Stabile Isotopen in Fetten von Organismen eutropher Gewässer

Süßgewässer sind stark von der globalen Erwärmung betroffen. Dabei sind Fischteiche und deren Bedeutung für die Ernährung für Menschen noch wenig untersucht, obwohl sie durch steigende Temperaturen, steigende Nährstoffeinträge und sinkende Sauerstoffversorgung einem immer stärker werdenden Umweltstress ausgesetzt sind. Das FWF-Projekt HydroFat untersucht, wie sich Karpfen als weltweit am häufigsten vorkommender Speisefisch unter derart harten Umweltbedingungen entwickeln und überleben können. Das Ziel dieser Forschung ist: a) festzustellen, wie Invertebraten und Karpfen, insbesondere in ihren Nerven- und Fortpflanzungsgeweben, auf Nahrungslipide reagieren, um ihren Bedarf an Fettsäuren unter verschiedenen Ernährungs-, Licht- und Temperaturbedingungen zu decken (experimenteller Ansatz); b) die Nahrungswege von Fettsäuren zu und in Invertebraten und Karpfen mithilfe neuartiger komponenten-spezifischer stabiler Kohlenstoff- und Wasserstoffisotope zu verfolgen (Biomarker-Ansatz); und c) räumliche und jahreszeitliche Schwankungen der Fettabhängigkeit in Invertebraten und Fischen über die elementare und molekulare Zusammensetzung der Ressourcen in eutrophen Fischteichen zu modellieren (Ökosystemansatz). Dabei testen wir die Hypothesen, dass: a) die Umwandlung von mehrfach ungesättigten Fettsäuren (PUFA) in den Tieren temperaturabhängig ist und isotopisch gesehen, im Vergleich zu den gefressenen kurzkettigen PUFA, leichtere 13C- und 2H-PUFA ergibt, und b) das Fehlen langkettiger PUFA in der Nahrung die endogene PUFA-Umwandlung in Fischleberzellen erhöht, die folglich isotopisch unveränderte PUFA zu den Nerven-, Gonaden- und Muskelgeweben von Fischen weiterleiten. Diese Forschung wird die Anpassungen von Nahrungslipiden in Algen, Invertebraten und Fischgeweben (Leber, Gonaden, Gehirn, Netzhaut, Muskeln) erforschen, wobei erstmals komponenten-spezifische stabile Wasserstoff- und Kohlenstoffisotopenforschungin eutrophenFischteichen angewandt wird.Stabile Wasserstoffisotope von Fettsäuren werden als neue Marker in die aquatischen Nahrungsnetzforschung eingeführt, um die Quellen und die metabolischen Prozesse von Fettsäuren in Invertebraten und in Leber-, Nerven-, Gonaden- und Muskelgeweben von Fischen zu untersuchen. Durch die Modellierung von Fettsäuren in Organismen von verschiedenen trophischen Ebenen unter Einbindung von stabilen Kohlenstoff- und Wasserstoffisotopen werden wir unser Verständnis des Nahrungstransfers in aquatischen Nahrungsnetzen und letztendlich auch zu den Menschen wesentlich erweitern können.