🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

Qualitative and quantitative composition of protective phenolic compounds in aqueous and aqueous-ethanol extract of brown algae of the genus Cystoseira

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Herbal medicines are used in medical practice to treat a wide range of diseases. Marine organisms, especially brown algae, have attracted great interest worldwide due to their potential use in various fields of medicine. Algae are considered to be a rich storehouse of bioactive compounds such as sulfated polysaccharides, carotenoids, phytosterols, phycobiliproteins, phloroglucin, etc. The presence of polysaccharides such as alginate, laminarin and sulfated fucoidan, etc., makes them more significant compared to other algae. Recently, there has been an increasing trend among researchers to use algae as a source of natural antioxidants.

The aim of the study was to evaluate the qualitative and quantitative composition of phenolic compounds in the aqueous and aqueous-ethanol extract of brown algae of the genus Cystoseira barbata, collected on the shelf of the eastern coast of Crimea in the summer, as well as to evaluate their antiradical properties.

Material and methods. To obtain an extract of phenolic compounds, a sample of frozen brown algae of the genus Cystoseira barbata, collected in July 2022 in the bays of the eastern coast of Crimea, was dried to a constant mass at a temperature of 100–105 0C. Phenolic compounds from a sample of dry raw materials were extracted by the method of digitization. Water and 70% ethyl alcohol were used as solvents. A qualitative and quantitative analysis of the extracts was performed, as well as an assessment of their antiradical properties.

Results. The presence of tannins was assumed in the obtained extracts by qualitative analysis. By the methods UV- and IR-spectroscopy have confirmed this assumption. It has been established that water extracts contain a higher amount of phenolic compounds, however, water-ethanol extracts have a higher antiradical activity. The resulting discrepancy can be explained by the presence in the alcohol extract of compounds belonging to the class of xanthines, which may also have antiradical properties. It is possible that the antioxidant effect of alcohol extracts have a synergistic effect, however, this assumption requires additional research.

Conclusion. Thus, our data open up broad prospects for further study of brown algae of the genus Cystoseira barbata, growing on the Black Sea coast, as a source of biologically active compounds of the phenolic and xanthine series. These groups of compounds are of interest to the pharmaceutical industry as protectors of slowing down the aging process, preventing age-related diseases, and having a protective effect on the ischemic zone.

About the authors

E. V. Khomutov

L.M. Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry; M. Gorky Donetsk National Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: khomutov.eugene@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5621-0304
SPIN-code: 8857-6050

Ph.D. (Chem.), Senior Research Scientist, Department of Radical Reactions Research, Head of the Central Research Laboratory

Russian Federation, 70 Rosa Luxemburg str., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283048; 16 Illyica ave., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283003

M. A. Vernidub

L.M. Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry

Email: mamerslikina@yandex.com
ORCID iD: 0009-0007-1645-1542
SPIN-code: 7993-3806

Junior Research Scientist, Department of Electrophilic Reactions Research

Russian Federation, 70 Rosa Luxemburg str., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283048

E. V. Khomutova

L.M. Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry

Email: ek.khomutova75@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8568-5288
SPIN-code: 4419-3115

Ph.D. (Biol.), Acting Director

Russian Federation, 70 Rosa Luxemburg str., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283048

L. S. Dmitriev

L.M. Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry

Email: leon19911991@yandex.com
ORCID iD: 0000-0001-9309-623X
SPIN-code: 5646-6749

Junior Research Scientist, Department of Radical Reactions Research

Russian Federation, 70 Rosa Luxemburg str., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283048

D. G. Tumanyan

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: davit.tumanyan@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-3294-7042

Applicant, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

V. M. Kotieva

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: kotieva.violetta@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1783-1073

Laboratory Assistant, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

M. A. Dodokhova

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation; L.M. Litvinenko Institute of Physical Organic and Coal Chemistry

Email: dodohova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3104-827X
SPIN-code: 7851-5329

Dr.Sc. (Med.), Associate Professor, Senior Research Scientist, Department of Radical Reactions Research, Professor of the Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 70 Rosa Luxemburg str., Donetsk People's Republic, Donetsk, 283048; 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

M. S. Alkhusein-Kulyaginova

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: rita.kuljaginva@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5123-5289
SPIN-code: 9789-8199

Ph.D. (Med), Assistant, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

M.M. Kh. Alasheva

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: dozhuevamilana@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1493-5881

Laboratory Assistant, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

M. A. Shchepetnova

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: maria.shchepetnova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-1844-4435

Laboratory Assistant, Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

I. M. Kotieva

Rostov State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: kotieva_im@rostgmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2796-9466
SPIN-code: 3478-5811

Dr.Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Pathological Physiology

Russian Federation, 29 Nakhichevansky lane, Rostov-on-Don, 344022

References

  1. Menshchikova E.B., Zenkov N.K. Modern approaches to the analysis of oxidative stress, or how to measure the immeasurable. Byulleten' VSNTS SO RAMN. 2016; 1(3-2): 174-180. (In Russ.).
  2. Zenkov N.K., Kozhin P.M., Chechushkov A.V. et al. Oxidative stress in aging. Uspekhi gerontologii. 2020; 33(1): 10-22. (In Russ.). doi: 10.34922/AE.2020.33.1.001.
  3. Bharadwaj K.K., Ahmad I., Pati S. et al. Potent Bioactive Compounds From Seaweed Waste to Combat Cancer Through Bioinformatics Investigation. Front Nutr. 2022; 9: 889276. doi: 10.3389/fnut.2022.889276.
  4. Lomartire S., Gonçalves A.M.M. An Overview of Potential Seaweed-Derived Bioactive Compounds for Pharmaceutical Applications. Mar. Drugs. 2022; 20(2): 141. doi: 10.3390/md20020141.
  5. Balboa E.M., Conde E., Moure A. et al. In vitro antioxidant properties of crude extracts and compounds from brown algae. Food Chem. 2013; 138(2-3): 1764-1785. doi: 10.1016/j.foodchem.2012.11.026.
  6. Alhusejn-Kuljaginova M.S., Dodohova M.A., Kotieva I.M. i dr. Izuchenie vzaimosvjazi struktury i toksichnosti olovoorganicheskih soedinenij, soderzhashhih fragment 2,6-di-tret-butilfenola. V sbornike: MedChem-Russia 2021. Materialy konferencii 5-j Rossijskoj konferencii po medicinskoj himii s mezhdunarodnym uchastiem. Volgograd. 2021. S. 281. [(In Russ.)].
  7. Bocharova O.A., Karpova R.V., Bocharov E.V. et al. Research of phytoadaptogens and the possibility of using phytocompositions. Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. 2020; 19(4): 35-44. (In Russ.). doi: 10.17650/1726-9784-2020-19-4-35-44.
  8. Kumar L.R.G., Paul P.T., Anas K.K. et al. Phlorotannins-bioactivity and extraction perspectives. J Appl Phycol. 2022;34(4):2173-2185. doi: 10.1007/s10811-022-02749-4.
  9. Nayaka D. Adaptation in Algae to Environmental Stress and Ecological Conditions. Springer, Singapore. 2017; doi: 10.1007/978-981-10-6744-0_4.
  10. Milchakova N.A. Brown algae of the Black Sea: systematic composition and distribution. Algology. 2002.: 12 (3): 324-337. (In Russ.); https://repository.marine-research.ru/handle/299011/9900.
  11. Shaikh J.R., Patil M.K. Qualitative tests for preliminary phytochemical screening: An overview. Int J Chem Stud 2020; 8(2): 603-608. doi: 10.22271/chemi.2020.v8.i2i.8834.
  12. Mueed A., Shibli S., Al-Quwaie D.A. et al. Extraction, characterization of polyphenols from certain medicinal plants and evaluation of their antioxidant, antitumor, antidiabetic, antimicrobial properties, and potential use in human nutrition. Front. Nutr. 2023; 10:1125106. doi: 10.3389/fnut.2023.1125106
  13. Denisenko T.A., Vishnikin A.B., Tsyganok L.P. Features of interaction of 18-molybdenum diphosphate and Folin-Chocalteu reagent with phenolic compounds. Analitika i kontrol'. 2015; 19(3): 242-251. (In Russ.). doi: 10.15826/analitika.2015.19.3.001.
  14. Kumara P., Sunil K., Kumar A.B. et al. Determination of DPPH Free Radical Scavenging Activity by RP-HPLC, Rapid Sensitive Method for the Screening of Berry Fruit Juice Freeze Dried Extract. Nat Prod Chem Res. 2018; 6: 341. doi: 10.4172/2329-6836.1000341.
  15. Koivikko R., Loponen J., Pihlaja K. et al. High-performance liquid chromatographic analysis of phlorotannins from the brown alga Fucus vesiculosus. Phytochem Anal. 2007; 18(4): 326-332. doi: 10.1002/pca.986
  16. Leyton A., Pezoa-Conte R., Barriga A. et al. Identification and efficient extraction method of phlorotannins from the brown seaweed Macrocystis pyrifera using an orthogonal experimental design. Algal Research-Biomass Biofuels and Bioproducts. 2016; 16: 201-208. doi: 10.1016/J.ALGAL.2016.03.019.
  17. Vijayan R., Chitra L., Penislusshiyan S. et al. Exploring bioactive fraction of Sargassum wightii: In vitro elucidation of angiotensin-I-converting enzyme inhibition and antioxidant potential. International Journal of Food Properties. 2018; 21(1): 674-684. doi: 10.1080/10942912.2018.1454465.
  18. Yip W.U.H., Joe L.S., Mustapha W.A.W. et al. Characterisation and Stability of Pigments Extracted from Sargassum binderi obtained from Semporna, Sabah. Sains Malaysiana. 2014; 43(9): 1345-1354.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».