Glycerolipids and carotenoids in microalgae: the implications in ecophysiology and applied phycology

Abstract

Lipidy jsou základní biomolekuly, které se vyskytují ve všech organismech. Mají nezastupitelnou funkci jako strukturální molekuly tvořící buněčné membrány a v podobě tuků a olejů je také ukládána zásobní energie. Lipidů je obrovské množství typů, které mají další funkce například v buněčné signalizaci, podpoře enzymů, ochraně vůči stresům a jiné. Mikroskopické řasy jsou hlavními primárními producenty ve sladkovodních i mořských ekosystémech. Řasová biosyntéza má tedy zásadní vliv na trofické sítě vodních ekosystémů a konečném důsledku i na člověka. Prostředí ovlivňuje ekofyziologii řas, což se projevuje v jejich biochemickém složení, tedy i ve složení jejich lipidů. Tato práce je zaměřena na dvě skupiny lipidů a to glycerolipidy, které se skládají z mastných kyselin, a karotenoidy, což jsou fotosyntetické pigmenty s antioxidačními a fotoprotektivními vlastnostmi. V těchto skupinách lipidů byly dále vybrány cílové látky, a to polynenasycené mastné kyseliny a karotenoid fukoxantin patřící mezi xantofyly. Tyto látky mají význam nejen v ekofyziologii řas, ale jsou to cenné látky, které mají pozitivní účinky na lidský organismus a pomocí optimalizované kultivace by mohly být za určitých podmínek získávány z řas pro průmyslové účely. Přestože je této problematice dlouhodobě věnována velká pozornost,...

Lipids are basic biomolecules found in all organisms. They have a key function as structural molecules forming cell membranes, and, in the form of fats and oils, energy is also stored. There are a huge number of lipid types that have other functions, for example, in cell signaling, enzyme support, protection against stress, and others. Microscopic algae are the main primary producers in both freshwater and marine ecosystems. Therefore, algal biosynthesis has a fundamental effect on the trophic networks of aquatic ecosystems and ultimately on humans. The environment affects the ecophysiology of algae, which is reflected in their biochemical composition, i.e. in the composition of their lipids. This work is focused on two groups of lipids, namely glycerolipids, which consist of fatty acids, and carotenoids, which are photosynthetic pigments with antioxidant and photoprotective properties. In these groups of lipids, the target substances were further selected, namely polyunsaturated fatty acids and the carotenoid fucoxanthin belonging to xanthophylls. These substances are important not only in the ecophysiology of algae, but they are valuable substances that have positive effects on the human organism and, with the help of optimized cultivation, could be obtained from algae for industrial production...