Comparative studies of chemical composition of commercial and native edible macroalgae from Mar del Plata (Buenos Aires, Argentina): Mineral Content, lipids, and toxic metals

Abstract

Algae are considered a health food due to their high mineral, lipid, and secondary metabolite content. Their consumption is promoted in many countries. However, they can accumulate high concentrations of toxic metals. Consequently, it is crucial to conduct chemical studies to determine benefits and risk of consumption. The objective of this research was to assess the chemical composition of different macroalgae species collected at the Port of Mar del Plata and commercial. Mineral content was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. Polyphenol content was determined using the Folin-Ciocalteu method in methanol and aqueous extracts. Total lipids were estimated by gravimetric method. Mineral composition of local Ulva lactuca and Undaria pinnatifida exhibited notable variations despite being obtained from the same location and time. Main metals in U. lactuca were Ca, Fe, and Al, whereas in U. pinnatifida, Ca, Sr, and Fe predominated. U. pinnatifida showed higher accumulation of Cr, As, and Pb compared to U. lactuca. Analysis to commercial seaweed revealed lower toxic metal content except for Cd and Hg. Japanese sample exhibited elevated levels of As, Cd, and Pb, while the Chinese sample presented higher concentrations of Cr. The polyphenol extraction method had a significant influence on content. Methanolic extracts generally yielding higher concentrations compared to aqueous extracts. Lipid content was found to be comparatively low, ranging from 3.4 % to 4.3 % of dry weight, with U. lactuca exhibiting the highest concentrations. The results emphasise the substantial variability in mineral composition among seaweed species and the importance of these studies.Las macroalgas son reconocidas como un alimento saludable por su alto contenido de minerales, lípidos y metabolitos secundarios. Sin embargo, su capacidad de acumular altas concentraciones de metales tóxicos, como el As, Cd, Cr, Hg y Pb, entre otros, plantea la necesidad de realizar estudios químicos para determinar beneficios y riesgos de su consumo. El objetivo fue analizar y comparar la composición química de distintas muestras de macroalgas recolectadas en Mar del Plata, Argentina y de muestras comerciales de Undaria pinnatifida. Se determinó el contenido mineral mediante ICP-MS, los polifenoles totales por el método de Folin-Ciocalteu en extractos metanólicos y acuosos, y lípidos gravimétricamente. La composición mineral de muestras locales de Ulva lactuca y U. pinnatifida mostró diferencias. Los metales mayoritarios en U. lactuca fueron Ca, Fe y Al, mientras que en U. pinnatifida predominaron Ca, Fe y Sr. U. pinnatifida mostró una mayor acumulación de Cr, As y Pb. Las muestras comerciales exhibieron menor contenido de metales tóxicos, a excepción de Cd y Hg. La muestra de Undaria japonesa mostró niveles elevados de As, Cd y Pb, mientras que la muestra proveniente de China exhibió altas concentraciones de Cr. La eficiencia de extracción de polifenoles fue mayor con metanol. El contenido lipídico fue bajo (entre 3.4 y 4.3 % del peso seco) mostrando U. lactuca niveles más elevados. Los resultados destacan la variabilidad química entre especies de macroalgas y resaltan la importancia de realizar estos estudios para garantizar el consumo seguro y promover el aprovechamiento de este recurso.