Characterization of polysaccharides extracted from brown seaweeds

Resumo

As características estruturais dos polissacarídeos extraídos das algas marinhas de Quebec não foram totalmente estabelecidas até o momento. Ascophyllum nodosum, Fucus vesiculosus e Saccharina longicruris foram estudados nesta pesquisa. As algas marinhas foram tratadas com solventes seletivos para extrair laminarano e fucoidan em mistura (fração A), fucoidan (fração B) e alginato (fração C). Foram realizadas análises para determinar seu teor em sulfatos, açúcares totais e ácidos urônicos. HNMR foi adicionalmente realizado em extrato de alginato. Os resultados mostraram que o laminaran extraído de S. longicruris continha 99,1% dos açúcares totais, enquanto os extratos de A. nodosum e F. vesiculosus continham 89,6% e 84,1%, respectivamente. O fucoidano encontrado nas frações A e B apresentou estruturas diferentes. F. vesiculosus e S. longicruris apresentaram variações importantes em termos de açúcares totais, ácidos urônicos e peso molecular do polissacarídeo. A. nodosum, por outro lado, apresentou composição mais estável, com exceção do peso molecular do polissacarídeo. O alginato de S. longicruris teve o peso molecular mais baixo (106,6 kDa) com uma proporção de blocos FMM de 0,07 e blocos FGG de 0,25. A sua caracterização permitirá uma melhor compreensão das suas características funcionais e promoverá a exploração deste recurso natural.

Abstract

The structural characteristics of polysaccharides extracted from Quebec’s seaweed have not been fully established to date. Ascophyllum nodosum, Fucus vesiculosus and Saccharina longicruris were studied in this research. The seaweeds were treated with selective solvents to extract laminaran and fucoidan in mixture (fraction A), fucoidan (fraction B), and alginate (fraction C). Analyses were performed to determine their content in sulphates, total sugars and uronic acids. HNMR was additionally performed on alginate extract. Results showed that the laminaran extracted from S. longicruris contained 99.1% of the total sugars while the extracts from A. nodosum and F. vesiculosus contained 89.6% and 84.1%, respectively. The fucoidan found in fractions A and B was shown to have different structures. F. vesiculosus and S. longicruris showed important variations in terms of total sugars, uronic acids and molecular weight of polysaccharide. A. nodosum, on the other hand, had a more stable composition, with the exception of the polysaccharide molecular weight. Alginate from S. longicruris had the lowest molecular weight (106.6 kDa) with a FMM blocks proportion of 0.07 and FGG blocks of 0.25. Their characterization will lead to a better understanding of their functional characteristics and promote the exploitation of this natural resource.