Das Carotinoidmuster und die Verbreitung des lichtinduzierten Xanthophyllcyclus in verschiedenen Algenklassen

Summary

The pigments of some blue-green and red algae have been identified and quantitatively determined by methods discussed in Hager and Stransky (1970a).

• 1. a great deal of the primary carotenoids of the blue-green algae are ketocarotenoids, which in other groups of algae are present as secondary carotenoids. Similar to certain green algae the amount of these pigments is increased during nitrogen starvation, causing a red colouring of such cultures.

• 2. In contrast to other divisions of algae the blue-green algae contain also monocyclic carotenoid glycosides (myxoxanthophyll), which besides acyclic carotenoids are typical for bacteria.

• 3. The keto-carotenoids of the blue-green algae are mainly substituted at C₄ and C₄′. Such carotenoids are characteristic for a great deal of animals, especially for members of Anostraca and Cladocera (Lee, 1966; Lee et al., 1967; Czeczuga and Czerpak, 1966; Gilchrist, 1968).

• 4. The blue-green algae are not able to synthesize α-carotene and its derivatives.

• 5. Some blue-green algae can form allenic carotenoids, which have been described for the first time; they have been named caloxanthin (3,3′-dihydroxy-5-hydro-7-dehydro-β-carotene), and nostoxanthin(3,3′-dihydroxy-5,5′-dihydro-7,7′-didehydro-β-carotene).

• 6. The investigated red and blue-green algae contain no carotenoid epoxides. Due to this fact no light induced xanthophyll interconversions are detectable.

• 7. However, by short illumination a reversible change in the absorption spectrum of phycoerythrins takes place.

Zusammenfassung

Die Pigmente der Blau- und Rotalgen wurden nach den bei Hager u. stransky (1970a) angegebenen Methoden identifiziert und ihre Mengen bestimmt.

• 1. In der Primärcarotinoid-Ausstattung der Blaualgen sind in erheblichen Mengenanteilen Ketocarotinoide enthalten, welche bei anderen Algengruppen nur als Sekundärcarotinoide zu finden sind. Sie können allerdings ähnlich wie bei bestimmten Grünalgen unter Stickstoffmangel derart vermehrt werden, daß sie eine Rotfärbung solcher Kulturen hervorrufen.

• 2. Die Blaualgen besitzen im Gegensatz zu den anderen Algen-Abteilungen auch monocyclische Carotinoid-Glycoside (Myxoxanthophyll), welche neben acyclischen Carotinoiden für die Bakterien typisch sind.

• 3. Die Ketocarotinoide der Blaualgen sind bevorzugt an C₄ und C₄′ substituiert. Derartige Carotinoide sind charakteristisch für eine große Anzahl von Tieren, insbesondere für Vertreter der Anostracen und Cladoceren (Lee, 1966; Lee et al., 1967; Czeczuga u. Czerpak, 1966; Gilchrist, 1968).

• 4. Die Blaualgen sind nicht zur Synthese von α-Carotin und seinen Derivaten befähigt.

• 5. Einige Blaualgen können die hier erstmals beschriebenen Allen-Carotinoide Caloxanthin (3,3′-Dihydroxy-5-Hydro-7-Dehydro-β-Carotin) und Nostoxanthin (3,3′-Dihydroxy-5,5′-Dihydro-7,7′-Didehydro-β-Carotin) bilden.

• 6. Die untersuchten Rotalgen und Blaualgen besitzen keine Carotinoid-Epoxide. Entsprechend dieser Tatsache konnten hier auch keine lichtinduzierten Xanthophyll-Umwandlungen beobachtet werden.

• 7. Durch kurzzeitige Belichtung können aber reversible Änderungen im Absorptions-Spektrum von Phycoerythrinen erfolgen.