Влияние сульфата никеля на урожай биомассы и содержание белка в клетках Chlorella vulgaris в динамике роста культуры
Ключевые слова:
хлорелла, культивирование, сульфат никеля, биомасса, внутриклеточный белок, протеолитическая активностьАннотация
Добавление NiSO4 в питательную среду Chlorella vulgaris штамма IBCE C-19 в концентрации 10–4–10–1 М вызвало угнетение роста водоросли уже через сутки, а при концентрации ≥ 10–2 М – гибель культуры через 13 суток. Однако не выявлена гибель культуры хлореллы при концентрации эффектора, более чем в 5 раз превышающей указанную в источниках литературы – 10 мг/л. При концентрации сульфата никеля 10–3 М через 5 и 9 суток уровень биомассы превышал значения контрольного варианта на 16 и 19% соответственно. Даже через 19 суток урожай биомассы этого экспериментального варианта принципиально отличался от контроля не более чем на 10%. Сдвиги концентрации внутриклеточного белка имели сложный характер. Однако изменения его уровня не были фатальны и не были напрямую вызваны сдвигами (угнетением ≤ 18%) активности нейтральных внутриклеточных казеинолитических и желатинолитических протеиназ.
Библиографические ссылки
Ильючик, И.А. Рост культуры хлореллы (Chlorella vulgaris) и накопление белка при добавлении MnCl2 в питательную среду / И.А. Ильючик, В.Н. Никандров // Веснiк Палескага дзяржаýнага ýнiверсiтэта. Серыя прыродазнаўчых навук. – 2018. – № 1. – С. 53–64.
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 // Веснiк Палескага дзяржаýнага ýнiверсiтэта. Серыя прыродазнаўчых навук. – 2018. – № 2. – С. 25–33.
Hassan, M.U. Nickel toxicity in plants: reasons, toxic effects, tolerance mechanisms, and remediation possibilities – a review / M.U. Hassan, M.U. Chattha, I. Khan [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. – 2019. – Vol. 26. – P. 12673-12688. DOI:10.1007/s11356-019-04892-x
Ragsdale, St.W. Nickel and the carbon cycle / St.W. Ragsdale // J. Inorganic Biochemistry. – 2007. – Vol. 101. – P. 1657–1666.
Liao, R.-Z. Energetics for the mechanism of nickel-containing carbon monoxide dehydrogenase / R.-Z. Liao, P.E.M. Siegbahn // Inorganic Chemistry. – 2019. – Vol. 58. – P. 7931−7938.
Sebbane, F. Genes encoding specific nickel transport systems flank the chromosomal urease locus of pathogenic Yersiniae / F. Sebbane, M.-A. Mandrand-Berthelot, M. Simonet // J. Bacteriology. – 2002. – Vol. 184, N. 20. – P. 5706–5713.
Spears, J.W. Boron, chromium, manganese, and nickel in agricultural animal production / J.W. Spears // Biological Trace Element Research – 2019. – Vol.188. – P. 35–44. DOI:10.1007/s12011-018-1529-1
Denkhaus, E. Nickel essentiality, toxicity, and carcinogenicity / E. Denkhaus, K. Salnikow // Critical Reviews in Oncology/Hematology. – 2002. – Vol. 42, N. 1. – P. 35–56. DOI: 10.1016/S1040-8428(01)00214-1
Ильючик, И.А. Влияние неорганического ортофосфата на динамику накопления хлорофиллов микроводорослью Chlorella vulgaris / И.А. Ильючик, А.И. Лакишик, В.Н. Никандров // Биотехнология: взгляд в будущее: материалы VI межд. научно-практ. конф., Ставрополь, 16 апреля 2020 г. – С. 230–233.
Ильючик, И.А. Методические рекомендации по изучению биохимических свойств одноклеточных зеленых водорослей (на примере Chlorella vulgaris) / И.А. Ильючик, В.Н. Никандров. – Пинск : ПолесГУ, 2020. – 29 с.
Никандров, В.Н. Методы исследования протеолиза. Глава 5 / В.Н. Никандров, Н.С. Пыжова // Современные проблемы биохимии. Методы исследований. – Минск : Выш. шк. – 2013. – С. 132–157.
Упитис, В.В. Макро- и микроэлементы в оптимизации минерального питания микроводорослей / В.В. Упитис. – Р. : Зинатне, 1983. – 240 с.
References
Il'iuchik I.A., Nikandrov V.N. Rost kulturyi сhlorellyi (Chlorella vulgaris) i nakoplenie belka pri dobavlenii MnCl2 v pitatelnuyu sredu [Chlorella vulgaris culture growth and protein accumulation at MnCl2 addition in nutrient medium]. Vesnik Paleskaga dzyarzhaunaga universiteta. Seryya pryrodaznauchykh navuk [Bulletin of Polessky State University. Series in natural sciences], 2018, no. 1, pp. 53-64. (In Russian)
Il'iuchik I.A., Nikandrov V.N. Izmeneniya proteoliticheskoj aktivnosti gomogenatov kletok Chlorella vulgaris i funkcional'no-metabolicheskie perestrojki kul'tury pri roste v prisutstvii MnCl2 [Changes in the proteolytic activity of Chlorella vulgaris cell homogenates and functionalmetabolic rearrangements of the culture during growth in the presence of MnCl2]. Vesnik Paleskaga dzyarzhaunaga universiteta. Seryya pryrodaznauchykh navuk [Bulletin of Polessky State University. Series in natural sciences], 2018, no. 2, pp. 25–33. (in Russian).
Hassan M.U., Chattha M.U., Khan I., Chattha M.B., Aamer M., Nawaz M., Ali A., Khan M.A.U., Khan T.A. Nickel toxicity in plants: reasons, toxic effects, tolerance mechanisms, and remediation possibilities – a review. Environmental Science and Pollution Research, 2019, vol. 26, рр. 12673-12688. DOI: org/10.1007/s11356-019-04892-x
Ragsdale St.W. Nickel and the carbon cycle. Journal of Inorganic Biochemistry, 2007, vol. 101, рр. 1657–1666.
Liao R.-Z., Siegbahn P.E.M. Energetics for the mechanism of nickel-containing carbon monoxide dehydrogenase. Inorganic Chemistry, 2019, vol. 58, рр. 7931−7938.
Sebbane F., Mandrand-Berthelot M.-A., Simonet М. Genes encoding specific nickel transport systems flank the chromosomal urease locus of pathogenic Yersiniae. Journal of Bacteriology, 2002, vol. 184, nо. 20, рр. 5706–5713.
Spears J.W. Boron, chromium, manganese, and nickel in agricultural animal production. Biological Trace Element Research, 2019, vol.188, рр. 35–44. DOI: org/10.1007/s12011-018-1529-1
Denkhaus E., Salnikow К. Nickel essentiality, toxicity, and carcinogenicity. Critical Reviews in Oncology/Hematology, 2002, vol. 42, nо. 1, рр. 35–56. DOI: 10.1016/S1040-8428(01)00214-1
Il'iuchik I.A., Lakishik A.I., Nikandrov V.N. Vliyanie neorganicheskogo ortofosfata na dinamiku nakopleniya сhlorofillov mikrovodoroslyu Chlorella vulgaris [Influence of inorganic orthophosphate on the dynamics of chlorophyll accumulation by microalga Chlorella vulgaris]. Biotekhnologiya: vzglyad v budushchee: materialy VI mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferensii. Stavropol, 2020, рр.230–233. (In Russian)
Il'iuchik I.A., Nikandrov V.N. Metodicheskie rekomendaczii po izucheniyu biokhimicheskikh svojstv odnokletochnyh zelenyh vodoroslei (na primere Chlorella vulgaris) [Methodological recommendations for the study of biochemical properties of unicellular green algae (for example, Chlorella vulgaris)]. Pinsk, Polessky State University, 2020. 29 р. (In Russian)
Nikandrov V.N., Pyizhova N.S. Metodyi issledovaniya proteoliza. [Methods for the study of proteolysis]. Sovremennye problemy biokhimii. Metody issledovanii [Modern problems of biochemistry. Research methods]. Minsk, Vysheishaia shkola Publ., 2013, рр. 132-157. (In Russian)
Upitis V.V. Makro- i mikroelementy v optimizatsii mineral'nogo pitaniia mikrovodoroslei [Macro and microelements in the optimization of mineral nutrition of microalgae]. Riga, Zinatne Publ., 1983. 240 p. (In Russian)
