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Das Carotinoidmuster und die Verbreitung des lichtinduzierten Xanthophyllcyclus in verschiedenen Algenklassen

III. Grünalgen

The carotenoid pattern and the occurrence of the light induced xanthophyll cycle in various classes of algae

III. Green algae

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Archiv für Mikrobiologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

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

  1. 1.

    All the examined species of green algae contain chlorophyll a and chlorophyll b in changing quantities.

  2. 2.

    Of the carotenes only \ga- and \gb-carotene are present. In a special case \gg-carotene appears in Chara and Pedinomonas, in the latter organism in relatively great quantities.

  3. 3.

    The abundant xanthophyll of the green algae is lutein, which is present in each alga.

  4. 4.

    Cryptoxanthin, cryptoxanthin-mono-epoxid and lutein-epoxid are only found in smaller quantities.

  5. 5.

    From all the green algae two stereoisomeric forms of neoxanthin can be isolated.

  6. 6.

    Several green algae contain a xanthophyll, which has been characterized as 3,3\t',4(?)-trihydroxy-\ga-carotene. It appears only in such algae, which are able to form secondary carotenoids during nitrogen starvation.

    This pigment reveals a certain similarity with the so called loroxanthin investigated by Aitzetmüller et al. (1969). Yet the position of a OH-group seems to be different.

  7. 7.

    Secondary carotenoids especially astacin are found within some of the examined organisms of the following families: Chlamydomonadaceae, Oocystaceae, Scenedesmaceae and Hydrodictyaceae.

  8. 8.

    Species of the order Siphonales, which (according to Kleinig and Egger, 1967b; Strain, 1965; Kleinig et al., 1969) contain siphonaxanthin and the xanthophyll ester siphonein, were not investigated. The only species studied from this group, namely Protosiphon, does not contain these pigments.

  9. 9.

    In the xanthophyll cycle of the green algae the pigments violaxanthin, antheraxanthin and zeaxanthin are involved.

  10. 10.

    The chlorophyll-less mutant Chlorella vulgaris 211-11 h/20 forms no epoxides; no light-dependent xanthophyll interconversions are detectable.

Zusammenfassung

Die Pigmente einiger Grünalgen wurden nach den bei Hager u. Stransky (1970) besprochenen Methoden identifiziert und ihre Mengen bestimmt.

  1. 1.

    Alle untersuchten Grünalgen besitzen Chlorophyll a und Chlorophyll b in wechselnden Mengenverhältnissen.

  2. 2.

    An Carotinen ist nur α- und β-Carotin vorhanden. γ-Carotin tritt als Sonderfall bei Chara und bei Pedinomonas auf, bei letzterer Alge in relativ hohem Mengenanteil.

  3. 3.

    Dominierendes Xanthophyll der Grünalgen ist das Lutein, welches in keiner Alge fehlt.

  4. 4.

    In geringen Mengen kommen Cryptoxanthin, Cryptoxanthin-Mono-Epoxid, und Lutein-Epoxid vor. Echinenon, Canthaxanthin sowie weitere Ketocarotinoide sind nur vereinzelt zu beobachten.

  5. 5.

    Aus allen Grünalgen können zwei Stereoisomere des Neoxanthins isoliert werden.

  6. 6.

    In einigen Grünalgen kommt ein Xanthophyll vor, das als 3,3′,4(?)-Trihydroxy-α-Carotin bestimmt und näher charakterisiert wurde. Es ist bei solchen Algen zu finden, welche unter N-Mangel zur Ausbildung von Sekundärcarotinoiden befähigt sind. Dieser Farbstoff besitzt gewisse Ähnlichkeiten mit dem von Aitzetmüller et al. (1969) untersuchten sog. Loroxanthin. Jedoch scheint die Position einer OH-Gruppe anders zu sein.

  7. 7.

    Sekundärcarotinoide, vornehmlich Astacin, werden von Vertretern der folgenden hier untersuchten Familien gebildet: Chlamydomonadaceae, Oocystaceae, Scenedesmaceae und Hydrodictyaceae.

  8. 8.

    Nicht untersucht wurden Vertreter der Ordnung Siphonales, welche sich nach Literaturangaben (Kleinig u. Egger, 1967b; Strain, 1965; Kleinig et al., 1969) durch die Synthese des Siphonoxanthins und des Xanthophyllesters Siphonein von allen anderen Grünalgen abheben. Die hier analysierte Alge Protosiphon besitzt keine solchen Pigmente.

  9. 9.

    Am Xanthophyllcyclus sind bei den Grünalgen ausnahmslos die Pigmente Violaxanthin, Antheraxanthin und Zeaxanthin beteiligt.

  10. 10.

    Die chlorophyllfreie Chlorella-Mutante 211-11 h/20 synthetisiert keine Epoxide; es können hier keine lichtinduzierten Xanthophyllumwandlungen festgestellt werden.

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Authors and Affiliations

  1. Botanisches Institut der Universität München, München, Deutschland

    A. Hager & H. Stransky

Authors
  1. A. Hager
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  2. H. Stransky
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Hager, A., Stransky, H. Das Carotinoidmuster und die Verbreitung des lichtinduzierten Xanthophyllcyclus in verschiedenen Algenklassen. Archiv. Mikrobiol. 72, 68–83 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00411016

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