Analysis of indole compounds in selected species of algae

Algi, glony (łac. Algae, gr. Phykos) tą nazwą określamy plechowate, najczęściej samożywne organizmy żyjące w środowisku wodnym i miejscach wilgotnych. Występują we wszystkich strefach geograficznych, w wodach słodkich, słonych, chłodnych lub ciepłych. Były one jednymi z pierwszych organizmów zdolnych do fotosyntezy jakie pojawiły się na Ziemi. Najstarsze doniesienia odnośnie ich występowania sięgają 1,5 biliona lat temu. Według systematyki należą do królestwa jądrowych (Eukaryota) i podkrólestwa roślin (Phytobionta) jednak niektórzy przedstawiciele mogą należeć również do królestwa bezjądrowych (Prokaryota) czyli do gromady sinic (Cyanobacteria). Wśród alg można znaleźć zarówno organizmy jednokomórkowe, jaki wielokomórkowe o zróżnicowanej wielkości od kilku milimetrów (mikroalgi) do paru metrów (makroalgi). Mogą one mieć budowę beztkankową i tworzyć tzw. plechy. Jej fragmenty mogę przybierać kształt podobny do liścia, łodygi lub korzenia. Te części plechy pełnią określone funkcje np. część przypominająca korzenie jest odpowiedzialna za zakotwiczenie algi w dnie morskim lub przytwierdzenie jej do innej rośliny bądź też pancerza skorupiaków.Algi ze względu na to, że stanowią źródło wielu substancji takich jak: aminokwasy, białka, minerały, witaminy, polisacharydy, lipidy oraz poliaminy, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka, znalazły zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Są wykorzystywane m.in.: w kosmetologii, farmacji, przemyśle spożywczym, rolnictwie i ochronie środowiska.Celem pracy była analiza jakościowa oraz ilościowa niehalucynogennych związków indolowych w wybranych algach i produktach ogólnie dostępnych zwierających algi. Analizie poddano ekstrakty metanolowe z surowców. Do analizy związków indolowych wykorzystano metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Wykonana została również metodą HPLC analiza na obecność związków fenolowych.W wyniku przeprowadzonych analiz wykazano, że wszystkie badane surowce zawierały niehalucynogenne związki indolowe. Największą całkowitą zawartość związków indolowych stwierdzono w tabletkach zawierających Spiruline, jest to 38,91 mg/100 g s.m. Natomiast najmniejszą ilość związków indolowych zawierał ekstrakt z Fucus vesiculosus pozyskany ze stanu naturalnego (Morze Bałtyckie, Jastarnia) i jest to 4,5 mg/100 g s.m.Największą różnorodność związków indolowych stwierdzono w ekstrakcie z komercyjnego produktu Spirulina Energy Bar. W tym ekstrakcie oznaczono 5 związków indolowych: serotoninę, melatoninę, L-tryptofan, 5-hydroksy-L-tryptofan i 5-metylotryptamine.W każdym z badanych ekstraktów oznaczono L-tryptofan oraz serotoninę. Największą zawartość L-tryptofanu oraz serotoniny wykazano w ekstrakcie uzyskanym z tabletek zawierających Spirulinę i wynosiły one kolejno 0,4 mg/100 g s.m. i 38,31 mg/100 g s.m. W ekstrakcie z Fucus vesiculosus firmy Flos oznaczono znaczne ilości 5 hydroksy-L tryptofanu tj. 6,95 mg/100 g s.m. Fakt ten zasługuje na uwagę, ponieważ ten aminokwas jest prekursorem związków biologicznie aktywnych takich jak melatonina czy serotonina.Najrzadziej występującym związkiem indolowym w ekstraktach była 5 metylotryptamina. Jej istotną ilość wykryto tylko w Spirulina Energy Bar. W żadnym z badanych surowców nie zanotowano obecności tryptaminy, 5-metoksytryptaminy, indolilo-3-acetonitrylu oraz kwasu indolilo 3-octowego.W badanym materiale przed jak i po hydrolizie nie stwierdzono obecności kwasów fenolowych (analiza metodą HPLC).Algae (lat. Algae, gr. Phykos) is the name of thallus organisms, mostly autotrophic which live in the aquatic environment and humid places. They occur in all geographical areas, in fresh, salt, cold or warm waters. They were one of the first organisms able to photosythesize that appeared on Earth. The earliest reports regarding their presence date back to 1.5 billion years ago. According to the taxonomy they belong to the empire of nuclear (Eukaryota) and kingdom plants (Phytobionta) but some representatives may also belong to the empire of non-nucleic (Prokaryotes) to phylum of blue-green algae (Cyanobacteria). Among the algae there can be found both unicellular and multicellular organisms of various sizes from a few millimeters (microalgae) to a few meters (macroalgae). They have no tissues in their construction and that form is so-called a thallus. The fragments of thallus can adopt a shape similar to a leaf, stem or root. Those parts of the thallus perform certain functions such as part-like roots is responsible for the anchoring of algae on the seabed or by fitting it to another plant or the carapace of crustaceans.Algae, due to the fact that they are the source of many substances such as amino acids, proteins, minerals, vitamins, polysaccharides, lipids, and polyamines, which are necessary for proper functioning of the human body have been applied in various industries. They are used among others in cosmetology, pharmacy, food industry, agriculture and environmental protection.The objective of the study was the qualitative and quantitative analyze of the selected no hallucinogenic indole compounds in selected algae and generally available food products that contain algae. We analyzed the methanol extracts of materials. The method of high performance liquid chromatography (HPLC) was used for the analysis of indole compounds. Was also analyzed the presence of phenolic compounds by HPLC.The analyzes have shown that all tested materials contained no hallucinogenic indole compounds. The highest total content of the indole compounds was found in extract from Spiruline tablets and that was 38.91 mg/100 g d.w. In contrast, the smallest amount of indole compounds contained the extract from Fucus vesiculosus harvested from its natural state (Baltic Sea, Jastarnia), and it was 4.5 mg/100 g d.w.The largest diversity of indole compounds was found in the extract from Spirulina Energy Bar. In this extract was determined 5 indole compounds: serotonin, melatonin, L-tryptophan, 5-hydroxy-L-tryptophan and 5-methyltryptamine.L-tryptophan and serotonin was detected in each of the extracts. The highest content of L-tryptophan and serotonin were determined in the extract obtained from Spiruline tablets and they were successively 0.4 mg/100 g d.w. and 38.31 mg/100 g d.w.The extract from Fucus vesiculosus determined by Flos company contain significant amount of 5-hydroxy-L-tryptophan and it was 6.95 mg/100 g d.w. This fact deserves attention, because this amino acid is a precursor of biologically active compounds such as melatonin and serotonin.The least frequently occurring indole compound in the extracts was 5 methyltryptamine. Its significant amount was detected only in Spirulina Energy Bar. In all tested materials no presence of tryptamine, 5 methoxytryptamine, indolyl- 3-acetonitrile and indole-3-acetic acid was observed.There were no findings of the phenolic acids analyzed by HPLC in tested materials both, before and after hydrolysis