Abstract: Macroalgae are considered bioindicators for marine pollution, because they have the ability to quickly react to changes in their environment. In consequence, macroalgae populations fluctuate, according to species characteristics and adaptive strategies. Their cell wall polysaccharides contain sulfate groups that are capable of retaining and accumulating heavy metals. In addition to traditional contaminants, emerging pollutants are being recognized in aquatic environments. Herein, emerging pollutants have been identified after being desorbed from the macroalga Dichotomaria marginata, collected from Fortaleza Beach, Ubatuba, Brazil. Based on that algal polysaccharide networks have the potential of forming hydrogen bonds with polar compounds, it was hypothesized that these pollutants would be bound to sugar polymers. Compounds present in the D. marginata samples were identified using both gas and liquid chromatography/mass spectrometry (GC/MS and HPLC/MS), assisted by computational methods. It was possible to unequivocally identify 22 emerging contaminants with GC/MS, and 16 substances with HPLC/MS.

Resumen: Las macroalgas se consideran bioindicadores de la contaminación marina, ya que tienen la capacidad de reaccionar rápidamente a los cambios en su entorno. En consecuencia, las poblaciones de macroalgas fluctúan, según las características de las especies y las estrategias de adaptación. Sus polisacáridos de la pared celular contienen grupos sulfato que son capaces de retener y acumular metales pesados. Además de los contaminantes tradicionales, los contaminantes emergentes están siendo reconocidos en ambientes acuáticos. En este trabajo, los contaminantes emergentes se han identificado después de ser desorbidos de la macroalga, Dichotomaria marginata, recolectada en la playa de Fortaleza, Ubatuba, Brasil. Basado en el hecho de que las redes de polisacáridos de algas tienen el potencial de formar enlaces de hidrógeno con compuestos polares, se planteó la hipótesis de que estos contaminantes estarían unidos a polímeros de azúcar. Los compuestos presentes en las muestras de D. marginata se identificaron mediante cromatografía de gases y líquidos-espectrometría de masas (GC-MS y LC-MS), asistidos por métodos computacionales. Fue posible identificar inequívocamente 22 contaminantes emergentes con GC-MS y 16 sustancias con LC-MS.

Abstract: Background: Seaweeds must survive in highly competitive environments and thus develop defense strategies that may produce highly diversified antioxidant compounds. Goals: The main objective of this work was to assess the antioxidant activity of green seaweeds. Methods: Six species of ulvophycean chlorophytes were collected during spring/summer, between the Antarctic (Monostroma hariotii, Protomonostroma rosulatum and Ulva hookeriana - formerly as U. bulbosa) and the southwestern Atlantic Ocean (Gayralia brasiliensis, Protomonostroma undulatum and Ulva fasciata). They were then tested for their antioxidant activities using the 2.2-diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging method and by quantification of their phenolic (expressed as gallic acid equivalent - GAE - and carotenoid contents. Results: Among the evaluated species, P. rosulatum and U. hookeriana showed high antioxidant potential (77.9±2.8 and 53.1±15.0%, respectively) and high phenolic content (176±6.0 and 144.7±8.9 µg GAE g-1, respectively). These species were collected on King George Island (South Shetland archipelago, around the Antarctic Peninsula) and their higher antioxidant potential may be associated with adaptation to the high incidence of UV rays in this region during summer. In general, tested seaweeds, mainly the samples collected in the Antarctic and Chilean Patagonia, showed higher values of phenolic (from 58.3±2.0 to 144.7±8.9 µg GAE g-1) and carote noid contents (from 23.4±0.2 to 51.5±0.1 µg β-carotene g-1). Conclusions: The presence and levels of these compounds suggest that the target seaweeds may have high antioxidant potential. Also the antioxidant activity could be associated with the occurrence area of the species instead of the order or taxonomic group to which they belong.

Resumen: Antecedentes: Las algas marinas tienen que sobrevivir en entornos altamente competitivos, lo que hace que desarrollan estrategias de defensa que pueden dar lugar a una gran diversidad de compuestos antioxidantes. Objetivos: El principal objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antioxidante de algas verdes. Métodos: Seis especies de clorófitos (Ulvophyceae) recogidos durante el primavera/verano entre la Antártida (Monostroma hariotii, Protomonostroma rosulatum y Ulva hookeriana - antes como U. bulbosa) y el Atlántico Sur (Gayralia brasiliensis, Protomonostroma undulatum y Ulva fasciata) fueron probados por su actividad antioxidante usando el método de secuestro de radicales libres con 2,2-diphenil-picrylhidrazil (DPPH) y pela cuantificación de contenidos fenólicos (expreso como equivalente de ácido gálico (GAE)) y contenidos de carotenoides. Resultados: Entre las especies evaluadas, P. rosulatum y U. hookeriana mostraron alto potencial antioxidante (77,9±2,8 y 53,1±15%, respectivamente) y alto contenido fenólico (176±6,0 y 144,7±8,9 µg GAE g-1, respectivamente). Estas especies fueron recolectadas en la Isla Rey Jorge (cerca de la Península Antártida) y su mayor potencial antioxidante puede estar asociado con la adaptación a la alta incidencia de los rayos UV en esta región. En general, las algas marinas probadas, principalmente las muestras recogidas en la Patagonia Antártida y chilena, mostraron valores más altos de fenólico (de 58,3 ± 2,0 a 144,7 ± 8,9 mg GAE g-1) y el contenido de carotenoides (de 23,4 ± 0,2 a 51,5 ± 0,1 mg g-1 β-caroteno). Conclusiones: La presencia y los niveles de estos compuestos sugieren que las algas marinas diana pueden tener un alto potencial antioxidante. También la actividad antioxidante podría estar asociada con el área de ocurrencia de las especies en lugar de la orden o grupo taxonómico a la que pertenecen.

Microalgae are a promising source of raw material for biodiesel production. This review discusses the latest developments related to the application of microalgae biomass for biodiesel production. Characterization of fatty acid of microalgae and comparisons with other sources of raw materials and processes are presented. Furthermore, technological perspectives and approaches for growing microalgae in photobioreactors, microalgal oil extraction techniques, and procedures for synthesizing biodiesel are reviewed.