Хетоцерос: модуляция роста и состава под действием салициловой кислоты

Николай Николаевич Ковалев, Светлана Евгеньевна Лескова, Евгений Валерьевич Михеев

Аннотация


Предложены различные стратегии коррекции содержания белка и липидов в микроводорослях. Одним из таких подходов является использование стимуляторов роста (фитогормонов). Определено влияние различных концентраций салициловой кислоты на ростовые и биохимические показатели Chaetoceros muelleri в накопительной культуре. По сравнению с контролем стимулирующий эффект для концентрации фитогормона 2,8 · 10–7 М/л составил 204 % на 5-е сутки культивирования. Прирост концентрации белка составил 45,1 % по сравнению с исходными значениями за тот же период. В контрольной группе культуры C. muelleri концентрация белка за такой же период увеличивалась на 329,3 %. Отмечен рост концентрации углеводов на 5-е сутки культивирования в контрольной группе в 3,1 раза, в экспериментальной группе — в 4,5 раза по сравнению с исходными значениями. Прирост концентрации липидов в контрольной культуре составил 86,2 %, в экспериментальной — 146,8 %. Различие в концентрации хлорофилла на 5-е сутки культивирования между контрольной и опытной культурами составило 1,23 мкг/мл, или 57 %. Через 5 дней культивирования в контрольной культуре возрастало процентное соотношение белка и углеводов при снижении содержания липидов. За 5 суток культивирования калорийность контрольной культуры возросла на 153,4 %, в экспериментальной — на 243,8 %. Фитогормон стимулирует накопление основных компонентов состава, что сопровождается увеличением энергетической ценности биомассы микроводоросли. Полученные данные позволяют модифицировать биотехнологию культивирования кормовой микроводоросли.

Ключевые слова


Chaetoceros muelleri; накопительная культура; микроводоросль; салициловая кислота; скорость роста; химический состав; углеводы; липиды; белок; хлорофилл

Полный текст:

PDF

Литература


Jacobsen A., Grahl-Nielsen O., Magnesen T. Does a large-scale continuous algal production system provide a stable supply of fatty acids to bivalve hatcheries / J. Appl. Phycol. 2010. V. 22. P. 769 – 777.

Marchetti J., Bougaran G., Le Dean L., et al. Optimizing conditions for the continuous culture of Isochrysis affinis galbana relevant to commercial hatcheries / Aquaculture. 2012. V. 326. P. 106 – 115.

Yamaguchi S. Gibberellin metabolism and its regulation / Annu. Rev. Plant. Biol. 2008. V. 59. P. 225 – 251.

Sadat N., Madani H., Mehrgan M. S., et al. Regulatory effect of gibberellic acid (GA3) on the biomass productivity and some metabolites of a marine microalga, Isochrysis galbana / J. Appl. Phycol. 2021. V. 33. P. 255 – 262.

Rodas-Junco B. A., Racagni-Di-Palma G. E., Canul-Chan M., et al. Link between lipid second messengers and osmotic stress in plants / Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. No. 5. P. 2658.

Zhang H., Yin W., Ma D., et al. Phytohormone supplementation significantly increases fatty acid content of Phaeodactylum tricornutum in two-phase culture / J. Appl. Phycol. 2021. V. 33. P. 13 – 23.

Rines J. E. B., Theriot E. C. Systematics of Chaetocerotaceae (Bacillariophyceae): I. A phylogenetic analysis of the family / Physiol. Res. 2003. V. 51. No. 2. P. 83 – 98.

Lopez-Elias J. A., Voltolina D., Chavira-Ortega C. O., et al. Mass production of microalgae in six commercial shrimp hatcheries of the Mexican northwest / Aquacult. Eng. 2003. V. 29. P. 155 – 164.

Lopez-Elias J. A., Voltolina D., Enriquez-Ocana F., Gallegos-Simental G. Indoor and outdoor mass production of the diatom Chaetoceros muelleri in a Mexican commercial hatchery / Aquacult. Eng. 2005. V. 33. P. 181 – 191.

Taylor J. J., Southgate P. C., Wing M. S., Rose R. A. The nutritional value of five species of microalgae for spat of silver-lip pearl oyster, Pinctada maxima (Jameson) (Mollusca: Pteriidae) / Asian Fish. Sci. 1997. V. 10. P. 1 – 8.

Brown M. R. Nutritional value of microalgae for aquaculture. Avances en Nutricion Acuicola VI / Memorias del VI Simpos. Int. de Nutricion Acuicola. 3 – 6 September. — Cancun, Quintana Roo, Mexico, 2002. P. 281 – 292.

Guillard R. R. L. Culture of Phytoplankton for feeding marine invertebrates / Smith M. L., Chanley M. H., Eds., Culture of Marine Invertebrates Animals. — New York: Plenum Press, 1975. P. 29 – 60.

Laurens L. M. L., Dempster T. A., Jones H. D. T., et al. Algal biomass constituent analysis: Method uncertainties and investigation of the underlying measuring chemistries / J. Anal. Chem. 2012. V. 84. No. 4. P. 1879 – 1887.

Herbert D., Phipps P. J., Strange R. E. Chemical analysis of microbial cells / Meth. Microbiol. 1971. V. 5. P. 209 – 344.

Lowry O., Rosenbrougt N., Parr A., Randall R. Protein measurement with the Folin phenol reagent / J. Biol. Chem. 1951. V. 193. No. 1. P. 265 – 276.

Johnson K. R., Ellis G., Toothill C. The sulfophosphovanilin reaction for serum lipids: A reappraisal / Clin. Chem. 1977. V. 23. P. 1669 – 1673.

Carneiro M., Pojo V., Malcata F. X., Otero A. Lipid accumulation in selected Tetraselmis strains / J. Appl. Phycol. 2019. V. 31. No. 5. P. 2845 — 2853.

Aminot A., Rey F. Chlorophyll a: Determination by spectroscopic methods / ICES Techn. Marine Environ. Sci. 2001. No. 30. P. 1 – 16.

Kovalev N. N., Leskova S. E., Mikheev E. V., et al. Influence of salicylic acid on production characteristics and biochemical parameters of Tetraselmis suecica in enrichment culture / Vestn. AGTU. 2021. No. 1. P. 90 – 99 [in Russian]. DOI: 10.24143/2073-5529-2021-1-90-99.

Westfall C. S., Muehler A. M., Jez J. M. Enzyme action in the regulation of plant hormone responses / J. Biol. Chem. 2013. V. 288. P. 19304 – 19311.

Li-Beisson Y., Thelenb J. J., Fedosejevsb E., Harwood J. L. The lipid biochemistry of eukaryotic algae / Progr. Lipid Res. 2019. V. 74. P. 31 – 68.

Xue C., Wan L., Wu T., et al. Characterization of co-cultivation of cyanobacteria on growth, productions of polysaccharides and extracellular proteins, nitrogenase activity, and photosynthetic activity / Appl. Biochem. Biotechnol. 2017. V. 181. No. 1. P. 340 – 349.




DOI: https://doi.org/10.30906/1999-5636-2022-10-13-18

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Наши партнеры:



    

 

Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги агентства «Роспечать» и Объединенный каталог «Пресса России», а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Информнаука», «Прессинформ» и «Профиздат».

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2023