de/). Спонсор не принимал участия в планировании исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Поверхности макроводорослей функционируют как интерфейс с водной средой.Все основные физиологические процессы, такие как поглощение света, газообмен, поглощение питательных веществ или высвобождение продуктов метаболизма, происходят через этот интерфейс [1]. Как физиологически высокоактивные интерфейсы поверхности слоевища макроводорослей часто обогащены высвобождаемыми продуктами фотосинтеза, такими как кислород и углеводы [2–4]. Помимо этих продуктов фотосинтеза, в непосредственной близости от поверхности макроводорослей было обнаружено множество различных метаболитов. Например, полигалогенированные и полифенольные соединения были обнаружены на поверхности красных и коричневых макроводорослей или вблизи них [5–7].Кроме того, пигмент фукоксантин, диметилсульфопропионат осмолита (DMSP), а также аминокислота пролин были обнаружены на поверхности бурых макроводорослей Fucus vesiculosus [8–10]. Такие связанные с поверхностью метаболиты также называют «поверхностными метаболитами». Известно, что галогенированные фураноны могут выделяться красными макроводорослями Delisea pulchra из так называемых железистых клеток, расположенных под поверхностью слоевища [11]. Однако происхождение или механизмы переноса большинства известных поверхностных метаболитов еще не изучены.

Поверхности макроводорослей подвергаются разнообразному и сезонно изменяющемуся давлению прокариотического обрастания и обычно заселяются до 10 7 –10 8 бактериальных клеток на см 2 слоевища, в зависимости от вида водорослей [12–14] . Неконтролируемое микробное загрязнение повлечет за собой уменьшение поступающего света [15], а также уменьшение газового и питательного обмена, что приведет к снижению эффективности фотосинтеза (как описано для эпифитов на водорослях [16, 17]). Несколько исследований показали, что макроводоросли используют выделяемые метаболиты для предотвращения или регулирования прикрепления, роста бактерий и, следовательно, плотности ассоциированных бактерий [9, 10, 18, 19].Кроме того, было показано, что различные метаболиты макроводорослей могут влиять на состав бактериального сообщества [20–23].

Поскольку макроводоросли являются фотосинтезирующими организмами, их метаболизм сильно зависит от параметров окружающей среды, таких как свет и температура, а также от доступности питательных веществ [24–27]. Было показано, что содержание в тканях, а также скорость экссудации полифенолов и углеводов варьируются в зависимости от параметров окружающей среды для некоторых видов бурых водорослей [2, 7, 28, 29].Кроме того, известно, что сила химической защиты или даже конкретных противообрастающих метаболитов против бактерий различных видов макроводорослей подвержена сезонным колебаниям, показывая общую повышающую регуляцию в летние месяцы, когда скорость метаболизма и давление загрязнения высоки [30–33]. Поскольку давление загрязнения, а также доступность ресурсов меняются в течение года, особенно в регионах с умеренным климатом, можно ожидать, что макроводоросли также будут демонстрировать синхронизированную силу антибактериальной защиты в такой изменчивой среде.Одновременная оценка временных характеристик переменных окружающей среды, давления загрязнения и химического ландшафта на поверхности слоевища в течение всех сезонов ранее не проводилась.

Настоящее исследование посвящено многолетним бурым макроводорослям F . vesiculosus и F . serratus из умеренного климата Балтийского моря. Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на борьбе с химическим обрастанием F . vesiculosus [9, 10, 17, 20], тогда как химический контроль загрязнения тесно связан с F . serratus пока мало привлекали внимание. Чтобы углубить знания о химическом контроле обрастания Fucus , важно исследовать другие виды этого рода. Fucus vesiculosus и Fucus serratus использовались в качестве исследуемых организмов в настоящем исследовании, поскольку они являются доминирующими видами Fucus в районе исследования, представляющими важный с экологической точки зрения род Fucus .

На сегодняшний день очень мало известно о сезонных изменениях поверхностных метаболитов Fucus и о том, как параметры окружающей среды, такие как свет, температура, питательные вещества и давление прокариотического загрязнения, влияют на этот химический пограничный слой.Глубокие знания о химическом составе поверхностных метаболитов Fucus и их сезонных характеристиках необходимы для лучшего понимания борьбы с химическим обрастанием в этом роде.

Целью настоящего исследования было изучить сезонные изменения в составе поверхностных метаболитов F . vesiculosus и F . serratus и как состав метаболитов соотносится с сезонными изменениями факторов окружающей среды: света, температуры, питательных веществ и давления прокариотического загрязнения.Это исследование было проведено одновременно с исследованием по анализу сезонных колебаний химического контроля против макро- и микрообрастания, где были опубликованы данные о параметрах окружающей среды и данные о прокариотическом обрастании [34, 35]. Следующие вопросы структурировали наш проект по сезонным изменениям в составе поверхностных метаболитов: (I) Существуют ли существенные различия в химическом составе поверхности Fucus в разные сезоны? (II) Какие метаболиты больше всего влияют на сезонные различия химического состава поверхности? (III) Какие абиотические и биотические параметры значительно коррелируют с сезонными изменениями в составе метаболитов Fucus ?

Материалы и методы

Отбор проб водорослей

Две многолетние бурые макроводоросли Fucus vesiculosus Linnaeus (1753) и Fucus serratus Linnaeus (1753) отбирались ежемесячно в течение всего года (август 2012 г. — июль 2013 г.) в Бюльке, внешняя часть Кильского фьорда, Германия (54 ° 27 ‘ 21 N / 10 ° 11’57 E). Ф . vesiculosus и F . serratus здесь перекрывают горизонты, причем первый находится в пределах от 0 до 2 м, а второй — от 0,5 до 3 м на глубину. Шесть нефертильных фукусов. особей на вид и в месяц ( n = 18 за сезон) были собраны из смешанных насаждений на глубине 0,5 м ниже среднего уровня воды. Транспортировка в лабораторию происходила в полиэтиленовых пакетах объемом 3 л и в холодильнике, чтобы избежать высыхания и температурного стресса.

Для проведения полевого эксперимента в Бюльке, на окраине Кильского фьорда, Германия, не требовалось специального разрешения. В полевом исследовании не участвовали виды, находящиеся под угрозой исчезновения или охраняемые.

Параметры окружающей среды и давление загрязнения

Регистраторы данных

( n = 3; HOBO UA-002-64, Onset Computer Corporation, Борн, Массачусетс, США) были развернуты на глубине 0,5 м ниже среднего уровня воды в смешанных стендах Fucus на месте отбора проб. температура и свет регистрировались ежечасно.Еженедельно отбирались пробы воды с одних и тех же глубин и анализировались на содержание азота (нитрат + нитрит, аммоний) и фосфатов. Эти параметры окружающей среды были записаны в ходе исследования, которое проводилось одновременно с представленным здесь и ранее было опубликовано [34]. Данные доступны в общедоступном хранилище данных PANGEA Data Publisher for Earth & Environmental Science (doi: 10.1594 / PANGAEA.858055). Подробное описание метода см. В [34].

Вкратце, чтобы оценить относительные сезонные колебания давления прокариотического загрязнения в месте отбора проб, горизонтально ориентированные предметные стекла ( n = 9) экспонировали на глубине 0.5 м под средним уровнем воды в течение семи дней каждого месяца. После извлечения предметные стекла фиксировали в 3,7% растворе формальдегида при 4 ° C в течение ночи и затем промывали стерильным отфильтрованным 1x фосфатно-солевым буферным раствором (PBS), затем хранили в растворе PBS-этанол (1: 1 об. / Об. 1x PBS и 96% этанол) при -20 ° C до дальнейшей обработки образца. Прибл. 1 см 2 предметных стекол для микроскопии окрашивали 10 мкл готового к использованию DAPI (4′,6-диамидино-2-фенилиндол), содержащего монтажную среду (Roti®-Mount FluorCare DAPI, Рот, Карлсруэ, Германия ) и накрыли покровным стеклом.Для подсчета прокариотических клеток фотографировали пять случайно выбранных полей зрения на реплику (эпифлуоресцентный микроскоп: Axio Scope.A1, Carl Zeiss Microscopy GmbH, Геттинген, Германия; камера: ProgRes ® CF, Jenoptik, Йена, Германия). Фотографии анализировали вручную путем подсчета всех прокариотических клеток в 20 случайно выбранных квадратах (каждый по 50 мкм 2 ). Относительные сезонные колебания давления прокариотического загрязнения были зарегистрированы во время исследования, которое проводилось одновременно и было ранее опубликовано [35].Данные доступны в общедоступном хранилище данных PANGEA Data Publisher for Earth & Environmental Science (doi: 10.1594 / PANGAEA.864067).

Добыча поверхности

Восемнадцать Фукус особей на вид и сезон (шесть в месяц) были извлечены с поверхности. На одну водоросль прибл. Отрезали 50 г верхушек верхушечных талломов высотой 5–10 см, лишенных макрофоулеров. 1 г (влажная масса) F . vesiculosus материал слоевища соответствует прибл.до площади 25,57 см 2 [13]. Экстракция поверхности Fucus была выполнена в соответствии с протоколом de Nys и Dworjanyn [36] с небольшими изменениями (см. Ниже). Перед экстракцией кончики талломов сушили центрифугированием в центрифуге для салатов в течение 30 с, чтобы удалить излишки морской воды из материала водорослей. Время экстракции было установлено на 4 с, чтобы минимизировать риск повреждения эпидермиса и извлечения внутренних метаболитов. Подробнее о процедуре извлечения см. [34].Для экстракции 3–6 верхушек слоевища (в зависимости от размера и разветвленности) погружали в 100 мл постоянно перемешиваемой эмульсии n -гексана и метанола (1: 1 об. / Об.) На 4 с. Особое внимание было уделено тому, чтобы поверхность разреза не контактировала с растворителями, чтобы избежать какого-либо вымывания внутренних метаболитов. Удаление поверхности проводилось в течение 3-4 часов после отбора проб водорослей. Экстракты фильтровали через бумажный фильтр (MN 615 ¼, Ø 150 мм, Macherey-Nagel, Düren, Германия) для удаления частиц.Отфильтрованные экстракты упаривали при 35 ° C в вакууме на ротационном испарителе. Восстановленные экстракты повторно растворяли в 2 мл n -гексана и метанола, соответственно (1: 1 об. / Об.). Экстракты сушили при 35 ° C в постоянном потоке азота и хранили при -20 ° C до приготовления образцов методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС). Вся процедура экстракции проводилась при комнатном освещении и температурных условиях.

Заготовки растворителя ( n = 4) для анализа ГХ-МС были приготовлены путем выполнения всей процедуры экстракции без материала водорослей.

Подготовка и анализ проб ГХ-МС

Экстракты

Dry Fucus повторно растворяли, сначала используя 2x 800 мкл гептана (≥ 99,9% степени чистоты для ГХ, Sigma-Aldrich Chemie Gmbh, Мюнхен, Германия) на экстракт, затем перемешивали в течение 1 минуты и переносили в новый флакон. для ГХ-МС. Оставшуюся твердую корку нерастворенных экстрактов обрабатывали 2x 800 мкл метанола (≥ 99,9% степени чистоты для GC, Sigma-Aldrich Chemie Gmbh, Мюнхен, Германия) и встряхивали в течение 1 минуты для завершения процесса растворения.Соответственно 40 мкл экстрактов, растворенных гептаном и метанолом, объединяли и добавляли 2 мкл раствора внутреннего стандарта рибита (0,4 мМ в воде, Sigma-Aldrich, Германия) с последующим выпариванием досуха в вакууме в течение ~ 3 часов.

Дериватизацию образцов проводили в соответствии с протоколом Vidoudez и Pohnert [37]. Для дериватизации к образцу добавляли 50 мкл свежеприготовленного раствора метоксиматина (20 мг гидрохлорида метоксиамина, Sigma-Aldrich Chemie Gmbh, Мюнхен, Германия, растворенного в 1 мл пиридина) с последующей 1 мин встряхивания.Образцы сначала инкубировали при 60 ° C в течение 1 часа, затем следовали второй этап инкубации при комнатной температуре в течение 9 часов. Раствор для силилирования был свежеприготовлен путем добавления 40 мкл смеси индекса времени удерживания (Sigma-Aldrich Chemie Gmbh, Мюнхен, Германия) в свежий флакон с N -метил- N — (триметилсилил) трифторацетамид (MSTFA, аликвоты по 1 мл , Macherey-Nagel, Düren, Германия) стеклянным шприцем. 50 мкл этого раствора силилирования добавляли к образцу с помощью стеклянного шприца и инкубировали при 40 ° C в течение 1 часа.Холостые пробы растворителя были подготовлены для анализа ГХ-МС таким же образом, как и пробы экстрактов (но без экстрактов водорослей). После инкубации образцы переносили во флаконы со стеклянными вставками и анализировали с помощью масс-спектрометра GCT Premier TOF (Waters / Micromass, Манчестер, Великобритания). Колонка DB-5ms имела длину 30 м, прикрепленную к предварительной колонке 5,7 м, температура источника была установлена ​​на 250 ° C, а разделение на 4. Температуру термостата поддерживали на уровне 75 ° C в течение 3 минут, увеличивая с От 12 ° C / мин до 315 ° C и выдерживали при этой температуре в течение 7 минут.Масс-спектры получали при скорости 10 сканирований в секунду [37].

Обработка данных ГХ-МС

Деконволюция хроматограммы была выполнена с использованием AMDIS 2.71 со сглаживающим окном из 5 сканирований и интегрированием пиков с использованием MET-IDEA 2.08 с нижним пределом массы 50.

Данные каждого измеренного экстракта ГХ-МС были скорректированы по внутреннему стандарту рибита путем деления интегралов экстрактов на соответствующие интегралы рибита. Кроме того, данные, скорректированные на рибитол, дополнительно корректировались данными холостых проб растворителей, чтобы избежать анализа показаний загрязняющих веществ.Для коррекции холостого опыта из каждого набора данных вычиталось среднее значение холостых образцов растворителя ( n = 4). Все отрицательные значения были преобразованы в ноль после коррекции холостого опыта с рибитом и растворителем.

Идентификация метаболитов

Если не указано иное, пики предварительно идентифицировали с помощью спектральной библиотеки NIST 2011.

Статистический анализ

Прямое сравнение химических ландшафтов, обнаруженных на поверхности слоевища двух видов Fucus , не было целью данного исследования.Следовательно, все статистические анализы проводились отдельно для каждого из двух видов. Для проверки значимых различий между сезонами в составе метаболитов поверхностных экстрактов Fucus был проведен анализ сходства (односторонний ANOSIM). Анализы основывались на данных ГХ-МС с преобразованием квадратного корня (интенсивность соответствующих масс). На основе этих данных была рассчитана соответствующая матрица сходства (сходство Брея-Кертиса) для всех образцов. Фактор « сезон » (4 уровня: весна, лето, осень, зима) с n = 18 повторений за сезон (исключения в F . vesiculosus Набор данных : весна n = 17 и лето n = 15). Классификация фактора «сезон» проводилась в соответствии с метеорологическими сезонами для северного полушария (декабрь, январь, февраль = зима; март, апрель, май = весна; июнь, июль, август = лето. ; Сентябрь, октябрь, ноябрь = осень). Метрический график многомерного масштабирования (MDS) был создан для визуализации результирующих паттернов сходства / несходства. Статистические данные Global-R использовались для проверки значимых различий между группами.Значения R варьировались от 0 до 1, где высокие значения указывали на большое многовариантное несходство между сезонами. Значения R> 0,25 показали, что паттерны не были случайными [38].

Чтобы оценить взаимосвязь между изменением химического состава поверхности Fucus и переменными окружающей среды (температура, свет, азот, фосфаты и давление прокариотического загрязнения), была выполнена линейная модель, основанная на расстоянии (DistLM) [39]. С помощью этой процедуры мы сначала проверили, существуют ли какие-либо существенные корреляции между многомерным химическим составом поверхности Fucus и каждой из переменных окружающей среды (маргинальные тесты).На следующих этапах процедура DistLM проверила все комбинации переменных, чтобы определить, какой набор лучше всего объясняет закономерности в данных химического состава поверхности Fucus (последовательные тесты).

Перед запуском DistLM наборы данных были подготовлены следующим образом: Чтобы соответствовать матрице переменных окружающей среды (одна повторность в месяц), матрицы сходства данных, содержащие квадратный корень, преобразовали данные химии поверхности Fucus (данные ГХ-МС, основанные на шести повторов в месяц) были преобразованы в матрицу сходства центроидов (сходство Брея-Кертиса) на основе фактора месяца.Данные переменных среды были нормализованы и выбраны в качестве переменных-предикторов. Преобразование химических данных Fucus в матрицу сходства центроидов было необходимо для согласования химической матрицы с матрицей переменных окружающей среды. Таким образом, обе матрицы имели одинаковый размер выборки ( n = 12 месяцев). Были использованы следующие настройки DistLM: пошаговый выбор, скорректированный критерий R 2 и 9999 перестановок.

Для анализа массы, т. Е.молекул, были наиболее сильно повышены или понижены в зимних и летних экстрактах поверхности, была проведена процедура SIMPER (анализ процента сходства) путем сравнения зимы ( n = 18) и лета ( n = 18; n = 15 для F . vesiculosus ) Измеренные значения (массы) ГХ-МС основаны на значениях, преобразованных в квадратный корень. Все массы, совокупно составляющие 75% наблюдаемых различий, были выбраны из таблицы результатов SIMPER. Чтобы стандартизировать силу отклика, т.е.е. относительного количества повышающего и понижающего регулирования между сезонами, сначала для каждой массы был рассчитан логарифм отношения масс ГХ-МС в летних и зимних экстрактах. Во-вторых, обнаруженные соотношения масс были ранжированы в соответствии с их логарифмическими значениями с отсечкой 0,7, соответствующей пятикратному увеличению летом по сравнению с зимой (см. Соотношение лето / зима).

Все многомерные анализы были выполнены с использованием программного пакета Plymouth Routines in Multivariate Ecological Research (PRIMER) версии 6 и дополнения PERMANOVA + [38, 39].

Результаты

Сезонная изменчивость

Химия поверхности фукуса

Химический состав поверхностных экстрактов Fucus vesiculosus значительно различается в зависимости от сезона (глобальный тест ANOSIM: глобальный R = 0,342, p = 0,0001). Состав F . vesiculosus поверхностные экстракты, отобранные зимой, значительно отличались от поверхностных экстрактов, отобранных весной (парные тесты ANOSIM: зима / весна R-статистика = 0.399, p = 0,0001) и летом (парные тесты ANOSIM: зима / лето R-статистика = 0,72, p = 0,0001). Летние экстракты значительно отличались от осенних (парные тесты ANOSIM: лето / осень R-статистика = 0,346, p = 0,0001) (таблица 1 и рисунок 1).

Рис. 1. График MDS (многомерное масштабирование) дисперсии / сходства в композиции поверхностного экстракта Fucus vesiculosus , происходящей из разных сезонов.

Символы представляют собой ежемесячные выборки F . vesiculosus особей за четыре сезона ( n = 18 за сезон; исключения: весна n = 17, лето n = 15).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168196.g001

Химический состав поверхностных экстрактов Fucus serratus значительно различается в зависимости от сезона (глобальный тест ANOSIM: глобальный R = 0,293, p = 0,0001). Состав зимних экстрактов значительно отличался от яровых (парные тесты ANOSIM: зима / весна R-статистика = 0.472, p = 0,0001) и летние экстракты (парные тесты ANOSIM: зима / лето R-статистика = 0,338, p = 0,0001). Весенние экстракты значительно отличались от осенних поверхностных экстрактов (парные тесты ANOSIM: весна / осень R-статистика = 0,425, p = 0,0001) (таблица 2 и рисунок 2).

Рис. 2. График MDS (многомерное масштабирование) дисперсии состава поверхностного экстракта Fucus serratus , происходящего из разных сезонов.

Символы обозначают один раз в месяц F . serratus особей за четыре сезона (во всех случаях n = 18 за сезон).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168196.g002

Эти статистические различия четко видны в представлении MDS (рис. 1 и 2).

Взаимосвязь между химическим составом поверхности и параметрами окружающей среды

Абиотические переменные окружающей среды (интенсивность света, температура морской воды и концентрации питательных веществ), зарегистрированные в месте отбора проб, а также давление прокариотического обрастания следовали сезонному циклу, типичному для Северной Германии.Температура поверхностной морской воды достигла минимальных значений в конце января и максимальных значений в конце июля. Интенсивность света увеличивалась с марта и достигла пика в августе. Концентрации питательных веществ достигли минимума в весенне-летние месяцы, а затем увеличились в осенние и зимние месяцы. Абиотические параметры опубликованы в [34]. Давление обрастания Prokaryotic in situ увеличивалось с апреля и достигло пика в августе [35].

Анализ линейной модели на основе расстояния (DistLM) обнаружил значительную корреляцию между химическим составом поверхности Fucus и переменными окружающей среды (Таблица 3 и Таблица 4).

Таблица 3. Результаты дистанционной линейной модели (DistLM).

Связь между химическим составом поверхности Fucus vesiculosus и предикторами. Выходные данные модели содержат только наиболее подходящие переменные.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0168196.t003

Таблица 4. Результаты дистанционной линейной модели (DistLM).

Связь между химическим составом поверхности Fucus serratus и предикторами. Выходные данные модели содержат только наиболее подходящие переменные.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168196.t004

Последовательные тесты линейной модели, основанной на расстоянии, показали, что комбинация света и азота имеет наивысшую объяснительную силу для химии поверхности Fucus vesiculosus , вместе объясняя 58.9% (49,7% скорректированный R 2 ) дисперсии (Таблица 3).

График избыточности на основе расстояния (dbRDA) иллюстрирует разделение образцов химического состава поверхности по первой и второй осям, коррелируя с наиболее важным переменным светом на первой оси и с переменным азотом на второй оси. Вариация на первой оси в основном различает пробы весеннего и летнего экстрактов от осенних и зимних проб (рис. 3). Свет соотносится с первой осью, которая объясняет 49.8% вариации химического состава. Азот коррелирует со второй осью, которая объясняет 8,9% вариации химического состава (рис. 3).

Для Fucus serratus последовательные тесты линейной модели, основанной на расстоянии, показывают, что комбинация всех четырех переменных окружающей среды (свет, температура, фосфаты и загрязнение) имеет наибольшее значение, вместе объясняя 61,01% (38,7% поправ. 2 ) дисперсии F . serratus химия поверхности (таблица 4).

График ординации dbRDA показывает, что две наиболее важные переменные, свет и фосфат, коррелируют с первой осью, которая объясняет 33,8% вариации химического состава. Вдоль первой оси свет и фосфат отрицательно коррелируют друг с другом, что приводит к четкой группировке в основном зимних и осенних проб экстрактов из летних и весенних проб (рис. 4). Температура и прокариотическое загрязнение коррелируют со второй осью, которая на 14,9% объясняет изменение химического состава (рис. 4).

Вклад поверхностных метаболитов в сезонные различия

Сравнение F . vesiculosus зимний и летний поверхностный экстракт показал, что две основные сигнальные группы (время удерживания 13–14 и 20–23 мин, соответственно), в которых преобладают углеводы, демонстрируют выраженную повышающую регуляцию в летних экстрактах. Моно- и дисахариды были преобладающими активированными молекулами в экстрактах с летних поверхностей. Кроме того, было обнаружено, что активность двух разных гидроксикислот повышается: лимонной кислоты и гидроксипропановой кислоты.Лимонная кислота присутствовала только в летних экстрактах с поверхности, тогда как гидроксипропановая кислота присутствовала в течение обоих сезонов с повышением в 7,7 и 5 раз, соответственно, в летних экстрактах по сравнению с зимними экстрактами (Таблица 5).

Сравнение F . serratus Зимняя и летняя композиция экстракта поверхности показывает, что две основные сигнальные группы (время удерживания 13-17 и 20-28 минут) с преобладанием насыщенных жирных кислот были активированы в экстрактах летней поверхности. Гексадекановая кислота (пальмитиновая кислота) и октадекановая кислота (стеариновая кислота) присутствовали только в экстрактах летних поверхностей.Пентадекановая и докозановая кислоты присутствовали в оба сезона с повышением в 4,5 и 5 раз, соответственно, в летних экстрактах по сравнению с зимними экстрактами (Таблица 6). Кроме того, было обнаружено, что в летних экстрактах повышенная регуляция двух углеводов по сравнению с зимними экстрактами, в результате чего обнаруженный дисахарид был повышен в 18 раз по сравнению с зимним и летним экстрактами (таблица 6).

Обсуждение

Многолетние макроводоросли Fucus vesiculosus и Fucus serratus , как известно, демонстрируют сезонно изменяющийся химический контроль микро- и макрофообразователей, с тенденцией к более сильному снижению силы снижения загрязнения в сезоны высокого давления загрязнения [13, 15, 34].Следовательно, кажется разумным предположить, что химический состав метаболитов на границе раздела, с которым в первую очередь сталкиваются приближающиеся загрязнители, также не является статическим, а скорее сезонно изменчивым. Чтобы изучить этот вопрос, основное внимание в настоящем исследовании уделяется изменению сезонного состава поверхностных метаболитов, независимо для F . vesiculosus и F . зубчатая мышца .

Наше исследование показало, что оба вида Fucus показали значительные различия в химическом составе поверхности между сезонами.Разительные различия в составе поверхностных метаболитов были обнаружены между двумя сезонными группами лето / весна («лето») и зима / осень («зима»). В частности, выраженная активация моно- и дисахаридов и гидроксикислот в F . vesiculosus и повышенная регуляция сахаридов и жирных кислот в F . serratus были обнаружены в экстрактах с летней поверхности по сравнению с зимними экстрактами. Свет был идентифицирован как переменная окружающей среды с наибольшей объяснительной силой в отношении сезонных колебаний состава поверхностных метаболитов у обоих видов Fucus .

Вклад поверхностных метаболитов в сезонные различия

Ф . vesiculosus Анализ летних и зимних поверхностных экстрактов выявил повышенную регуляцию моно- и дисахаридов, лимонной кислоты, а также гидроксипропановой кислоты в летних экстрактах по сравнению с зимними поверхностными экстрактами. Наши данные о повышенном содержании моно- и дисахаридов совпадают с предыдущими результатами, которые показывают, что многие макроводоросли, включая фукоиды, выделяют большое количество фотосинтатов (до 30% от общего количества связанного углерода) в виде растворенного органического углерода (DOC).Последний в основном состоит из углеводов, таких как моносахарид глюкоза [4, 29, 40–42]. Зибурт [29] показал, что экссудация органического вещества в F . vesiculosus непосредственно связано с фотосинтезом и увеличивается с увеличением солнечной радиации. Кроме того, было показано, что высвобождение ДОУ многими различными видами макроводорослей (от ламинарии до зеленых водорослей) демонстрирует сезонные колебания, коррелированные с доступностью света и температурой, и синхронизируется со скоростью роста и фотосинтеза [2, 4, 43].Эти выводы подтверждаются нашими результатами, которые показывают, что свет имеет наибольшую мощность, а температура — вторая по силе объяснительная сила сезонных сдвигов в составе поверхностных метаболитов Fucus . Поскольку моно- и дисахариды, особенно моносахарид глюкоза, функционируют как повсеместно распространенные источники энергии от бактерий к человеку, наблюдаемая повышающая регуляция моно- и дисахаридов на поверхностях Fucus должна повлечь за собой эффект профорирования на пул микробных загрязнений в летние месяцы [ 13].

Помимо сахаридов, в F была обнаружена повышенная регуляция гидроксикислот лимонной и гидроксипропановой кислоты. vesiculosus экстракты с летней поверхности по сравнению с зимними экстрактами. Лимонная кислота или цитрат, конъюгированное основание лимонной кислоты, является первым промежуточным продуктом цикла лимонной кислоты во всех аэробных организмах, который включает окислительный распад органических молекул для выработки энергии и предоставления промежуточных продуктов для биосинтеза. Поэтому кажется разумным предположить, что выраженная активация лимонной кислоты может быть связана с более высоким метаболическим оборотом Fucus в летние месяцы.Гидроксипропановая кислота обнаружена в большинстве коричневых и красных водорослей, а также в низких концентрациях в зеленых водорослях [44–46]. Сообщалось об антимикробной активности обеих обнаруженных гидроксикислот, в основном из исследований, касающихся медицинских или пищевых технологий [47–50], и, кроме того, было обнаружено усиление противомикробного эффекта при смешивании лимонной и малеиновой кислот [48]. Таким образом, можно предположить, что эти органические кислоты действуют как антибактериальные агенты на поверхности слоевища, снижая микробную плотность.Это предположение подтверждается тем фактом, что Fucus vesiculosus «летние» поверхностные экстракты, происходящие из той же среды обитания, проявляли сильнейшие отталкивающие эффекты против прокариотических поселений при тестировании в концентрации, близкой к естественной, с помощью биоанализов in situ [35]. Противообрастающий эффект, очевидно, зависит от поверхностных концентраций этих кислот in situ и от видоспецифической чувствительности различных бактериальных штаммов. Последний аспект дифференциальной чувствительности может способствовать «озеленению» биопленок и, в конечном итоге, специфичности биопленок, связанных с макроводорослями, к хозяину [51].

Экстракты с летней поверхности Fucus serratus показали повышенную регуляцию двух сахаридов, а также различных жирных кислот (ЖК). Преобладающее присутствие ЖК среди активированных метаболитов в летних экстрактах не является исключительным, поскольку морские макроводоросли богаты ЖК [52–54], причем гексадекановая кислота или пальмитиновая кислота являются наиболее распространенными насыщенными ЖК во многих макроводорослях (21–42%). всех жирных кислот; [55]. Многие ЖК обладают антимикробным действием [56–58]. Пальмитиновая кислота, например, обладает антибактериальной активностью в отношении различных штаммов бактерий, включая микобактерии [59, 60].Повышающая регуляция сахаридов в F . serratus поверхностных экстрактов в соответствии с выводами из F . vesiculosus и может интерпретироваться аналогичным образом (см. Предыдущий абзац).

Fucus и макроводоросли в целом не существуют в природе в аксеническом состоянии, а скорее существуют в виде холобионтоподобной системы, тесно связанной с разнообразным сообществом, состоящим в основном из прокариот, грибов и диатомовых водорослей [1, 51, 61]. Следовательно, проанализированные поверхностные экстракты Fucus , собранные методом экстракции погружением, представляют собой комбинированный поверхностный метаболом Fucus и связанных с ним микроэпибионтов.Соответственно, сезонная изменчивость состава холобионтов также будет отражена в наших метаболомных и экологических исследованиях.

Роль переменных окружающей среды в сезонных колебаниях

Light имел самую сильную объяснительную силу для сезонных колебаний в составе поверхностных метаболитов, но температура также внесла значительный вклад в эту дисперсию. Давление загрязнения азотом, фосфатом и прокариотами имеет меньшую объяснительную силу (анализ DistLM, последовательный тест).

Сильная взаимосвязь между составом легких и поверхностных метаболитов неудивительна, учитывая, что соединения, активируемые летом, являются метаболитами, тесно связанными с фотосинтезом (сахариды) или запасными метаболитами (жирные кислоты). Предыдущие исследования показали, что фенольные флоротаннины в бурой водоросли Cystoseira tamariscifolia [62] и сесквитерпеновый каулерпенин против обрастания из Caulerpa taxifolia [30] демонстрируют годовые циклы, регулируемые солнечным излучением, показывая более высокие концентрации соединений в месяцы с наибольшей освещенностью.Этот тип светозависимого производства метаболитов в макроводорослях и их частичная экссудация в Fucus (активно за счет транспорта или пассивно за счет потери целостности поверхностных клеток) через его внешнюю поверхность таллома, как описано для пигмента фукоксантина [8, 10] или растворенного органический углерод [29] может быть основной (т.е. статистически доминирующей) причиной наблюдаемых сезонных колебаний в составе поверхностных метаболитов. Однако следует учитывать, что наиболее четко регулируемые метаболиты, сахариды и жирные кислоты могут маскировать менее доминирующие, но, возможно, очень активные метаболиты, такие как лимонная кислота или пролин (см. Выше).

На состав поверхностного метаболита Fucus serratus также значительно влияла температура. Эта связь может быть косвенной, поскольку фотосинтез также контролируется температурой [24]. Температура влияет на активность нескольких ключевых ферментов углеродного метаболизма, таких как рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза оксигеназа (RuBisCO) [63, 64], а также на физические процессы, такие как диффузия и связывание углерода. Как правило, эффективность фотосинтеза увеличивается с повышением температуры до температурного максимума, характерного для каждого вида [24, 65–67].Следствием этого, по-видимому, является более высокий выброс метаболитов, таких как органические кислоты или углеводы, в диффузионный пограничный слой на поверхности слоевища (откуда мы их извлекали).

Доступность азота и фосфата не показала значительного влияния на химический состав поверхности любого из видов Fucus . Эта незначительная взаимосвязь между доступностью питательных веществ и составом поверхностных метаболитов удивительна, учитывая тот факт, что питательные вещества, как известно, изменяют метаболизм растений [68].В частности, известно, что растворенный азот способствует фотосинтезу, поскольку азот необходим для синтеза белка, и многие ключевые ферменты, усваивающие углерод, такие как рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза, оксигеназа (RuBisCO), а также хлорофилл [69] и, следовательно, скорость фотосинтеза очень высоки. зависит от наличия азота [70]. Было продемонстрировано, что повышенные концентрации питательных веществ (NH 4 + , NO 3 , PO 4 3-) повышают эффективность фотосинтеза (опять же, когда другие факторы не вызывают стресса, [26] ) и что накопленный в тканях азот может быть основным фактором концентрации фенольных соединений в F . vesiculosus [71]. Отсутствие существенной взаимосвязи между доступностью питательных веществ и составом поверхностных метаболитов в настоящем исследовании может быть связано с тем, что многие макроводоросли, включая F . vesiculosus , обладают способностью использовать внутренние запасы азота для метаболических функций, таких как рост в сезоны дефицита азота [72–74]. Следовательно, кажется разумным, что метаболизм обоих видов Fucus , вероятно, не ограничивался азотом или питательными веществами во время нашего исследования (август 2012 г. — июль 2013 г.).Наши результаты относительно света и питательных веществ показывают сходство с результатами Павии и Тота [28]. Авторы сообщили, что доступность азота имеет низкую объяснительную силу в отношении вариаций содержания флоротаннина в тканях F . vesiculosus , тогда как свет имел большее значение для прогнозирования изменчивости флоротаннина.

Сезонное изменение давления прокариотического загрязнения в районе Fucus не связано напрямую и в реальном времени с изменчивостью поверхностных метаболитов у обоих видов Fucus .Это говорит о том, что разница в давлении микрообрастания в окружающей среде (оцениваемая как количество клеток, оседающих в единицу времени на искусственном эталонном субстрате) не вызывала существенных изменений химического состава поверхности на соседнем Fucus . Предыдущие исследования [10, 32, 33], напротив, показали, что различные макроводоросли, в том числе F . vesiculosus , демонстрируют химический контроль против обрастания, настроенный на давление микробного загрязнения. Учитывая, что внешняя поверхность слоевища представляет собой интерфейс водорослей для всех взаимодействий с окружающей средой и что бактериальные эпибионты имеют первостепенное значение для благополучия их (водорослевых) хозяев [1], отсутствие такой корреляции в нашем исследовании вызывает удивление.Обладая экологической функцией, защитные метаболиты макроводорослей обычно концентрируются во внешних слоях меристодермы [75] или в специализированных клетках, расположенных на поверхности таллома [76]. Одно из возможных объяснений очевидной и неожиданной независимости давления загрязнения и развернутой защиты может заключаться в следующем. Некоторые поверхностно-ассоциированные противообрастающие составы из F . vesiculosus обнаруживаются в очень малых концентрациях на слоевище, в диапазоне от более низких нг до мкг (например,грамм. пролин 0,09–0,59 нг см -2 ; диметилсульфопропионат (ДМСП) 0,12–1,08 нг см -2 ; фукоксантин 0,7–9 мкг · см -2 ) [9, 10]. Следовательно, в нашем метаболомном подходе эти очень незначительные химические сигналы могли быть замаскированы сильными изменениями состава, связанными с обилием метаболитов, связанных с фотосинтезом, в оставшейся смеси метаболитов, связанных с поверхностью.

В заключение, мы демонстрируем сезонные изменения химического состава поверхности двух видов Fucus .Смесь сахаридов, гидроксикислот, а также жирных кислот с потенциальными защитными и противообрастающими свойствами включает в себя активированные летние поверхностные метаболиты в F . vesiculosus и F . serratus происходит от самого Fucus и, возможно, от ассоциированного с ним сообщества биопленок. Хотя мы не смогли связать давление прокариотического загрязнения и химию поверхности в этом исследовании, наши результаты показывают важность сезонных колебаний химического состава поверхности как фактора для объяснения взаимодействия макроводорослей с окружающей средой, которое коррелирует с освещенностью и температурой.Определение источника и функции активированных метаболитов еще больше улучшит наше понимание связи между поверхностным метаболомом Fucus и его взаимодействием с потенциальными загрязнителями.

Благодарности

Мы благодарим Надю Стерк за ее помощь во время отбора проб и процедуры извлечения водорослей и доктора Ивонн Савалл за советы по статистическому анализу. Доминик Жакмуд признан за MS-измерения. Мы также благодарны Констанце Кулиш за ее помощь в разделе о методах ГХ-МС и доктору Ясмин Аппельханс за вычитку.Доктор Хайке Линк был поддержан грантом DFG LI2313 / 3-1. Этот проект финансировался Немецким исследовательским фондом (DFG) под номером проекта: WA 708 / 24-1.

Вклад авторов

  1. Концептуализация: ER GP MW.
  2. Обработка данных: ER.
  3. Формальный анализ: ER HR HL.
  4. Финансирование: МВт.
  5. Расследование: ER HR.
  6. Методология: ER MW GP.
  7. Администрация проекта: ER MW GP.
  8. Ресурсы: МВт ГП.
  9. Программное обеспечение: ER HR HL.
  10. Авторский надзор: МВт ГП.
  11. Подтверждение: ER HR GP.
  12. Визуализация: ER HL.
  13. Написание — черновик: ER.
  14. Написание — просмотр и редактирование: ER HL MW GP.

Список литературы

  1. 1.
    Wahl M, Goecke F, Labes A, Dobretsov S, Weinberger F.Вторая кожа: экологическая роль эпибиотических биопленок в морских организмах. Границы микробиологии. 2012; 3: 1–21.
  2. 2.
    Абдулла М.И., Фредриксен С. Производство, дыхание и экссудация растворенных органических веществ водорослями Laminaria hyperborea вдоль западного побережья Норвегии. Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства. 2004. 84 (5): 887–94.
  3. 3.
    Goecke F, Labes A, Wiese J, Schmaljohann R, Imhoff JF. Наблюдение за бактериями на поверхности высвобожденных оогониев из Fucus vesiculosus L.(Phaeophyceae). Гаяна Ботаника. 2012; 69 (2): 376–9.
  4. 4.
    Хаас А.Ф., Уайлд К. Анализ состава органического вещества, выделяемого космополитическими зелеными водорослями, связанными с коралловыми рифами. Водная биология. 2010. 10 (2): 131–8.
  5. 5.
    Де Нис Р., Штейнберг П.Д., Виллемсен П., Дворжанин С.А., Габелиш С.Л., Кинг Р.Дж. Эффект широкого спектра вторичных метаболитов красной водоросли Delisea pulchra в тесте против обрастания. Биообрастание. 1995. 8 (4): 259–71.
  6. 6.
    Nylund GM, Cervin G, Persson F, Hermansson M, Steinberg PD, Pavia H.Защита морских водорослей от бактерий: полибромированный 2-гептанон красной водоросли Bonnemaisonia hamifera подавляет колонизацию бактерий. Серия «Прогресс морской экологии». 2008; 369: 39–50.
  7. 7.
    Раган М.А., Дженсен А. Количественные исследования фенолов бурых водорослей. II. Сезонные колебания содержания полифенолов в Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol. и Fucus vesiculosus (L.). Журнал экспериментальной морской биологии и экологии, 1978; 34 (3): 245–58.
  8. 8.
    Гроссер К., Зедлер Л., Шмитт М., Дитцек Б., Попп Дж., Похнерт Г. Получение изображений без прерывания с помощью рамановской спектроскопии выявляет химическую сферу с метаболитами против обрастания вокруг макроводорослей. Биообрастание. 2012. 28 (7): 687–96. pmid: 22783962
  9. 9.
    Saha M, Rempt M, Gebser B, Grueneberg J, Pohnert G, Weinberger F. Диметилсульфопропионат (DMSP) и пролин с поверхности бурой водоросли Fucus vesiculosus ингибируют прикрепление бактерий. Биообрастание.2012. 28 (6): 593–604. pmid: 22703021
  10. 10.
    Саха М., Ремпт М., Гроссер К., Похнерт Г., Вайнбергер Ф. Фукоксантин, связанный с поверхностью, опосредует поселение бактериальных эпифитов на морских водорослях Fucus vesiculosus . Биообрастание. 2011. 27 (4): 423–33. pmid: 21547758
  11. 11.
    Дворжанин С., Де Нис Р., Стейнберг П. Локализация и количественная оценка поверхности вторичных метаболитов в красных водорослях Delisea pulchra . Морская биология. 1999. 133 (4): 727–36.
  12. 12.
    Бенгтссон М.М., Сьётун К., Эвреос Л. Сезонная динамика бактериальных биопленок на водорослях Laminaria hyperborea . Водная микробная экология. 2010. 60 (1): 71–83.
  13. 13.
    Саха М., Валь М. Сезонные изменения в защите от обрастания бурой водоросли умеренного пояса Fucus vesiculosus . Биообрастание. 2013. 29 (6): 661–8. pmid: 23755914
  14. 14.
    Stratil SB, Neulinger SC, Knecht H, Friedrichs AK, Wahl M. Температурные сдвиги в составе эпибиотического бактериального сообщества бурой макроводоросли Fucus vesiculosus .МикробиологияOpen. 2013; 2 (2): 338–49. pmid: 23568841
  15. 15.
    Валь М., Шахназ Л., Добрецов С., Саха М., Симановски Ф., Дэвид К. и др. Экология устойчивости к обрастанию пузыря Fucus vesiculosus : закономерности микрообрастания и антимикробная защита. Серия «Прогресс морской экологии». 2010; 411: 33–48.
  16. 16.
    Sand-Jensen KAJ. Влияние эпифитов на фотосинтез угря. Водная ботаника. 1977; 3: 55–63.
  17. 17.
    Валь М.Морской эпибиоз. 1. Обрастание и противообрастание — некоторые основные аспекты. Серия «Прогресс морской экологии», 1989 г., 58 (1-2): 175–89.
  18. 18.
    Дворжанин С.А., Де Нис Р., Штейнберг П.Д. Химически опосредованное противообрастающее покрытие красной водоросли Delisea pulchra . Серия «Прогресс морской экологии». 2006; 318: 153–63.
  19. 19.
    Нюлунд Г.М., Червин Г., Херманссон М., Павия Х. Химическое ингибирование бактериальной колонизации красной водорослью Bonnemaisonia hamifera . Серия «Прогресс морской экологии».2005; 302: 27–36.
  20. 20.
    Lachnit T, Fischer M, Kunzel S, Baines JF, Harder T. Соединения, связанные с поверхностями водорослей, опосредуют эпифитную колонизацию морской макроводоросли Fucus vesiculosus . FEMS Microbiology Ecology. 2013; 84 (2): 411–20. pmid: 23311942
  21. 21.
    Перссон Ф., Свенссон Р., Нюлунд Г.М., Фредрикссон Н.Дж., Павия Х., Херманссон М. Экологическая роль вторичного метаболита морских водорослей для колонизирующего бактериального сообщества. Биообрастание. 2011. 27 (6): 579–88.pmid: 21660776
  22. 22.
    Снид Дж. М., Похнерт Г. Зеленая водоросль Dicytosphaeria ocellata и ее органические экстракты изменяют естественные сообщества бактериальных биопленок. Биообрастание. 2011. 27 (4): 347–56. pmid: 21512919
  23. 23.
    Снид Дж. М., Похнерт Г. Зеленая макроводоросль Dictyosphaeria ocellata влияет на структуру сообщества бактериопланктона посредством различного воздействия на отдельные бактериальные филотипы. FEMS Microbiology Ecology. 2011; 75 (2): 242–54.pmid: 21155850
  24. 24.
    Дэвисон И. Воздействие окружающей среды на фотосинтез водорослей: Температура. Журнал психологии. 1991. 27 (1): 2–8.
  25. 25.
    Nejrup LB, Staehr PA, Thomsen MS. Рост и метаболизм инвазивных красных водорослей в зависимости от температуры и света Gracilaria vermiculophylla — сравнение с двумя местными макроводорослями. Европейский журнал психологии. 2013. 48 (3): 295–308.
  26. 26.
    Nygård CA, Dring MJ. Влияние солености, температуры, растворенного неорганического углерода и концентрации питательных веществ на фотосинтез и рост Fucus vesiculosus из Балтийского и Ирландского морей.Европейский журнал психологии. 2008. 43 (3): 253–62.
  27. 27.
    Райкар С. В., Иима М., Фудзита Ю. Влияние температуры, солености и интенсивности света на рост Gracilaria spp. (Gracilariales, Rhodophyta) из Японии, Малайзии и Индии. Индийский журнал морских наук. 2001. 30 (2): 98–104.
  28. 28.
    Павия Х, Тот, Великобритания. Влияние света и азота на содержание флоротаннина в бурых водорослях Ascophyllum nodosum и Fucus vesiculosus .Hydrobiologia. 2000. 440 (1–3): 299–305.
  29. 29.
    Sieburth JM. Исследования водорослей в море. III. Производство внеклеточного органического вещества прибрежными морскими водорослями. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 1969; 3 (3): 290–309.
  30. 30.
    Амаде П., Леми Р. Химическая защита средиземноморских водорослей Caulerpa taxifolia : вариации в производстве каулерпенинов. Водная токсикология. 1998. 43 (4): 287–300.
  31. 31.
    Culioli G, Ortalo-Magne A, Richou M, Valls R, Piovetti L.Сезонные колебания химического состава Bifurcaria bifurcata (Cystoseiraceae). Биохимическая систематика и экология. 2002. 30 (1): 61–4.
  32. 32.
    Хеллио С., Марешал Дж.П., Верон Б., Бремер Дж., Клэр А.С., Ле Гал Й. Сезонные изменения противообрастающей активности морских водорослей с побережья Бретани (Франция). Морская биотехнология. 2004. 6 (1): 67–82. pmid: 14612986
  33. 33.
    Marechal JP, Culioli G, Hellio C, Thomas-Guyon H, Callow ME, Clare AS.Сезонные колебания противообрастающей активности неочищенных экстрактов бурой водоросли Bifurcaria bifurcata (Cystoseiraceae) против кипридов Balanus amphitrite и морских бактерий Cobetia marina и Pseudoalteromonas haloplanktis . Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 2004. 313 (1): 47–62.
  34. 34.
    Rickert E, Karsten U, Pohnert G, Wahl M. Сезонные колебания химической защиты против макрообрастания у Fucus vesiculosus и Fucus serratus из Балтийского моря.Биообрастание. 2015; 31 (4): 363–77. pmid: 26023861
  35. 35.
    Рикерт Э., Ленц М., Барбоза Ф. Р., Горб С. Н., Валь М. Контроль за химическим микрообрастанием в сезонных колебаниях у Fucus vesiculosus и Fucus serratus из Балтийского моря. Морская биология. 2016; 163: 203.
  36. 36.
    Де Нис Р., Дворжанин С.А., Штейнберг П.Д. Новый метод определения поверхностной концентрации морских природных продуктов на водорослях. Серия «Прогресс морской экологии». 1998. 162: 79–87.
  37. 37.
    Vidoudez C, Pohnert G. Сравнительная метаболомика диатомовых водорослей Skeletonema marinoi в разных фазах роста. Метаболомика. 2012. 8 (4): 654–69.
  38. 38.
    Кларк KR, Горли RN. PRIMER v6: Руководство пользователя, учебник. Плимут, Англия: PRIMER-E Ltd; 2006.
  39. 39.
    Андерсон MJ, Горли RN, Кларк KR. ПЕРМАНОВА + для ПРАЙМЕР: Руководство по программным и статистическим методам. Плимут, Англия: PRIMER-E Ltd; 2008.
  40. 40.
    Карлсон DJ, Карлсон ML.Повторная оценка экссудации фукоидными макроводорослями. Лимнология и океанография. 1984. 29 (5): 1077–87.
  41. 41.
    Прегнал А.М. Высвобождение растворенного органического углерода из эстуарной приливной макроводоросли Enteromorpha prolifera . Морская биология. 1983; 73 (1): 37–42.
  42. 42.
    Вятт К.Х., Робер А.Р., Шмидт Н., Дэвисон И.Р. Влияние высыхания и повторного увлажнения на высвобождение и разложение растворенного органического углерода из бентосных макроводорослей. Пресноводная биология.2014; 59 (2): 407–16.
  43. 43.
    Вада С., Аоки М.Н., Цучия Ю., Сато Т., Синагава Х., Хама Т. Количественный и качественный анализ растворенного органического вещества, высвобожденного из Ecklonia cava Kjellman, в заливе Оура, Симода, полуостров Идзу, Япония. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 2007. 349 (2): 344–58.
  44. 44.
    Де Роса С., Каменарская З., Банкова В., Стефанов К., Димитрова-Конаклиева С., Найденский Х. Химический состав и биологическая активность черноморских водорослей Polysiphonia denudata (Dillw.) Куц. и Polysiphonia denudata f. fragilis (Sperk) Woronich. Zeitschrift für Naturforschung. 2001. 56 (11–12): 1008–14. pmid: 11837652
  45. 45.
    Каменарская З., Стефанов К., Димитрова-конаклиева С., Найденский Х., Цветкова И., Попов С. Химический состав и биологическая активность солоноватоводной зеленой водоросли Cladophora rivularis (L.) Hoek. Ботаника Марина. 2004. 47 (3): 215–21.
  46. 46.
    Каменарская З., Ялчин Ф.Н., Эрсоз Т., Чалис И., Стефанов К., Попов С.Химический состав Cystoseira crinita Bory из Восточного Средиземноморья. Zeitschrift für Naturforschung. 2002. 57 (7–8): 584–90. pmid: 12240980
  47. 47.
    Дейли К.Г. Антибактериальный эффект обработки лимонной кислотой поверхностей корней пародонта in vitro. Журнал клинической пародонтологии. 1982; 9 (5): 386–92. pmid: 6958685
  48. 48.
    Феррер-Луке CM, Ариас-Молиз М.Т., Гонсалес-Родригес М.П., ​​Бака П. Антимикробная активность малеиновой кислоты и комбинаций цетримида с хелатирующими агентами против биопленки Enterococcus faecalis .Журнал эндодонтии. 2010. 36 (10): 1673–5. pmid: 20850675
  49. 49.
    В Y-W, Ким J-J, Ким H-J, Oh S-W. Антимикробная активность уксусной кислоты, лимонной кислоты и молочной кислоты против видов Shigella . Журнал безопасности пищевых продуктов. 2013. 33 (1): 79–85.
  50. 50.
    Sebastianes FLS, Cabedo N, El Aouad N, Valente A, Lacava PT, Azevedo JL. 3-гидроксипропионовая кислота в качестве антибактериального средства от эндофитных грибов Diaporthe phaseolorum . Современная микробиология.2012. 65 (5): 622–32. pmid: 22886401
  51. 51.
    Lachnit T, Meske D, Wahl M, Harder T., Schmitz R. Модели эпибактериальных сообществ морских макроводорослей зависят от хозяина, но изменчивы во времени. Экологическая микробиология. 2011. 13 (3): 655–65. pmid: 21078035
  52. 52.
    Fleurence J, Gutbier G, Mabeau S, Leray C. Жирные кислоты из 11 морских макроводорослей французского побережья Бретани. Журнал прикладной психологии. 1994. 6 (5–6): 527–32.
  53. 53.
    Хотимченко С.В.Жирные кислоты бурых водорослей Дальнего Востока России. Фитохимия. 1998. 49 (8): 2363–9.
  54. 54.
    Хотимченко С.В., Васьковский В.Е., Титлянова Т.В. Жирные кислоты морских водорослей тихоокеанского побережья северной Калифорнии. Ботаника Марина. 2002. 45 (1): 17–22.
  55. 55.
    Нельсон М.М., Флегер К.Ф., Николс П.Д. Сезонный липидный состав макроводорослей северо-востока Тихого океана. Ботаника Марина. 2002. 45 (1): 58–65.
  56. 56.
    Kabara JJ, Swieczkowski DM, Conley AJ, Truant JP.Жирные кислоты и их производные как противомикробные средства. Противомикробные препараты и химиотерапия. 1972. 2 (1): 23–8. pmid: 4670656
  57. 57.
    McGaw LJ, Jager AK. Выделение антибактериальных жирных кислот из Schotia brachypetala . Фитотерапия. 2002. 73 (5): 431–3. pmid: 12165344
  58. 58.
    Уаттара Б., Симард Р.Э., Холли Р.А., Пьетт Г.Дж.П., Бегин А. Антибактериальная активность выбранных жирных кислот и эфирных масел против шести организмов, вызывающих порчу мяса. Международный журнал пищевой микробиологии.1997. 37 (2–3): 155–62. pmid: 9310850
  59. 59.
    Зайдель В., Тейлор П. В. Активность экстрактов и компонентов Pelagonium in vitro против быстрорастущих микобактерий. Международный журнал противомикробных агентов. 2004. 23 (6): 613–9. pmid: 15194133
  60. 60.
    Yff BTS, Lindsey KL, Taylor MB, Erasmus DG, Jager AK. Фармакологический скрининг Pentanisia prunelloides и выделение антибактериального соединения пальмитиновой кислоты. Журнал этнофармакологии.2002. 79 (1): 101–7. pmid: 11744302
  61. 61.
    Иган С., Хардер Т., Берк С., Стейнберг П., Кьеллеберг С., Томас Т. Холобионт из морских водорослей: понимание взаимодействия водорослей и бактерий. FEMS Microbiology Reviews. 2013; 37 (3): 462–76. pmid: 23157386
  62. 62.
    Абдала-Диас RT, Кабельо-Пазини A, Перес-Родригес E, Альварес RMC, Фигероа, Флорида. Суточные и сезонные колебания оптимального квантового выхода и фенольных соединений у Cystoseira tamariscifolia (Phaeophyta) . Морская биология.2006. 148 (3): 459–65.
  63. 63.
    Дэвисон И.Р., Дэвисон Дж. Влияние температуры роста на активность ферментов у бурой водоросли Laminaria saccharina . Британский психологический журнал. 1987. 22 (1): 77–87.
  64. 64.
    Сукеник А., Беннетт Дж., Фальковски П. Светонасыщенный фотосинтез — ограничение переносом электронов или фиксацией углерода. Biochimica Et Biophysica Acta. 1987. 891 (3): 205–15.
  65. 65.
    Колвард Н.Б., Кэррингтон Э., Хельмут Б. Температурный фотосинтез в приливной водоросли Fucus gardneri и чувствительность к текущим изменениям климата.Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 2014; 458: 6–12.
  66. 66.
    Масини Р.Дж., Кэри Д.Л., Симпсон С.Дж., МакКомб А.Дж. Влияние света и температуры на фотосинтез луговых трав умеренного пояса в Западной Австралии. Водная ботаника. 1995. 49 (4): 239–54.
  67. 67.
    Террадос Дж., Рос Дж. Д. Влияние температуры на сезонный ход фотосинтеза и дыхания Caulerpa prolifera (Forsskal) Lamouroux. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии.1992. 162 (2): 199–212.
  68. 68.
    Longstreth DJ, Нобель PS. Влияние питательных веществ на фотосинтез листьев — влияние азота, фосфора и калия на Gossypium hirsutum L. Физиология растений. 1980. 65 (3): 541–3. pmid: 16661231
  69. 69.
    Менендес М., Эррера Дж., Комин Ф.А. Влияние поступления азота и фосфора на рост, содержание хлорофилла и состав тканей макроводоросли Chaetomorpha linum (OF Mull.) Kutz в прибрежной лагуне Средиземного моря.Scientia Marina. 2002. 66 (4): 355–64.
  70. 70.
    Уилер В.Н., Вайднер М. Влияние внешней концентрации неорганического азота на метаболизм, рост и активность ключевых ферментов, усваивающих углерод и азот, в культуре Laminaria saccharina (Phaeophyceae). Журнал психологии. 1983; 19 (1): 92–6.
  71. 71.
    Ильвессало Х., Туоми Дж. Доступность питательных веществ и накопление фенольных соединений в бурой водоросли Fucus vesiculosus . Морская биология.1989. 101 (1): 115–9.
  72. 72.
    Фонг П, Фонг Дж. Дж., Фонг Ч. Рост, хранение питательных веществ и высвобождение растворенного органического азота с помощью Enteromorpha кишечника в ответ на импульсы азота и фосфора. Водная ботаника. 2004. 78 (1): 83–95.
  73. 73.
    Лехво А., Бек С., Кюрикки М. Выращивание Fucus vesiculosus L. (Phaeophyta) в северной части Балтийского моря: хранение энергии и азота в сезонных условиях. Ботаника Марина. 2001; 44: 345–50.
  74. 74.
    Mizuta H, Maita Y, Yanada M. Сезонные изменения метаболизма азота у спорофита Laminaria japonica (Phaeophyceae). Nippon Suisan Gakkaishi. 1992. 58 (12): 2345–50.
  75. 75.
    Тагвелл С., Филиал GM. Дифференциальное распределение полифенолов среди тканей водорослей Ecklonia maxima , Laminaria pallida и Macrocystis angustifolia в отношении теории защиты растений. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии.1989. 129 (3): 219–30.
  76. 76.
    Нюлунд Г.М., Перссон Ф., Линдегарт М., Червин Г., Херманссон М., Павия Х. Красная водоросль Bonnemaisonia asparagoides регулирует численность эпифитных бактерий и состав сообщества с помощью химической защиты. FEMS Microbiology Ecology. 2009. 71 (1): 84–93.

Химический состав и физиологические свойства фукоидов в условиях пониженной солености

  • Cameron, M.C., A.G. Ross and E.G.В. Персиваль: Обычная оценка маннита, альгиновой кислоты и комбинированной фукозы в морских водорослях. J. Soc. хим. Ind., Lond. 67 , 161–164 (1948)

    Google Scholar

  • Грин, E.J. и Д. Карритт: Новые таблицы насыщения морской воды кислородом. J. mar. Res. 25 , 140–147 (1967)

    Google Scholar

  • Хауг, А. и Б. Ларсен: Химический состав бурой водоросли Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol. Природа, Лондон. 181 , стр. 1224 (1958a)

    Google Scholar

  • ——: Влияние среды обитания на химический состав Ascophyllum nodosum . Природа, Лондон. 181 , стр. 1225 (1958b)

    Google Scholar

  • Hellebust, J.A .: Osmoregulation. A. Rev. Pl. Physiol. 27 , 485–505 (1976)

    Google Scholar

  • Хоффманн, К.: Die Atmung der Meeresalgen und ihre Beziehung zum Salzgehalt. Jb. благоразумие. Бот. 71 , 214–268 (1929)

    Google Scholar

  • Höfler, K .: Hypotonietod und osmotische Resistenz einiger Rotalgen. Öst. бот. z. 80 , 51–71 (1931)

    Google Scholar

  • Kesseler, H .: Beziehungen zwischen Atmung und Turgorregulation von Chaetomorpha linum in Abhängigkeit von Salzgehaltsänderungen und spezifischen Ionenwirkungen.Helgoländer wiss. Meeresunters. 10 , 73–90 (1962)

    Google Scholar

  • Kirst, G.O .: Beziehungen zwischen Mannitkonzentration und osmotischer Belastung bei der Brackwasseralge Platymonas subcordiformis Hazen. Z. PflPhysiol. 76 , 316–325 (1975)

    Google Scholar

  • Кремер, Б.П .: Untersuchungen zur Biochemie und Physiologie von Mannit in benthischen marinen Algen, Диссертация, Бонн 1973

  • -: Mannitmetabolismus in der marinen Braunalge Fucus serratus Fucus serratus.Z. PflPhysiol. 74 , 255–263 (1975a)

    Google Scholar

  • -: Physiologisch-chemische Charakteristik Verschiedener Thallusbereiche von Fucus serratus . Helgoländer wiss. Meeresunters. 27 , 115–127 (1975b)

    Google Scholar

  • -: Распространение и биохимия альдитов в роде Pelvetia (Phaeophyceae, Fucales).Br. phycol. J. 11 , 239–243 (1976)

    Google Scholar

  • — и К. Шмитц: CO 2 -Fixierung und Stofftransport in benthischen marinen Algen. IV. Zur 14 CO 2 -Assimilation einiger litoraler Braunalgen im submersen und Emersen Zustand. Z. PflPhysiol. 68 , 357–363 (1973)

    Google Scholar

  • Мёбус, К.и К. Джонсон: Экссудация растворенного органического углерода бурыми водорослями. Mar. Biol. 26 , 117–125 (1974)

    Google Scholar

  • Munda, I .: Kulturversuche mit Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol. und Fucus vesiculosus L. in Medien von verschiedenem Salzgehalt. Botanica mar. 5 , 84–95 (1963)

    Google Scholar

  • -: Наблюдения за изменением формы и химического состава Fucus ceranoides L.Новая Хедвигия 8 , 403–414 (1964a)

    Google Scholar

  • -: Обмен воды и электролитов в бурых водорослях Ascophyllum nodosum (L.) Le Jol., Fucus vesiculosus L. и Fucus ceranoides L. Botanica mar. 6 , 158–188 (1964b)

    Google Scholar

  • -: Der Einfluß der Salinität auf die chemische Zusammensetzung, das Wachstum und die Fruktifikation einiger Fucaceen.Новая Хедвигия 13 , 471–508 (1967)

    Google Scholar

  • Мунда, И. Различия в аминокислотном составе эстуарных и морских фукоидов. Акват. Бот. press

  • Nellen, U.R .: Uber den Einfluß des Salzgehalts auf die photosynthetische Leistung verschiedener Standortformen von Delesseria sanguinea und Fucus serratus . Helgoländer wiss. Meeresunters. 13 , 288–313 (1966)

    Google Scholar

  • Огата, Э.и Т. Мацуи: Фотосинтез нескольких морских растений Японии под воздействием засоления, высыхания и pH с уделением внимания местам их произрастания. Botanica mar. 8 , 199–217 (1965)

    Google Scholar

  • Schwenke, H .: Über die Salzgehaltsresistenz einiger Rotalgen der Kieler Bucht. Kieler Meeresforsch. 14 , 11–22 (1958)

    Google Scholar

  • -: Neuere Erkenntnisse über die Beziehungen zwischen den Lebensfunktionen mariner Pflanzen und dem Salzgehalt des Meer- und Brackwassers.Kieler Meeresforsch. 16 , 28–47 (1960)

    Google Scholar

  • Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, экстрагированных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов

    TY — JOUR

    T1 — Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, экстрагированных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов 9000ízulosus 9000íz. Жассо, Роза М.

    AU — Mussatto, Solange I.

    AU — Pastrana, Lorenzo

    AU — Aguilar, Cristobal N.

    AU — Teixeira, Jose A.

    PY — 2014

    Y1 — 2014

    Polysac (SP) были экстрагированы из морских водорослей Fucus vesiculosus с использованием двух различных гидротермальных процессов: экстракции с помощью микроволн (MAE) и автогидролиза (AH). Были определены и сравнены выходы экстракции, химический состав и антиоксидантная активность извлеченных полисахаридов.Хотя оба процесса давали SP с аналогичными выходами (18,2 мас.% И 16,5 мас.% Для MAE и AH соответственно) и l-фукозу в качестве основного моносахарида, гетерогенная структура извлеченного полисахарида подвергалась значительному влиянию процесса AH. SP, полученный МАЭ, содержал 53,8 мол.% Фукозы, 35,3 мол.% Ксилозы и 10,8 мол.% Галактозы; в то время как SP, полученный AH, состоял из 76,8 мол.% фукозы и 23,2 мол.% галактозы. Оба образца показали сопоставимые значения антиоксидантной активности ди (фенил) — (2,4,6-тринитрофенил) иминоазан (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил, DPPH), 2,2′-азино-бис (3- этилбензтиазолин-6-сульфоновая кислота) (ABTS) и методы ингибирования окисления липидов, но полисахарид, полученный с помощью AH, показал более высокий антиоксидантный потенциал с помощью метода дифференциальной импульсной вольтамперометрии.Это исследование демонстрирует, что химический состав и антиоксидантная активность SP, полученного из F. vesiculosus, варьируются в зависимости от процесса, используемого для их экстракции. Тем не менее, SP, полученный MAE или AH, оба потенциально могут использоваться в качестве природных антиоксидантов в промышленных приложениях.

    AB — Сульфатированные полисахариды (SP) были экстрагированы из морских водорослей Fucus vesiculosus с использованием двух различных гидротермальных процессов: экстракции с помощью микроволн (MAE) и автогидролиза (AH). Были определены и сравнены выходы экстракции, химический состав и антиоксидантная активность извлеченных полисахаридов.Хотя оба процесса давали SP с аналогичными выходами (18,2 мас.% И 16,5 мас.% Для MAE и AH соответственно) и l-фукозу в качестве основного моносахарида, гетерогенная структура извлеченного полисахарида подвергалась значительному влиянию процесса AH. SP, полученный МАЭ, содержал 53,8 мол.% Фукозы, 35,3 мол.% Ксилозы и 10,8 мол.% Галактозы; в то время как SP, полученный AH, состоял из 76,8 мол.% фукозы и 23,2 мол.% галактозы. Оба образца показали сопоставимые значения антиоксидантной активности ди (фенил) — (2,4,6-тринитрофенил) иминоазан (2,2-дифенил-1-пикрилгидразил, DPPH), 2,2′-азино-бис (3- этилбензтиазолин-6-сульфоновая кислота) (ABTS) и методы ингибирования окисления липидов, но полисахарид, полученный с помощью AH, показал более высокий антиоксидантный потенциал с помощью метода дифференциальной импульсной вольтамперометрии.Это исследование демонстрирует, что химический состав и антиоксидантная активность SP, полученного из F. vesiculosus, варьируются в зависимости от процесса, используемого для их экстракции. Тем не менее, SP, полученный MAE или AH, оба потенциально могут использоваться в качестве природных антиоксидантов в промышленных приложениях.

    U2 — 10,2478 / с 11696-013-0430-9

    DO — 10,2478 / с 11696-013-0430-9

    M3 — Журнальная статья

    VL — 68

    SP — 203

    EP — 209

    JO — Химические документы

    JF — Химические документы

    SN — 0366-6352

    IS — 2

    ER —

    Предварительная обработка в микроволновой печи для эффективного извлечения биологически активных соединений из Fucus vesiculosus

    [1]
    С.H.S. Шекхар, Г. Лайонс, Д. МакКолл, Э. Кармайкл, Ф. Эндрюс, Виды бурых водорослей из Стренгфорд-Лох: анализ состава видов морских водорослей и составов биостимуляторов с помощью быстрых инструментальных методов, J Appl Phycol. 24 (2012) 1141-1157.

    DOI: 10.1007 / s10811-011-9744-6

    [2]
    Т.И. Имбс, Т. Звягинцева, Флоротанины — полифенольные метаболиты бурых водорослей, Российский журнал морской биологии. 44 (2018) 263-273.

    DOI: 10.1134 / s106307401804003x

    [3]
    Р.Койвикко, Дж. Лопонен, Т. Хонканен, В. Йормалайнен, Содержание растворимых, связанных с клеточной стенкой и выделяемых флоротаннинов в бурых водорослях Fucus Vesiculosus, с последствиями для их экологических функций, Журнал химической экологии. 31 (1) (2015).

    DOI: 10.1007 / s10886-005-0984-2

    [4]
    М.Д. Катарино, A.M.S. Сильва, Н. Матеус, С. Кардосо, Оптимизация экстракции флоротанинов из Fucus vesiculosus и оценка их способности предотвращать метаболические нарушения, Mar. Drugs. 162 (17) (2019).

    DOI: 10.3390 / md17030162

    [5]
    Каннан Р.R. Rengasamy, Manoj G. Kulkarni, Heino B. Papenfus, Johannes Van Staden, Количественная оценка биостимуляторов роста растений, флороглюцина и эккола в четырех коммерческих жидких удобрениях из морских водорослей и некоторых побочных продуктах, Algal Research. 20 (2016) 57-60.

    DOI: 10.1016 / j.algal.2016.09.017

    Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, экстрагированных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов

    Родригес-Хассо, Роса, Муссатто, Соланж, Пастрана, Лоренцо, Агилар, Кристобаль и Тейшейра, Хосе.«Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, экстрагированных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов» Chemical Papers , vol. 68, нет. 2, 2014, стр. 203-209. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9

    Родригес-Хассо, Р., Муссатто, С., Пастрана, Л., Агилар, К., Тейшейра, Дж. (2014). Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, извлеченных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов. Химические документы , 68 (2), 203-209. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9

    Родригес-Хассо, Р., Муссатто, С., Пастрана, Л., Агилар, С. и Тейшейра, Дж. (2014) Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, извлеченных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов. Химические документы, Vol. 68 (Выпуск 2), стр. 203-209. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9

    Родригес-Хассо, Роса, Муссатто, Соланж, Пастрана, Лоренцо, Агилар, Кристобаль и Тейшейра, Хосе.«Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, экстрагированных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов» Chemical Papers 68, no. 2 (2014): 203-209. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9

    Родригес-Хассо Р., Муссатто С., Пастрана Л., Агилар С., Тейшейра Дж. Химический состав и антиоксидантная активность сульфатированных полисахаридов, извлеченных из Fucus vesiculosus с использованием различных гидротермальных процессов. Химическая бумага .2014; 68 (2): 203-209. https://doi.org/10.2478/s11696-013-0430-9

    Анализ антимикробной активности и химического состава экстракта морских водорослей F. vesiculosus

     @misc {8889702,
    abstract = {Морские макроводоросли обладают множеством полезных биоактивных свойств, которые могут представлять интерес для различных применений. Представляющие интерес компоненты морских водорослей представляют собой, например, сульфатированные полисахариды, определяемые как фукоидан, с антимикробной активностью и полифенолы с антиоксидантными свойствами.В этом исследовании анализируется противомикробный эффект двух экстрактов Fucus vesiculosus и проверяется их эффективность на пяти различных тестируемых микроорганизмах. Оба экстракта получены из морских водорослей, собранных за пределами побережья Исландии в июне 2012 года, соответственно, в июне 2015 года. Экстракт морских водорослей, собранных в 2015 году, был отфильтрован для удержания компонентов крупнее 100 кДа, а экстракт, полученный из водорослей, собранных в 2012 году, был нефильтрованным и, таким образом, содержал компоненты внутри полный размерный ряд.

    Анализ состава экстрактов морских водорослей показал, что состав водорослей был довольно схожим, несмотря на разные препараты.Отфильтрованный экстракт содержал 21,2% углеводов, 6,1% белка, 3,4% фенола, 0,3% жира и 31,5% золы. В состав нефильтрованного экстракта входили 18,0% углеводов, 5,1% белка, 5,3% фенола, 0,6% жира и 35,3% золы. Тесты на мутность на антимикробную активность показали, что высокая концентрация нефильтрованного нестерилизованного экстракта была наиболее эффективной против роста E. coli. Отфильтрованный экстракт, автоклавированный в виде порошка, соответствовал критериям приемлемости Европейской фармакопеи для S.aureus и A. brasiliensis в тесте на эффективность. Отфильтрованный экстракт, автоклавированный в жидкой форме, не соответствовал критериям приемлемости для четырех микробов, и результаты для A. brasiliensis были неоднозначными.

    Из-за антимикробных эффектов и антиоксидантных свойств F. vesiculosus был продемонстрирован интерес к использованию водорослей для защиты пищевых продуктов от окисления желаемых компонентов и для продления времени хранения.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *