This article was downloaded by: [University Of Maryland]On: 16 October 2014, At: 05:00Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH,UK

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Osservazioni sulle porfirine esui lipocromi presenti in alcuneDemospongie marineLidia Liaci aa Istituto di Zoologia ed Anatomia comparata dellaUniversità di BariPublished online: 12 Nov 2009.

To cite this article: Lidia Liaci (1963) Osservazioni sulle porfirine e sui lipocromipresenti in alcune Demospongie marine, Bolletino di zoologia, 30:1, 33-43, DOI:10.1080/11250006309442150

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L I D I A L I A C I Istituto di Zoologia ed Anatomia comparata della Univereitjl di Bari

Direttore: Prof. I\~ICIIEI.E SaRi

Osservazioni sulle porfirine e srii lipocrorui pisesenti

in alcuiie Demospongie mariue. Y)

KRUKEXBERC in un silo lavoro del 1882 riporta tlati relativi ad osservazioni fatte sui pigmenti tli alcune spiignc marine cd idcnti- fica i fattori responsabili di molte colorazioni clclle spugne nei lipo- cromi, floridine, ed uranidinc ; inoltre indica ia presenza, in alcunc cli esse, d i pigmenti siinili halls clorofilla, i r p l i per altro erano gi i stati descritti preccdentementc (la LANKASTER (1869) e (la SORBY (1875) per spugne di acqua dolce : SpongiZla ( = E P H Y D A T I A ) fluvia- tilis e S . lacustris.

La presenza di clorofilla 6 stnta segnalata (la KRUKEXBERC (1880, 1882), anche per alcune spugne marine : Ircinia carialilis, rlplysina aerophoba ( = Verongia aerophoba), l’ethya Zinciiriiiiit ( T . ariran- tiiini), ece. In alcune di esse sono stati trovati pigmenti clel tip0 dci lipocromi.

Successivaniente MAC ~ \ I U N N riprentlenclo i lavori tiello stesso

KRUKENBERC etl esaminando alcuni Poriferi raccolti in Ingliilterra segnala la presenza di clorofilla in circa 12 specie tli spugne, dclle quali soltanto per alcune i: stato possibile trovare iina sicura identi- ficazione data l’antica dcno~ninazionc. Lc specie di sicura iclentifi- cazione sono : Halichondria panicea, Hyiiieniacidon caruncula ( = Hy- nieniacidon sanguinea), Halina biiclilandi ( =Dercitris Lucklantli), Pachyniatisnia johnstonia.

KENNEDY e VEVERS (1954) infine segnalano in Tetliya atrrantiuin la presenza cli una porfirina tli cui non lianno potuto ottenere iina valida identificazione per la scarsiti cleI materiale a disposizione.

(*) Ricerca eseguita con contrilmti dcl C.K.R.

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I lavori citati si riferiscono soltanto a poclie spugne esaminate, quasi tutte raccolte in Ingliilterra, eccetto qualcuna raccolta a Tricste da KRUKENBERG; inoltre, come 110 g i i riferito, la denorninazione an- tiquata non h a consentito, per una h o n a partc di esse, una sicura identificazione. Era quindi interessante saggiare se porfirine e lipo- cromi fossero presenti anclie in altre specie di spugne, all0 scopo altresi di individuarne successivamente l’origine, la localizzaziorie e I’eventuali loro variazioni in rapport0 all’ecologia della spugna.

R ~ A T E R I A L E E AIETODI

A tale scopo 110 raccolto,lungo il litorale puglicse e nel Golfo I .

di Napoli (*) luaterialc dellc seguenti specie:

Ordine HADROMERINA :

Aaptos aaptos (SCHMIDT) Szcberites doniuncula ( OLIVI) Cliona viridis ( SCIiMiDT) Cliona copiosa (SARA)

Ordine HALICHONDRINA :

Hentyniicale coluntclla ( BO~YERBANK)

Ordine HAPLOSCLERINA :

Petrosia ficiforniis ( POIRET) Pellina semitululosa ( LIEBERK.) Haliclona rosea ( BO~YERBAXK)

Ordine KERATOSA :

Zrcinia faiciculata ( PALLAS) Yerongia aeropliola (SCIIA~IDT).

(*) Le ricerchc sulle spugne raccolte nel Golfo di Napoli sono state cscguite presso la Stazione Zoologica di Kapoli usufruentlo d i una borsa di studio del C.N.R.

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I campioni tli spugnc frrsclie sono stati ritlotti in minuti frani- nicnti etl i pigmenti cstrntti i n alcool assoluto clenaturato, ncctonc, cloroforniio, solfi!ro tli carbonio, etcre etilico, eterc tli pctrolio etl acido cloritlrico tliluito. Su alcuni frariirnenti t l i spugne h stata esc-

guita la saponificazione per trattainento (IeIIa spugna con alcooI lcnte atltlizioriato d i sotla caustica. L’cstratto i: stato qiiindi atltlizio- nato prima d i acqua, per eliniinarc l’cccesso tli alcool, c siiccessi- vatnentc tli cloruro rli sotlio pe r ottcncrc la complcta saponificazione. I1 matcriale saponificato, quasi sernprc d i colore vertlastro h stato

cstratto con etere cli pctrolio e la estrazione ripetuta piii volte sino a qiiantlo la soluzione i: divenuta gialla. I n qiiesto motlo si 6 avuto i l passaggio clcl lipocronio in soluzione. I1 resitluo tlella saponifica- zione i: stato siiccessivaiiiente ripreso con etere etilico e poi con eterc etilico adtlizionato con alcool, in iiiotlo (la renrlere possibile la estrazione tlel pigriiciito clorofilloitle.

Gli cstratti ottenuti sono stati centrifugati e le soluzioni osscrvate alla luce di Wood pe r stotliarne gli effetti tli fIuoresccnzac primaria. Successivamentc sono state escguite le misurc (lei loro spettri d i as-

sor1)iaiento nel visibile mettiante spettrofotoinetro Zeiss.

OSSERVAZIONI

1 ) d aptos anptos. Eseniplari t l i colorc ros$o-violacco, contc- ncnti pigmenti soluhili in alcool assoluto tlenaturato ctl i n acetone. parzialmente solri1)ili negli altri solvcnti.

L’estratto acetoriico h a un colore giallo con debole fluorcscenza rosa. Lc hantlc tli assorLiinento presentate clall’estratto sono tlye : la prima piuttosto debole, (la X 6t)Onip a X 6lOriiy con assorbimento niassinio a X 670rny c la secontla molto f o r k , (la x 45)oni[~ a 1, 4101iip con iiiassinio di assorbimento a 1” 460nip. Delle CIUC b a n k la prima appartiene at1 u n pigmento clie lin tutti i caratteri dellil clorofilla e la sccondn appartiene a d un 1ipocronio.- Ent ramhi i pig- nienti sono presenti i n tutti gli esemplari esaiuinati, .sel)l)ene in t111an-

t i t i diver-ca, esscntlo il pigiiiento clorofilloidc contcnuto soltanto in tracce.

2) Sitberites dohunci t la . Eseniplari tli colore aranciato tcn- tlente a1 rosso in cui si ritrovnno piginenti solubili i n , alcool’ etl acetone e parzialmente solubili i n cloroformio, eterc ctilico c solfuro t l i carbonio.

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. A questo proposito ritengo opportuno riportare alcuni riferi- menti bibliografici riguardanti i pigmenti descritti per Sitberites do- muncula. KARRER e SOL~VSSEN (1935) lianno isolato, (la cscmplari di qucsta specie, un carotenoide clie ha presentato i medesirni carat- teri dell’astacene presentc nei crostacei, ed isolato da KuriN e So- RENSEN (1938 a). In solfuro di carbonio, questo carotenoide, prc- senta un rnassimo di assorbiniento a X 490mp e pare sia presente anclie in altre demospongie : Axinella cn’sta-gafli ( = A . damicornis) ed Hyrneniacidort sangitinea ( DRIJMM e O’COKKOR, 1940). Qucsta ragione mi ha indotto a sottoporre la spugna in questione ad un trattainento con piG solventi allo scopo di osservare se oltrc a1 lipo- cromo fosse presentc del materiale porfirinico. In effetti 110 potuto notare la costante presenza di tracce del pigmento clorofilloide, come risulta dall’csame cli alcune clelle ,soluzioni impiegate.

L’cstratto alcoolico di Sitberites clomuncztla prcsenta una hantla di assorbimcnto da X 490mp a X 420mp con un inassiirio a X 4601ny, clie i quella del solo lipocronio.

L’estratto acetonico i: dotato di una fluorescenza rossastra e pre- senta oltre alla lianda precedenteniente descritta anclie una hantla nel rosso da h 740mp a h G4Orup con un massinio a h 690mp. Questa seconcla banda i: attribuibile a1 pigmento clorofilloide prcscn- te, in tracce ,nella spugna.

L’estratto in cloroformio presenta le stesse bande clell’estratto alcoolico, mentre quello in eterc cli petrolio presenta le segnenti liande: la I ban& (la X 710mp a h GGOmp con massimo a I . 680mp, la 11 da X 6lOmp a 1 5901np con massiruo a X GOOmp, la 111 (la h 490mp a 420mp con inassirno a X 46oiiip, delle quali le prime due sono attribuibili a1 pigmento clorofilloide e la terza a1 lipocronio. Ixifine I’estratto della stessa spugna in solfuro di carbonio presenta una sola banda d’assorbimcnto clie i quella del solo lipocromo c clie va (la X 500mp a X 4GOmp con iuassimo a X 480mp.

3) Cliona vin‘dis. Eseiuplari di colore verde-brunastro estcr- namentc, verde-giallo nell’interno. Pigmenti solubili in alcool asso- 1;to denaturato ed acetone, parzialniente solubili in etcre etilico erI in ac. cloridrico diluito.

L’estratto , alcoolico di colore giallo-verde prescnta fluorescenza rosso sangue. Lo spettro di assorbiriiento si risolve in tre 1)antle: la prima debolissima (la 68Ornp a h 650nip con massirno a.X GGOmy, la seconda CIA X 645mp a h G2Omp con massiruo intorno a 1 630mp e la terza da 1 495mp a X 4301iip con massimo a 4551111~.

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- 37 - E’ possibile apprezzare I’assorhimento del pigmento clorofilloide

nell’estratto alcoolico per i due niassirni a ?, 66Omp cd a ?, 630mp, non cosi invece nell’estratto in etere etilico in cui compare il solo massirno cfel lipocromo, a X 430my.

Gli eseniplari di Cliona copiosa Iianno prescnfato gli stessi pig- rnenti contenuti in Cliona vin‘dis senza differenza alcuna.

5) Heminiycale columella. Esemplari di colore rosso aranciato. L’estratto in alcool assoluto denaturato i di colore aranciato con fluorescenza rosa e presenta assorbimento a 1 670 mp, a ’h. 4601np ed a h 42Onip.

6 ) Petrosia ficiformis. Gli esemplari esaminati lianno u n co- lore naturale bnino-violetto nella loro parte periferica ed esposto ad illuminazione, mentre internamentc presentano un colore bianco- brunastro. Gli estratti clella spugna in alcool assoluto denaturato con- feriscono alla soluzione u n colore verdastro ed una fluorescenza in. tensamente rossa. La soluzione (lei pigmenti presenta all’analisi s p a i trofotometrica un assorbimento, nel visiljile, clie si manifesta con. tre bande: la I banda va da 1 690nip a A. 635mp eon massimo a h GGOmy, la I1 cla h 6301np a A. GOOmp eon inassirno a h 6 2 0 m ~ , la I11 banda cla h 490my a A. 395mp con massimo a h 420mp. Delle tre ban& le prime due appartengono ad un pigmento clie ha caratteri clorofilloidi niei~trc la terza banda appartiene ad un lipocromo. Entrambi i pigmenti sono prescnti in tutti gli esemplari esaminati.

7 ) Pellina seniitubulosa. Gli esemplari Iianno. u n colore bruno- violaceo simile a quello cli Petrosia ficiforniis, nelle’ parti perifericlie esposte alla luee ed un colore biancastro o bianco-brunastro nelle parti poco illuminate e nclle parti interne. La soluzione alcoolica (lei pigmenti della spugna 6 verde-giallastra con fluorescenza rosso- sangue e il suo spcttro di assorbimento nel visibile presenta tre bande d i e occupano quasi la stessa posizione di quelle della soluzione al- coolica dei pigmenti di Petrosia ficiforniis. Contiene anclle essa un pigmento clorofilloide etl un lipocromo.

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Fig. 1 - Spc t t ro cli assorliirnrnto dt-ll’cstraito alroc~lico c l i I’elrosiu liriformis.

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Fig. 2 - Spettro di assorl~imrnto clell'estratto alrooliro c l i Pellinn semitubdosa.

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2. m y Fig. 3 - Spr~tri) c l i nssnrl>iriirnto tlrll’rstrntlo nlronl irn c l i Irrinirr /crsrirulrrtn.

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8 ) Haliclona rosea. I1 colore degli esemplari esaminati si pre- senta diverso clalle precedcnti. Essendo cli un rosa ciclaniino; i pig? rncnti si prcsentano clistribuiti nella intera spugna senza clie vi sia iina differenza tra una porzione periferica e una porzione interna. La soluzione alcoolica lia 1111 colore giallo con fluorescenza rosa e presenta tre bande cli assorhimento: la I da h 68Onip a ?” 6351np con assorbimento iiiassimo a h 650mp, la 11 da h 63Omp a k 595mp con niassinio a h 610111py la 111 da h 490mp a k 395inp con mas. siino a h 440mp. Anclie in questo caso i pigmenti si icleiitificano nel piginento clorofilloidc ctl 1111 lipocroino.

, 9 ) Zrcinia fasciciilata. Gli esemplari esaminati prcscntano un colore variabile dal bruno a1 violacco. La soluzionc alcoolica (lei pigmenti dclla spugna appare colorata in rerdastro con fluorescenza aranciata. Lo spettro di assorbiniento k rapprcsentato da tre bancle : la I da h 680mp a h 65omp con massiino a x 670nip, la 11 da h 6401iip a h GlOmp con niassimo a h 630inp1 la I11 da Ib 450 nip a h 41onip con niassiriio a h 43Oiup.. 1 carattcri fisici pre- sentati (la alcuni dci pigmenti cli Ircinia fasciculata consentono di itlentificarli con un pignicnto clorofilloitlc ctl i lipocromi.

10) Verongia aerophola . Escmplari tli colore giallo citrino, la cui soluzione alcoolica i: di un vercle-lruno con fluorescenza rossa. Ancli’essa presenta la lmnria caratteristica del pigmento clorofilloicle e clel lipocromo, con assorbimento niassimo a , X 6’iOnip c a X 460mp.

CONCLUSIOKE

Lc clieci spugne qui esaminate contengoiio tutte pigmenti del tipo dei lipocronii e clella clorofilla, anclie se in misura diversa a sccontla dei singoli casi considerati. Nelle spugne, come Pelrosia fici- forniis, Pellina semiIiibiilosa, ecc., in cui, per una differentc distri- liuzione clel pigmento si rcnde possibile la distinzione tra una parte perifcrica, molto pigmcntata, cd una p a r k interna, quasi priva cli pigmenti, il lipocromo ed il pigmento clorofilloicle appaiorlo inolto pih abbondanti nclla porzionc clel parencllirlla p’eriferico ddla spugna rispetto alla parte interna, quasi apiginentata, in cui appa- ion0 solo in tracce niinime.

Qiicsto reperto concorcla con cpcllo di MAC ~ I U K K (1899), se.

coiiclo cui, in HaZichoncIria panicea, il pigmento clorofilloide sareblie

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in tnaggiore quantit i nclla parte csterna clella spugna forse a cletta clell’A. per il cliretto rapport0 con l’assorl~iniento [lei raggi luminosi.

Per cpanto riguarcla poi l’origine clel piginento clorofilloide nelle spugnc i possibile clic essa sia attrilntilde ,altncno in alcuni casi, at1 esctiipio in Cliona viridis, come risulta (la osservazioni in corso d i pub- blicazionc ( SARA’ e L1.4CI), a simbionti vcgetali (Zooxantlielle), op- pure clie possa clerivarc dalla digestionc di alglie utilizzatc clalla spugna coine nutrimento. Alcuni Autori (MAC ~ ~ I U I I X , 1899) lianuo aticlie avanzata l’ipotesi poco verositnile cli iina possibile origine ani- inale dclla clorofilla clellc spugnc. DaHc spugne da me esaiiiinate risulta cliiaro clie lc porfirine in csse ritrovate sono tutte di origitie vcgetalc ; cleduzione clic si pui, faciliiiente fare tenendo conto dei lor0 spettri cli assorbitneuto, dci carattcri di solubiliti e degli effetti d i fluorcscenza primaria. Esse si idctitificano con iin pigmento clic prescnta caratteri inolto affini a quclli prcsentati tlalla clorofilla.

RIASSUKTO

L’A. mediante analisi spettrofoiometrica, segnala l a prescnza di un pigmento clorofilloidc e di lipocromi in esernplari, proveniciiti dal litorale pq l iesc e (la1 Golfo cli Napoli, appartenenti alle seguenti spccie di Demospongie marine: Aoptos aoptos, Sirberites rlomirncirla, Cliona ririrlis, C . copiosn, Ilernyniicalr co- lumelln, Petrosia ficiformis, Pellinn semitubulosa, Iloliclona roseo, Zrcinirr fnsri. culnta, Verongia aerophoba.

Pigmenti clorofilloidi e lipocromi risultano quintli prescnti in tnttc l e spe- cie finora esaminate, anche se in quantit i rariabili. Per qnanto riguarda I‘origine del pogmento clorofilloide esso pui, essere attrilmito in taluni rasi alla prescnza d i Zooxantelle.

SUJl AIARY

A., utilizing spectophotometrical analysis, describes the occurrence of rliloro- pliylloitl pigment and lipocromes in specimens, coming from the coists of Puglie and of the Bay of Naples, wliicli belong to the following species of Demospoil- geS : Aaptos aoptos, Sir berites cloniunculo, Clioria r ir idis , C . copio;a, lleniynii. eale colurriella, Petrosia ficiformis, Pellina seniiticbirlosa, IIaliclono rosea, lrcinicc fasciculata, Verongia aeroptiobo. ’ Chrolophylloirl pigment ancl lipocromcs arc therefore present in a11 sprcirs

(ten) till now studied, although in different abundance. The occurrence of chlo- rophylloid pigment can lie related seems in some cascs to symliiotic Zooxanthclla’c.

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