CC BY
17УДК 574.5:543.544:543.51
ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА ЛИПИДНЫХ ПИГМЕНТОВ БЕЛОМОРСКОЙ ВОДОРОСЛИ ЭАССНАЙША ШЯША МЕТОДАМИ ТСХ И МАЛДИ-МС
DOI: 10.36946/0869-7922-2020-5-50-56
К.А. Краснов1, А.С. Гладчук1,3, М.Л. Александрова1, О.А. Кельциева2,1, М.А. Зайцева1, М.В. Мельникова1, В.Л. Рейнюк1, Е.П. Подольская1,2
ФГБУН «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», 192019, г. Санкт- Петербург, Российская Федерация 2Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, 190103, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация 3Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Изучен качественный состав важнейших биологически активных липидных веществ - ка-ротиноидов и производных хлорофилла беломорской водоросли ламинарии сахаристой (Saccharina latissima). Экстракт липидов разделяли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) и исследовали методом матрично-ассоциированной лазерной десорбции-ионизации с масс-спектрометрическим анализом (МАЛДИ-МС). В составе экстракта были обнаружены фукоксантин, фукоксантинол, феофитин а, феофорбид а, а также другие каротиноиды и хлоро-филлы, в том числе не описанные в литературе. Полученные результаты, существенно расширяющие сведения о составе пигментов S. latissima, могут быть использованы для стандартизации сырья и препаратов на основе данной водоросли.
Ключевые слова: бурые водоросли, S. Latissimi, липиды, пигменты, каротиноиды, хлорофиллы, тонкослойная хроматография, МАЛДИ-МС.
Цит: К.А. Краснов, А.С. Гладчук, М.Л. Александрова, О.А. Кельциева, М.А. Зайцева, М.В. Мельникова, В.Л. Рейнюк, Е.П. Подольская. Изучение состава липидных пигментов беломорской водоросли Saccharina latissima методами ТСХ и МАЛДИ-МС. Токсикологический вестник. 2020; 5:50-56
Введение. Ламинария сахаристая (Sаcchаrinа latissima) является одним из важнейших представителей промысловых бурых водорослей арктического побережья России. Значительные запасы ламинарии, сосредоточенные в районах Белого и Баренцевого морей, служат источником ценных веществ, таких как маннит, альгино-вые кислоты, фукоидан, широко используемых
в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности [1,2]. Помимо этого, в последние годы особое внимание уделяется липидным компонентам бурых водорослей, которые широко используются в диетологической практике в составе пищевых добавок и нутрицевтиков. а также рассматриваются в качестве перспективных фармакологических средств [3,4].
Краснов Константин Андреевич (Krasnov Konstantin Andreevich), кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории медицинских проблем химической безопасности ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Гладчук Алексей Сергеевич (Gladchuk Aleksey Sergeevich), младший научный сотрудник лаборатории химической и токсикологической диагностики химико-аналитического отдела ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства»; аспирант Cанкт-Петербургского государственного университета, г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Александрова Марина Леонидовна (Alexandrova Marina Leonidovna), кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химической и токсикологической диагностики химико-аналитического отдела ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Кельциева Ольга Александровна (Keltsieva Olga Alexandrovna), научный сотрудник лаборатории биомедицинской масс-спектрометрии Института аналитического приборостроения Российской академии наук; научный сотрудник лаборатории химической и токсикологической диагностики химико-аналитического отдела ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected]; Зайцева Мария Анатольевна (Zaytseva Maria Anatolevna), кандидат медицинских наук, заведующий лаборатории лекарственной токсикологии ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Мельникова Маргарита Викторовна (Melnikova Margarita Viktorovna), младший научный сотрудник лаборатории лекарственной токсикологии ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Рейнюк Владимир Леонидович (Reynyuk Vladimir Leonidovich), доктор медицинских наук, доцент, заместитель директора по научной работе ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства», г. Cанкт- Петербург, [email protected];
Подольская Екатерина Петровна (Podolskaya Ekaterina Petrovna), кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории химической и токсикологической диагностики химико-аналитического отдела ФГБУH «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства»; ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинской масс-спектрометрии Института аналитического приборостроения Российской академии наук, г. Cанкт-Петербург, [email protected].
Литературные данные позволяют заключить, что к числу наиболее важных биологически активных компонентов бурых водорослей относятся липидные пигменты - каротиноиды и хлоро-филлы. Так, фукоксантин, основной каротиноид S. latissima, обладает выраженным антиоксидант-ным и антимутагенным действием [5], а также онкопротекторными, цитостатическими [6], антидиабетическими [7], гиполипидемическими [8] и многими другими ценными биологическими свойствами. Не меньший интерес представляют и содержащиеся в составе ламинарии производные порфирина (хлорофиллы), представители которых известны как активные антиоксидан-ты и иммуномодуляторы [3], антиаллергические средства [9]. Описаны также противовоспалительные, антимикробные и противовирусные эффекты экстрактов ламинарии, которые связывают с действием порфириновых соединений или их комплексов [10-13].
В литературе существуют более или менее подробные исследования пигментного состава отдельных видов ламинарии, например, S. japonica [10], однако в случае беломорской S. latissima сведения носят крайне ограниченный характер. При описании состава пигментов водоросли S. latis-sima авторы приводят данные о суммарном содержании каротиноидов (из которых главным считается фукоксантин), и аналогично указывают содержание хлорофиллов в виде суммы, без идентификации отдельных представителей этих классов [1, 2, 14]. Вместе с тем очевидно, что биологическая активность липидных экстрактов ламинарии, содержащих значительное количество разнообразных представителей каротинои-дов и хлорофиллов, должна существенным образом зависеть от их качественного состава, и этот факт нельзя не учитывать при разработке биологически активных средств на основе S. latissima. Также, оценка качественного и количественного состава пигментов может играть важную роль при стандартизации как сырья S. latissima, так и препаратов на ее основе, являясь удобным маркером подлинности и качества бурой водоросли.
Цель работы. Иисследование качественного состава важнейших пигментов - каротиноидов и производных хлорофилла в липидных экстрактах беломорской бурой водоросли S. latissima.
Материалы и методы исследования.
Получение экстракта из водоросли Saccharina latissima. Образец замороженных водорослей Saccharina latissima массой 1 г измельчали до размеров частиц 1-2 мм. К нарезанному образцу таллома добавляли 5 мл этанола и инкубировали в закрытой виале при 20°С в течение 24 ч при постоянном перемешивании (60 об/мин). Затем образцы центрифугировали (12045 g, 5 мин), су-пернатант (1 мл) переносили в новые полипропи-
леновые пробирки объёмом 1.5 мл и использовали для проведения ТСХ анализа.
Процедура ТСХ анализа. В качестве элюентов при проведении ТСХ анализа были использованы следующие растворы: Э-1 (хлороформ-гексан (1:1)), Э-2 (хлороформ), Э-3 (хлороформ-ацетон (5:1)), Э-4 (ацетон). На хроматографической пластине Sorbfil размечали карандашом линию старта шириной 10 см на высоте 1 см от нижнего края, на которую, затем, наносили под струей горячего воздуха лабораторного фена 100 мкл экстракта из водоросли Saccharina latissima с помощью градуированного капилляра. Хроматографиче-скую пластину с нанесенной полосой экстракта помещали в вертикальную хроматографическую камеру, содержащую элюент Э-1, и элюировали восходящим способом до прохождения фронтом растворителя 6 см. После чего вынимали пластину из камеры, высушивали ее на воздухе и переносили в камеру со следующим элюентом. Процедуру элюирования последовательно осуществляли для каждого элюента из набора Э-1 - Э-4. Пробег фронта растворителя в хромато-графической камере для каждого элюента составлял: Э-1 - 6 см, Э-2 - 5 см, Э-3 - 4 см, Э-4 - 3 см. После прохождения элюирования в камере с элюентом Э-4 хроматографическую пластину высушивали на воздухе, фиксировали хромато-грамму с помощью фотографии. Всего было выявлено 10 окрашенных полос, для которых проводились дальнейшие процедуры.
Экстракция соединений с сорбента. Области хроматографической пластины, соответствующие окрашенным полосам, вырезали ножницами, и с каждой с помощью шпателя сорбент отделяли от алюминиевой подложки и переносили в полипропиленовую пробирку объемом 1.5 мл. К стационарной фазе добавляли 200 мкл изопропи-лового спирта и выдерживали 1 ч при комнатной температуре при постоянном перемешивании, после чего центрифугировали в течение 3 мин при 12045 g. Полученный супернатант (100 мкл) переносили в новые полипропиленовые пробирки и анализировали методом МАЛДИ-МС.
Масс-спектрометрический анализ методом МАЛДИ-МС. Навеску матрицы (а-Циано-4-ги-дроксикоричная кислота, СНСА) массой 20 мг помещали в микропробирку объёмом 1.5 мл, добавляли 900 мкл 100% ацетонитрила, 1 мкл 99% ТФУ и 99 мкл дистиллированной воды и перемешивали до полного растворения твердой фазы. На лунку стальной полированной мишени (MTP 384 polished steel, Bruker Daltonics, Германия) наносили 0.5 мкл анализируемого раствора, добавляли 0.5 мкл раствора матрицы и высушивали при комнатной температуре.
Масс-спектрометрический анализ осуществляли с помощью масс-спектрометра UltrafleXtreme
(Bruker Daltonics, Германия) в режиме «рефлек-трон» с детектированием положительных ионов. Спектры регистрировали в диапазоне m/z 500 - 1000 при значениях напряжений 1 и 2 на источнике равных 20.0 и 17.9 кВ соответственно. Напряжения на линзах, отражателе и детекторе отражателя составляли 7.0, 21.1 и 2.422 кВ соответственно. Число облучений при регистрации одного спектра составляло 15000, частота выстрелов - 2000 Гц. Временная задержка PIE -120 нс. Регистрацию и интерпретацию спектров осуществляли с использованием программного обеспечения Flex Control и Flex Analysis. Для калибровки масс-спектрометра использовали калибровочную смесь Peptide Calibration Standard II (Bruker Daltonics).
Результаты и обсуждение. Исследование основных пигментов в составе экстракта S. latissima было проведено методом МАЛДИ-МС после
хроматографического разделения в тонком слое (ТСХ). Выбор метода ТСХ был связан с его простотой, а также с тем, что он позволяет провести исследование как высоко гидрофобных, так и гидрофильных соединений в рамках одного анализа. Процедура ТСХ (см. «Материалы и методы исследования») включала последовательное элю-ирование 4-мя растворителями разной полярности - от малополярной смеси (хлороформ - гек-сан) до относительно полярного растворителя (ацетона). Использование такого набора элюен-тов позволило разделить пигменты latissima на ТСХ пластине на 10 окрашенных хроматогра-фических зон (рис. 1). Пигменты из каждой зоны были экстрагированы и проанализированы методом МАЛДИ-МС.
На основании масс-спектрометрических данных высокого разрешения было установлено, что в хроматографических зонах 1-8, окрашен-
2
3
í :
щ иЛ ä
s:
7.I&
i:
т
л.
i:
tria. 1 Г .. i
щ Г, 1 1 JI iL . i Hl iL
в L. . i Li ill. 1.. -Ж J
за f 4
UE BU IK НИ FID "pi
ы ЩЛ Uli LI f
H1J W ULI Ihtj - Т гтц^
la вп пг мо на •и
Рис. 1. ТСХ хроматограмма экстракта из Б. 1аи$з1та (слева); масс-спектры, полученные для соответствующих окрашенных зон ТСХ пластины (справа).
Таблица 1
Идентификация хлорофиллов водоросли Saccharins latissima по данным тандемной
масс-спектрометрии
№ Название Брутто-формула m/z экспериментальное m/z расчетное Основные фрагментные ионы, m/z Предположительная структура фрагментных ионов
1 Пирофеофорбид а C33H34N4O3 535.3 535.3 517.3 507.3 491.2 462.3 [М-Н2О]+ [М-СО]+ [М-СО2]+ [М-Н02СС2Н4Г
2 Толипорфирин Д, 7-деглюкозил, 7-гидрокси, 2В-Ас C32H34N4O7 587.3 587.3 559.2 542.2 527.2 [М-С0]+ [М-С0, -0Н]+ [М-СН3С02Н]+
3 Феофорбид а C35H36N4O5 593.3 593.3 565.4 561.3 533.4 [М-СО] [М-СН3ОН] [М-НСО32СН3]
4 Феофорбид б C35H34N4O6 607.2 607.3 589.3 575.2 547.2 495.2 [М-Н2О]+ [М-СН3ОН]+ [М-НСО2СН3]+ [М-Н02СС3Н4=С2Н3]+
5 Феофорбид а, 10-гидрокси C35H36N4O6 609.3 609.3 591.3 577.2 549.3 [М-Н2О]+ [М-СН3ОН]+ [М-НСО2СН3]+
6 Аналог феофитина - 817.3 - 773.0 539.2 [М-С02]+ [М-С20Н38] +
7 Аналог феофитина - 839.5 - 795.1 561.2 [М-С02]+ [М-С20Н38] +
8 Феофитин а С55Н 74N405 871.6 871.6 839.6 811.5 593.3 533.3 [М-СН3ОН]+ [М-НСО2СН3]+ [М-С^Г [М^^С^Г
9 Гидрокси феофитин а С55Н 74N406 887.6 887.6 855.6 827.5 609.3 549.2 [М-СН3ОН]+ [М-НСО2СН3]+ [М-С20Н38] + [М^^С^Г
10 Гомо-131-А-окса-132-гидрокси хлорофилл а C55H72MgN4O7 925.5 925.5 866.5 647.2 [М-СН3О2С]+
11 Аналог феофитина - 939.6 - 881.6 661.1 [М-С00СН2]+ или [М-0СН2С22Н4]+ [М-С20Н38] +
ных в зеленый или сине-зеленый цвет, присутствуют порфириновые соединения (производные хлорофилла). Для каждого индивидуального иона были получены фрагментные масс-спектры (табл. 1) и проведена идентификация с помощью баз данных СИаршап&Иа11, РиЬСИеш, КБОО и СИБВ1, а также сопоставления с данными литературы по порфириновым соединениям в составе водорослей [15,16].
Порядок удерживания веществ на ТСХ напрямую связан с их гидрофильно-гидрофобными свойствами, которые для различных производных порфирина значительно различаются. Так, наиболее гидрофобный из порфиринов - феофи-тин а обнаруживается в зоне №1 (К! 0.98 в системе Э-1), а его менее гидрофобный аналог, фео-форбид а, - в зоне №7 (К! 0.25 в системе Э-3). С помощью масс-спектрометрических баз данных удалось достоверно идентифицировать 8 соединений, а всего в смеси было зарегистрировано 11 производных хлорофилла, 6 из которых являются эфирами фитола (для которых в масс-спектрах характерен распад с отщеплением фитильного радикала с массой 278), а остальные 5 - порфи-ринами, не содержащими фитильного остатка. Интересно отметить, что в составе экстракта 5. latissima были обнаружены не описанные в литературе производные с молекулярными массами 816.3, 838.5 и 938.6, о порфириновой структуре которых свидетельствует характерный масс-спек-трометрический распад (табл. 1).
Пигменты другой группы, каротиноиды, обнаруживаются на ТСХ в относительно узком ин-
!аЬ
R-Hdb4hK0ttiHTit<ai. R 4L4H1I. IT-I <£■ РФШ-ШН
Рис. 2. Структуры идентифицированных каротиноидов в составе Б. Шэ^та
тервале пробега (К! 0.55-0.65 в системе Э-3). Эти вещества образуют 2 интенсивно окрашенные в оранжевый цвет зоны (9 и 10, рис. 1), в составе которых были идентифицированы фукоксантин, фукоксантинол и неоксантин-3-он (рис. 2).
Масс-спектрометрические и хроматографиче-ские характеристики фукоксантина и фукоксан-тинола соответствуют стандартным образцам и данным литературы [17]. Также на ТСХ было обнаружено небольшое количество бета-каротина, идентифицированного путем сравнения со стандартом. Кроме того, в смеси присутствует ряд других веществ с характерными для кароти-ноидов масс-спектрами, однако сведений о таких производных в литературе найти не удалось. В таблице 2 приведены масс-спектрометрические
Таблица 2
Идентификация каротиноидов водоросли БассЬаппа ¡аивэта по данным тандемной
масс-спектрометрии
№ Название Брутто-формула m/z экспериментальное m/z расчетное Основные фрагментные ионы, m/z Предположительная структура отщепляемых фрагментов
1 Каротиноид C H O 40 52 3 581.4 581.4 121.1, 221.1, 489.4, 563.3 Н20, С3Н8О3
2 Неоксантин-3-он C H O 40 54 4 599.4 599.4 221.2, 507.4, 581.4 Н20, С3Н8О3
3 Фукоксантинол C H O 40 56 5 617.4 617.4 121.1, 221.2, 531.4, 563.3 599.3 Н2О, 2Н2О, 3Н2О,
4 Каротиноид C H O 42 54 4 623.4 623.4 109.1, 221.1, 531.4, 563.4 587.3, 605.4 Н2О, 2Н2О, СО2Н, С3Н8О3
5 Каротиноид C H O 40 60 6 637.4 637.4 109.0, 121.1, 221.1, 577.3, 585.4, 619.4 Н2О, СОСН3, С2Н4О2
Таблица 2 (продолжение) Идентификация каротиноидов водоросли Saccharina latissima по данным тандемной
масс-спектрометрии
№ Название Брутто-формула m/z экспериментальное m/z расчетное Основные фрагментные ионы, m/z Предположительная структура отщепляемых фрагментов
6 Каротиноид C H O 40 48 7 641.4 641.3 149.1, 221.2, 549.4, 605.4, 623.4 Н2О, 2Н2О, CзН8Оз
7 Каротиноид C H O 42 62 5 647.5 647.4 147, 347, 495, 551, 599, 611, 629 Н2О, 2Н2О
8 Фукоксантин C H O 42 58 6 659.5 659.4 109.0, 221.2, 567.5, 581.4, 599.5, 623.5, 641.4 Н2О, OTCH3, C^^, C2Н4Оз, CзН8Оз
9 Каротиноид C H O 43 58 8 703.5 703.4 109.1, 221.1, 299.2, 567.3, 647.5, 660.2 Н3О, ООО^
характеристики таких гипотетических каротиноидов 5. lаtissimа, идентификацию которых, возможно, удастся провести в ходе дальнейших исследований.
Заключение. Таким образом, метод ТСХ в сочетании с МАЛДИ-МС является удобным и информативным подходом для оценки качественного состава пигментов & latissima, и может служить для стандартизации водорослевого сырья и ли-пидных извлечений, предназначенных для изготовления БАД и фармацевтических средств.
Полученные данные о биологически активных пигментах latissima, в том числе свидетельства о наличии в ее составе новых каротиноидов и производных порфирина, представляют несомненный интерес для дальнейших исследований.
Благодарности. Авторы выражают благодарность ресурсному центру «Развитие молекулярных и клеточных технологий» Научного парка СПбГУ за возможность выполнения масс-спек-трометрического анализа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Боголицин К. Г., Каплицын П. А., Ульяновский Н. В., Пронина О. А. Комплексное исследование химического состава бурых водорослей Белого моря. Химия растительного сырья. 2012; 4: 153-160.
2. Боголицин К. Г., Каплицын П. А. Перспективы использования сверхкритической флюидной экстракции для получения биологически активных веществ из бурых водорослей арктических морей. В кн.: Материалы Всероссийской школы - конференции молодых учёных «Сверхкритические флюидные технологии в решении экологических проблем. Экстракция растительного сырья». Архангельск, 25 - 28 июня 2012: 79-86.
3. Stengel D.B., Connan S., Popper Z.A. Algal chemodlverslty and bioactivity: sources of natural variability and implications for commercial application. Biotechnol Adv. 2011; 29(5): 483-501.
4. Vadalà M., Palmieri B. From algae to "functional foods". Clin Ter. 2015; 166(4):
e281-300 (In Italian).
5. Gammone MA., Riccioni G., D'Orazio N. Marine Carotenoids against Oxidative Stress: Effects on Human Health. Mar. Drugs. 2015; 13(10): 6226-6246.
6. Martin L.J. Fucoxanthin and Its Metabolite Fucoxanthinol in Cancer Prevention and Treatment. Mar. Drugs. 2015; 13(8): 4784-4798.
7. Maeda H. Nutraceutical effects of fucoxanthin for obesity and diabetes therapy: a review. J. Oleo Sci. 2015; 64(2): 125-32.
8. Abidov M., Ramazanov Z, Seifulla R., GrachevS. The effects of Xanthigen in the weight management of obese premenopausal women with non-alcoholic fatty liver disease and normal liver fat. Diabetes Obes Metab. 2010; 12(1): 72-81.
9. Fujiwara T., Nishida N., Nota J., Kitani
T., Aoishi K., Takahashi H., et.al. Efficacy of chlorophyll c2 for seasonal allergic rhinitis: single-center double-blind randomized
control trial. Eur Arch Otorhlnolaryngol. 2016; 273(12): 4289-4294.
10. Islam M.N., Ishita I.J., Jin S.E., Choi R.J, Lee C.M., Kim Y.S., et.al. Antiinflammatory activity of edible brown alga Saccharina japonica and its constituents pheophorbide a and pheophytin a in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophage cells. Food Chem Toxicol. 2013; 55: 541-548.
11. Лозовская М.Е. Эффективность использования ламинарии у подростков при комплексном лечении туберкулёза лёгких. Вопросы питания. 2005; 74(1): 40-43.
12. El-Nakeeb M.A., Jousef R.T. Antimicrobial activity of sodium cooper chlorophyllin. Pharmazie. 1974; 29: 48-50.
13. Kamei Y., Aoki M.A. Chlorophyll c2 analogue from the marine brown alga Eisenia bicyclis inactivates the infectious hematopoietic necrosis virus, a fish rhabdovirus. Arch. Virol. 2007; 152(5): 861-869.
14. Муравьева Е.А. Комплексная технология получения экстрактивных БАВ из бурых водорослей белого моря. Рыбпром. 2010; 3: 54-57.
15. Fu W., Magnusdôttir M., Brynjôlfson S., Palsson B.0., Paglia G. UPLC-UV-MS(E) analysis for quantification and identification of major carotenoid and chlorophyll species in algae. Anal Bioanal Chem. 2012; 404(10): 3145-3154.
16. Milenkovic S.M., Zvezdanovic J.B., Andelkovic T.D., Markovic D.Z. The identification of chlorophyll and its derivatives in the pigment mixtures: HPLC-chromatography, visible and mass spectroscopy studies. Advanced technologies. 2012; 1(1): 16-24.
17. Murador D.C., Salafia F., Zoccali M., Martins P.L.G., Ferreira A.G., Dugo P., et.al. Green Extraction Approaches for Carotenoids and Esters: Characterization of Native Composition from Orange Peel. Antioxidants (Basel). 2019; 8(12): E613.
REFERENCES:
1. Bogolicin K.G., Kaplicyn P.A., Ul'yanovsklj N.V., Pronlna O.A. Complex research of the White sea brown algae chemical composition. Chemistry of plant raw
materials. 2012; 4: 153-160 (in Russian). 2. Bogolicin K.G., Kaplicyn P.A. Perspectives of using supercritical fluid extraction for obtaining of biologically active
substances from the Arctic seas' brown algae. In: Proceedings of the National school-conference of young scientists "Supercritical fluid technologies in the
environmental management. Extraction of plant raw materials". Arkhangelsk, June 25-28, 2012: 79-86 (in Russian). 3. Stengel D.B., Connan S., Popper I.A.
Algal chemodiversity and bioactivity: sources of natural variability and implications for commercial application. Biotechnol Adv. 2011; 29(5): 483-501.
4. Vadala M., Palmieri B. From algae to "functional foods". Clin Ter. 2015; 166(4): e281-300 (in Italian).
5. Gammone M.A., Riccioni G., D'Orazio N. Marine Carotenoids against Oxidative Stress: Effects on Human Health. Mar. Drugs. 2015; 13(10): 6226-6246.
6. Martin L.J. Fucoxanthin and Its Metabolite Fucoxanthinol in Cancer Prevention and Treatment. Mar. Drugs. 2015; 13(8): 4784-4798.
7. Maeda H. Nutraceutical effects of fucoxanthin for obesity and diabetes therapy: a review. J. Oleo Sci. 2015; 64(2): 125-32.
8. Abidov M., RamazanovZ, Seifulla
R., Grachev S. The effects of Xanthlgen In the weight management of obese premenopausal women with non-alcoholic fatty liver disease and normal liver fat. Diabetes Obes Metab. 2010; 12(1): 72-81.
9. Fujiwara T., Nishida N., Nota J., Kitani T., Aoishi K., Takahashi H., et.al. Efficacy of chlorophyll c2 for seasonal allergic rhinitis: single-center double-blind randomized control trial. Eur Arch Otorhinolaryngol. 2016; 273(12): 4289-4294.
10. Islam M.N., Ishita I.J., Jin S.E., Choi R.J., Lee C.M., Kim Y.S., et.al. Antiinflammatory activity of edible brown alga Saccharina japonica and its constituents pheophorbide a and pheophytin a in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophage cells. Food Chem Toxicol. 2013; 55: 541-548.
11. Lozovskaia M.E. Effectiveness of using the biologically active additive to food from
Lamlnarla In adolescents during complex treatment of the pulmonary tuberculosis. Nutrition Issues. 2005; 74(1): 40-43 (In Russian).
12. El-Nakeeb M.A., Jousef R.T. Antimicrobial activity of sodium cooper chlorophyllin. Pharmazie. 1974; 29: 48-50.
13. Kamei Y., Aoki M.A. Chlorophyll c2 analogue from the marine brown alga Eisenia bicyclis inactivates the infectious hematopoietic necrosis virus, a fish rhabdovirus. Arch. Virol. 2007; 152(5): 861-869.
14. Murav'eva E.A. Complex technology for obtaining of extractive biologically active substances from the White Sea brown algae. Rybprom. 2010; 3: 54-57 (in Russian).
15. Fu W., Magnüsdöttir M., Brynjolfson S., Palsson B.0., Paglia G. UPLC-UV-MS(E)
analysis for quantification and Identification of major carotenoid and chlorophyll species in algae. Anal Bioanal Chem. 2012; 404(10): 3145-3154.
16. Milenkovic S.M., Zvezdanovic J.B., Andelkovic T.D., Markovic D.Z. The identification of chlorophyll and its derivatives in the pigment mixtures: HPLC-chromatography, visible and mass spectroscopy studies. Advanced technologies. 2012; 1(1): 16-24.
17. Murador D. C., Salafia F., Zoccali M., Martins P.L.G., Ferreira A.G., Dugo P., et.al. Green Extraction Approaches for Carotenoids and Esters: Characterization of Native Composition from Orange Peel. Antioxidants (Basel). 2019; 8(12): E613.
K.A. Krasnov1, A.S. Gladchuk13, M.L. Alexandrova1, O.A. Keltsieva21, M.A. Zaytseva1, M. V. Melnikova1,
V.L. Reinyuk1, E.P.Podolskaya1,2
STUDY OF THE LIPID PIGMENT COMPOSITION IN THE WHITE SEA ALGAE SACCHARINA
LATISSIMA USING TLC AND MALDI-MS
institute of Toxicology of the Federal Medical Biological Agency, 192019, Saint Petersburg, Russian Federation 2Institute of Analytical Instrumentation, Russian Academy of Sciences, 190103, Saint Petersburg, Russian Federation 3St. Petersburg State University, 199034, Saint Petersburg, Russian Federation
The qualitative composition of the most important biologically active lipid substances-carotenoids and chlorophyll derivatives of the White sea algae Saccharina latissima has been studied. The lipid extract was separated by thin-layer chromatography (TLC) and examined by matrix-associated laser desorption-ionization with mass-spectrometric analysis (MALDI-MS). The extract contained fucoxanthin, fucoxanthinol, pheophytin a, pheophorbide a, as well as other carotenoids and chlorophylls, including those not described in the literature. The results obtained, which significantly expand the information about the composition of S. latissima pigments, can be used to standardize raw materials and preparations based on these algae.
Keywords: brown algae, S. latissima, lipids, pigments, carotenoids, chlorophylls, thin-layer chromatography, MALDI-MS.
Quote: K.A. Krasnov, A.S. Gladchuk, M.L. Alexandrova, O.A. Keltsieva, M.A. Zaytseva, M. V. Melnikova, V.L. Reinyuk, E.P.Podolskaya. Study of the lipid pigment composition in the White sea algae Saccharina latissima using TLC and MALDI-MS. Toxicological Review. 2020; 5:50-56
Материал поступил в редакцию 13.04.2020 г.
