Increasing global temperatures are expected to increase the risk of extinction of various species due to acceleration in the pace of shifting climate zones. Nevertheless, there is no information on the physicochemical properties of membrane lipids that enable the adaptation of the algae to different climatic zones. The present work aimed to compare fatty acid composition and thermal transitions of membrane lipids from green macroalgae Ulva lactuca harvested in the Sea of Japan and the Adriatic Sea in summer. U. lactuca inhabiting the Adriatic Sea had bleached parts of thalli which were completely devoid of chloroplast glycolipids. The adaptation to a warmer climatic zone was also accompanied by a significant decrease in the ratio between unsaturated and saturated fatty acids (UFA/SFA) of membrane lipids, especially in bleached thalli. Hence, bleaching of algae is probably associated with the significant decrease of the UFA/SFA ratio in glycolipids. The decreasing ratio of n-3/n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) was observed in extra-plastidial lipids and only in the major glycolipid, non-lamellar monogalactosyldiacylglycerol. The opposite thermotropic behavior of non-lamellar and lamellar glycolipids can contribute to maintenance of the highly dynamic structure of thylakoid membranes of algae in response to the increasing temperatures of climatic zones.
Влияние скорости тепловой акклимации на жирнокислотный состав и фазовые переходы гликолипидов Saccharina japonica (J.E. Areschoug)Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (госзадание 6.5736.2017/6.7).
Проведено исследование способностиSaccharina japonica (J.E. Areschoug) реорганизовывать липидный матрикс мембран при различных скоростях прогрева морской воды. Водоросли собраны в заливе Петра Великого Японского моря зимой при 4°С и акклимировали к летней температуре (20°С) со скоростью 16 или 2°С/ сут. Состав жирных кислот и тепловые переходы кристалл -жидкий кристалл основных полярных липидов S. japonica (моногалактозилдиацилглицерола (МГДГ), дигалактозилдиацилглицерола (ДГДГ) и сульфохиновозилдиацилглицерола (СХДГ)) анализировали с помощью ГЖХ, ВЭЖХ-МС и дифференциальной сканирующей калориметрии соответственно. Показано, что тепловая акклимация вызывала в общих параметрах ЖК состава (индекс ненасыщенности, соотношения n-3/n-6 полиненасыщенные жирные кислоты и ненасыщенные/насыщенные жирные кислоты) гликолипидов S. japonica изменения, противоположные акклиматизационному тренду при смене сезона от зимы к лету (в МГДГ) или частично совпадающие с ним (в ДГДГ и СХДГ). Быстрая акклимация индуцировала реакцию, более соответствующую концепции гомеовязкостной адаптации, чем медленная. Термограммы тепловых переходов гликолипидов акклимированных водорослей свидетельствовали об усилении фазового разделения гликолипидов, что, вероятно, направлено на подгонку профилей их термограмм к таковым летних образцов путем перераспределения в составе молекулярных форм гликолипидов S. japonica. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии эффективного адаптационого механизма у S. japonica к прогреву морской воды при исследованных скоростях тепловой акклимации. Сокращения: ВЭЖХ -высокоэффективная жидкостная хроматография; ГЖХ -газожидкостная хроматография; ДГДГ -дигалактозилдиацилглицерол; ДСК -дифференциальная сканирующая калориметрия; ЖК -жирные кислоты; ИН -индекс ненасыщенности; МГДГ -моногалактозилдиацилглицерол; МНЖК -мононенасыщенные ЖК; МЭЖК -метиловые эфиры ЖК; НЖК -насыщенные ЖК; ПНЖК -полиненасыщенные ЖК; СХДГ -сульфохиновозилдиацилглицерол; T max -температура максимума теплопоглощения фазовых переходов липидов; ТСХ -тонкослойная хроматография.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.