Динамика фотосинтетических пигментов в культуре водоросли Chlorella vulgaris штамма С 111 IBCE C-19 при росте на питательной среде с добавлением хлорида марганца
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2020-65-3-299-309
Аннотация
Изучено влияние добавления в питательную среду хлорида марганца (II) в концентрации 0,01-25,0 мг/л на уровень хлорофиллов a, b и каротиноидов в клетках Chlorella vulgaris штамма С 111 IBCE C-19 при культивировании на протяжении 40 сут. Установлено, что динамика уровня всех трех фотосинтетических пигментов носит колебательный характер и в целом однотипна. При использовании всех вариантов питательной среды выявлены выраженные сдвиги содержания пигментов фотосинтеза на 7-10, 22-28 и 28-34-е сутки. B отдельных случаях в дополнение к указанным выявлены и другие сдвиги. Данная картина согласуется с описанной ранее для содержания внутриклеточного белка и подтверждает наличие функционально-метаболических перестроек клеток хлореллы в динамике роста культуры. Судя по состоянию фонда фотосинтетических пигментов, клетки культуры хлореллы остаются в метаболически активном состоянии и через 40 сут после начала их культивирования.
Об авторах
И. А. Ильючик
Полесский государственный университет
Беларусь
Беларусь
Ильючик Ирина Анатольевна - аспирант, старший преподаватель.
ул. Днепровской флотилии, 23, 225710, Пинск.
В. Н. Никандров
Polessky State University
Беларусь
Беларусь
Никандров Виталий Николаевич - доктор биологических наук, профессор.
ул. Днепровской флотилии, 23, 225710, Пинск.
Список литературы
1. Chlorella / J. Silva [et al.] // Nonvitamin and nonmineral nutritional supplements / ed. : S. M. Nabavi, A. S. Silva. -London ; San Diego, 2019. - P 187-193.
2. Impact of cultivation condition and media content on Chlorella vulgaris composition / Y. Panahi [et al.] // Adv. Pharm. Bull. - 2019. - Vol. 9, N 2. - P. 182-194. https://doi.org/10.15171/apb.2019.022
3. Production of amino acids and acylcarnitine by microalgae Chlorella vulgaris and Chlorella sorokiniana from wastewater culture / J. M. Ballesteros-Torres [et al.] // Peer J. - 2019. - Vol. 7. - P. e7977. https://doi.org/10.7717/peerj.7977
4. Taubert, A. Glycolate from microalgae: an effective carbon source for biotechnological applications / A. Taubert, T. Jacob, C. Wilhelm // Plant Biotechnol. J. - 2019. - Vol. 17, N 8. - P. 1538-1546. https://doi.org/10.1111/pbi.13078
5. Зеленый корм для птицы круглый год / Н. В. Шалыго [и др.] // Наука и инновации. - 2018. - № 2. - С. 24-27.
6. Biofuel production from plant and algal biomass / R. A. Voloshin [et al.] // Int. J. Hydrogen Energy. - 2016. - Vol. 41, N 39. - P. 17257-17273. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.07.084
7. Concentration and characterization of microalgae proteins from Chlorella pyrenoidosa / A. G. Waghmare [et al.] // Biores. Bioproc. - 2016. - Vol. 3. - Art. 16. https://doi.org/10.1186/s40643-016-0094-8
8. Потенциал применения микроводорослей в качестве сырья для биоэнергетики / К. Н. Сорокина [и др.] // Катализ в промышленности. - 2012. - № 2. - С. 63-72.
9. Khan, М. I. The promising future of microalgae: current status, challenges, and optimization of a sustainable and renewable industry for biofuels, feed, and other products / M. I. Khan, J. H. Shin, J. D. Kim // Microb. Cell Fact. - 2018. - Vol. 17. - Art. 36. https://doi.org/10.1186/s12934-018-0879-x
10. Growth of Chlorella vulgaris and associated bacteria in photobioreactors / A.-M. Lakaniemi [et al.] // Microb. Biotechnol. - 2012. - Vol. 5, N 1. - P. 69-78. https://doi.org/10.1111/j.1751-7915.2011.00298.x
11. Богданова, А. А. Влияние различных концентраций питательной среды на увеличение биомассы микроводоросли штамма ИФР № С-111 / А. А. Богданова, Е. А. Флерова // Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов - вклад молодых ученых : сб. науч. тр. по материалам XVI междунар. науч.-практ. конф. (Ярославль, 23-25 янв. 2013 г.) / гл. ред. П. И. Дугин. - Ярославль, 2013. -С. 51-55.
12. Капустин, Н. К. Культивирование хлореллы и использование ее при откорме свиней в условиях БССР : авто-реф. дис. канд. c.-х. наук : 06.02.02 / Н. К. Капустин ; Эстон. науч.-исслед. ин-т животноводства и ветеринарии. - Тарту, 1984. - 23 с.
13. Зимина, Ж. А. Влияние микроэлементов и препарата Гумат +7 на интенсивность фотосинтеза и накопление сухого вещества в растениях кукурузы / Ж. А. Зимина // Успехи совр. естествознания. - 2006. - № 4. - С. 48-49.
14. Fisher, W. W. Manganese and the evolution of photosynthesis / W. W. Fisher, J. Cannabis, J. E. Johnson // Orig. Life Evol. Biosph. - 2015. - Vol. 45, N 3. - Р. 351-357. https://doi.org/10.1007/s11084-015-9442-5
15. Физиология растений : конспект лекций [Электронный ресурс] / В. М. Гольд [и др.]. - Режим доступа : http://bio.sfu-kras.ru/files/1839_Konspekt_lekcii_Fiziologiya_rastenii.pdf. - Дата доступа : 11.02.2020.
16. Белоус, О. Г. Влияние микроэлементов на интенсивность фотосинтеза растений чая в зоне влажных субтропиков России [Электронный ресурс] / О. Г. Белоус // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - № 5. -Режим доступа : http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=4919. - Дата доступа : 08.01.2020.
17. Лукьянов, В. А. Прикладные аспекты применения микроводорослей в агроценозе / В. А. Лукьянов, А. И. Сти-феев. - Курск : Изд-во Кур. гос. с.-х. акад., 2014. - 181 с.
18. Pirson, А. Manganese requirement and carbon source in Chlorella / А. Pirson, L. Bergmann // Nature. - 1955. - Vol. 176, N 4474. - Р. 209-210. https://doi.org/10.1038/176209a0
19. Упитис, В. В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей / В. В. Упитис. -Рига : Зинатне, 1983. - 240 с.
20. Andresen, Е. Trace metal metabolism in plants / E. Andresen, E. Peiter, H. Kupper // J. Exp. Botany. -2018. - Vol. 69, N 5. - P. 909-954. https://doi.org/10.1093/jxb/erx465
21. Ильючик, И. А. Рост культуры хлореллы (Chlorella vulgaris) и накопление белка при добавлении MnCl2 в питательную среду / И. А. Ильючик, В. Н. Никандров // Весн. Палеск. дзярж. ун-та. Сер. прыродазнаучых навук. - 2018. -№ 1. - С. 53-64.
22. Ильючик, И. А. Изменения протеолитической активности гомогенатов клеток Chlorella vulgaris и функционально-метаболические перестройки культуры при росте в присутствии MnCl2 / И. А. Ильючик, В. Н. Никандров // Весн. Палеск. дзярж. ун-та. Сер. прыродазнаучых навук. - 2018. - № 2. - С. 25-33.
23. Каталог генетического фонда хозяйственно полезных видов водорослей / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т биофизики и клеточной инженерии ; сост. : С. С. Мельников [и др.]. - Минск : Беларус. навука, 2011. - 101 с.
24. Мансурова, И. М. Влияние различных источников азота на рост динофитовых водорослей Черного моря [Электронный ресурс] / И. М. Мансурова, Л. В. Стельмах // Вопр. совр. альгологии. - 2014. - № 2 (6). - Режим доступа : http://algology.ru/598. - Дата доступа : 11.02.2020.
25. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике / Л. А. Сирен-ко [и др.]; отв. ред. А. В. Топачевский. - Киев : Наук. думка, 1975. - 247 с.
26. Гавриленко, В. Ф. Большой практикум по фотосинтезу / В. Ф. Гавриленко, Т. В. Жигалова ; под ред. И. П. Ермакова. - М. : Изд. центр «Академия», 2003. - 256 с.
27. Елизарова, В. А. Содержание фотосинтетических пигментов в фитопланктоне водоемов разного типа : автореф. дис. канд. биол. наук : 03.00.18 / В. А. Елизарова ; Ин-т биологии внутренних вод АН СССР. - М., 1975. - 24 с.
28. Кошкин, Е. И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур / Е. И. Кошкин. - М. : Дрофа, 2010. - 638 с.
29. Титова, М. С. Содержание фотосинтетических пигментов в хвое Picea abies и Picea koraiensis / М. С. Титова // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. - 2010. - № 12 (118). - С. 9-12.
30. Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера : в 3 т. / Д. Нельсон, М. Кокс. - Т. 2 : Биоэнергетика и метаболизм. -М. : БИНОМ. Лаб. знаний, 2020. - 636 с.
31. Кретович, В. Л. Биохимия растений / В. Л. Кретович. - М. : Высш. школа, 1986. - 503 с.
32. Demming-Adams, B. Carotenoids and photoprotection in plants: A role for the xanthophill zeaxantin / B. Demming-Adams // Biochem. Biophys. Acta (BBA) - Bioenergetics. - 1990. - Vol. 1020, N 1. - Р. 1-24. https://doi.org/10.1016/0005-2728(90)90088-l
33. Фотосинтетические пигменты в фитопланктоне Азовского моря / Ю. В. Косенко [и др.]. // Изв. вузов. Сев.-Кавказ. регион. Естеств. науки. - 2018. - № 3. - С. 88-97.
34. Минаев, О. В. Выращивание двухлеток судака в условиях карповых хозяйств II зоны рыбоводства / О. В. Минаев // Молодежь в науке-2011 : прил. к журн. «Вес. НАН Беларусь.» : материалы Междунар. науч. конф. молодых ученых, Минск, 25-29 апр. 2011 г. : в 5 ч. / ред. : В. Г. Гусаков [и др.]. - Минск, 2012. - Ч. 4. - С. 106-112.
35. Яворская, Н. М. Содержание фотосинтетических пигментов в водорослях перифитона протоки Амурской (Хабаровский край) / Н. М. Яворская // Регион. проблемы. - 2017. - Т. 20, № 1. - С. 5-10.
Рецензия
Просмотров: 545
Послать статью по эл. почте 
