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Antioxidant properties of marine dissolved organic matter produced by marine phytoplankton
Gabriela Dangl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Gerhard J. Herndl
DOI
10.25365/thesis.52825
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18489.34169.703665-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Umweltstress beeinflusst die biochemische Zusammensetzung von Mikroalgen, was häufig zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) führt. Radikalfänger (Antioxidantien) können biologische Systeme gegen ROS und freie Radikale schützen, indem sie diese Radikale aus den Medien entfernen. Mikroalgen können Antioxidantien zur Abwehr schädlicher freier Radikale produzieren und sind somit eine potentielle Quelle für Antioxidantien. Antioxidantien sind auch Teil des gelösten organischen Materials (dissolved organic matter, DOM) in den Meeren. Über die Produktion und Freisetzung von Antioxidantien durch marines Phytoplankton (Mikroalgen) unter Beeinflussung verschiedener Nährstoffregimen ist jedoch wenig bekannt. In dieser Studie wurden drei nicht-axenische marine Phytoplanktonarten (Chaetoceros affinis, Cylindrotheca fusiformis, Picochlorum sp.) unter verschiedenen Stickstoff zu Phosphor (N:P) Verhältnissen gezüchtet. Das durch Phytoplankton freigesetzte DOM wurde durch Festphasenextraktion (solid phase extraction, SPE) extrahiert und die antioxidative Aktivität des DOM wurde unter Verwendung der kolorimetrischen DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) Analyse gemessen. Darüber hinaus wurde DOM aus unterschiedlicher Tiefen der Wassersäule im Roten Meer untersucht um seine antioxidative Aktivität zu bestimmen. DOM, das im Roten Meer gesammelt wurde, sowie DOM, welches durch Phytoplankton-Kulturen produziert wurde, zeigte antioxidative Aktivität. Zusammenfassend wurde die höchste antioxidative Aktivität in jenen Phytoplankton-Kulturen nachgewiesen, welche unter Phosphor-Limitierung gezüchtet wurden, wohingegen die niedrigste antioxidative Aktivität in Stickstofflimitierten Kulturen nachgewiesen wurde. Die gesamte antioxidative Aktivität im DOM war bei beiden Kieselalgenarten ähnlich (Chaetoceros affinis, Cylindrotheca fusiformis). Zusammenfassend zeigten die Ergebnisse, dass Antioxidantien im gelösten organischen Material, welches von marinen Phytoplankton produziert wurde vorhanden sind, aber Nährstoffstress möglicherweise keine effektive Strategie für einige Phytoplanktonarten ist, um die Freisetzung von antioxidativen DOM zu verstärken.
Abstract
(Englisch)
Environmental stress affects the biochemical composition of microalgae frequently resulting in the generation of reactive oxygen species (ROS). Free radical scavengers (antioxidants) can protect biological systems against ROS. Phytoplankton can produce antioxidants as a defence against the harmful free radicals and thus are a potential source of antioxidants. Antioxidants are also part of the dissolved organic matter (DOM) in the ocean. Little is known, however, about the antioxidant production and release by marine phytoplankton under different nutrient regimes. In this study, three non-axenic marine phytoplankton species (Chaetoceros affinis, Cylindrotheca fusiformis, Picochlorum sp.) were grown under different N:P ratios. Phytoplankton-derived DOM was extracted from the media using solid phase extraction (SPE) and antioxidant activity of the DOM was measured using the colorimetric DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) assay. Additionally, DOM was sampled at different water column depth in the Red Sea to determine its antioxidant activity. DOM collected in the Red Sea as well as DOM produced by phytoplankton cultures exhibited antioxidant activity. Overall, highest antioxidant activity was detected in phytoplankton cultures grown under P-limitation and lowest under N-limitation. The total antioxidant activity in the DOM was similar in the two diatom species (Chaetoceros affinis, Cylindrotheca fusiformis). In conclusion, the results indicate that antioxidant properties are present in phytoplankton-derived DOM, but nutrient stress does not necessarily lead to enhanced release of antioxidant-DOM in all phytoplankton species.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Antioxidants Phytoplankton DOM DPPH Red Sea
Schlagwörter
(Deutsch)
Antioxidantien Phytoplankton DOM DPPH Rotes Meer
Autor*innen
Gabriela Dangl
Haupttitel (Englisch)
Antioxidant properties of marine dissolved organic matter produced by marine phytoplankton
Paralleltitel (Deutsch)
Antioxidative Eigenschaften von marinen gelösten organischen Stoffen, die durch marines Phytoplankton produziert werden
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
36 Seiten : Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerhard J. Herndl
Klassifikation
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC15109078
Utheses ID
46664
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |