식물 세포막의 지방산 조성에 미치는 고강도 청색광선의 효과

Blue Light Effect on the Fatty Acid Composition of Membrane Lipid of Plant Leaves

식물 세포의 미토콘드리아와 엽록체는 광 증감제로 작용할 가능성이 있는 여러 가지 색소들을 함유하고 있다. 이들 색소들은 대부분이 막에 결합되어있으며 청색광 영역에서 강한 흡수대를 가지므로 청색광하에서 노출된 이들 소기관에서는 활성산소가 발생되어 막의 구조적, 기능적 피해를 유발하는 요인이 된다. 활성산소의 광발생에 따른 막구조의 변화는 일차적으로 막지질 지방산성분의 산화적 파괴에 기인할 것이다. 본 연구에서는 식물이 고광도의 가시광선(특히 청색광선)하에서 일어나는 막지질 지방산의 산화적 파괴에 지방산 대신 상대적으로 둔감한 포화 지방산의 조성비를 높일 것이라고 가정하고, 이를 뒷받침할만한 실험결과를 얻었다. 즉, 광질이 서로 다른 가시광선 처리조건하에서 생장중인 식물 및 그 소기관들을 대상으로 막지질의 과산화, 지방산조성 및 불포화도, 막결합 단백질의 활성 등을 측정하고 이를 제시하였다.

The membranes of mitochondria and chloroplasts contain a number of pigments that can act as endogenous sensitizers to produce activated oxygen species, most efficiently in blue light, which, in turn, attack functional targets in membranes. Therefore, intense blue light from the sun can exert various adverse effects on the functional and structural integrity of the membranes: one of the biochemical events of these negative effects could be the oxidative degradation of the unsaturated fatty acid constituents of membrane polar lipid. It may be assumed that as a strategy to avoid the light induced fatty acid degradation in membranes plant cells, responding to high intensity blue light, change the fatty acid compositions of membrane lipid in such that more-unsaturated fatty acid constituents are replaced by lessunsaturated fatty acid constituents. The results obtained in the present study, most importantly the measurements of double bond index of membrane polar lipid in concert with other measurements such as light quaility-dependent membrane peroxidation and the activities of membrane-bound proteins, seem to support this assumption.