Эффективность повторного использования модифицированной питательной среды Заррука для культивирования спирулины (Spirulina platensis)

Изучена эффективность повторного использования модифицированной среды Заррука для культивирования спирулины (Spirulina platensis IBCE S-2). Показано, что продуктивность, содержание общего белка и каротиноидов, а также активность фотосистемы 2, определенная по параметрам индукции флуоресценции хлорофилла, не снижаются при однократном повторном использовании модифицированной среды Заррука, в которой 16,8 г/л NaHCO₃ заменено на 8,4 г/л NaHCO₃ и 0,1 г/л NaOH, по сравнению с контролем – свежеприготовленной средой. Установлено, что для сохранения содержания хлорофилла и фикоцианина в биомассе на уровне контроля следует применять смесь свежеприготовленной и повторно используемой модифицированной среды Заррука в соотношении 1:1 по объему.

1. Carotenoid biosynthesis in cyanobacteria: structural and evolutionary scenarios based on comparative genomics / C. Liang [et al.] // Int. J. Biol. Sci. ‒ 2006. ‒ Vol. 2, N 4. ‒ P. 197‒207. https://doi.org/10.7150/ijbs.2.197

2. Olaizola, M. Effects of light intensity and quality on the growth rate and photosynthetic pigment content of Spirulina platensis / M. Olaizola, E. O. Duerr // J. Appl. Phycol. ‒ 1990. ‒ Vol. 2, N 2. ‒ P. 97‒104. https://doi.org/10.1007/bf00023370

3. Interaction of phycobilisomes with photosystem II dimers and photosystem I monomers and trimers in the cyanobacterium Spirulina platensis / M. G. Rakhimberdieva [et al.] // Biochemistry. ‒ 2001. ‒ Vol. 40, N 51. ‒ P. 15780–15788. https://doi.org/10.1021/bi010009t

4. Current knowledge on potential health benefits of Spirulina / A. Belay [et al.] // J. Appl. Phycol. ‒ 1993. – Vol. 5, N 2. ‒ P. 235–241. https://doi.org/10.1007/bf00004024

5. Henrikson, R. Earth food spirulina: how this remarkable blue-green algae can transform your health and our planet / R. Henrikson. – California : Ronore Enterprises, 1989. – 174 p.

6. Santillan, C. Mass production of Spirulina / C. Santillan // New trends in research and utilization of solar energy through biological systems / ed. : H. Mislin, R. Bachofen. – Basel, 1982. – P. 46–49.

7. Фотолон – современный фотосенсибилизатор для фотодинамической терапии: обзор результатов фармацевтических, фармакологических и клинических исследований / Т. В. Трухачева [и др.]. – Минск : Парадокс, 2013. ‒ 103 с.

8. Zarrouk, C. Contribution à lʼétude dʼune 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.

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

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

11. Influence of culture medium recycling on the performance of Arthrospira platensis cultures / O. Depraetere [et al.] //Algal Res. ‒ 2015. ‒ Vol. 10. ‒ P. 48–54. https://doi.org/10.1016/j.algal.2015.04.014

12. Эффективность повторного использования среды Заррука при культивировании спирулины / Н. В. Шалыго [и др.] // Биотехнология: достижения и перспективы развития : сб. материалов II междунар. науч.-практ. конф., г. Пинск, 7–8 дек. 2017 г. / Полес. гос. ун-т ; редкол. : К. К. Шебеко (гл. ред.) [и др.]. – Пинск, 2017. – C. 115–117.

13. Продуктивность и пигментный комплекс сине-зеленой водоросли Spirulina platensis при частичной замене бикарбоната натрия на гидроксид натрия в среде культивирования / Е. В. Вязов [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. біял. навук. – 2017. – № 4. – С. 7–12.

14. Promotive effect of 5-aminolevulinic acid on the growth and photosynthesis of Spirulina platensis / K. Sasaki [et al.] //J. Fermentation and Bioengineering. – 1995. – Vol. 79, N 5. – Р. 453–457. https://doi.org/10.1016/0922-338x(95)91261-3

15. Влияние чередования световых и темновых периодов на продуктивность Spirulina (Arthrospira) platensis (Nordst.) Geitler / С. С. Мельников [и др.] // Альгология. – 2012. – Т. 22, № 2. – С. 121‒130.

16. A State of PSI and PSII photochemistry of sunflower yellow-green plastome mutant / M. S. Makarenko [et al.] // OJBS. ‒ 2016. ‒ Vol. 16, N 4. ‒ P. 193‒198. https://doi.org/10.3844/ojbsci.2016.193.198

17. New fluorescence parameters for the determination of QARedox state and excitation energy fluxes / D. M. Kramer [et al.] // Photosynth. Res. ‒ 2004. ‒ Vol. 79, N 2. ‒ P. 209‒218. https://doi.org/10.1023/b:pres.0000015391.99477.0d

18. Bradford, M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. Bradford // Anal. Biochem. – 1976. – Vol. 72, N 1–2. – P. 248‒254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999

19. Аверина, Н. Г. Биосинтез тетрапирролов в растениях / Н. Г. Аверина, Е. Б. Яронская. – Минск : Беларус. навука, 2012. ‒ 413 с.

20. Fujita, Y. Evolutionary aspects and regulation of tetrapyrrole biosynthesis in cyanobacteria under aerobic and anaerobic environments / Y. Fujita, R. Tsujimoto, R. Aoki // Life. ‒ 2015. ‒ Vol. 5, N 2. ‒ P. 1172‒1203. https://doi.org/10.3390/life5021172

21. Brzezowski, P. Regulation and function of tetrapyrrole biosynthesis in plants and algae / P. Brzezowski, A. S. Richter, B. Grimm // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics. ‒ 2015. ‒ Vol. 1847, N 9. ‒ P. 968‒985. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2015.05.007

22. Шалыго, Н. В. Биосинтез хлорофилла и фотодинамические процессы в растениях / Н. В. Шалыго. – Минск : Право и экономика, 2004. ‒ 155 с.

23. Veiga, N. F. M. Recycling of the culture medium for pilot scale production of Arthrospira platensis (Spirulina). Thesis to obtain the Master of science degree in biological engineering / N. F. M. Veiga. ‒ Lisbon : Instituto Superior Técnico, 2016. ‒ 76 p.

24. Carotenoid biosynthesis in cyanobacteria: structural and evolutionary scenarios based on comparative genomics /C. Liang [et al.] // Int. J. Biol. Sci. ‒ 2006. ‒ Vol. 2, N 4. ‒ P. 197‒207. https://doi.org/10.7150/ijbs.2.197

25. Ruiz-Sola, M. Á. Carotenoid biosynthesis in arabidopsis: a colorful pathway / M. Á. Ruiz-Sola, M. Rodríguez-Concepción // Arabidopsis Book. ‒ 2012. ‒ Vol. 10. ‒ P. e0158. https://doi.org/10.1199/tab.0158

26. Non-photochemical quenching and energy dissipation in plants, algae and cyanobacteria / ed. : B. Demmig-Adams [et al.]. ‒ Dordrecht : Springer, 2014. ‒ 649 p.