Extra and intracelular activities of carbonic anhydrase of the marine microalga Tetraselmis gracilis (Chlorophyta)

• Published in: Brazilian journal of microbiology Vol. 34; no. 3; pp. 267 - 272
• Main Authors: Rigobello-Masini, Marilda(Universidade de São Paulo Instituto de Biociências), Aidar, Elizabeth(Universidade de São Paulo Instituto Oceanográfico), Masini, Jorge C.(Universidade de São Paulo Instituto de Química)
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: São Paulo Sociedade Brasileira de Microbiologia 01.07.2003; Springer Nature B.V
• Subjects: algal photosynthesis; anidrase carbônica; carbon concentrating mechanism; carbonic anhydrase; fotossintese algal; inorganic carbon uptake; mecanismo de concentração de carbono; MICROBIOLOGY; Tetraselmis gracilis; anidrase carbônica; mecanismo de concentração de carbono; carbonic anhydrase; fotossintese algal; algal photosynthesis; inorganic carbon uptake; carbon concentrating mechanism; Tetraselmis gracilis
• ISSN: 1517-8382; 1678-4405; 1678-4405; 1517-8382
• DOI: 10.1590/S1517-83822003000300017

The activities of extra and intracellular carbonic anhydrases (CA) were studied in the microalgae Tetraselmis gracilis (Kylin) Butcher (Chlorophyta, Prasinophyceae) growing in laboratory cultivation. During ten days of batch cultivation, daily determinations of pH, cell number, enzymatic activity, and total dissolved inorganic carbon (DIC), as well as its main species, CO2 and HCO3-, were performed. Enzymatic activity increased as the growing cell population depleted inorganic carbon from the medium. Carbon dioxide concentration decreased quickly, especially in the third day of cultivation, when a significant increase of the intracellular enzymatic activity was observed. Bicarbonate concentration had its largest decrease in the cultivation medium in the fourth day, when the activity of the extracellular enzyme had its largest increase, suggesting its use by the alga through CA activity. After the fourth cultivation day, half of the cultures were aerated with CO2-free atmospheric air, which caused an increase in the total and external activity of the enzyme, although, in this condition, the stationary growth phase began earlier than in cultures aerated with atmospheric air. The pH of the media was measured daily, increasing from the first to the fourth day, and remaining almost constant until the end of the cultivation. Algal material transferred to the dark lost all enzymatic activity. As atividades da Anidrase Carbônica (AC) extra e intracelular foram estudadas na microalga marinha Tetraselmis gracilis (Kylin) Butcher (Chlorophyta, Prasinophyceae) crescendo em cultivos laboratoriais. Durante dez dias de cultivo, determinações diárias do pH, número de células, atividades enzimáticas, carbono inorgânico total dissolvido (CID) e suas principais espécies CO2 e HCO3- foram feitas. A atividade enzimática aumentou na medida em que a população celular em crescimento retirava carbono inorgânico do meio de cultivo. A concentração de dióxido de carbono decresceu rapidamente, especialmente no terceiro dia do cultivo, quando um significante aumento na atividade enzimática intracelular foi observado. A concentração de bicarbonato teve seu maior decréscimo no meio de cultivo no quarto dia, quando a atividade da enzima extracelular teve seu maior aumento, sugerindo seu uso pela alga através da atividade da AC. Após o quarto dia de cultivo, metade das culturas passou a ser aerada com ar atmosférico sem CO2, o que causou um aumento na atividade total e externa da enzima, fazendo com que esses cultivos entrassem na fase estacionária do crescimento antes que aqueles aerados com ar atmosférico normal. O pH do meio foi medido diariamente, aumentando desde o primeiro até o quarto dia e permanecendo quase constante até o fim do cultivo. Material algal transferido para o escuro perdeu toda a atividade enzimática.