Las algas planctónicas son un componente
importante de las aguas superficiales naturales. Pueden regular la especiación
y biodisponibilidad de metales traza a través de la producción y liberación de
ligandos orgánicos (Koukal et al., 2007). Estos ligandos orgánicos complejan
más del 99% del hierro y cobre totales en aguas naturales (Gledhill y Van den
Berg, 1994; Wu y Luther, 1995).
El conocimiento de la materia orgánica
disuelta (MOD) en el agua de mar y su origen es muy relevante por la
participación de esa materia en distintos procesos oceánicos que se enmarcan en
la Oceanografía Química, Biológica y Física. Por ejemplo, interacciona con
metales traza para regular su especiación y biodisponibilidad, genera gases
(CO, CO2) y también nutrientes a través de reacciones biológicas y
fotoquímicas, absorben y extinguen la luz, etc.
Muy pocas investigaciones se han centrado en
la identificación y cuantificación de la MOD y sus implicaciones en las algas
que crecen bajo estrés. Determinar cómo las concentraciones de esos compuestos
orgánicos cambian en respuesta a la presencia de altos o bajos niveles de
metales puede demostrar el papel de dichos compuestos en microalgas como
mecanismos de defensa para evitar el envenenamiento o para sobrevivir en
ausencia de metales traza esenciales y podría resultar útil para ayudar a
explicar la dinámica de esta importante clase de compuestos en agua de mar
regulando su biodisponibilidad (Santana-Casiano et al. 2014).
Las microalgas eucariotas son capaces de
modular la tasa de producción de exopolisacáridos (EPS) o su composición en
respuesta a la limitación de hierro, para regular su biodisponibilidad. La
mayoría de los microorganismos marinos, incluyendo fitoplancton eucariota y
bacterias heterótrofas y autótrofas, sintetizan sacáridos como una forma de
almacenar energía interna o los exudan como exopolisacáridos (Aluwihare et al.
1997; Hoagland et al. 1993). Existen evidencias de que algunos sacáridos pueden
ser importantes para la química del hierro y su biodisponibilidad; sin embargo,
ningún estudio previo ha intentado desarrollar la identificación del efecto de
los sacáridos.
Entre los productos químicos biológicamente
activos y con potencial uso medicinal, los polifenoles y los polisacáridos son
los más predominantes con actividades antioxidantes y anticáncer (Farvin y
Jacobsen 2013). En las últimas décadas, el estudio de polisacáridos de algas
marinas ha ganado gran interés por sus múltiples y valiosas propiedades
biológicas y aplicaciones terapéuticas (Barahona et al 2014; Kang et al. 2015).
Por ejemplo, la especie Spirulina platensis acumula una gran
cantidad de polisacáridos con grupos sulfatos con diversas actividades
biológicas como anticoagulante, anticancerígeno, antiviral, antimicrobiana,
antioxidante (Abd El Baky et al 2013). Algunos polisacáridos de algas, tales
como alginato, carragenina, funoran, fucoidan, laminaran, porfirina y ulvan,
también son capaces de reducir la absorción del colesterol en el intestino
(Panlasigui et al. 2003).
La reacción de la antrona constituye la base
de un método rápido y conveniente para la determinación de hexosas,
aldopentosas y ácidos hexurónicos aisladas o formando parte de los
polisacáridos. En presencia de ácido sulfúrico, los carbohidratos experimentan
deshidratación que conduce a la formación de un anillo pentagonal de furfural o
hidroximetilfurfural, según se parta de pentosas o hexosas. Los oligo- y
polisacáridos también sufren estas reacciones, ya que el medio ácido favorece
la hidrólisis previa del enlace glicosídico. La solución adopta un color azul
verdoso y muestra una absorción máxima a 620 nm. Deben controlarse
cuidadosamente las concentraciones de antrona, así como el tiempo y la
temperatura de reacción. Para cuantificar la cantidad de azúcar presente en una
muestra primeramente se prepara una curva de calibrado obtenida a partir
de diferentes patrones de (+D)-Glucosa.
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Patrones de Glucosa sometidas al método de la antrona
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Referencias
Abd El Baky HH, Hanaa El
Baz KF and EL-Latife SA (2013) Induction of sulfated polysaccharides in
Spirulina platensis as response to nitrogen concentration and its biological
evaluation. J Aquac Res Development 5:206, 8 pages.
Aluwihare L, Repeta D,
Chen R (1997) A major biopolymeric component to dissolved organic carbon in
surface seawater. Nature 387:166–169.
Barahona T, Encinas MV,
Imarai M, Mansilla A, Matsuhiro B, Torres R, Valenzuela B (2014) Bioactive
polysaccharides from marine algae. Bioactive Carbohydrates and Dietary
Fibre 4: 125–138.
Farvin KHS, Jacobsen C
(2013) Phenolic compounds and antioxidant activities of selected species of
seaweeds from Danish coast. Food Chem 138:1670–1681.
Gledhill M, Van den Berg CMG (1994) Determination of complexation of
iron (III) with natural organic complexing ligands in seawater using cathodic
stripping voltammetry. Mar Chem 47:41–54. doi:10.1016/0304-4203(94)90012-4.
Hoagland KD, Rosowski
JR, Gretz MR, Roemer SC (1993) Diatom extracellular polymeric substances:
Function, fine structure, chemistry and physiology. J Phycol 29:537–566.
Kang HK, Seo CH, Park Y
(2015) The effects of marine carbohydrates and glycosylated compounds on human
health. Int J Mol Sci 16:6018–6056.
Koukal B, Rosse P, Reinhardt A, Ferraria B, Wilkinson KJ, Loizeau
J-L y Dominik J (2007) Effect of Pseudokirchneriella subcapitata
(Chlorophyceae) exudates on metal toxicity and colloid aggregation. Water Res 41:63–70. doi:10.1016/j.watres.2006.09.014.
Panlasigui PhD LN,
Baello OQ, DimatangalBSc JM, DumelodMSc BD (2003) Blood cholesterol and
lipid-lowering effects of carrageenan on human volunteers. Asia Pacific J Clin
Nut 12:209–214.
Santana-Casiano JM, González-Dávila M, González AG, Rico M, López A,
Martel A (2014) Characterization of polyphenol exudates from Phaeodactylum
tricornutum and their effects on the chemistry of
Fe(II)-Fe(III). Mar Chem 158:10-16. doi:10.1016/j.marchem.2013.11.001.
Wu J, Luther GW (1995)
Complexation of Fe(III) by natural organic ligands in the Northwest Atlantic
Ocean by a competitive ligand equilibration method and a kinetic approach. Mar
Chem 50:159-177. doi:10.1016/j.biochi.2006.09.008.