Wirkungen sichtbaren Lichtes auf Saccharomyces cerevisiae

Zusammenfassung

Wachstum (=Zunahme an Zellsubstanz), Proteinsynthese sowie Zellvermehrung bei Saccharomyces cerevisiae werden unter dem Einfluß von sichtbarem Licht in Abhängigkeit verschiedener Faktoren geprüft. Bei hoher Lichtintensität wird eine starke Hemmung aller dieser Prozesse festgestellt, wobei die Proteinneubildung früher als die Zunahme der Gesamtsubstanz der Zelle gehemmt wird, d. h., es findet zunächst eine wohl regulativ erfolgende Förderung anderer Zellsubstanzen statt, durch die die Proteinsynthesehemmung kompensiert wird.

Der Lichteffekt ist abhängig von Vorkulturbedingungen (stärkster Effekt bei Zellen aus der Übergangsphase von exponentieller zu stationärer Phase) sowie von der Zusammensetzung des Inkubationsmediums (z. B. bei Phosphatverminderung geringere lichtinduzierte Wachstumshemmung).

Von den untersuchten Spektralbereichen ist nur Blaulicht (400 bis 500 mμ) wirksam. — Mit steigender Lichtintensität nimmt die hemmende Wirkungzu. Bei relativ niedriger Lichtintensität wird eine leichte Wachstumsförderung gefunden. Diese findet eine Erklärungsmöglichkeit in der Wirkung entsprechender Lichtintensitäten auf die Gärung (Hemmung nur bei hohen Intensitäten, Förderung bei niedrigen) sowie in der Hemmung der Atmung bei allen untersuchten Intensitäten, und zwar könnte die Gärungsförderung resultieren aus dem Einfluß der Atmungshemmung auf den Pasteur-Effekt.

Mögliche Ursachen der gefundenen Effekte als Folgeerscheinungen photosensibilisierter Oxydationen werden diskutiert.

Summary

The action of visible light upon growth, proteinsynthesis and cell-propagation of baker's yeast and its dependence on various factors was investigated. At high light intensities all of these processes are strongly inhibited, the depression of protein synthesis occuring earlier than that of growth (as measured by the increase in dry weight). Thus during early exposure to light the inhibition of protein synthesis is compensated—via some regulatory mechanism—by an increased production of other cell substances.

The extent of the light effect depends on preculturing conditions (the strongest effect occuring on cells of the phase of transition from exponential to stationary growth). It also depends on the composition of the incubation medium: for instance the light-induced inhibition of growth gets smaller with decreasing phosphate concentrations.

The effect of light was examined in three spectral ranges: blue: 400 to 500 mμ, red: 600–700 mμ and far-red: 700–1200 mμ. Only blue light proved to be inhibitory.

Whereas growth is slightly stimulated at comparatively low light intensities, it becomes inhibited, and this progressively, with higher intensities. These findings are paralleled and can be explained by the corresponding influences on fermentation (inhibition only at high light intensities but stimulation at low intensities), and by the inhibition of respiration at all light intensities examined: the stimulation of fermentation may result from the influence of the light-induced inhibition of respiration on the Pasteur effect.

Possible causes of the effects of light as following photosensitised oxydations are discussed.