Unusual ∆7,12,19 C35:3 Alkenone Produced by the Mutant Emiliania huxleyi strain CCMP2758 in Culture

Abstract:

Alkenones with chain length ranging from C37 to C40 are highly specific biomarkers for certain haptophyte algae in ocean and lake sediments and have been widely used for paleoclimate studies. Short chain alkenones (e.g., C35 and C36) have been found in environmental and culture samples but the origin and structures of these compounds are not fully understood. The benchmark marine alkenone producer, Emiliania huxleyi CCMP2758 strain (the mutant of strain CCMP1742, NEPCC55a) was reported to make 35:2 alkenone when cultured at 15 °C (Prahl et al., 2006). Here we show, when this strain is cultured at lower temperatures (e.g., 4°C), CCMP2758 produces large amount of 35:3 alkenone with unusual double bond positions of ∆7,12,19. We determined the double bond positions of the C35:3 methyl ketonee based on GC-MS analysis of cyclobutylimine derivatives and dimethyl disulfide derivatives respectively, and provide the first temperature calibrations based on the unsaturation ratios of C35 alkenones. Previous studies have found 35:2 alkenone with three methylene interruption in the Black Sea sediment, but it is the first time that an alkenone with a mixed three and five methylene interruption is found. The discovery of short chain alkenones with unusual double bond positions may shed new light to alkenone biosynthesis.