Dimethylsulfoniopropionat (DMSP) in Phytoplankton und MeereswasserPhytoplankton besitzt durch seine Position am Anfang des Nahrungsnetzes eine Schl\u00fcsselstellung im marinen \u00d6kosystem. Faktoren, die Struktur und Menge des Phytoplanktons beeinflussen, wirken sich auch auf h\u00f6here Stufen des Nahrungsnetzes aus. Neben dem Phytoplankton selbst bilden auch dessen Stoffwechselprodukte eine wichtige Grundlage f\u00fcr andere marine Organismen. Eine bedeutende Rolle im pelagischen Nahrungsnetzwerk spielt dabei Dimethylsulfoniopropionat (DMSP). In gel\u00f6ster Form stellt es eine wichtige Kohlenstoff- und Schwefelquelle f\u00fcr heterotrophe Lebewesen dar.Die Spaltung von DMSP zu Dimethylsulfid (DMS) und Acrylat durch das Enzym DMSP-Lyase stellt einen m\u00f6glichen Abbauweg dar, der auch f\u00fcr die chemische Verteidigung genutzt wird. DMS wirkt auch als Infochemikalie und beeinflusst dadurch die Wechselwirkungen zwischen J\u00e4ger und Beute \u00fcber mehrere trophische Ebenen hinweg. Die DMS-Emissionen der Ozeane werden z. B. von Seev\u00f6geln als Hinweise auf Nahrungsvorkommen verwendet. Die Emissionen betragen dabei 13 bis 37 Tg Schwefel pro Jahr, was bezogen auf die Ozeane 90 % und weltweit 50 % der nat\u00fcrlichen Schwefel-Emissionen entspricht. Das in die Atmosph\u00e4re abgegebene DMS besitzt auch eine klimarelevante Wirkung. Die durch Oxidation aus DMS gebildeten Sulfatschwebstoffe dienen als Kondensationskeime f\u00fcr die WolkenbildungTrotz der Schl\u00fcsselstellung, die DMSP im Plankton und in der Atmosph\u00e4renchemie einnimmt, sind nur wenige direkte Informationen \u00fcber diesen Metaboliten verf\u00fcgbar. Eine Ursache hierf\u00fcr ist, dass der \u00fcberwiegende Teil der Methoden eine indirekte Bestimmung von DMSP \u00fcber den DMS-Gehalt vorsehen (basenmediierte Freisetzung von DMS, Analyse von DMS via Gaschromatographie). Da jedoch bereits auch andere potentielle biogene DMS-Vorstufen nachgewiesen wurden, wurden in dieser Arbeit mehrere LC\/MS-Methoden f\u00fcr die direkte DMSP-Bestimmung entwickelt und validiert. Ein Vergleich der direkten und indirekten Bestimmung von DMSP zeigte, dass DMSP zwar die dominante, aber nicht die einzige DMS-Quelle im Phytoplankton darstellt. Als weitere DMS-Vorstufen konnten Gonyol und DMS-Acetat nachgewiesen werden. Anhand der Diatomee Skeletonema marinoi konnte gezeigt werden, dass der DMSP-Zellgehalt von einer Vielzahl von Faktoren (N\u00e4hrstoff-Verf\u00fcgbarkeit, Tagesrhytmus, Wachstumsphase) beeinflusst wird. Ein Vergleich der direkten Analyse von DMSP mit indirekten Methoden zeigte, dass im Verlauf des Kulturwachstums andere DMS-Vorstufen an Bedeutung gewinnen.Mit Hilfe von 13C2D6-DMSP konnte der Aufnahmemechanismus dieser Verbindung in verschiedenen Phytoplankton-Kulturen analysiert werden. Die Aufnahme von DMSP erfolgte direkt und ohne vorherige Transformation und konnte auch bei Organismen beobachtet werden, die kein DMSP synthetisieren. Au\u00dferdem wurde die Auswirkung von zwei Faktoren des Klimawandels (h\u00f6here Temperatur, h\u00f6herer CO2-Gehalt der Luft) auf DMSP untersucht. Diatomeen (Thalassiosira pseudonana, Phaeodactylum tricornutum) zeigten mit Erh\u00f6hung der Temperatur und des CO2-Gehaltes abnehmende DMSP-Werte. Bei Erh\u00f6hung beider Faktoren zeigten zwei St\u00e4mme der Kalkalge Emiliania huxleyi eine erh\u00f6hte DMSP-Produktion, eine Temperaturerh\u00f6hung allein hatte jedoch keinen Einfluss. Diese Ergebnisse zeigen, wie komplex der Einfluss von Temperatur und CO2-Gehalt schon auf einen einzelnen Metaboliten sein kann. Diese Komplexit\u00e4t wird durch synergetische Effekte zus\u00e4tzlich erh\u00f6ht.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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