Estudio de los compuestos aromáticos volátiles de Enteromorpha prolifera durante la deriva de la marea verde en el Mar Amarillo
Las algas verdes Enteromorpha prolifera están ampliamente distribuidas por todo el mundo, algunas crecen en el agua de mar o en ríos de agua dulce, y otras crecen en la boca superior de bases adheridas, como rocas o playas de lodo en zonas intermareales. Actualmente se conocen más de 80 especies de Enteromorpha prolifera en todo el mundo, con aproximadamente 11 especies en China. Algunas algas verdes crecen rápidamente y se agrupan, provocando una marea verde. El estallido de la marea verde traerá consigo una serie de problemas medioambientales secundarios, como un gran número de algas flotando en la superficie del agua de mar, causando efectos de sombreado y provocando la degradación y muerte de la vegetación del fondo debido a la incapacidad de realizar la fotosíntesis; Las algas se acumulan en la orilla, se descomponen y emiten un olor nauseabundo, e incluso crían bacterias; Tras asentarse en el lecho marino, las algas pueden causar hipoxia y degradación de los sedimentos, cambiando las propiedades físicas y químicas del agua del fondo y de los sedimentos, causando así graves impactos en el entorno ecológico marino y en las funciones de servicio ecológico.
Desde 2007, se han producido catástrofes de marea verde a gran escala en el Mar Amarillo de China durante 14 años consecutivos, causando enormes pérdidas económicas e incluso amenazando la seguridad ecológica de las zonas costeras chinas. En la actualidad, investigadores nacionales y extranjeros han investigado en profundidad la exploración de la fuente, el mecanismo de brote, la trayectoria de deriva, la predicción y la alerta temprana de la marea verde del Mar Amarillo, y han logrado una serie de importantes resultados. La especie dominante causante del brote de marea verde en el Mar Amarillo, Ulva prolifera, es en realidad un alga económica. Según el "Compendio de Materia Médica" y el "Catálogo Dietético Sui'enju", tiene los efectos de enfriar la sangre, aliviar el calor, diuresis, reducir la flema, ablandar la dureza y reducir el colesterol. La investigación moderna se centra principalmente en los polisacáridos de Enteromorpha prolifera, que han demostrado tener actividades farmacológicas como la reducción de los lípidos sanguíneos, la antioxidación, la mejora de la inmunidad y la inhibición del cáncer de piel. Además, la Enteromorpha prolifera también tiene funciones como la esterilización y el lavado, el hilado de fibras, los materiales fonoabsorbentes y la restauración de ecosistemas marinos eutróficos. En los últimos años, la Enteromorpha prolifera se ha utilizado cada vez más en la industria alimentaria. En Japón y Corea del Sur, la Enteromorpha prolifera es un condimento de lujo que sólo se utiliza en la alta cocina y es caro. En China, la Enteromorpha prolifera se muele en polvo de algas, que puede añadirse a otros alimentos. En la actualidad, se ha industrializado la producción de gambas, fideos, roscas de masa frita y otros productos de Enteromorpha prolifera. La aplicación de Enteromorpha prolifera se atribuye principalmente a su aroma único. Por lo tanto, la comprensión de los compuestos y componentes volátiles del sabor en el cuerpo del alga de la marea verde es crucial para la utilización racional y el desarrollo de los recursos de la marea verde.
En la actualidad, la investigación sobre las algas de marea verde en China se centra comúnmente en su identificación de especies, historia vital, cultivo de tejidos, ecología experimental y otros aspectos. Ha habido algunos avances en el análisis de los componentes nutricionales de las algas de las mareas verdes, pero se concentran sobre todo en el análisis de los componentes de las algas de las mareas verdes en un lugar o zona marítima específicos. Existen pocos informes sobre los cambios en los componentes de las algas de marea verde durante todo el proceso de deriva, especialmente los cambios en los compuestos volátiles de sabor de las algas de marea verde durante todo el proceso de deriva. En este estudio se recogieron muestras de varias etapas de la deriva de la marea verde y se realizaron análisis de los compuestos volátiles del sabor. Combinados con umbrales de aroma, se examinaron y determinaron los principales componentes aromáticos de la especie dominante de marea verde, Enteromorpha prolifera, en diferentes regiones, lo que proporcionó una base para el desarrollo y la utilización de recursos de alimentos de Enteromorpha prolifera de marea verde.

En este estudio se utilizó HSSPME para extraer compuestos volátiles de sabor de algas flotantes de la marea verde en 8 zonas urbanas diferentes del Mar Amarillo. El análisis GC-MS mostró que los principales componentes del sabor y los contenidos de las algas marinas flotantes en estas 8 áreas no eran completamente iguales. Los compuestos alcohólicos suelen tener un olor suave y una fragancia vegetal, lo que tiene un efecto beneficioso sobre el olor general de las algas verdes. La región de Rudong tiene una variedad relativamente rica de sustancias alcohólicas de las algas de la marea verde; entre ellas, el 1-penten-3-ol y el heptanol tienen olores aromáticos, y el contenido de octadecanol en las algas de la marea verde de Sheyang es relativamente alto, lo que tiene una fragancia y contribuye significativamente al olor de las algas de la marea verde. En otras regiones, especialmente en la fase tardía de la deriva de la marea verde cerca de la costa de Shandong, el contenido y los tipos de sustancias alcohólicas disminuyen significativamente.
Entre todos los componentes volátiles detectados en las algas de las mareas verdes de Rudong, Dafeng y Rushan, las olefinas son las más abundantes, principalmente el 8-heptaceno, el limoneno, el estireno, etc.; Entre ellas, las algas de las mareas verdes de las regiones de Rudong y Dafeng contienen un alto contenido de 8-heptaceno, mientras que las algas de las mareas verdes de Rizhao, Qingdao y Haiyang no se detectaron. El 8-heptaceno es una sustancia aromática característica que comparten las grandes algas marinas y se ha detectado en el chucrut, las algas marinas y las algas rojas; Y el 8-heptaceno es un tipo de sustancia química sensora generada por reacciones enzimáticas. El 1-dodeceno está presente en las algas de marea verde de Sheyang, Lianyungang y Rushan, tiene un fuerte olor acre y afecta negativamente al sabor de las algas de marea verde.
Los compuestos cetónicos suelen tener un aroma floral y afrutado. Durante el proceso de deriva de las algas de la marea verde, el contenido y los tipos de sustancias cetónicas en las algas de la marea verde de diversas regiones disminuyen gradualmente. Excepto en las algas de la marea verde de Rushan, se ha detectado β - ionona: la β - ionona tiene un aroma parecido al pino y un aroma parecido al Roland púrpura cuando se diluye, y es un importante material sintético para la vitamina A, que favorece la producción del sabor aromático de las algas de la marea verde; Además, sustancias como la cetona aromática del té, la acetona aromática y la dihidro - β - cetona violeta tienen todas agradables aromas florales y afrutados, pero no se detectaron en la fase posterior de flotación de las algas de la marea verde.
Los compuestos aldehídicos están estrechamente relacionados con la formación de diversos estilos aromáticos específicos. Según la bibliografía, los compuestos aldehídicos tienen un umbral bajo y contribuyen significativamente al sabor de los productos. El contenido de aldehído de azafrán y citral cíclico es relativamente alto en las algas marinas verdes de Rudong, que tienen aromas amaderados, picantes y dulces. En los organismos vivos, muchos aldehídos proceden de los ácidos grasos, como el hexanal y el valeraldehído, que son productos de escisión oxidativa del ácido linoleico; los aldehídos grasos presentan sobre todo un fuerte sabor afrutado con un toque de aroma a pan. En la fase tardía de las algas flotantes de la marea verde, se detectó trans-2-heptenal, que tiene un olor estimulante y un efecto adverso en el sabor de las algas.
Entre todos los componentes volátiles detectados en las algas de la marea verde, los compuestos de éster tienen un alto contenido y una rica variedad. En general, los compuestos de éster tienen un aroma agradable, y el umbral de olor de los compuestos de éster suele ser bajo. Se especula que los compuestos de éster contribuyen en gran medida al olor general de las algas de la marea verde. Los resultados de la investigación indican que, con la deriva hacia el norte de las algas de la marea verde, disminuye gradualmente el contenido global de sustancias éster, como la dihidrokiwilactona y el palmitato de metilo, que tienen aromas afrutados y amaderados. La dihidrokiwilactona también tiene un importante valor de aplicación en las industrias alimentaria y del tabaco, pero su contenido disminuye gradualmente con la deriva, y su contribución al sabor global también está disminuyendo.
Cabe destacar que se detectó cierta cantidad de Cai en la muestra de Rushan. Estos compuestos se forman generalmente por el enriquecimiento continuo de contaminantes ambientales, lo que puede ser la razón del mal sabor de las algas de marea verde de Rushan. Además, en las muestras de Rushan sólo se detectaron sustancias de tiazol y pirazina. Según los informes bibliográficos pertinentes, están relacionadas con el amargor de Enteromorpha prolifera, lo que demuestra indirectamente el mal sabor de las algas de marea verde en la última fase de deriva.
El tipo y el contenido de compuestos aromáticos volátiles determinan la calidad de las algas verdes. Combinando el contenido y el umbral de compuestos en 8 regiones diferentes de algas de marea verde, se puede concluir que las algas de marea verde en diferentes regiones no sólo tienen componentes característicos de aroma únicos, sino que también tienen los mismos componentes de aroma clave, como benzaldehído, citral cíclico, limoneno, β - ionona, etc. En referencia a los resultados de la investigación de Li, los cambios en los componentes volátiles de las algas marinas están estrechamente relacionados con las zonas de acuicultura, y debido a la fuerte capacidad de adsorción de las propias algas marinas para las sustancias ambientales. Los cambios en los componentes volátiles pueden estar relacionados con los cambios en las sustancias de fondo en las zonas de acuicultura. Basándonos en los resultados de la identificación molecular de diferentes regiones de algas de marea verde, cuando la variedad de algas de marea verde es la misma, los factores medioambientales tienen un impacto significativo en los compuestos volátiles de sabor de las algas de marea verde. En el futuro, se pueden realizar más investigaciones sobre los efectos de factores medioambientales como la temperatura, la luz, la calidad del agua de mar y la composición de nutrientes sobre los metabolitos volátiles.
Las algas de la marea verde, como recurso marino con diversos beneficios para la salud, tienen un gran valor de producción y utilización y perspectivas de desarrollo del mercado. Este estudio utilizó la microextracción en fase sólida de espacio de cabeza para extraer los componentes volátiles del aroma de las algas de la marea verde y los combinó con el análisis GC-MS para detectar con precisión los componentes de los compuestos volátiles del aroma en las algas flotantes de la marea verde en el Mar Amarillo. Se determinaron de forma preliminar los principales componentes del aroma de las algas de la marea verde en varias regiones. Los resultados mostraron que el sabor de las algas de la marea verde varía en las distintas regiones. Durante el proceso de deriva de las algas de marea verde, los tipos y contenidos de sustancias volátiles disminuyeron gradualmente desde Rudong, en Jiangsu, hasta Rushan, en Shandong, lo que indica un descenso de la calidad general. En comparación con otras, la calidad de las algas de marea verde del Mar Amarillo Meridional es mejor y puede utilizarse para la producción de productos alimenticios en aplicaciones prácticas; debido a que se encuentran en la fase tardía de flotación, el sabor volátil de las algas de marea verde del Mar Amarillo Septentrional es pobre, y puede recuperarse para su uso como pienso, fertilizante y desarrollo de energía de biomasa. Este estudio sentó las bases para la investigación en profundidad de los compuestos de sabor de las algas de la marea verde y proporcionó una base teórica para el desarrollo y la utilización de las algas de la marea verde en el futuro.