In recent years seaweed has gained popularity as a health food due to its high content of
minerals and vitamins. However, seaweeds may also accumulate high levels of potentially
toxic elements – in particular arsenic, which may become incorporated into larger biological
molecules such as sugars and lipids. It is unclear how these organic arsenic compounds are
formed/stored and if they may serve a biological purpose (i.e., detoxification or energy
storage). However, toxicological studies into arsenic-containing lipids have demonstrated
cytotoxicity comparable to that of arsenite, a known carcinogen, and arsenic-containing
sugars are suspected to display toxicity with chronic exposure. This thesis aims to investigate
variations in the distribution of arsenic compounds throughout several classes and species of
seaweed. Samples of brown, red and green macroalgae were collected from two locations in
Iceland across two different months and analysed for several potentially toxic elements as
well as hydrophilic arsenic speciation using HPLC-ICP-MS. Brown macroalgae were
additionally sectioned into anatomical parts to determine if the distribution of arsenic species
differs throughout the thallus. Select samples were chosen for state-of-the-art lipophilic
arsenic speciation using HPLC-ICP-MS/ESI-MS/MS and HPLC-qToF-MS. Limited
information is available on arsenic speciation in seaweed thus it is hoped that this extensive
profiling of several different species will help elucidate how these unusual compounds are
formed and stored. The data from this project will also contribute to the necessary information
needed for the risk assessment of arsenic species in seaweed for human consumption and may
have an impact on future food safety legislations.
Þörungar geta tekið upp mikið magn af frumefninu arsen úr sjónum á efnaforminu ólífrænt
arsen sem er þekktur krabbameinsvaldur. Í þörungunum greinist arsen einnig á formi
fjölbreyttra lífrænna efnasambanda arsens t.d. arsenósykrur og arsenólípíð, en lífrænar
arsentegundir hafa verið taldar hættulausar. Nýlegar rannsóknir á arsenólípíðum hafa þó sýnt
að þau geta verið jafn frumudrepandi og ólífræna arsenið og mögulegt er að arsenósykur hafi
langvarandi neikvæð áhrif við reglubundna neyslu. Margt leikur á huldu um uppruna
arsenólípíða en upphafspunktur framleiðslu þeirra er talinn eiga sér stað í þörungum. Þörungar
njóta stöðugt meiri vinsælda á Vesturlöndum. Brýn þörf er á frekari upplýsingum um þessi
efnasambönd til að meta til hlítar áhættuna sem fylgir neyslu þeirra og tryggja að settar séu
viðeigandi reglur um hámarksmagn þeirra í matvælum. Sýnum af rauð-, græn- og
brúnþörungum var safnað nálægt Grindavík og Kjalarnesi. Sýnin voru ítarlega rannsökuð
m.t.t. þungmálma og framkvæmd var tegundagreining arsens til að afla upplýsinga um
efnaform arsensins. Tegundargreining arsenólípíða er flókin og var framkvæmd í völdum
sýnum með massagreinunum HPLC-ICP-M/ESI-MS/MS og HPLC-qToF-MS. Aukinheldur
var brúnum stórþörungum skipt í líffræðilega hluta til að ákvarða hvort dreifing arsentegunda
sé jöfn um þangið. Takmarkaðar upplýsingar eru til á heimsvísu um arsenólípíð í þangi, svo
þessi umfangsmikla prófílgreining þeirra í mismunandi tegundum þörunga mun styðja við að
skýra hvernig þessi dularfullu lífrænu efnasambönd arsens myndast og hvar þau eru geymd.
Gögnin geta einnig nýst við áhættumat á arsentegundum í þangi til manneldis og geta því haft
áhrif á framtíðarlöggjöf um matvælaöryggi.