Analysis of antioxidant capacity and bioactive compounds in marine macroalgal and lichenic extracts using different solvents and evaluation methods

Natural extracts of macroalgae are widely recognized for their antioxidant properties. In this work, the antioxidant capacity of various aqueous and hydroalcoholic extracts obtained from red and green marine algae and from one marine lichen collected from different sites in southern Spain (intertidal and estuarine waters) was evaluated by different methods: ABTS free radical scavenging assay, DPPH assay, and β-carotene bleaching method (BBM). Contents of total lipids, total carbohydrates, and UV photoprotectors with antioxidant capacity, such as mycosporine-like amino acids and phenolic compounds, were determined. Among the extraction solvents, the highest extraction yield was observed in H2O and 20% MeOH (v/v). The highest antioxidant activity was found in the extracts of the red macroalgae Hydropuntia cornea, Gracilariopsis longissima, Halopithys incurva, and Porphyra umbilicalis, whereas the lowest activity was detected in the green macroalga Ulva rotundata. In general, the antioxidant activity was higher using DPPH than BBM and ABTS. Even so, the ABTS assay is an easy and quick test that provides a comprehensive view of the entire extract in both the lipophilic medium and hydrophilic medium. The antioxidant activity was related to the composition of bioactive compounds and synergistic action is not discarded. The biotechnological use of macroalgal extracts with high antioxidant capacity is discussed. Los extractos naturales de las macroalgas son ampliamente reconocidos por sus propiedades antioxidantes. En este trabajo la capacidad antioxidante de diversos extractos acuosos e hidroalcoholicos obtenidos de algas marinas (rojas y verdes) y de un liquen marino, recolectados en diferentes puntos del sur de Espana (aguas intermareales y estuarinas), fue evaluada mediante diferentes metodos: metodo ABTS, ensayo DPPH y metodo de decoloracion del β-caroteno (BBM). Se determino el contenido de lipidos totales, carbohidratos totales y fotoprotectores de radiacion UV con capacidad antioxidante como los aminoacidos de tipo micosporina y compuestos fenolicos. Entre los solventes de extraccion, el mayor rendimiento de extraccion se observo en los solventes H2O y MeOH 20% (v/v). La mayor actividad antioxidante se encontro en los extractos de las macroalgas rojas Hydropuntia cornea, Gracilariopsis longissima, Halopithys incurva y Porphyra umbilicalis, mientras que la actividad mas baja se detecto en los de la macroalga verde Ulva rotundata. En general, la actividad antioxidante fue mayor usando el ensayo DPPH que el metodo ABTS y el BBM. Aun asi, se propone el metodo ABTS como una prueba sencilla y rapida que proporciona una vision completa del extracto en su conjunto, ya que mediante esta metodologia se evaluan los componentes que se encuentran tanto en el medio lipofilico como el medio hidrofilico. La actividad antioxidante se relaciono con la composicion de compuestos bioactivos sin descartar la accion sinergica entre sus compuestos. Se discute el uso biotecnologico de los extractos de macroalgas con alta capacidad antioxidante.