vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biologyvestnik-bio-msu-1159Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕRESEARCH ARTICLEМорфологический и молекулярно-генетический анализ штаммов зеленых микроводорослей, выделенных из коммерческих биопрепаратов на основе «живой хлореллы»Morphological and molecular genetic analysis of green microalgal strains isolated from commercial biological products based on “living Сhlorella”https://orcid.org/0000-0002-0849-5832КривинаЕ. С.KrivinaE. S.

Кривина Елена Сергеевна – канд. биол. наук, и.о. науч. сотр. группы «Альгологическая коллекция ACSSI»

142290, г. Пущино, Проспект науки, д. 3Тел.: 8-496-773-86-33

prosp. Nauki 3, Pushchino, 142290

pepelisa@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3445-0507ТемралееваА. Д.TemraleevaA. D.

Темралеева Анна Диссенгалиевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр., руководитель группы «Альгологическая коллекция ACSSI»

142290, г. Пущино, Проспект науки, д. 3Тел.: 8-496-773-86-33

prosp. Nauki 3, Pushchino, 142290

temraleeva.anna@gmail.comФедеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»РоссияFederal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences”Russian Federation202219082022773160165Copyright © Кривина Е.С., Темралеева А.Д., 20222022Кривина Е.С., Темралеева А.Д.Krivina E.S., Temraleeva A.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1159

В настоящей работе с помощью морфологического и молекулярно-генетического анализов впервые были изучены Chlorella-подобные штаммы зеленых микроводорослей из различных отечественных коммерческих биопрепаратов. Установлено, что во всех анализируемых образцах присутствуют представители Chlorella-клады или сестринской Parachlorella-клады. Кроме того, были обнаружены микроводоросли из родов Edaphochlorella, Chloroidium, Edaphochloris и Muriella, принадлежащих классу Trebouxiophyceae, а также Coelastrella и Chromochloris, относящиеся к классу Chlorophyceae. По данным прямой световой микроскопии во всех препаратах наблюдали нитчатые цианобактерии, а в биопрепарате «Гера» было отмечено наличие диатомовых водорослей. Поскольку правильная идентификация зеленых микроводорослей на основе фенотипических признаков весьма затруднительна вследствие их скудности, неинформативности и изменчивости, контроль за составом микроводорослей в биопрепаратах следует осуществлять, используя современные молекулярно-генетические методы.

In the present study, Chlorella-like strains of green microalgae from various commercial biological products were studied for the first time using morphological and molecular genetic analyses. It was found that representatives of the Chlorella clade or sister Parachlorella clade were present in all analyzed samples. In addition, microalgae from the genera Edaphochlorella, Chloroidium, Edaphochloris and Muriella belonging to the Trebouxiophyceae class, as well as Coelastrella and Chromochloris belonging to the Chlorophyceae class were found. According to direct light microscopy data, filamentous cyanobacteria were observed in all preparations, and the presence of diatoms was also noted in the biopreparation “Gera”. Since the correct identification of green microalgae based on phenotypic traits is very difficult due to their scarcity, lack of information and variability, the control of the composition of microalgae in biological products should be carried out using modern molecular genetic methods.

биопрепаратыChlоrella-подобные водорослиморфологияфилогенияидентификациявидовое богатствокриптические видыbiological productsChlorella-like algaemorphologyphylogenyidentificationspecies richnesscryptic speciesРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 19-34-60002.The study was funded by the Russian Foundation for Basic Research, project number 19-34-60002.ReferencesGuiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway [Электронный ресурс]. 2022. URL: http://www.algaebase.org (дата обращения 11.04.2022).Guiry M.D., Guiry G.M. AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway [Электронный ресурс]. 2022. URL: http://www.algaebase.org (дата обращения 11.04.2022).Krivina E., Temraleeva A. The difficulty identifying and the cryptic diversity of Chlorella-clada microalgae (Chlorophyta) // Microbiology. 2020. Vol. 89. N 6. P. 714–727.Krivina E., Temraleeva A. The difficulty identifying and the cryptic diversity of Chlorella-clada microalgae (Chlorophyta) // Microbiology. 2020. Vol. 89. N 6. P. 714–727.Krienitz L., Hegewald E.H., Hepperle D., Huss V.A.R., Rohr T., Wolf M. Phylogenetic relationship of Chlorella and Parachlorella gen. nov. (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Phycologia. 2004. Vol. 43. N 5. P. 529–542.Krienitz L., Hegewald E.H., Hepperle D., Huss V.A.R., Rohr T., Wolf M. Phylogenetic relationship of Chlorella and Parachlorella gen. nov. (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Phycologia. 2004. Vol. 43. N 5. P. 529–542.Luo W., Pröschold T., Bock C., Krienitz L. Generic concept in Chlorella-related coccoid green algae (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Plant Biol. 2010. Vol. 12. N 3. P. 545–553.Luo W., Pröschold T., Bock C., Krienitz L. Generic concept in Chlorella-related coccoid green algae (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Plant Biol. 2010. Vol. 12. N 3. P. 545–553.Вайшля О.Б., Кулятов Д.В. Перспективные виды микроводорослей для биодеградации поллютантов водных экосистем юга Западной Сибири // Известия СамНЦ РАН. 2011. Т. 1. № 4. С. 787–789.Вайшля О.Б., Кулятов Д.В. Перспективные виды микроводорослей для биодеградации поллютантов водных экосистем юга Западной Сибири // Известия СамНЦ РАН. 2011. Т. 1. № 4. С. 787–789.Mehrabadi A., Farid M.M., Craggs R. Potential of five different isolated colonial algal species for wastewater treatment and biomass energy production // Algal Res. 2017. Vol. 21. P. 1–8.Mehrabadi A., Farid M.M., Craggs R. Potential of five different isolated colonial algal species for wastewater treatment and biomass energy production // Algal Res. 2017. Vol. 21. P. 1–8.Adar O., Kaplan-Levy R.N., Banet G. High temperature Chlorellaceae (Chlorophyta) strains from the Syrian-African Rift Valley: the effect of salinity and temperature on growth, morphology and sporulation mode // Eur. J. Phycol. 2016. Vol. 51. N 4. P. 387–400.Adar O., Kaplan-Levy R.N., Banet G. High temperature Chlorellaceae (Chlorophyta) strains from the Syrian-African Rift Valley: the effect of salinity and temperature on growth, morphology and sporulation mode // Eur. J. Phycol. 2016. Vol. 51. N 4. P. 387–400.Lipstein B., Hurwitz S. The nutritional value of sewage-grown samples of Chlorella and Micractinium in broiler diets // Poult. Sci. 1983. Vol. 62. N 7. P. 1254–1260.Lipstein B., Hurwitz S. The nutritional value of sewage-grown samples of Chlorella and Micractinium in broiler diets // Poult. Sci. 1983. Vol. 62. N 7. P. 1254–1260.Onay M., Sonmez C.A., Oktem H., Yücel M. Thermoresistant green microalgae for effective biodiesel production: Isolation and characterization of unialgal species from geothermal flora of Central Anatolia // Bioresour. Technol. 2014. Vol. 169. P. 62–71.Onay M., Sonmez C.A., Oktem H., Yücel M. Thermoresistant green microalgae for effective biodiesel production: Isolation and characterization of unialgal species from geothermal flora of Central Anatolia // Bioresour. Technol. 2014. Vol. 169. P. 62–71.Pulz O., Gross W. Valuable products from biotechnology of microalgae // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004. Vol. 65. N 6. P. 635–648.Pulz O., Gross W. Valuable products from biotechnology of microalgae // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004. Vol. 65. N 6. P. 635–648.Shim J.Y., Shin H.S., Han H.S., Park J.G., Lim B.L., Chung K.W. Protective effects of Chlorella vulgaris on liver toxicity in cadmium-administered rats // J. Med. Food. 2008. Vol. 11. N 3. P. 479–485.Shim J.Y., Shin H.S., Han H.S., Park J.G., Lim B.L., Chung K.W. Protective effects of Chlorella vulgaris on liver toxicity in cadmium-administered rats // J. Med. Food. 2008. Vol. 11. N 3. P. 479–485.Mulbry W., Westhead E.K., Pizarro C., Sikora L. Recycling of manure nutrients: use of algal biomass from dairy manure treatment as a slow release fertilizer // Bioresour. Technol. 2005. Vol. 96. N 4. P. 451–458.Mulbry W., Westhead E.K., Pizarro C., Sikora L. Recycling of manure nutrients: use of algal biomass from dairy manure treatment as a slow release fertilizer // Bioresour. Technol. 2005. Vol. 96. N 4. P. 451–458.Safi C., Zebib B., Merah O., Pontalier P.Y., VacaGarcia C. Morphology, composition, production, processing and applications of Chlorella vulgaris: A review // Renew. Sust. Energ. Rev. 2014. Vol. 35. P. 265–278.Safi C., Zebib B., Merah O., Pontalier P.Y., VacaGarcia C. Morphology, composition, production, processing and applications of Chlorella vulgaris: A review // Renew. Sust. Energ. Rev. 2014. Vol. 35. P. 265–278.Беспалов В.Г., Некрасова В.Г., Иорданишвили А.К. Современный взгляд на биологически активные добавки к пище и их использование в лечебно-профилактических целях в клинической медицине // Медицина. XXI век. 2007. № 9. С. 86–94.Беспалов В.Г., Некрасова В.Г., Иорданишвили А.К. Современный взгляд на биологически активные добавки к пище и их использование в лечебно-профилактических целях в клинической медицине // Медицина. XXI век. 2007. № 9. С. 86–94.Krivina E., Temraleeva A., Sinetova M. New species Micractinium kostikovii (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) from Russia // Phycol. Res. 2022. Vol. 70. N 1. P. 22–34.Krivina E., Temraleeva A., Sinetova M. New species Micractinium kostikovii (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) from Russia // Phycol. Res. 2022. Vol. 70. N 1. P. 22–34.Beijerinck M.W. Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenengonidien und anderen niederen Algen // Botanische Zeitung. 1890. Vol. 47. P. 725–785.Beijerinck M.W. Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenengonidien und anderen niederen Algen // Botanische Zeitung. 1890. Vol. 47. P. 725–785.Shihira I., Krauss R.W. Chlorella. Physiology and taxonomy of forty-one isolates. Maryland: University of Maryland, 1965. 97 pp.Shihira I., Krauss R.W. Chlorella. Physiology and taxonomy of forty-one isolates. Maryland: University of Maryland, 1965. 97 pp.Škaloud P., Němcová Y., Pytela J., Bogdanov N. I., Bock C., Pickinpaugh S.H. Planktochlorella nurekis gen. et sp. nov. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta), a novel coccoid green alga carrying significant biotechnological potential // Fottea. 2014. Vol. 14. N 1. P. 53–62.Škaloud P., Němcová Y., Pytela J., Bogdanov N. I., Bock C., Pickinpaugh S.H. Planktochlorella nurekis gen. et sp. nov. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta), a novel coccoid green alga carrying significant biotechnological potential // Fottea. 2014. Vol. 14. N 1. P. 53–62.Darienko T., Gustavs L., Mudimu O., Rad Menendez C., Schumann R., Karsten U., Fried, T., Pröschold T. Chloroidium, a common terrestrial coccoid green alga previously assigned to Chlorella (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) // Eur. J. Appl. Physiol. 2010. Vol. 45. N 1. P. 79–95.Darienko T., Gustavs L., Mudimu O., Rad Menendez C., Schumann R., Karsten U., Fried, T., Pröschold T. Chloroidium, a common terrestrial coccoid green alga previously assigned to Chlorella (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) // Eur. J. Appl. Physiol. 2010. Vol. 45. N 1. P. 79–95.Tschaikner A., Gärtner G., Kofler W. Coelastrella aeroterrestrica sp. nov. (Chlorophyta, Scenedesmoideaea) a new, obviously often overlooked aeroterrestrial species // Algol. Stud. 2008. Vol. 128. P. 11–20.Tschaikner A., Gärtner G., Kofler W. Coelastrella aeroterrestrica sp. nov. (Chlorophyta, Scenedesmoideaea) a new, obviously often overlooked aeroterrestrial species // Algol. Stud. 2008. Vol. 128. P. 11–20.Darienko T., Gustavs L., Pröschold T. Species concept and nomenclatural changes within the genera Elliptochloris and Pseudochlorella (Trebouxiophyceae) based on an integrative approach // J. Physiol. 2016. Vol. 52. N 6. P. 1125–1145.Darienko T., Gustavs L., Pröschold T. Species concept and nomenclatural changes within the genera Elliptochloris and Pseudochlorella (Trebouxiophyceae) based on an integrative approach // J. Physiol. 2016. Vol. 52. N 6. P. 1125–1145.Fucíková C., Lewis L.E. Intersection of Chlorella, Muriella and Bracteacoccus: Resurrecting the genus Chromochloris Kol et Chodat (Chlorophyceae, Chlorophyta) // Fottea. 2012. Vol. 12. N 1. P. 83–93.Fucíková C., Lewis L.E. Intersection of Chlorella, Muriella and Bracteacoccus: Resurrecting the genus Chromochloris Kol et Chodat (Chlorophyceae, Chlorophyta) // Fottea. 2012. Vol. 12. N 1. P. 83–93.Petersen J.B. Einige neue Erdalgen // Arch. Protested. 1932. Vol. 76. P. 395–408.Petersen J.B. Einige neue Erdalgen // Arch. Protested. 1932. Vol. 76. P. 395–408.Temraleeva A.D., Krivina E.S., Boldina O.N. Edaphochloris gen. nov.: a new genus of soil green algae (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) with simple morphology // Plant Syst. Evol. 2022. Vol. 308. N 1: 4.Temraleeva A.D., Krivina E.S., Boldina O.N. Edaphochloris gen. nov.: a new genus of soil green algae (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) with simple morphology // Plant Syst. Evol. 2022. Vol. 308. N 1: 4.Yamamoto M., Nishikawa T., Kajitani H., Kawano S. Patterns of asexual reproduction in Nannochloris bacillaris and Marvania geminata (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Planta. 2007. Vol. 226. N 4. P. 917–927.Yamamoto M., Nishikawa T., Kajitani H., Kawano S. Patterns of asexual reproduction in Nannochloris bacillaris and Marvania geminata (Chlorophyta, Trebouxiophyceae) // Planta. 2007. Vol. 226. N 4. P. 917–927.Somogyi B., Felföldi T., Solymosi K., Flieger K., Márialigeti K., Böddi B., Vörös L. One step closer to eliminating the nomenclatural problems of minute coccoid green algae: Pseudochloris wilhelmii, gen. et sp. nov. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) // Eur. J. Phycol. 2014. Vol. 48. N 4. P. 427–436.Somogyi B., Felföldi T., Solymosi K., Flieger K., Márialigeti K., Böddi B., Vörös L. One step closer to eliminating the nomenclatural problems of minute coccoid green algae: Pseudochloris wilhelmii, gen. et sp. nov. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta) // Eur. J. Phycol. 2014. Vol. 48. N 4. P. 427–436.Keller A., Schleicher T., Förster F., Ruderisch B., Dandekar T., Müller T., Wolf M. ITS2 data corroborate a monophyletic chlorophycean DO-group (Sphaeropleales) // BMC Evol. Biol. 2008. Vol. 8: 218.Keller A., Schleicher T., Förster F., Ruderisch B., Dandekar T., Müller T., Wolf M. ITS2 data corroborate a monophyletic chlorophycean DO-group (Sphaeropleales) // BMC Evol. Biol. 2008. Vol. 8: 218.Decelle J., Romac S., Sasaki E., Not F., Mahé F., Lovejoy C. Intracellular diversity of the V4 and V9 regions of the 18S rRNA in marine protists (Radiolarians) assessed by high-throughput sequencing // PLoS One. 2014. Vol. 9. N 8: e104297.Decelle J., Romac S., Sasaki E., Not F., Mahé F., Lovejoy C. Intracellular diversity of the V4 and V9 regions of the 18S rRNA in marine protists (Radiolarians) assessed by high-throughput sequencing // PLoS One. 2014. Vol. 9. N 8: e104297.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.