Адаптивные возможности микроскопической красной водоросли Porphyridium purpureum (штамм PP-AB11) при изменении солености среды

Изучены адаптивные возможности штамма PP-AB11 красной водоросли Porphyridium purpureum , впервые изолированного из северо-западной части Японского моря. Установлено, что при солености 8 ‰ в течение четырех суток рост водоросли ингибировался, скорость роста составляла 0,1 деления в сутки. Морфологических отличий клеток по сравнению с контролем не установлено, средний размер их был как в контроле (6,3 ± 1,2 мкм). В конце первого этапа (через 21 сут) численность клеток увеличилась до 85 % от контроля. Понижение солености до 4 ‰ вызывало четырехсуточную лаг-фазу, средний размер клеток увеличился до 7,8 ± 1,5 мкм. В клетках отмечали ретракцию цитоплазмы, хлоропласты сжимались и становились зернистыми. В конце опыта общая численность клеток составляла 53 % от контроля. Более существенные изменения происходили при солености 2 ‰: через четверо суток в суспензии оставалось 6 % жизнеспособных клеток. За счет гидратации их размер возрастал до 8,7 ± 1,6 мкм, хлоропласты были зернистыми, цитоплазма уплотненной, темной. В пресной воде (0 ‰) водоросли погибали полностью через четверо суток. На втором этапе было показано, что через 21 сут происходила полноценная адаптация водоросли к солености 8 ‰ и общая численность достигала 97 % от контроля. При 4 ‰ скорость роста после адаптации составляла 0,5 деления в сутки, и общая численность клеток достигала 84 %. Морфологических отличий клеток от контроля не отмечали, восстанавливались хлоропласты и их размер. Показано, что водоросли способны адаптироваться и к солености 2 ‰, однако из-за более серьезных повреждений клеток скорость роста в конце второго этапа была несколько ниже, чем в контроле, морфология клеток полностью восстанавливалась. Об этом свидетельствуют результаты, полученные при пересеве адаптированной к 2 ‰ культуры в среду соленостью 32 ‰, при этом не зафиксировано никаких отличий в скорости роста, морфологии по сравнению с контролем.

красная микроводоросль, численность клеток, адаптация, соленость, скорость роста

1. Айздайчер Н.А., Стоник И.В., Борода А.В. Развитие Porphyridium purpureum (Bory De Saint-Vincent) Drew et Ross (Rhodophyta) из Амурского залива Японского моря в лабораторной культуре // Биол. моря. - 2014. - Т. 40, № 5. - С. 384-390.

2. Гапочка Л.Д. Об адаптации водорослей : моногр. - М. : МГУ, 1981. - 80 с.

3. Гудвилович И.Н. Влияние условий культивирования на рост и содержание фикобилипротеинов красной микроводоросли Porphyridium purpureum (обзор) // Экология моря. - 2010. - Спец. вып. № 81 : Биотехнология водорослей. - С. 28-36.

4. Гудвилович И.Н., Боровков А.Б. Продукционные характеристики Porphyridium purpureum (Bory) Ross в условиях накопительной и квазинепрерывной культуры // Альгология. - 2014. - Т. 24, № 1. - С. 34-46.

5. Ефимова К.В., Крещеновская М.А., Айздайчер Н.А. и др. Генетическое и ультраструктурное исследование трех клонов Porphyridium purpureum (Bory De Saint-Vincent, 1797) Drew et Ross, 1965 (Rhodophyta) из коллекции морских микроводорослей Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН // Биол. моря. - 2014. - Т. 40, № 1. - С. 373-383.

6. Саут Р., Уиттик А. Основы альгологии : моногр. - М. : Мир, 1990. - 597 с.

7. Финенко З.З., Чурилова Т.Я., Акимов А.И. Пигменты микроводорослей // Микроводоросли Черного моря: проблемы сохранения биоразнообразия и биотехнологического использования. - Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. - С. 301-319.

8. Хлебович В.В. Критическая соленость биологических процессов : моногр. - Л. : Наука, 1974. - 236 с.

9. Brown M.R., McCausland M.A., Kowalski K. The nutritional value of four Australian microalgal strains fed Pacific oyster Crassostrea gigas spat // Aquaculture. - 1998. - Vol. 165. - P. 281-295.

10. Fabregas J., Herrero C., Abalde J. et al. Growth, chlorophyll a and protein of the marine microalga Isochrysis galbana in batch culture with different salinities and high nutrient concentrations // Aquaculture. - 1985. - Vol. 50. - P. 1-11.

11. Fu F., Bell P.R.F. Effect of salinity on growth, pigmentation, NO2 fixation and alkaline phosphatase activity of cultured Trichodesmium sp. // Mar. Ecol. Prog. Ser. - 2003. - Vol. 257. - P. 69-76.

12. Guillard R.R.L. Culture of phytoplankton for feeding marine in vertebrates // Culture of marine invertebrate animals / eds W.L. Smith, M.H. Chanley. - N.Y. : Plenum Press, 1975. - P. 26-60.

13. Jiang Y., Chen F., Liang S.-Z. Production potential of docosahexaenoic acid by the heterotrophic marine dinoflagellate Crypthecodinium cohnii // Proc. Diochem. - 1999. - Vol. 34. - P. 633-637.

14. Jones R.F., Speen H.L., Kury W. Studies on the growth of the red alga Porphyridium cruentum // Physiol. Plant. - 1963. - Vol. 16. - P. 636-643.

15. Kathiresan S., Sarada R., Bhattacharya S. et al. Culture media optimization for growth and phycoeritrin production from Porphyridium purpureum // Biotech. and Bioengin. - 2006. - Vol. 96. - P. 456-463.

16. Kopecky J., Riederer M., Pfuendel E. Porphyridium purpureum (formerly P. cruentum) contains beta-carotene but no alpha-carotene // Arch. Hydrobiol. (Suppl.) (Algol. Stud.). - 2002. - Vol. 142. - P. 189-195.

17. Pal D., Khozin-Goldberg I., Didi-Cohenet S. et al. Growth, lipid production and metabolic adjustments in the euryhaline eustigmatophyte Nannochloropsis oceanica CCALA 804 in response to osmotic downshift // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2013. - Vol. 97. - P. 8291-8306.

18. Piveteau F., Baud J.P., Demaimay M. Variation of fatty acid composition of Crassostrea gigas cultured with a new procedure using Skeletonema costatum // Mar. Lipids. - 2000. - № 27. - P. 183.