Dinámicas de fotoinhibición y reorganización pigmentaria bajo ciclos de luz/oscuridad como mecanismos de fotoprotección en Porphyra umbilicales frente a los efectos dañinos de la radiación ultravioleta

Resumen

Talos del alga roja Porphyra umbilicales L. Kutzing fueron cultivados bajo diferentes condiciones espectrales de radiación ultravioleta en condiciones de ciclos de luz/oscuridad de 12 horas y bajo luz continua. El rendimiento cuántico óptimo (F_v /F_m), estimado a través de la fluorescencia de la clorofila a del fotosistema II, evolucionó con oscilaciones en los ciclos de luz/oscuridad, con valores máximos al final de cada fase de luz seguida de valores bajos a lo largo de la fase de oscuridad. Los cultivos iluminados bajo radiación fotosintéticamente activa (PAR)+UV-A y la PAR+UV-A+UV-B disminuyeron los valores de la relación (F_v /F_m) respecto a los cultivos bajo PAR. Los cultivos bajo radiación UV provocaron además una caída, durante la fase de luz, tanto de la pendiente inicial como de los valores máximos de la tasa de transporte electrónico (ETR) estimados a partir de las curvas ETR vs. irradiancia. En el caso de los cultivos bajo PAR + UV-A la recuperación de los valores fotosintéticos fue casi completa durante la fase de oscuridad. Dicho tratamiento no afectó a la producción fotosintética de O₂ mientras que el cultivo bajo PAR+UV-A+UV-B disminuyó significativamente dicha tasa, la cual recuperó los valores iniciales tras 48 h de cultivo. No se observaron cambios en el contenido total de los pigmentos fotosintéticos. No obstante, los ciclos de luz/oscuridad afectaron tanto a la absorptancia de los talos como a los valores de corte transversal in vivo en el rango del PAR (400-700 podría implicar un papel clave en el mantenimiento de la actividad fotosintética del alga. En cambio, el cultivo de los talos en luz continua bajo los tratamientos de radiación UV-A y UV-B provocó una disminución del rendimiento cuántico óptimo, de la eficiencia del ETR y de la tasa fotosintética por producción de oxígeno durante las primeras 36 h llegando a valores del 30% de los valores iniciales. Por tanto, diferentes mecanismos están implicados en la protección frente al estrés por radiación ultravioleta en P. umbilicales; un mecanismo de fotoinhibición dinámica cuando el UV-A se combina con el PAR, el cual es seguido por una recuperación completa de los parámetros fotosintéticos durante la posterior fase de oscuridad, y una fotoinhibición más patente en el caso del cultivo bajo UV-B, la cual se recupera sólo parcialmente tras un período largo. En ambos casos, la reorganización de los pigmentos fotosintéticos juega un papel fundamental en dicha recuperación.