In vivo Analyse und Lokalisation ökologisch relevanter Sekundärmetabolite mariner Makroalgen

Grosser, Katharina GND

Die Interaktionen von marinen Makroalgen mit ihrer Umwelt werden von vielen Sekundärmetaboliten auf der Algenoberfläche als auch in der Zelle gesteuert. Für ein besseres Verständnis dieser Metabolite und ihrer ökologischen Bedeutung ist ihre Extraktion und Lokalisation von entscheidender Bedeutung. Viele der gängigen Methoden zur Extraktion und Lokalisation von Metaboliten sind jedoch aufgrund des wässrigen Lebensraums und der Oberflächentextur nicht auf Makroalgen anwendbar. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit eine neue Extraktionsmethode für Algenoberflächenmetabolite entwickelt. Mit dieser auf Basis der Festphasenextraktion neu entwickelten Methode, war es möglich das Carotinoid Fucoxanthin nicht-destruktiv von einer Algenoberfläche zu extrahieren. Zur Lokalisation von Metaboliten in und auf der Alge wurden verschiedene Raman-Methoden Zur Lokalisation von Metaboliten in und auf der Alge getestet. Mittels Resonanz-Raman-Spektroskopie konnte Fucoxanthin nicht nur auf der Oberfläche lokalisiert werden, sondern auch ein Gradient des Metaboliten im dem die Alge umgebenden laminaren Grenzbereich detektiert werden. Der Gradient ließ sich mit Hilfe eines Methodenabgleichs quantifizieren. Die erstmalige in vivo Lokalisation des Metaboliten Caulerpenin in Grünalgen der Gattung Caulerpa gelang mit Raman-Spektroskopische-Methoden (FT-Raman, CARS). Der für die einzelligen Algen wichtige Wundverschluss zweier Caulerpaarten konnte mit FT-Raman chemisch charakterisiert werden. Ein für die Wundverschlussbildung postuliertes Caulerpenin-Derivat wurde hierbei nur in einer der beiden Algenarten gefunden. Die Arbeit zeigt unterschiedliche Möglichkeiten der nicht destruktiven Extraktion und Lokalisation von Sekundärmetaboliten mariner Algen. Diese eröffnen neue Möglichkeiten um die ökologischen Funktion der Metabolite zu verstehen zu bewerten.

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Grosser, Katharina: In vivo Analyse und Lokalisation ökologisch relevanter Sekundärmetabolite mariner Makroalgen. 2014.

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