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| | Nachweis | Kein Nachweis verfügbar |
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| xanthin Biosynthese Scenedesmus Haematococcus BKT Stress LC-MS chirale HPLC Astaxanthinester RACE-PCR | |
| astaxanthin biosynthesis Scenedesmus Haematococcus BKT stress LC-MS chiral HPLC astaxanthin ester RACE-PCR. | |
| Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Astaxanthin-Biosynthese in den Grünalgen Scenedesmus und Haematococcus pluvialis. Diese ließ sich durch eine Reihe von Stressfaktoren (Nitrat- Phosphatmangel Starklicht Salzstress) in der Mehrzahl der untersuchten Spezies der Gattung Scenedesmus induzieren. Der Einsatz von 569 mM NaCl führte zu einer signifikanten Steigerung der Astaxanthin- und Sekundärcarotinoid-Gehalte von 4 47 mg/ g TS auf 12 96 mg/ g TS. Sowohl Scenedesmus als auch H. pluvialis synthetisierte eine komplexe Mischung an sekundären Carotinoiden und ihren Fettsäureestern deren Struktur mittels LC-MS-Kopplung aufgeklärt werden konnte. Es wurde gezeigt dass neben Astaxanthinestern auch andere Carotinoidester wie z.B. Lutein- Adonixanthin und Adonirubinester in stressexponierten Stämmen akkumulieren. Die Astaxanthin-Enantiomere konnten mit einer chiralen HPLC-Phase (Cellulose-tris-3 5-Dimethylphenylcarbamat) getrennt werden. Es wurde eine Grünalge der Gattung Scenedesmus selektiert und charakterisiert die 3S 3’S-Astaxanthin in Ausbeuten synthetisiert die aufgrund der hohen Biomasseproduktivität mit denen von H. pluvialis vergleichbar sind wobei der Veresterungsgrad in Scenedesmus deutlich geringer ist. Die Astaxanthin-Synthese erfolgt in den untersuchten Grünalgen simultan über zwei Wege: über β-Cryptoxanthin Zeaxanthin und Adonixanthin sowie über Echinenon Canthaxanthin und Adonirubin. Für die Scenedesmus-Spezies konnte gezeigt werden dass Lutein in ähnlich hohen Gehalten wie β-Carotin in den stressexponierten Stämmen vorkommt und als Vorstufe für die Ax-Biosynthese in Frage kommt. Für die Untersuchung der Ax-BS auf molekularbiologischer Ebene wurde das Schlüsselenzym des Biosyntheseweges die β-Carotin-Ketolase (BKT) ausgewählt. Es konnte erstmals ein Fragment eines BKT-Gens aus Scenedesmus kloniert und durch eine 5’RACEPCR verlängert werden. Die abgeleitete Aminosäure-Sequenz zeigte orthologe Bereiche zur Aminosäure-Sequenz aus H. pluvialis M. zofingiensis und Chlamydomonas reinhardtii. |
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