Bioactivity as an options value of sea cucumbers in the Egyptian Red Sea

Abstract: The utility of a species can be divided into its direct, indirect, and options values. In the marine environment, direct consumptive values predominate and often lead to overexploitation at the expense of significant options values derived through bioprospecting for natural products. We surveyed the waters of the Egyptian Red Sea coast (Gulf of Aqaba [north] and the Red Sea [south]) for species of sea cucumbers and analyzed extracts from species for a range of bioactivities with potential biomedical applications. All habitat types were surveyed within these regions. We found 22 species of sea cucumber of which two, Holothuria fuscogilva and Holothuria flavomaculata, were recorded in Egypt for the first time. Although none of the species identified were unique to the Gulf of Aqaba, 10 species were only found in the Red Sea sector. Bioassay results showed that although no species had antibacterial activity, most extracts exhibited activity against Candida and Leishmania but were most active against a LoVo mammalian carcinoma cell line. Our most significant finding was the intraspecific variation in bioactivity in individuals collected from different habitat types and sectors of the coast. This variation may reflect the effect of environment on secondary metabolite production or may indicate significant genetic diversity between populations within a species. Our results indicate a potentially significant options value to sea cucumbers through bioprospecting. Given the importance of economic development in countries such as Egypt and the perceived low conservation value of invertebrates such as sea cucumbers, the linking of these factors to conservation is vital for the maintenance and sustainable exploitation of these animals. Resumen: La utilidad de una especie se puede dividir en sus valores directos, indirectos y de opción. En el ambiente marino, predominan los valores de consumo directo y a menudo llevan a la sobrexplotación a expensas de valores de opción significativos derivados de la bioprospección de productos naturales. Muestreamos las aguas de la costa del Mar Rojo Egipcio (Golfo de Aqaba [norte] y el Mar Rojo [sur]) para buscar especies de pepinos de mar y analizamos los extractos de especies para una variedad de bioactividades con aplicaciones potenciales en biomedicina. Muestreamos todos los tipos de hábitat en esas regiones. Encontramos 22 especies de pepinos de mar, dos de las cuales (Holothuria fuscogilva y Holothuria flavomaculata) fueron registradas por primera vez en Egipto. Aunque ninguna de las especies identificadas fueron únicas para el Golfo de Aqaba, 10 especies solo fueron encontradas en el sector del Mar Rojo. Los resultados de bioensayos mostraron que aunque ninguna especie tuvo actividad antibacterial, la mayoría de los extractos mostraron actividad contra Candida y Leishmania pero fueron más activas contra un carcinoma LoVo en células de mamífero. Nuestro hallazgo más significativo fue la variación intraespecífica en la bioactividad en individuos colectados en diferentes tipos de hábitat y sectores de la costa. Esta variación puede reflejar el efecto del ambiente sobre la producción de metabolitos secundarios o pueden indicar diversidad genética significativa entre poblaciones dentro de una especie. Nuestros resultados indican un potencial valor de opción para los pepinos de mar a través de la bioprospección. Dada la importancia del desarrollo económico en países como Egipto y la percepción de un bajo valor de conservación de invertebrados como los pepinos de mar, la conjunción de estos factores a la conservación es vital para el mantenimiento y la explotación sustentable de estos animales