Влияние скорости тепловой акклимации на жирнокислотный состав и фазовые переходы гликолипидов Saccharina japonica (J.E. Areschoug)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дальневосточный федеральный университет

Влияние скорости тепловой акклимации на жирнокислотный состав и фазовые переходы гликолипидов Saccharina japonica (J.E. Areschoug)

М.Ю. Баркина, Л.А. Помазёнкова, Н.С. Чопенко,

П.В. Веланский, Э.Я. Костецкий, Н.М. Санина

Проведено исследование способности Saccharina ]'аротса (З.Е. 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 п-3/п-6 полиненасыщенные жирные кислоты и ненасыщенные/насыщенные жирные кислоты) гликолипидов S. ]'аротса 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. ]'аротса. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии эффективного адаптационого механизма у S. ]'аротса 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 - моногалактозилдиацил- глицерол; МНЖК - мононенасыщенные ЖК; МЭЖК - метиловые эфиры ЖК; НЖК - насыщенные ЖК; ПНЖК - полиненасыщенные ЖК; СХДГ - сульфохиновозилдиацилглицерол; Т - температура максимума теплопоглощения фазовых переходов липидов; ТСХ - тонкослойная хроматография.

Ключевые слова: ламинария; тепловая акклимация; липиды мембран; жирные кислоты; полиненасыщенные жирные кислоты; молекулярные виды; калориметрические переходы.

Maria Yu. Barkina, Ludmila A. Pomazenkova, Natalia S. Chopenko,

Peter V. Velansky, Eduard Ya. Kostetsky, Nina M. Sanina

Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russian Federation

Effect of warm acclimation rate on fatty acid composition and phase transitions of Saccharina japonica (J.E. Areschoug) glycolipids

Saccharina japonica is a valuable commercial species and the most common object of mariculture. Temperature is a powerful factor determining the growth and development of macroalgae. Rational mariculture and an understanding of the dynamics of marine ecosystems require the study of the physicochemical basis of temperature adaptation. The key mechanism of this process is the redistribution of the fatty acid (FA) composition of polar lipids, maintaining the optimal liquid-crystalline state of the biomembrane lipid matrix. In the conditions of increasing ambient temperature variability, the rate of changes aimed at the thermal adaptation of ectothermic organisms, which include plants, becomes particularly important. However, to date, the effect of the temperature acclimation rate on ectothermic organisms has been little studied. The present paper aims to study the ability of S. japonica to adapt the physicochemical properties of the main polar lipids to elevated ambient temperature at different rates of seawater heating. Algae were collected in the Sea of Japan in winter at a water temperature of 4 °C and warmed to a summer temperature of 20 °C at rates of 16 °C/d (rapid acclimation) and 2 °C/d (slow acclimation). We isolated glycolipids monogalactosyldiacylglycerol (MGDG), digalactosyldiacylglycerol (DGDG) and sulfoquinovosyldiacylglycerol (SQDG) from acclimated algae as well as their thalli, collected in winter and summer, and studied their FA composition, the composition of molecular species and thermal transitions from crystalline state to liquid crystalline state, which is optimal for functioning of biomembranes, by GLC, HPLC-MS and differential scanning calorimetry (DSC), respectively. Statistical significance was analyzed using Student's t-test (p < 0.05).

The results of this study showed that rapid thermal acclimation caused an increase in the unsaturation index (UI) and the ratio of unsaturated/saturated FA of the main lipid of thylakoid membranes MGDG (See Table 1), in contrast to both acclimatization and acclimation changes in the FA composition of the remaining glycolipids DGDG and SQDG when a season changes from winter to summer (See Tables 2-3). The opposite character of changes in the unsaturation of the FA composition of MGDG compared with DGDG and SQDG was also preserved during slow thermal acclimation. Slow warming only strengthened this feature in MGDG, contributed to increasing the unsaturation of FA composition of DGDG as opposed to the effect of rapid acclimation or weakened its effect in SQDG. The ratio of n-3/n-6 polyunsaturated fatty acids (PUFAs), the decrease of which, that is, increase in the share of n-6 PUFAs in polar lipids of marine macrophytes during thermal acclimatization is important both for regulating the viscosity of membrane lipids, and for strengthening mediators derived from PUFAs in the physiologically active season. However, during thermal acclimation, the n-3/n-6 ratio of PUFAs changed a little in MGDG and SQDG of S. japonica regardless of the acclimation rate. Only in DGDG, the n-3/n-6 ratio of PUFAs decreased in accordance with the seasonal trend, especially at rapid acclimation. These changes in the FA composition of glycolipids were accompanied by equally ambiguous changes in their thermotropic behavior. Thermal acclimation caused the phase separation of MGDG, which was characterized by splitting of the peak of crystal - liquid crystal thermal transition of the glycolipid into the low and high temperature peaks, while the seasonal effect contributed to a decrease in the peak maximum temperature (T_max) to the low temperature region by 20°C (See Fig. 1a). Phase separation of MGDG was accompanied by an increase in the percentage of molecular PUFA/PUFA forms, as well as monounsaturated FA (MUFA)/PUFA, and a decrease in saturated FA (SFA)/ PUFA (See Table 4). However, the warming up of sea water at a rate of 16°C/d and 2°C/d was not enough to bring the profile of the thermogram acclimatization and acclimation closer to that of the summer sample. Similar acclimation changes, which had a character of the emerging trend of fitting the profile of thermograms, were observed in the DGDG and SQDG calorimetric transitions (See Fig. 1b, c), which were based not so much on the FA composition as a whole but on the composition of their molecular species/forms (See Tables 5-6).

Consequently, an increase in seawater temperature from 4 °C to 20 °C at rates of 16 °C/d or 2 °C/d showed an ambiguous, stressful nature of the FA composition and calorimetric transitions of glycolipids from S. japonica during thermal acclimation. The low efficiency of molecular mechanisms underlying maintenance of the liquid crystalline state of the main polar lipids of S. japonica that is optimal for functioning of the membranes is probably due to cold-loving nature and absence of sharp temperature fluctuations in the natural habitats of this species of marine macroalgae.

The paper contains 1 Figure, 6 Tables and 34 References.

Key words: Laminaria; warm acclimation; membrane lipids; fatty acids; polyunsaturated fatty acids; molecular species; сalorimetric transitions.

Abbreviations: DGDG - Digalactosyldiacylglycerol; DSC - Differential scanning calorimetry; FA - Fatty acid; GLC - Gas-liquid chromatography; HPLC - Highperformance liquid chromatography; MEFA - Methyl esters of fatty acids; MGDG - Monogalactosyldiacylglycerol; MUFA - Monounsaturated FA; PUFA - Polyunsaturated FA; SFA - Saturated FA; SQDG - Sulfoquinovosyldiacylglycerol: T_max - Peak maximum temperature of phase transition; TLC - Thin-layer chromatography; UI - Unsaturation index.

Авторский коллектив

Баркина Мария Юрьевна - аспирант кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Помазёнкова Людмила Александровна - канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Чопенко Наталья Сергеевна - канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Веланский Пётр Владимирович -- канд. биол. наук, ведущий инженер кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Костецкий Эдуард Яковлевич - д-р биол. наук, профессор кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Санина Нина Михайловна - д-р биол. наук, профессор кафедры биохимии, микробиологии и биотехнологии, Школа естественных наук, Дальневосточный федеральный университет (Россия, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8).

Author info

Barkina Maria Yu, Postgraduate Student, Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian Federation.

Pomazenkova Ludmila А, Cand. Sci. (Biol.), Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian Federation.

Chopenko Natalia S, Cand. Sci. (Biol.), Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian Federation.

Velansky Peter V, Cand. Sci. (Biol.), Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian Federation.

Kostetsky Eduard Ya, Dr. Sci. (Biol.), Professor, Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian

Sanina Nina M, Dr. Sci. (Biol.), Professor, Department of Biochemistry, Microbiology and Biotechnology, School of Natural Sciences, Far Eastern Federal University, 8 Sukhanova Str., Vladivostok 690091, Russian Federation.

Введение

Бурая водоросль сахарина японская (Saccharina japonica = Laminaria japonica) - ценный промысловый и наиболее широко культивируемый вид морских водорослей [1], рост и развитие которых в первую очередь определяется температурным фактором среды обитания [2]. Поэтому исследования молекулярных механизмов термоадаптации сахарины японской актуальны, так как имеют не только важное теоретическое значение для понимания потенциальной способности водоросли к выживанию в условиях глобального потепления климата [3] и динамики функционирования морских экосистем в целом [4], но и большое практическое значение для рационального разведения марикультуры.

Известно, что в последние десятилетия средние температуры воды в Мировом океане повышаются [3]. Для роста S. japonica наиболее благоприятны температуры от 8 до 15°С, тогда как температуры выше 18°С летом и ниже 4°С зимой предельны для развития жизненно важных процессов. Так, при температурах выше 18°С начинают разрушаться слоевища [5]. Замечено, что повышение средних температур морской воды в южном ареале обитания S. japonica - бухте Мацусима (северная Япония) с 24,5°С летом 2005 г. до 25,1°С в 2007 г. вызывало резкое снижение биомассы, более позднее появление спорофитов, ранний рост и разрушение талломов данной водоросли, что привело к смене места обитания данной популяции [6].

Последние прогнозы свидетельствуют о том, что тепловые волны в будущем будут более экстремальными и частыми [3, 7]. Следовательно, в условиях усиления вариабельности температуры окружающей среды особо важное значение приобретает скорость адаптационных изменений [8]. Однако до настоящего времени эффект скорости температурной акклимации на эктотермные организмы мало изучен.

В современной литературе имеется информация о биологических особенностях морских макроводорослей, оптимальной температуре для вегетации и спороношения отдельных видов. Однако накопление знаний о морских макроводорослях происходит значительно медленнее по сравнению с темпами исследований микроводорослей, что отчасти связано с медленным ростом макроводорослей. В результате наблюдается значительное отставание в решении этой актуальной социально и экономически важной научной проблемы [9]. Особенно слабое внимание уделяется физико-химическим изменениям мембранных липидов, лежащих в основе температурной адаптации данной группы эктотермных организмов.

Ключевым молекулярным механизмом термоадаптации эктотермных организмов, в том числе всех групп растений, является перераспределение в составе жирных кислот (ЖК) мембранных липидов. Эти компенсаторные изменения направлены на поддержание оптимального для функционирования жидкокристаллического состояния липидного матрикса мембран. Поэтому феномен получил название гомеовязкостной адаптации [10].

В фотосинтезирующих клетках растений среди мембранных липидов преобладают гликолипиды, которые обеспечивают оптимальное функционирование фотосистем, влияя на конформацию белков фотосинтетических белковых комплексов и, таким образом, участвуя в регуляции работы фото- синтетического аппарата. Так, мутант десатуразы омега-6 жирных кислот в ЛгаЬійорзіз ікаїіапа может снижать уровни полиненасыщенных жирных кислот в галактолипидах хлоропластов и замедлять скорость восстановления комплекса фотосистемы II (ФС II) при низкой температуре [11]. Накапливается информация об участии липидов в механизмах защиты фото- синтетического аппарата при стрессах. Однако их роль на настоящее время остаётся слабоизученной [12-13].

Предыдущие исследования состава ЖК и термотропного поведения основных полярных липидов морских макрофитов (макроводорослей и трав) Японского моря показали, что при акклиматизации от зимы к лету наблюдается повышение насыщенности ЖК во всех полярных липидах, однако температуры максимумов теплопоглощения (Т_тах) тепловых переходов гликолипидов моногалактозилдиацилглицерола (МГДГ), дигалактозилди- ацилглицерола (ДГДГ) и сульфохиновозилдиацилглицерола (СХДГ), образующих липидный матрикс тилакоидных мембран хлоропластов, не повышались, в отличие от Т_тах полярных липидов экстрапластидных мембран (фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина и 1,2-диацилглицеро-#,#,#- триметилгомосерина) [14]. Такое неадекватное с точки зрения классического представления о гомеовязкостной адаптации поведение, возможно, связано с ролью гликолипидов в регуляции работы фотосистем [12]. Однако необходимо дальнейшее изучение физико-химических изменений основных полярных липидов фотосинтетических мембран в зависимости от скорости повышения температуры окружающей среды морских макрофитов для более ясного представления об их адаптационных возможностях в условиях глобального потепления климата.

В связи с этим цель работы - исследование адаптационных изменений в гликоглицеролипидах как главных мембранных липидах морской макроводоросли & ]аропіеа при различных скоростях тепловой акклимации от зимней температуры (4°С) к летней (20°С).

Материалы и методики исследования

Сбор растительного материала и постановка эксперимента. Талломы сахарины японской & ]аропіеа у.Е. Аі^Ло^) (Phaeophyceae) собраны в заливе Петра Великого Японского моря в феврале при температуре воды 4°C на глубине 1,5-3 м (43° с. ш., 131° в. д.). Собранные водоросли (по 500 г сырой массы) прогревали в автоматическом режиме до 20°C со скоростью 16°С/сут (быстрая акклимация) и 2°С/сут (медленная акклимация) в термо- статируемых аквариумах с морской водой (объем - 100 л). Освещенность - 40 мкЕ/(м² с) при фотопериоде 12 ч свет: 12 ч темнота. Также для выделения липидов использовали талломы водорослей, собранные в феврале и августе при температуре воды 4 и 20°C соответственно. Водоросли тщательно очищали от эпифитов и мелких беспозвоночных и затем помещали в кипящую воду на 2 мин для инактивации липолитических ферментов. Эксперимент проведён в трёх повторностях.

Экстракция и выделение липидов. Экстракт общих липидов получали по методу Блайя и Дайера [15]. Индивидуальные гликолипиды выделяли с помощью колоночной хроматографии на силикагеле при последовательном элюировании системой растворителей хлороформ / ацетон (1:1, об/об), ацетоном и смесью ацетон / бензол / уксусная кислота / вода (200:30:3:10, об/об) [14]. Дополнительную очистку гликолипидов проводили с помощью препаративной одномерной ТСХ на силикагеле последовательно в системах хлороформ / ацетон (1:1, об/об) и ацетон / бензол / вода (91:30:6, об/об). Чистоту липидов проверяли с помощью двумерной ТСХ на силикагеле [16]. Процедуру выделения индивидуальных липидов повторяли трижды.

Анализ ЖК состава. Анализ состава ЖК хроматографически чистых липидных препаратов проводили с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ), как описано ранее [14]. Этерификацию липидов выполняли с помощью системы ацетилхлорид / метанол (1:10, об/об) при 95°С в течение 1 ч. Метиловые эфиры ЖК (МЭЖК) экстрагировали н-гексаном и дочищали на ТСХ. Анализ МЭЖК проводили на газо-жидкостном хроматографе Agilent 6890 («Agilent», США) с пламенно-ионизационным детектором, в капиллярной колонке HP Innowax (30 м х 0,25 мм). В качестве газа-носителя использовали гелий (He). Колонку термостатировали при 200°С. Идентификацию МЭЖК проводили по времени удерживания на основании расчёта эквивалентной длины цепи [17] и путём сравнения с известными стандартами. Процентное содержание каждой ЖК рассчитывали по методу Кэррола [18]. Индекс ненасыщенности (ИН) рассчитывали по формуле: ИН = ЕР e, где Р - содержание i-й ЖК (%), e. - число двойных связей в i-й ЖК.

Анализ состава молекулярных видов гликолипидов. Аналитическое разделение молекулярных видов индивидуальных липидов проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе Shimadzu-LC20 («Shimadzu», Япония) с масс-спектрометрическим детектором LCMS-2010EV и электроспрей-ионизацией. Колонку Ascentis C18 (25 см х 2,1 мм, размер частиц силикагеля 5 цт) («Supelco», США), термостатировали при 45°С [19]. Разделение проводили в непрерывном потоке растворителей (5 мМ водный раствор ацетата аммония / метанол / изопропанол) при скорости потока 0,3 мл/мин со следующими интервалами постоянного состава элюента: 0 мин - 6:92:2, 30 мин - 6:79:15, 35-38 мин - 6:69:25, об/об для МГДГ, ДГДГ и СХДГ. Детекцию МГДГ, ДГДГ проводили в режиме положительных ионов, а СХДГ - в режиме отрицательных ионов. Содержание аналитов рассчитывали по площади хроматографических пиков их квазимолекулярных ионов.

Калориметрия. Термотропное поведение хроматографически чистых липидов исследовали методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) [14]. Образцы липидов, растворённые в хлороформе, помещали в стандартные алюминиевые контейнеры, высушивали под вакуумом до постоянной массы (около 10 мг), запаковывали и помещали в измерительную ячейку дифференциального сканирующего калориметра ДСМ-2М (Россия). Образцы нагревали со скоростью 16 °С/мин в интервале от -135 до 80°С при чувствительности 5 мВ. За температуру теплового перехода липида принимали температуру, при которой наблюдалось максимальное теплопо- глощение (Т_тах). Диапазон температур калибровали по реперным образцам нафталина, ртути и индия.

Статистический анализ. Данные представлены в виде средних арифметических значений с доверительным интервалом, п=9. Статистическую значимость отличий анализировали с использованием ^-критерия Стьюдента (Р < 0,05).

липидный морская вода водоросль

Результаты исследования и обсуждение

Мембранные липиды обеспечивают первичный контакт растительных клеток с окружающей средой, являются биосенсорами адаптационных процессов при изменении температурных условий и обеспечивают оптимальное для жизни жидкокристаллическое состояние биологических мембран [10]. Таким образом, изменение температуры морской воды для Б. іаропіса в первую очередь вызовет адаптационный эффект в главных мембранных липидах, таковыми являются фотосинтетические гликолипиды.

Для сравнения адаптационных изменений в липидном матриксе фото- синтетических мембран сахарины японской при быстрой (16°С/сут) и медленной (2°С/сут) тепловой акклимации выделяли гликолипиды МГДГ, ДГДГ и СХДГ из водоросли, собранной при 4°С зимой и акклимированной к летней температуре (20°С). В тилакоидных мембранах растений они составляют около 50, 25 и 12% соответственно [12]. Результаты анализа ЖК состава гликолипидов представлены в табл. 1-3. Для оценки эффективности перераспределения ЖК остатков при тепловой акклимации исследовали калориметрические переходы кристалл - жидкий кристалл гликолипидов (рис. 1). Для более детальной интерпретации тепловых переходов также провели анализ состава молекулярных видов гликолипидов (табл. 4-6). Для сравнительной оценки эффективности адаптационных перестроек в липидах Б. ]аропгеа в зависимости от скорости тепловой акклимации исследован ЖК состав и термотропное поведение гликолипидов Б. ]аротеа, собранной в летний и зимний периоды (см. табл. 1-4, рис. 1).

Таблица 1 [Table 1] ЖК состав МГДГ Saccharina japonica в зависимости от скорости акклимации (% от суммы ЖК) [FA composition of MGDG of Saccharina japonica depending on the rate of thermal acclimation (% of total FAs)]

Здесь и в табл. 2, 3 ЖК, процентное содержание которых во всех четырёх экспериментальных группах ниже 3%, в таблице не представлены, но учтены при расчетах обшдх параметров. НЖК, МНЖК, ПНЖК - суммы насыщенных, мононенасыщен- ных, полиненасыщенных ЖК соответственно; ИН - индекс ненасыщенности; ненасыщ. / насыщ. - соотношение между суммами ненасыщенных и насыщенных ЖК. Представлены средние значения ± доверительный интервал, n=9. Надстрочные латинские буквы обозначают статистическую значимость различий средних значений при р < 0,05 по содержанию каждой ЖК.

[Note. FAs with content lower than 3% in four experimental groups are excluded but considered in calculations of total parameters. SFA, MUFA and PUFA are sums of saturated, monounsaturated and polyunsaturated FAs, respectively; UI is unsaturation index; UFA/SFA is the ratio between the sums of unsaturated and saturated FAs. Mean values ± confidence interval, n = 9, are given. Superscript Latin letters denote the statistical significance of differences in mean values for p < 0.05 in the content of each FA].

Результаты, полученные при исследовании гликолипидов S. japonica, собранной в летний и зимний периоды, согласуются с ранее опубликованными данными [14]. В настоящей работе мы использовали эти результаты для оценки эффективности акклимационных изменений.

ЖК состав гликолипидов S. japonica. Основной липид фотосинтетических (тилакоидных) мембран МГДГ является небислойным благодаря высокой ненасыщенности своего ЖК состава [20]. Так, содержание полиненасыщенных ЖК (ПНЖК) в данном липиде сахарины японской составляло 75-88% (см. табл. 1). Это способствует естественной деформации мембран и обеспечивает формирование кривизны тилакоидных мембран, необходимой для включения многочисленных мембранных белков [21]. Полинасыщенные ЖК остатки, обладающие значительной структурной гибкостью, позволяют липидам приспосабливаться к различным формам белков в сосуществующих мембранных комплексах и стабилизировать их [10].

Показано, что и быстрая, и особенно медленная тепловая акклимация приводила к повышению ИН МГДГ S. ]аротса в отличие от эффекта смены сезона от зимы к лету [14] (см. табл. 1). При этом повышение ИН сопровождалось увеличением вклада ненасыщенных ЖК: соотношение ненасыщенные / насыщенные ЖК возрастало в 1,4 и 2 раза при быстрой и медленной акклимации соответственно, тогда как сезонная акклиматизация мало влияла на этот параметр. Наоборот, эффект тепловой акклимации как на соотношение п-3/п-6 ПНЖК, так и на большинство отдельных ЖК (16:1 п-7, 18:1 п-9, 18:2 п-6, 18:3 п-6, доминирующей 18:4 п-3 и 20:4 п-6) оказался незначительным в отличие от влияния смены сезона. Отмеченное ранее значительное снижение соотношения п-3/п-6 ПНЖК от зимы к лету, т.е. увеличение вклада п-6 ПНЖК в наиболее физиологически активный период [14], вероятно, связано с тем, что эти ПНЖК являются предшественниками более сильных медиаторов по сравнению с п-3 производными [22-23]. Уровень остальных ЖК снижался с уменьшением скорости тепловой акклимации, но при смене сезона мало изменялся за исключением 20:5 п-3, процентное содержание которой последовательно увеличивалось при понижении скорости тепловой акклимации и достигало уровня в летний период, т.е. акклима- ционные и акклиматизационные эффекты совпадали.

Несмотря на то, что МГДГ является предшественником в биосинтезе ДГДГ [24], суммарные параметры (ИН, ненасыщенные / насыщенные ЖК и п-3/п-6 ПНЖК) ЖК состава ДГДГ, в отличие от МГДГ, изменялись при тепловой акклимации зигзагообразно: значительно снижались при быстрой акклимации, что совпадало с направлением изменений при смене сезона от зимы к лету, а затем возрастали и даже превосходили исходный уровень (ИН, ненасыщенные / насыщенные ЖК) при медленной акклимации (см. табл. 2). Также, в отличие от МГДГ, в акклимационных изменениях ЖК состава ДГДГ участвовало большинство ЖК. Так, содержание обеих мажорных ЖК (18:4 п-3 и 20:5 п-3) изменялось в результате акклимации и акклиматизации в том же направлении, что и суммарные показатели, а уровень остальных ЖК (14:0, 16:0, 18:1 п-9 и 18:2 п-6), наоборот, повышался при быстрой акклимации, что, тем не менее, совпадало с акклиматизационным трендом для этих ЖК, а затем снижался при медленной акклимации. В процессе аккли- мации не принимали участия две минорные ЖК (16:1 п-7 и 18:0), содержание которых, однако, резко возрастало в летний период, и а -линоленовая кислота 18:3 п-3, уровень которой мало изменялся как при акклимации, так и при акклиматизации сахарины японской.

Таблица 2 [Table 2]

ЖК состав ДГДГ Saccharina japonica в зависимости от скорости акклимации (% от суммы ЖК)

[FA composition of DGDG of Saccharina japonica depending on the rate of thermal acclimation (% of the total FAs)]

Изменения в ЖК составе СХДГ, который является самым насыщенным гликолипидом, оказались подобными таковым в ДГДГ (см. табл. 3): также наблюдался зигзагообразный характер акклимационных изменений суммарных параметров (ИН и ненасыщенные / насыщенные ЖК), но в более сглаженном виде за счет того, что их значения снижались при обеих скоростях акклимации относительно уровня в зимний период. Этому тренду соответствовали изменения в содержании мажорных ПНЖК 18:3 п-3, 18:4 п-3 и 20:5 п-3, тогда как уровень доминирующей насыщенной ЖК (НЖК) 16:0 изменялся противоположным образом. Соотношение п-3/п-6 ПНЖК также изменялось зигзагообразно, но его величина немного возрастала при быстрой акклимации, а при медленной практически возвращалась к значению в зимний период. В целом акклимационные и акклиматизационные изменения всех трех параметров происходили в одном направлении, характеризующемся снижением их уровней относительно зимних значений. Также необходимо отметить, что для медленной акклимации характерен эффект повышения ИН и соотношения ненасыщенные / насыщенные ЖК по сравнению с уровнем этих параметров у всех трёх фотосинтетических гликолипидов Б. ]аротеа, акклимированной сравнительно быстро.

Таблица 3 [Table 3]

ЖК состав СХДГ Saccharina japonica в зависимости от скорости акклимации (% от суммы ЖК)

[FA composition of SQDG of Saccharina japonica depending on the rate of thermal acclimation (% of the total FAs)]

Таблица 4 [Table 4]

Состав молекулярных видов МГДГ Saccharina japonica при прогреве морской воды (% от суммы молекулярных видов)

[Molecular species composition of MGDG of Saccharina japonica when heating seawater (% of the total molecular species)]