Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin
Исследовано влияние азота в питательной среде на накопление фукоксантина (Fc) диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium. Содержание Fc в биомассе микроводоросли определяли при переходе на стационарную фазу роста. Увеличение концентрации азота в питательной среде F/2 способствует накоплению фуко...
Збережено в:
Дата: | 2017 |
---|---|
Автори: | , , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
2017
|
Назва видання: | Альгология |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122896 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin / В.И. Рябушко, С.Н. Железнова, М.В. Нехорошев // Альгология. — 2017. — Т. 27, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-122896 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1228962017-07-22T03:04:14Z Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin Рябушко, В.И. Железнова, С.Н. Нехорошев, М.В. Физиология, биохимия, биофизика Исследовано влияние азота в питательной среде на накопление фукоксантина (Fc) диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium. Содержание Fc в биомассе микроводоросли определяли при переходе на стационарную фазу роста. Увеличение концентрации азота в питательной среде F/2 способствует накоплению фукоксантина в культуре. Установлено, что при концентрации нитрата натрия 225—300 мг·л.⁻¹ в питательной среде количество фукоксантина в сухой биомассе С. closterium достигает 15 мг·г.⁻¹. При этом максимальная концентрация клеток составляет более 2 млн кл.·мл.⁻¹, а среднесуточная удельная скорость роста — 0,21 сут.⁻¹. Использование питательной среды с высокой концентрацией азота позволяет получать культуру C. closterium, обогащенную биологически активным веществом фукоксантин. Поэтому диатомовую водоросль Cylindrotheca closterium можно рассматривать как перспективный объект в биотехнологии. The effect of inorganic nitrogen content in the culture medium on accumulation of fucoxanthin (Fc) in the diatom Cylindrotheca closterium was studied. The Fc content in the biomass of the microalgae is determined in the transition to the stationary growth phase. Increase of the concentration of nitrogen in the medium F/2 promotes accumulation of fucoxanthin in the culture. With the concentration of sodium nitrate 225–300 mg · L.⁻¹ in the medium, the concentration of fucoxanthin in dry biomass of C. closterium is found to reach 15 mg · g.⁻¹. The maximum cell concentration is above 2·106 cells · mL.⁻¹ and the average specific growth rate is 0.21 day.⁻¹. Use of nutrient medium with high concentration of nitrogen allows obtaining the culture of C. closterium enriched with the biologically active substance fucoxanthin. Consequently, the diatom Cylindrotheca closterium can be regarded as a promising object in biotechnology. 2017 Article Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin / В.И. Рябушко, С.Н. Железнова, М.В. Нехорошев // Альгология. — 2017. — Т. 27, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0868-8540 doi.org/10.15407/alg27.01.015 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122896 582.261.1: 577.1 ru Альгология Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Физиология, биохимия, биофизика Физиология, биохимия, биофизика |
spellingShingle |
Физиология, биохимия, биофизика Физиология, биохимия, биофизика Рябушко, В.И. Железнова, С.Н. Нехорошев, М.В. Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin Альгология |
description |
Исследовано влияние азота в питательной среде на накопление фукоксантина (Fc) диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium. Содержание Fc в биомассе микроводоросли определяли при переходе на стационарную фазу роста. Увеличение концентрации азота в питательной среде F/2 способствует накоплению фукоксантина в культуре. Установлено, что при концентрации нитрата натрия 225—300 мг·л.⁻¹ в питательной среде количество фукоксантина в сухой биомассе С. closterium достигает 15 мг·г.⁻¹. При этом максимальная концентрация клеток составляет более 2 млн кл.·мл.⁻¹, а среднесуточная удельная скорость роста — 0,21 сут.⁻¹. Использование питательной среды с высокой концентрацией азота позволяет получать культуру C. closterium, обогащенную биологически активным веществом фукоксантин. Поэтому диатомовую водоросль Cylindrotheca closterium можно рассматривать как перспективный объект в биотехнологии. |
format |
Article |
author |
Рябушко, В.И. Железнова, С.Н. Нехорошев, М.В. |
author_facet |
Рябушко, В.И. Железнова, С.Н. Нехорошев, М.В. |
author_sort |
Рябушко, В.И. |
title |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin |
title_short |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin |
title_full |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin |
title_fullStr |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin |
title_full_unstemmed |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin |
title_sort |
влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью cylindrotheca closterium (ehrenb.) reimann et lewin |
publisher |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України |
publishDate |
2017 |
topic_facet |
Физиология, биохимия, биофизика |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122896 |
citation_txt |
Влияние азота на накопление фукоксантина диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin / В.И. Рябушко, С.Н. Железнова, М.В. Нехорошев // Альгология. — 2017. — Т. 27, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
series |
Альгология |
work_keys_str_mv |
AT râbuškovi vliânieazotananakopleniefukoksantinadiatomovojvodoroslʹûcylindrothecaclosteriumehrenbreimannetlewin AT železnovasn vliânieazotananakopleniefukoksantinadiatomovojvodoroslʹûcylindrothecaclosteriumehrenbreimannetlewin AT nehoroševmv vliânieazotananakopleniefukoksantinadiatomovojvodoroslʹûcylindrothecaclosteriumehrenbreimannetlewin |
first_indexed |
2025-07-08T22:39:46Z |
last_indexed |
2025-07-08T22:39:46Z |
_version_ |
1837120238432288768 |
fulltext |
Физиология, биохимия,
биофизика
15
ISSN 0868-854 (Print)
ISSN 2413-5984 (Online). Аlgologia. 2017, 27(1): 15—21
doi.org/10.15407/alg27.01.015
УДК 582.261.1: 577.1
РЯБУШКО В.И., ЖЕЛЕЗНОВА С.Н., НЕХОРОШЕВ М.В.
Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского,
пр. Нахимова, 2, Севастополь 299011, Крым
rabushko2006@yandex.ru
ВЛИЯНИЕ АЗОТА НА НАКОПЛЕНИЕ ФУКОКСАНТИНА
ДИАТОМОВОЙ ВОДОРОСЛЬЮ CYLINDROTHECA CLOSTERIUM
(EHRENB.) REIMANN ET LEWIN
Исследовано влияние азота в питательной среде на накопление фукоксантина (Fc)
диатомовой водорослью Cylindrotheca closterium. Содержание Fc в биомассе
микроводоросли определяли при переходе на стационарную фазу роста. Увеличение
концентрации азота в питательной среде F/2 способствует накоплению фукоксантина в
культуре. Установлено, что при концентрации нитрата натрия 225—300 мг·л-1 в
питательной среде количество фукоксантина в сухой биомассе С. closterium достигает
15 мг·г-1. При этом максимальная концентрация клеток составляет более 2 млн кл.·мл-1,
а среднесуточная удельная скорость роста — 0,21 сут-1. Использование питательной среды
с высокой концентрацией азота позволяет получать культуру C. closterium, обогащенную
биологически активным веществом фукоксантин. Поэтому диатомовую водоросль
Cylindrotheca closterium можно рассматривать как перспективный объект в биотехнологии.
К л ю ч е в ы е с л о в а : Bacillariophyta, Cylindrotheca closterium, культивирование, азот,
фукоксантин.
Введение
Микроводоросли синтезируют ряд веществ, обладающих высокой
биологической активностью. Наиболее известные из них — витамины,
каротиноиды, макро- и микроэлементы, производные хлорофилла,
полиненасыщенные жирные кислоты. Важнейшими компонентами
Bacillariophyta являются каротиноиды, при этом количество
фукоксантина (Fc) достигает 70% общего содержания всех кароти-
ноидов (Peng et al., 2011). Фукоксантин был обнаружен в биомассе
диатомовых водорослей Chaetoseros sp., Cylindrotheca closterium, Odontella
aurita (Lynb.) C. Agardh и Phaeodactylum tricornutum Bohlin (Rijstenbil,
2003; Moreau et al., 2006; Kim et al., 2012) и др. Наличие большого
количества активных химических групп в молекуле Fc таких, как
алленовая, карбонильная, сложноэфирная, эпокси- и оксигруппы,
обусловливают его высокую биологическую активность.
© Рябушко В.И., Железнова С.Н., Нехорошев М.В., 2017
Рябушко В.И. и др.
16
Наиболее ценным свойством Fc для использования в медицине
является его способность связывать свободные радикалы в организме,
препятствуя тем самым окислению и разрушению ряда макромолекул
клеток. Прием фукоксантина способствует уменьшению массы тела,
снижению уровня инсулина и глюкозы в крови, предотвращает рак
печени и кожи в результате антиокислительного действия, а также рак
груди и простаты (Kotake-Nara et al., 2001). Поэтому в последнее время
активно ведется поиск быстро возобновляемых природных источников
фукоксантина.
Перспективным объектом для этого может быть диатомовая
водоросль Cylindrotheca closterium, широко распространенная в
прибрежных водах Черного моря. Известно, что при культивировании
этого вида содержание пигментов в ее клетках изменяется в
зависимости от фазы роста культуры, освещенности и концентрации
биогенных элементов (Affan et al., 2009). На стационарной фазе роста
биомасса микроводорослей достигает своего максимального значения,
что влечет за собой уменьшение светового потока, проходящего через
культуру, и концентрации соединений фосфора в среде. Изменение этих
параметров влияет на процесс каротиногенеза, вследствие чего на
стационарной фазе роста культуры микроводоросли наблюдается
максимальное содержание Fc. Уменьшение или увеличение содержания
азота в питательной среде при культивировании Phaeodactylum
tricornutum влияет на интенсивность фотосинтеза и отражается на
качественном и количественном составе пигментов (Li et al., 2012).
Высокие концентрации азота в среде значительно способствуют
накоплению фитосинтетических пигментов в клетках микроводорослей.
Цель работы — определение зависимости количества фукоксантина
в культуре C. closterium от концентрации азота в питательной среде.
Материалы и методы
Объектом исследования была Cylindrotheca closterium из коллекции
культур микроводорослей отдела экологической физиологии водорослей
ИМБИ им. А.О. Ковалевского. Водоросль выращивали в плоских
культиваторах толщиной 5 см и объемом 3 л при круглосуточном
освещении 6 клк и температуре 25 °С в накопительном режиме на
питательной среде F/2 (Gulllard et al., 1963). Питательная среда
содержала различные концентрации нитрата натрия: 112, 150, 225 и
300 мг·л-1. В процессе выращивания культуру непрерывно барботиро-
вали воздухом.
Численность клеток определяли в микроскопе МБИ-6 с помощью
камеры Горяева. Удельную скорость роста культуры (μ, сут-1)
рассчитывали по формуле:
μ =
Т
NN
0lnln
,
Влияние азота на накопление фукоксантина
17
где N0 — начальная концентрация клеток, млн кл.·мл-1; N — конечная
концентрация клеток, млн кл.·мл-1; ΔТ — время экспозиции, сут.
Содержание сухой биомассы в культуре определяли после
высушивания микроводоросли до постоянной массы. Количество
фукоксантина в C. closterium определяли методом тонкослойной
хроматографии (ТСХ) на стеклянных пластинах (20 × 20 см), покрытых
слоем силикагеля толщиной 0,5 мм. Пластины изготавливали на
приспособлении для нанесения тонких слоев силикагеля с регулировкой
толщины слоя фирмы Sandor Southern Unoplan.
Для экстракции Fc 0,5 г сырой биомассы микроводоросли трижды
инкубировали в небольшом количестве спирта (0,5 мл). Полученный
суммарный спиртовой экстракт 0,1—0,2 мл наносили на пластины и
разделяли в хроматографической камере в системе гексан : ацетон
(7 : 3). Фукоксантин в C. closterium определяли по хроматографическим
и спектральным характеристикам. Затем эти показатели сравнивали с
характеристиками кристаллического Fc, выделенного ранее из
черноморской бурой водоросли цистозиры, идентифицированного
методами ядерно-магнитного резонанса и масс-спектрометрии
(Ryabushko et al., 2014).
Фракцию силикагеля, содержащую Fc, трижды экстрагировали
спиртом с последующим центрифугированием. Концентрацию фуко-
ксантина (мг·л-1) определяли на спектрофотометре СФ-2000 при длине
волны 450 нм с последующим пересчетом на сухую биомассу
микроводоросли по формуле:
Fc =
ВVE
DVV
3
4502110
,
где V1 — объем объединенного элюата с пластины, мл; V2 — объем
экстракта из навески, мл; V3 — объем аликвоты, нанесенной на
пластину, мл; D450 — оптическая плотность при длине волны 450 нм;
В — сухая биомасса, г; E см
%1
1 = 1280 — коэффициент удельной экстинк-
ции фукоксантина в этаноле (Hashimoto et al., 2009). Содержание
остальных пигментов в культуре C. closterium составляет менее 11%
общего количества каротиноидов.
Результаты и обсуждение
Ранее было показано, что содержание фукоксантина в культуре
водоросли C. closterium достигает максимального значения на
стационарной фазе роста микроводорослей (Rijstenbil, 2003; Kim et al.,
2012). Поэтому содержание Fc в биомассе микроводоросли определяли
при переходе на стационарную фазу роста, которая наступала на 7-й
день культивирования при концентрациях нитрата натрия в
питательной среде 112, 150, 225 мг·л-1 и на 8-й день при концентрации
300 мг·л-1. Высокое содержание фукоксантина в биомассе микро-
водоросли можно получить, культивируя C. сlosterium при низкой
освещенности (6 клк) и варьируя концентрацию нитратов в питательной
Рябушко В.И. и др.
18
среде F/2. При содержании 300 мг·л-1 нитрата натрия в питательной
среде в биомассе микроводорослей было зафиксировано максимальное
количество Fc, что в 3 раза превышает значения этого показателя,
полученные при более низких концентрациях азота (см. таблицу). При
этом низкие значения конечной биомассы во всех четырех
экспериментах можно объяснить процессами ингибирования роста
развития C. сlosterium за счет лимитирования среды по фосфору и
кремнию. В стационарной фазе роста количество клеток и,
соответственно, сухая биомасса микроводорослей в культуре
изменяются незначительно, в то время как общее количество Fc в
культуре возрастает в результате накопления фукоксантина в клетках
микроводорослей.
Содержание фукоксантина (Fc) в культуре Cylindrotheca closterium
при разной концентрации азота в среде
Концентрация
нитрата
натрия, мг·л-1
Кол-во
клеток в
стационар-
ной фазе
роста,
млн кл.·мл-1
Удельная
скорость
роста на
3-и
сутки,
сут-1
Сухая
биомасса,
мг·л-1
Концентрация
фукоксантина,
мг·г-1
Средняя
концентрация
фукоксантина,
мг·кл-1
112 1,86±0,10 0,12 0,35±0,01 4,89±0,30 * 0,91·10-9
150 2,08±0,24 0,14 0,40±0,02 9,48±0,32 * 1,82·10-9
225 2,33±0,15 0,21 0,48±0,01 13,10±0,24 * 2,60·10-9
300 1,92±0,20 0,11 0,37±0,02 15,20±0,17 * 3,06·10-9
П р и м е ч а н и е : ± — доверительный интервал; * — различия достоверны (р ≤ 0,05).
Концентрация нитрата натрия 225—300 мг·л-1 в питательной среде
F/2 является оптимальной для накопления фукоксантина в биомассе
микроводоросли, выращенной на этой среде. В таких условиях получена
достаточно высокая численность клеток C. closterium и значительные
концентрации Fc в сухой биомассе микроводоросли (15,2±0,3 мг·г-1).
При изучении влияния разных уровней освещенности в трубчатых
фотобиореакторах на синтез пигментов у C. closterium установлено, что
максимальная концентрация фукоксантина равна 1,06 ± 0,06 мг·см-3
клеточного объема микроводоросли (Rijstenbil, 2003), что в пересчете на
сухую биомассу соответствует 2,8 мг·г-1. Вероятно, низкое содержание
Fc может быть связано с незначительной концентрацией азота в
питательной среде. По данным других исследователей, при выращи-
вании C. closterium на среде Конвея (100 мг нитрата натрия на 1 л
среды) в трубчатых фотобиореакторах при освещении 6—12 клк
максимальное содержание сухой биомассы фукоксантина составляло
5 мг·г-1, что также можно объяснить небольшой концентрацией
нитратов в питательной среде (Pasquet et al., 2011).
Влияние азота на накопление фукоксантина
19
Имеются данные о том, что низкие концентрации азота в среде
могут приводить к резкому подавлению синтеза ферментов,
участвующих в биосинтезе фукоксантина на уровне трансляции, а также
к подавлению синтеза белков, входящих в состав светособирающих
комплексов (ССК), фукоксантин-хлорофилл а/с белковых комплексов,
что, соответственно, приводит к уменьшению концентрации Fc в
клетках микроводорослей (Rijstenbil, 2003; Kim et al., 2012). При этом
содержание Fc в клетках C. сlosterium может уменьшаться не только из-
за подавления ферментативного синтеза, но и в результате
перераспределения азота между клеточными компонентами, т. е. весь
азот, находящийся в питательной среде, расходуется на процессы
деления клеток, а не на процессы ферментативного синтеза. В
частности, азот, освобождающийся при деградации пигмент-белковых
комплексов, используется для биосинтеза и клеточного деления (Affan
et al., 2009; Peng et al., 2011). Таким образом, получение высоких
концентраций фукоксантина в культурах микроводорослей может
достигаться при использовании питательной среды с повышенным
содержанием азота.
Выводы
Увеличение концентрации азота в питательной среде F/2 приводит к
заметному повышению продуктивности диатомовой водоросли
Cylindrotheca closterium и накоплению фукоксантина в культуре. При
концентрации в питательной среде 225—300 мг·л-1 нитрата натрия
количество фукоксантина в сухой биомассе С. closterium возрастает в
3 раза и достигает 15 мг·г-1. При этом максимальная концентрация
клеток составляет более 2 млн кл.·мл-1, а среднесуточная удельная
скорость роста — 0,21 сут-1. Использование питательной среды с
высокой концентрацией азота позволяет получать плотность культуры
C. closterium, необходимую для продуцирования биологически активного
вещества фукоксантина. Поэтому диатомовую водоросль Cylindrotheca
closterium можно рассматривать как перспективный объект в
биотехнологии.
Авторы выражают благодарность Dr. Takashi Maoka (Research
Institute for Production Development, г. Киото, Япония) за помощь в
идентификации фукоксантина, а также к.б.н. Р.Г. Геворгизу и к.б.н.
Л.В. Ладыгиной (ИМБИ им. А.О. Ковалевского) за консультации по
культивированию микроводорослей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Affan A., Heo S-.J., Jeon Y-.J., Lee J.-B. Optimal growth conditions and antioxidative
activities of Cylindrotheca closterium // J. Phycol. — 2009. — 45. — P. 1405—1415.
Рябушко В.И. и др.
20
Gulllard R.R., Ryther J.H. Studies on marine planktonic diatoms. I. Cyclotella nana Husted
and Detonula confervacea (Cleve) Cran // Can. J. Microbiol. — 1963. — 8. — Р. 229—239.
Hashimoto T., Ozaki Y., Taminato M., Dass S.K., Mizuno M., Yoshimura K., Maoka T.,
Kanazawa K. The distribution and accumulation of fucoxanthin and its metabolites
after oral administration in mice // Brit. J. Nutr. — 2009. — 102. — P. 242—248.
Kim S.M., Jung Y.J., Kwon O.N., Cha K.H., Um B.H., Chung D., Pan C.H. A potential
commercial source of fucoxanthin extracted from the microalga Phaeodactylum
tricornutum // Appl. Biochem. Biotechnol. — 2012. — 166. — P. 1843—1855.
Kotake-Nara E., Kushiro M., Zhang H., Sugawara T., Miyashita K., Nagao A. Carotenoids
effect proliferation of human prostate cancer cells // J. Nutr. — 2001. — 131. —
Р. 3303—3306.
Li W., Gao K., Beardall J. Interactive Effects of Ocean Acidification and Nitrogen-
Limitation on the Diatom Phaeodactylum tricornutum // J. Pone. — PloS ONE. —
2012. — 7(12). — P. 1—8.
Moreau D., Tomasoni C., Jacquot C., Kaas R., Le Guedes R., Cadoret J.P., Muller-Feuga A.,
Kontiza I., Vagias C., Roussis V., Roussakis C. Cultivated microalgae and the
carotenoid fucoxanthin from Odontella aurita as potent anti-proliferative agents in
bronchopulmonary and epithelial cell lines // Environ. Toxicol. Pharmacol. — 2006. —
22. — Р. 97—103.
Pasquet V., Chérouvrier J.-R., Farhat F., Thiérya V., Piot J.-M., Bérardb J.-B., Kaas R.,
Serive B., Patrice T., Cadoret J.-P., Picot L. Study on the microalgal pigments
extraction process: Performance of microwave assisted extraction // Mar. Biotechnol.
— 2011. — 46. — P. 59—67.
Peng J., Yuan J.-P., Wu C.-F., Wang J.-H. Fucoxanthin, a Marine Carotenoid Present in
Brown Seaweeds and Diatoms: Metabolism and Bioactivities Relevant to Human
Health // Mar. Drugs. — 2011. — 9. — P. 1806—1828.
Rijstenbil J.W. Effects of UVB radiation and salt stress on growth, pigments and
antioxidative defence of the marine diatom Cylindrotheca closterium // Mar. Ecol.
Prog. Ser. — 2003. — 254. — Р. 37—48.
Ryabushko V.I., Prazukin A.V., Popova E.V., Nekhoroshev M.V. Fucoxanthin of the brown
alga Cystoseira barbata (Stackh.) C. Agardh from the Black Sea // J. Black Sea /
Mediter. Environ. — 2014. — 20(2). — Р. — 108—113.
Поступила 18 декабря 2015 г.
Подписала в печать Е.И. Шнюкова
REFERENCES
Affan A., Heo S-.J., Jeon Y-.J., and Lee J.-B., J. Phycol., 2009, 45: 1405—1415.
Gulllard R.R. and Ryther J.H., Can. J. Microbiol., 1963, 8: 229—239.
Hashimoto T., Ozaki Y., Taminato M., Dass S. K., Mizuno M., Yoshimura K., Maoka T.,
and Kanazawa K., Brit. J. Nutr., 2009, 102: 242—248.
Kim S.M., Jung Y.J., Kwon O.N., Cha K.H., Um B.H., Chung D., and Pan C.H., Appl.
Biochem. Biotechnol., 2012, 166: 1843—1855.
Kotake-Nara E., Kushiro M., Zhang H., Sugawara T., Miyashita K., and Nagao A.,
J. Nutr., 2001, 131: 3303—3306.
Влияние азота на накопление фукоксантина
21
Li W., Gao K., and Beardall J., J. Pone, PloS ONE, 2012, 7(12): 1—8.
Moreau D., Tomasoni C., Jacquot C., Kaas R., Le Guedes R., Cadoret J.P., Muller-
Feuga A., Kontiza I., Vagias C., Roussis V., and Roussakis C., Environ. Toxicol.
Pharmacol., 2006, 22: 97—103.
Pasquet V., Chérouvrier J.-R., Farhat F., Thiérya V., Piot J.-M. Bérardb J.-B., Kaas R.,
Serive B., Patrice T., Cadoret J.-P., and Picot L., Mar. Biotechnol., 2011, 46: 59—67.
Peng J., Yuan J.-P., Wu C.-F., and Wang J.-H., Mar. Drugs., 2011, 9: 1806—1828.
Rijstenbil J.W., Mar. Ecol. Prog. Ser., 2003, 254: 37—48.
Ryabushko V.I., Prazukin A.V., Popova E.V., and Nekhoroshev M.V., J. Black Sea,
Mediter. Environ., 2014, 20(2): 108—113.
ISSN 0868-854 (Print)
ISSN 2413-5984 (Online). Аlgologia. 2017, 27(1): 15—21
doi.org/10.15407/alg27.01.015
Ryabushko V.I., Zheleznova S.N., Nekhoroshev M.V.
A.O. Kovalevsky Institute of Marine Biological Researches
2, Nakhimov Prosp., 299011 Sevastopol, Crimea
EFFECT OF NITROGEN ON THE ACCUMULATION OF FUCOXANTHIN FROM
DIATOM CYLINDROTHECA CLOSTERIUM (EHRENB.) REIMANN ET LEWIN.
The effect of inorganic nitrogen content in the culture medium on accumulation of
fucoxanthin (Fc) in the diatom Cylindrotheca closterium was studied. The Fc content in the
biomass of the microalgae is determined in the transition to the stationary growth phase.
Increase of the concentration of nitrogen in the medium F/2 promotes accumulation of
fucoxanthin in the culture. With the concentration of sodium nitrate 225—300 mg · L-1 in
the medium, the concentration of fucoxanthin in dry biomass of C. closterium is found to
reach 15 mg · g-1. The maximum cell concentration is above 2·106 cells · mL-1 and the
average specific growth rate is 0.21 day-1. Use of nutrient medium with high concentration
of nitrogen allows obtaining the culture of C. closterium enriched with the biologically active
substance fucoxanthin. Consequently, the diatom Cylindrotheca closterium can be regarded
as a promising object in biotechnology.
K e y w o r d s : Cylindrotheca closterium, cultivation, nitrogen, fucoxanthin.
|