Состояние цианобактерии Arthrospira platensis и ассоциированной с ней микрофлоры при длительном хранении в состоянии АНГИДРОБИОЗА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Стандартными методами определен биохимический состав Arthrospira (Spirulina) platensis (Nordstedt) Gomont после длительного хранения (4 года, 17 лет) в состоянии ангидробиоза. Показано, что количество белков (55.3–61.2%) и суммарных углеводов (13.0–15.6%) в клетках цианобактерий соответствовало данным, известным из литературы и полученным нами ранее при закладке этих же образцов на хранение. Содержание свободных нуклеотидов (1.8–2.6%), липидов (1.3–11.0%) и, особенно, пигментов было низким (0.5–1.3, 0.03–0.12, 1.4–2.0, 0.03–0.05% соответственно, для хлорофилла а, каротиноидов, С-фикоцианина и аллофикоцианина). Количество нуклеиновых кислот в пробах достигало: 3.1–24.0 и 0.11–0.16% соответственно, для РНК и ДНК. При микроскопическом исследовании A. рlatensis (17 лет хранения) показано наличие 34.2% необратимо поврежденных и 65.8% мертвых клеток. Для определения количественных и морфологических показателей ассоциированной микрофлоры предложено использовать комплексную физико-химическую обработку (метанол, ультразвук, центрифугирование) суспензии реактивированных цианобактерий. В морфологической структуре микробиома выделены 3 основные группы (палочковидные, округлые и извитые формы). В сообществе доминировали палочковидные формы: крупные палочки составляли 60.5%, мелкие палочки – 14.4%. Мицелиальные формы (тонкие нити), кокки и извитые формы встречались реже. В среднем объем бактериальной клетки составлял 0.27 ± 0.04 мкм3. Вклад бактерий составлял от 3.3 до 11.3% (в среднем 8.3 ± 4.4%) от веса сухой биомассы А. рlatensis. Высказано предположение, что на биохимические показатели и жизнеспособность цианобактерий оказывала влияние сопутствующая микрофлора.

Об авторах

И. А. Харчук

Федеральный исследовательский центр “Институт биологии южных морей
им. А.О. Ковалевского РАН”

Email: ol.rylkova@yandex.ru
Россия, 299011, Севастополь

О. А. Рылькова

Федеральный исследовательский центр “Институт биологии южных морей
им. А.О. Ковалевского РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ol.rylkova@yandex.ru
Россия, 299011, Севастополь

Н. М. Береговая

Федеральный исследовательский центр “Институт биологии южных морей
им. А.О. Ковалевского РАН”

Email: ol.rylkova@yandex.ru
Россия, 299011, Севастополь

Список литературы

  1. Агатова А.И. Руководство по современным биохимическим методам исследования водных экосистем, перспективных для промысла и марикультуры. М.: Изд-во ВНИРО, 2004. 123 с.
  2. Бекер М.Е., Дамберг Б.Э., Рапопорт А.И. Анабиоз микроорганизмов. Рига: Зинатне, 1981. 252 с.
  3. Гевориз Р.Г., Нехорошев М.В. Количественное определение массовой доли С-фикоцианина и аллофикоцианина в сухой биомассе Spirulina (Arthrospira) platensis North. Geitl. Холодная экстракция, Севастополь 2017 // Электронный ресурс https://repository.marine-research.org/handle/299011/46 (дата обращения 19.10.2021).
  4. Копытов Ю.П., Дивавин И.А., Цымбал И.М. Схема комплексного биохимического анализа гидробионтов // “Рациональное использование ресурсов моря – важный вклад в реализацию продовольственной программы”: материалы конф. ИнБЮМ АН УССР. Севастополь, 1985. Т. 4.2. С. 227–231. Деп. в ВИНИТИ 16.04.85, № 2556-85.
  5. Мейсель М.Н., Медведева Г.А., Алексеева В.М. О выявлении живых, поврежденных и мертвых микроорганизмов // Микробиология. 1961. Т. 30. С. 855–862.
  6. Рауэн Т.В., Ханайченко А.Н., Муханов В.С. Влияние микроводорослей и их фильтратов на численность бактерий в среде выращивания камбалы калкана // Морской экологический журн. 2011. Т. 10. № 3. С. 48‒56.
  7. Рылькова О.А., Гулин С.Б., Пименов Н.В. Определение общей численности микроорганизмов в донных осадках Черного моря методом проточной цитометрии // Микробиология. 2019. Т. 88. С. 685‒694.
  8. Rylkova O.A., Gulin S.B., Pimenov N.V. Determination of the total microbial abundance in Black Sea bottom sediments using flow cytometry // Microbiology (Moscow). 2019. V. 88. P. 700‒708.
  9. Сиренко Л.А., Сакевич А.И., Осипович Л.Ф. Методы физиолого-биохимического исследования водорослей в гидробиологической практике. Киев: Наукова думка, 1975. 247 с.
  10. Слизень В.В., Кирильчик Е.Ю., Шабан Ж.Г., Черношей Д.А., Канашкова Т.А. Лабораторный практикум по общей микробиологии. 5-е изд. Минск: БГМУ, 2020. 80 с.
  11. Спирин А.С. Спектрофотометрическое определение суммарного количества нуклеиновых кислот // Биохимия. 1958. Т. 23. С. 656–662.
  12. Стадничук И.Н. Фикобилипротеины. Итоги науки и техники. Сер. Биол. химия. М. ВИНИТИ, 1990. Т. 40. 196 с.
  13. Тархова Э.П. Микроорганизмы, сопутствующие Spirulina platensis в накопительной питательной культуре // Экология моря. 2005. Вып. 70. С. 49‒52.
  14. Харчук И.А. Влияние длительности хранения на жизнеспособность клеток Spirulina platensis (Nordst.) в состоянии ангидробиоза // Экология моря. 2007. Вып. 74. С. 80–83.
  15. Харчук И.А. Динамика компонентов биохимического состава Spirulina platensis Nords. при ангидробиозе // Экология моря. 2008. Вып. 76. С. 67‒71.
  16. Харчук И.А. Способ длительного хранения микроводорослей. RU 2541452 C1 от 10.02.2015.
  17. Харчук И.А. Динамика жизнеспособности и компонентов биохимического состава Arthrospira (Spirulina) platensis (Nords) Gomont в зависимости от температуры дегидратации при переводе в состояние ангидробиоза // Вопросы современной альгологии. 2018. № 1(16). http://algology.ru/1258
  18. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 566 с.
  19. Bratbak G., Kemp P.F., Sherr B.F., Sherr E.B., Cole J.J. Microscope methods for measuring bacterial biovolume: Epifluorescence microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy // Handbook of Methods in Aquatic Microbial Ecology / Eds. Cole J.J. Boca Raton: CRC Press, 1993. Ch. 36. P. 309–317. https://doi.org/10.1201/9780203752746
  20. Ciferri O. Spirulina, the edible microorganism // Microbiol. Rev. 1983. V. 47. P. 551‒578.
  21. Falquet J., Hurni J.P. Spiruline Aspects Nutritionnels. Antenna Technologies, 2006. 41 p.
  22. Faucher O., Coupal B., Leduy A. Utilization of scawater – urea as a culture medium for Spirulina maxima // Can. J. Microbiol. 1979. V. 25. P. 752.
  23. Kallmeyer J., Smith D.C., Spivac A.J., D’Hondt S. New cell extraction procedure applied to deep subsurface sediments // Limnol. Oceanogr. Methods. 2008. V. 6. P. 236–245.
  24. Kannaujiya V.K., Sinha R.P. Thermokinetic stability of phycocyanin and phycoerythrin in food-grade preservatives // J. Appl. Phycol. 2016. V. 28. P. 1063–1070. https://doi.org/10.1007/s10811-015-0638-x
  25. Liu Q., Huang Y., Zhang R., Cai T., Cai Y. Medical application of Spirulina platensis derived C-phycocyanin // Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2016. V. 2016. 14 p. Art. 7803846. https://doi.org/10.1155/2016/7803846
  26. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J.P. Protein measurement with folin phenol reagent // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P. 265–275.
  27. Lunau M., Lemke A., Walther K., Martens-Habbena W., Simon M. An improved method for counting bacteria from sediments and turbid environments by epifluorescence microscopy // Environ. Microbiol. 2005. V. 7. P. 961–968.
  28. Mogale M. Identification and quantification of bacteria associated with cultivated Spirulina and impact of physiological factors. University of Cape Town, 2016. http://hdl.handle.net/11427/22921
  29. Nalage D., Khedkar G., Kalyankar A., Sarkate A., Ghodke S., Bedre V.B., Khedkar C.D. Single cell proteins // The Encyclopedia of Food and Health / Eds. Caballero B., Finglas P., Toldra F. London, UK: Oxford, Academic Press, 2016. V. 4. P. 790‒794.
  30. Rowan K.S. Photosynthetic Pigments of Algae. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1989. 334 p.
  31. Vardaka E., Kormas K.A., Katsiapi M., Genitsaris S., Moustaka-Gouni M. Molecular diversity of bacteria in commercially available “Spirulina” food supplements // PeerJ. 2016. V. 4. P. 1610.
  32. Velji M.I., Albright L.J. Microscopic enumeration of attached marine bacteria of seawater, marine sediment, fecal matter and kelp blade samples following pyrophosphate and ultrasound treatments // Can. J. Microbiol. 1986. V. 32. P. 121–126.
  33. Vonshak A. (ed.) Spirulina platensis (Arthrospira). Physiology, Cell-Biology and Biotechnology. CRC Press, 1997. 233 p.

Дополнительные файлы


© И.А. Харчук, О.А. Рылькова, Н.М. Береговая, 2022

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».