ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПИГМЕНТНЫЙ КОМПЛЕКС СИНЕ-ЗЕЛЕНОЙ ВОДОРОСЛИ SPIRULINA PLATENSIS ПРИ ЧАСТИЧНОЙ ЗАМЕНЕ БИКАРБОНАТА НАТРИЯ НА ГИДРОКСИД НАТРИЯ В СРЕДЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

Изучены продуктивность и содержание хлорофилла а, каротиноидов и фикоцианина в биомассе сине-зеленой водоросли спирулины (Spirulina platensis) при частичной замене NaHCO3 на NaOH в среде культивирования. Показано, что замена 25, 50, 65 и 75 % NaHCO3 (4,2; 5,88; 8,4 и 12,6 г/л) на NaOH (0,05; 0,10; 0,13 и 0,15 г/л соответственно) в питательной среде не влияет на продуктивность водоросли по сравнению с контролем (стандартная питательная среда Заррука, содержащая 16,8 г/л NaHCO3 ), а количество хлорофилла а и каротиноидов (виолаксантина, лютеина и β-каротина) во всех опытных вариантах остается на уровне контроля. В то же время использование модифицированной питательной среды приводило к снижению количества фикоцианина, который не только является фотосинтетическим пигментом, но и признан одним из наиболее эффективных антиоксидантов. При замене 65 и 75 % NaHCO3 на NaOH содержание фикоцианина уменьшалось на 16 и 34 % соответственно. Использование гидроксида натрия вместо бикарбоната натрия в среде культивирования позволило существенно снизить затраты на получение биомассы спирулины. Согласно полученным результатам, показателем качества биомассы спирулины при частичной замене NaHCO3 на NaOH в питательной среде является уровень таких фотосинтетических пигментов, как хлорофилл а или каротиноиды, но не уровень фикоцианина. 

1. Current knowledge on potential health benefits of Spirulina / A. Belay [et al.] // J. of Appl. Phycology. – 1993. – Vol. 5. – P. 235–241.

2. Henrikson, R. Earth Food Spirulina : How this remarkable blue-green algae can transform your health and our planet / R. Henrikson. – California, USA : Ronore Interprises Inc., 1989. – 180 p.

3. Santillan, C. Mass production of Spirulina / C. Santillan // Experientia. – 1982. – Vol. 38, N 1/3. – P. 40–43.

4. Spirulina platensis (Arthrospira): physiology, cell-biology and biotechnology / ed. A. Vonshak. – London : Taylor & Francis Ltd, 1997. – 233 p.

5. Мельников, С. С. Спирулина : справ. пособие в вопросах и ответах / С. С. Мельников ; ред. И. Д. Волотовский ; рец.: Л. Г. Емельянов, А. И. Заболотный ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т биофизики и клеточной инженерии. – Минск : Право и экономика, 2005. – 51 с.

6. Zarrouk, C. Contribution à létude dune cyanophycée: influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthèse de Spirulina maxima : Ph. D. thesis / C. Zarrouk. – Paris, 1966. – 138 p.

7. The effect of sodium bicarbonate supplementation on growth and biochemical composition of marine microalgae cultures / D. A. White [et al.] // J. of Appl. Phycology. – 2013. – Vol. 25. – P. 153.

8. Madkour, F. F. Production and nutritive value of Spirulina platensis in reduced cost media / F. F. Madkour, A. E. Kamil, H. S. Nasr // Egypt. J. of Aquatic Res. – 2012. – Vol. 38. – P. 51–57.

9. Pumas, P. Cultivation of Arthrospira (Spirulina) platensis using low cost medium supplemented with lac wastewater / P. Pumas, C. Pumas // Chiang Mai J. of Sci. – 2016. – Vol. 43, N 5. – P. 1037–1047.

10. Cost-efficient cultivation of Spirulina platensis by chemical absorption of CO2 into medium containing NaOH / J-Y. Jung [et al.] // Korean J. of Chem. Engineering. – 2015. – Vol. 32. – P. 2285–2289.

11. Бородина, А. В. Способ культивирования Spirulina (Arthrospira) platensis / А. В. Бородина, И. Н. Гудвилович // Экология моря. – 2005. – Вып. 70. – C. 20–23.

12. Promotive effect of 5-aminolevulinic acid on the growth and photosynthesis of Spirulina platensis / K. Sasaki [et al.] // J. of Fermentation and Bioengineering. – 1995. – Vol. 79, N 5. – Р. 453–457.

13. The identification of chlorophyll and its derivatives in the pigment mixtures: HPLC-chromatography, visible and mass spectroscopy studies / S. V. Milenković [et al.] // Advanced Technologies. – 2012. – Vol. 1. – P. 16–24.

14. Forni, E. HPLC separation and fluorimetric estimation of chlorophylls and pheophytins in fresh and frozen peas / E. Forni, M. Ghezzi, A. Polesello // Chromatography. – 2012. – Vol. 1. – P. 120–124.

15. C-Phycocyanin: a biliprotein with antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective effects / C. Romay [et al.] // Curr. Protein and Peptide Sci. – 2003. – Vol. 4, N 3. – P. 207–216.

16. Avissar, Y. J. The common origins of the pigments of life – early steps of chlorophyll biosynthesis / Y. J. Avissar, P. A. Möberg // Photosynthesis Res. – 1995. – Vol. 44. – P. 221–242.