Bioavailability and speciation of arsenic in edible seaweed

Abstract

Summary Edible seaweeds are good sources of proteins, essential amino acids, vitamins, lipids and minerals. However, they can also accumulate non-essential elements from the surrounding seawater, such as arsenic, which is well known for its toxicity. Arsenic toxicity depends on its speciation, inorganic arsenic being more toxic than the organic chemical forms. Speciation and bioavailability studies of arsenic in different types of edible Galician seaweeds have been done for the purpose of this thesis. The development of an in vitro digestion method which simulated human gastrointestinal digestion, allowed us to assess the bioavailability of arsenic to human bodily functions. Furthermore, arsenic speciation studies were performed to determine which arsenic species were present in the samples (seaweeds or their bioavailable fractions), enabling the evaluation of the safety of seaweed for human consumption. Resumen Las algas, desde un punto de vista alimenticio, constituyen una fuente de proteínas, aminoácidos esenciales, vitaminas, lípidos y minerales. Sin embargo, las algas también pueden acumular elementos no esenciales procedentes del agua marina circundante, entre ellos, el arsénico, elemento ampliamente reconocido por su toxicidad. La toxicidad del arsénico depende fundamentalmente de su especiación, resultando más toxicas las especies inorgánicas de arsénico que sus correspondientes formas orgánicas. Para el desarrollo de esta tesis, se han realizado estudios de especiación y biodisponibilidad de arsénico en diferentes tipos de algas comestibles de origen gallego. Se ha desarrollado un método de digestión in vitro basado en la simulación de la digestión gastrointestinal humana, el cual nos permitió evaluar la biodisponibilidad del arsénico. Además, se han llevado a cabo estudios de especiación de arsénico para determinar que especies del elemento estaban presentes en las muestras (en las algas o sus respectivas fracciones biodisponibles), permitiéndonos evaluar la idoneidad de las algas para consumo humano.