Деградация фотосинтетических пигментов растений, наблюдаемая при их естественном старении и многих стрессовых состояниях, носит преимущественно фотоокислительный характер. Несмотря на давний интерес к этому явлению, имеющему глобальные масштабы, сравнительно мало известно о механизмах и путях деградации фотосинтетических пигментов растений. Исследования фотоокислительной деградации фотосинтетических пигментов цианобактерий (Synechococcus elongatus и Anabaena variabiliss) и их мембран при действии интенсивных потоков видимого и УФ-излучения позволили выявить некоторые общие закономерности. Клетки цианобактерий обладают высокой устойчивостью к действию больших доз видимого света и УФ-излучения. Во всех случаях фотодеградация пигментов начинается после полного ингибирования фотосинтетических реакций, выявляемого по величине относительной переменной флуоресценции. Действие высоких интенсивностей видимого и УФ-излучений на цианобактерии вызывает неравномерное выцветание пигментов, которое ингибируется при низких температурах (1°С). Квантовый выход деградации пигментов изменяется от стадии процесса. Максимальный квантовый выход выцветания пигментов A. variabiliss составляет:

	Фикобилины	Хлорофилл а	Каротиноиды
УФ-излучение	2.10-3	5.10-2	3.10-2
Видимый свет	2.10-6	5.10-3	3.10-3

УФ-излучение при плотности мощности 1,4 мМ^.м^-2.с^-1 вызывает быструю (в течение 10 минут) деградацию небольшой (менее 10%) части всех пигментов. Затем, вплоть до 90 минут от начала облучения, относительно медленно выцветают только фикобилины. Дальнейшие стадии фотодеградации (до 210 мин) приводят к выцветанию каротиноидов и хлорофилла до уровня ниже 10% от исходного, которое наблюдается только после полного исчерпания фикобилинов. При этом каротиноиды выцветают несколько быстрее хлорофилла. В отсутствие кислорода (при барбатировании облучаемой суспензии цианобактерий азотом) выцветанию подвергаются только фикобилины, тогда как содержание каротиноидов и хлорофилла а практически не изменяется. При низких температурах (1 и 8°С) отношение скоростей выцветания каротиноидов к хлорофиллу выше, чем при 20 и 32°С. Видимое излучение большой плотности мощности (23,6 мМ^.м^-2.с^-1) вызывает выцветание каротиноидов и хлорофилла после лаг-фазы, достигающей 60 минут. При этом выцветание каротиноидов опережает выцветание хлорофилла. Фикобилины практически не подвергаются фотодеградации. Соотношение скоростей выцветания пигментов не зависит от температуры в диапазоне от 1 до 32°С. Фотодеградация хлорофилла при действии УФ- и видимого излучения на ранних стадиях происходит преимущественно за счет длинноволновых форм этого пигмента. В ходе фотодеградации пигментов цианобактерий происходит образование продукта с максимумом в области 410-420 нм, что характерно для фотодеградации хлорофилла а в растворе. Исследования фотодеструктивных изменений пигментов проводили на выделенных мембранах термофильных цианобактерий S. elongatus. Облучение видимым светом этих мембран при 78^оС сопровождается выцветанием хлорофилла, каротиноидов и остаточных фикобилинов, а также образованием продуктов деградации хлорофилла, аналогичных продуктам фотодеградации цельных клеток цианобактерий. Спектральный состав длинноволновой полосы поглощения хлорофилла в ходе фотодеструкции изменяется так же, как в случае целых клеток. Фотодеградация пигментов мембран начинается только после нарушения работы фотосинтетической цепи транспорта электронов. Полученные результаты подтверждают представление о том, что генерация активных форм кислорода при интенсивном освещении фотосинтезирующих объектов приводит к блокированию реакционных центров. Кроме того, наши данные свидетельствуют о важной роли активных форм кислорода, генерируемого блокированными реакционными центрами, в деструкции каротиноидов и хлорофилла. Видимо, деградация фикобилинов происходит за счет их прямого взаимодействия с УФ-излучением и не имеет прямой связи с процессами активации кислорода.