Fouling resistance investigations of seaweed products

• Published in: Brazilian journal of biology Vol. 84; p. e263386
• Main Authors: Jasim, S. A., Jabr, H. S., Karim, Y. S., Supaeva, A., Kadhim, A. J., Jabbar, A. H., Yasin, G., Jalil, A. T., Mustafa, Y. F.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Instituto Internacional de Ecologia 2024
• Subjects: BIOLOGY; biofouling; antifoulants; ecologia química marinha; bioincrustação; secondary metabolites; anti-incrustantes; epibiosis; metabólitos secundários; marine chemical ecology; epibiose
• ISSN: 1519-6984; 1678-4375; 1678-4375
• DOI: 10.1590/1519-6984.263386

Abstract Any solid, unprotected, and undefended surface in the aquatic environment will be fouled. Fouling, on the other hand, can affect a wide range of species that can tolerate some epibiosis. Several others, on the other hand, aggressively keep the epibionts off their body surface (antifouling). Antifouling defenses are built into marine plants like seaweed and seagrass. They do have a distinctive surface structure with tightly packed needle-like peaks and antifouling coverings, which may hinder settling bacteria's ability to cling. Chemical antifouling resistance is most probably a biological reaction to epibiosis' ecological drawbacks, especially for organisms capable of performing photosynthesis. The goal of this study was to see how effective natural compounds derived from littoral seaweeds were in preventing fouling. The brown mussel, an important fouling organism, was evaluated in laboratory bioassays against fifty-one populations' crude organic extracts including fort-two macroalgae species. Antifouling activity, exhibited a distinct phylogenetic pattern, with red macroalgae having the largest share of active species, subsequently brown macroalgae. Antifouling action in green seaweeds has never been significant. Seven species showed some level of induced antifouling defense. Our findings appear to back up previous findings about secondary metabolite synthesis in seaweeds, indicating that in the hunt for novel antifoulants, researchers should concentrate their efforts on tropical red macroalgae. Resumo Qualquer superfície sólida, desprotegida e indefesa no ambiente aquático será contaminada. A incrustação, por outro lado, pode afetar uma ampla gama de espécies que podem tolerar alguma epibiose. Vários outros, por outro lado, mantêm agressivamente os epibiontes fora de sua superfície corporal (anti-incrustante). As defesas anti-incrustantes são construídas em plantas marinhas como algas marinhas e ervas marinhas. Elas têm uma estrutura de superfície distinta com picos semelhantes a agulhas bem compactadas e coberturas anti-incrustantes, o que pode dificultar a capacidade de fixação das bactérias. A resistência química anti-incrustante é provavelmente uma reação biológica às desvantagens ecológicas da epibiose, especialmente para organismos capazes de realizar fotossíntese. O objetivo deste estudo foi verificar a eficácia dos compostos naturais derivados de algas marinhas do litoral na prevenção da incrustação. O mexilhão-marrom, importante organismo incrustante, foi avaliado em bioensaios de laboratório contra extratos orgânicos brutos de 51 populações, incluindo duas espécies de macroalgas. A atividade anti-incrustante exibiu um padrão filogenético distinto, com macroalgas vermelhas tendo a maior participação de espécies ativas, posteriormente macroalgas marrons. A ação anti-incrustante em algas verdes nunca foi significativa. Sete espécies apresentaram algum nível de defesa anti-incrustante induzida. Nossas descobertas parecem corroborar descobertas anteriores sobre a síntese de metabólitos secundários em algas marinhas, indicando que, na busca por novos anti-incrustantes, os pesquisadores devem concentrar seus esforços em macroalgas vermelhas tropicais.