vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.1234/XXXX-XXXX-2011-1-15-20vestnik-bio-msu-247Research ArticleФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВMICROBIOL PHYSIOLOGYЭФФЕКТ МЕЛАФЕНА НА РАЗВИТИЕ КУЛЬТУР ЦИАНОБАКТЕРИЙ И ЗЕЛЕНЫХ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ В СТРЕССОВЫХ УСЛОВИЯХMELAFEN EFFECT ON DEVELOPMENT OF CYANOBACTERIA AND GREEN MICROALGAE CULTURES IN STRESS CONDITIONSБарскийЕ. Л.BarskyE. L.

канд. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ. Тел.(495)939-41-69

 

gene_b@mail.ruШандиеваИ. О.ShandievaI. O.

аспирантка, кафедра физиологии микроорганизмов биологического факультета МГУ. Тел. (495)939-41-69

gene_b@mail.ruСаванинаЯ. В.SavaninaYa. V.

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. кафедры биоинжене­рии биологического факультета МГУ. Тел. (495)939-41-69

 

gene_b@mail.ruЛебедеваА. Ф.LebedevaA. F.

канд. биол. наук, доц. кафедры биоинженерии био­логического факультета МГУ.

 

ФаттаховС. Г.FattakhovS. G.

канд. хим. наук, ст. науч. сотр. Института органиче­ской и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН. Тел. 8432-73-18-62 

mshulaeva@iopc.knc.ruЛобаковаЕ. С.LobakovaЕ. S.

докт. биол. наук, проф. кафедры биоинженерии биологи­ческого факультета МГУ. Тел. (495)939-38-07

elena.lobakova@rambler.ruИнститут органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, г. Казань, ул. Арбузова, 8.Россия201125072015011520Copyright © Барский Е.Л., Шандиева И.О., Саванина Я.В., Лебедева А.Ф., Фаттахов С.Г., Лобакова Е.С., 20152015Барский Е.Л., Шандиева И.О., Саванина Я.В., Лебедева А.Ф., Фаттахов С.Г., Лобакова Е.С.Barsky E.L., Shandieva I.O., Savanina Y.V., Lebedeva A.F., Fattakhov S.G., Lobakova Е.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/247

Стимулирующий эффект мелафена на рост клеток цианобактерии Synechococcus sp. PCC 6301 достигает 30—45% в условиях, когда освещенность культур (1000 лк) ниже тако­вой для насыщения фотосинтеза; при освещенности культур в области насыщения (4000 лк) эффект мелафена существенно снижается. Скорость роста и накопление биомассы нитча­той цианобактерии Anabaena variabilis при наличии азота в среде на 20—25% ниже, чем без азота; при этом на среде без азота мелафен эффективнее стимулирует рост культур. Эти данные указывают, что мелафен активирует фотосинтетические процессы и, возможно, фик­сацию атмосферного азота в клетках. Мелафен увеличивает, а ионы тяжелого металла (ТМ) Cd2+ снижают как накопление биомассы, так и среднее количество клеток в нити циано­бактерии A. variabilis. При совместном добавлении мелафен частично снимает токсический эффект Cd2+. Ионы другого ТМ Cu2+ ингибируют рост цианобактерии Synechococcus sp. PCC 6301 и зеленой микроводоросли Chlorella vulgaris, но стимулируют выделение культура­ми углеводов. Мелафен частично снимает действие ТМ. Предполагается, что мелафен обла­дает антистрессовой активностью в условиях токсического эффекта ТМ на рост и развитие культур фототрофных микроорганизмов.

Melafen stimulating effect on cell growth of cyanobacteria Synechococcus 6301 amounted to 30—45% at 1000 lux cultures illumination. Cells illumination in the area saturation (4000 lux) produced to decrease of melafen action. Growth rate and biomass accumulation of Anabaena variabilis cells made up 20—25% lower with nitrogen then without one in the medium. Melafen more efficiently stimulated cultures growth rate without nitrogen. Data indicate melafen activates photosynthetic processes and quite possible atmospheric nitrogen fixation in the cells. Heavy me­tal Cd2+ ions decreased biomass accumulation and average number cells in the filaments of A. va­riabilis. Melafen took away partially Cd2+ toxical effect. Cu2+ ions depressed Synechococcus 6301 and Chlorella vulgaris cells growth, but stimulated carbohydrate accumulation. Cu2+ ions action was partially decreased by melafen. It is supposed that melafen shows untistress activity in the conditions of toxic heavy metal effect on the growth of phototrophic microorganisms.

 

цианобактериизеленые микроводорослистрессмелафенcyanobacteriagreen microalgaestress conditionsmelafenРабота выполнена при поддержке Российско¬го фонда фундаментальных исследований (грант № офи 07-03-12046).ReferencesКоновалов А.И., Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Тимошева А.П., Шагидуллин Р.Р., Чернова А.В., Аввакумова Л.В., Фаттахов С.Г. Супрамолекулярные системы на основе дигидрата меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафена) и поверхностно-активных веществ. Сообщение 1. Строение и самоассоциация мелафена в воде и хлороформе // Изв. РАН. Сер. хим.Коновалов А.И., Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Тимошева А.П., Шагидуллин Р.Р., Чернова А.В., Аввакумова Л.В., Фаттахов С.Г. Супрамолекулярные системы на основе дигидрата меламиновой соли бис(оксиметил)фосфиновой кислоты (мелафена) и поверхностно-активных веществ. Сообщение 1. Строение и самоассоциация мелафена в воде и хлороформе // Изв. РАН. Сер. хим.№ 6. С. 1207—1214.№ 6. С. 1207—1214.Фаттахов С.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Мелафен — перспективный регулятор роста растений для сельского хозяйства и биотехнологии // Сб. мат-лов Всерос. семинара-совещания «Состояние исследований и перспективы применения регулятора роста растений нового поколения “мелафен” в сельском хозяйстве и биотехнологии». Казань, 2007. С. 3—12.Фаттахов С.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Мелафен — перспективный регулятор роста растений для сельского хозяйства и биотехнологии // Сб. мат-лов Всерос. семинара-совещания «Состояние исследований и перспективы применения регулятора роста растений нового поколения “мелафен” в сельском хозяйстве и биотехнологии». Казань, 2007. С. 3—12.Осипенкова О.В., Ермохина О.В., Белкина Г.Г., Олескина Ю.П., Фаттахов С.Г., Юрина Н.П. Влияние мелафена на экспрессию генов белков светового стресса хлоропластов Elip1 и Elip2 у ячменя // Прикладная биохим. и микробиол. 2008. Т. 44. № 6. С. 701—708.Осипенкова О.В., Ермохина О.В., Белкина Г.Г., Олескина Ю.П., Фаттахов С.Г., Юрина Н.П. Влияние мелафена на экспрессию генов белков светового стресса хлоропластов Elip1 и Elip2 у ячменя // Прикладная биохим. и микробиол. 2008. Т. 44. № 6. С. 701—708.Жигачева И.В., Фаткуллина Л.Д., Шугаев А.Г., Генерозова И.П., Фаттахов С.Г., Резник В.С., Конова- лов А.И. Функциональное состояние мембран митохондрий корнеплода сахарной свеклы при действии препарата мелафен // Физиол. раст. 2007. Т. 54. № 5. С. 672—677.Жигачева И.В., Фаткуллина Л.Д., Шугаев А.Г., Генерозова И.П., Фаттахов С.Г., Резник В.С., Конова- лов А.И. Функциональное состояние мембран митохондрий корнеплода сахарной свеклы при действии препарата мелафен // Физиол. раст. 2007. Т. 54. № 5. С. 672—677.Барский Е.Л., Саванина Я.В., Шандиева И.О., Лебедева А.Ф., Фаттахов С.Г. , Лобакова Е.С. 2009. Действие мелафена на рост и физиологические параметры фо- тотрофных и гетеротрофных микроорганизмов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2009. № 4. С. 14—19.Барский Е.Л., Саванина Я.В., Шандиева И.О., Лебедева А.Ф., Фаттахов С.Г. , Лобакова Е.С. 2009. Действие мелафена на рост и физиологические параметры фо- тотрофных и гетеротрофных микроорганизмов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2009. № 4. С. 14—19.Жигачева И.В., Бурлакова Е.Б., Шугаев А.Г., Генерозова И.П., Фаттахов С.Г., Коновалов А.И. Фосфоорганический регулятор роста растений: устойчивость клеток растений и животных к стрессовым воздействиям // Биологические мембраны. 2008. Т. 25. № 3. С. 196—202.Жигачева И.В., Бурлакова Е.Б., Шугаев А.Г., Генерозова И.П., Фаттахов С.Г., Коновалов А.И. Фосфоорганический регулятор роста растений: устойчивость клеток растений и животных к стрессовым воздействиям // Биологические мембраны. 2008. Т. 25. № 3. С. 196—202.Kratz W.A., Myers J. Nutrition and growth of several blue-green algae // Am. J. Bot. 1955. Vol. 42. P. 2282—2287.Kratz W.A., Myers J. Nutrition and growth of several blue-green algae // Am. J. Bot. 1955. Vol. 42. P. 2282—2287.Методы химии углеводов / Под ред. Н.К. Кочеткова. М., 1967.Методы химии углеводов / Под ред. Н.К. Кочеткова. М., 1967.Barsky E.L., Samuilov V.D. 1979. Blue and red shifts of bacteriochlorophyll absorption band around 880 nm in Rhodospirillum rubrum // Biochim. Biophys. Acta. Vol. 548. P. 448—457.Barsky E.L., Samuilov V.D. 1979. Blue and red shifts of bacteriochlorophyll absorption band around 880 nm in Rhodospirillum rubrum // Biochim. Biophys. Acta. Vol. 548. P. 448—457.Барский Е.Л., Лебедева А.Ф., Саванина Я.В. Изменения окислительно-восстановительного потенциала сре- ды культивирования устойчивой к тяжелым металлам бактерии Pseudomonas diminuta: взаимосвязь с выделением из клеток металлотионеиноподобных белков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 1999. № 2. С. 11—15.Барский Е.Л., Лебедева А.Ф., Саванина Я.В. Изменения окислительно-восстановительного потенциала сре- ды культивирования устойчивой к тяжелым металлам бактерии Pseudomonas diminuta: взаимосвязь с выделением из клеток металлотионеиноподобных белков // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 1999. № 2. С. 11—15.Лебедева А.Ф., Саванина Я.В., Барский Е.Л. Изменения редокс-потенциала и содержания углеводов в сре- де при периодическом и диализном культивировании ци- анобактерии Anacystis nidulans и бактерии Pseudomonas diminuta // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2002. № 2. С. 24—29.Лебедева А.Ф., Саванина Я.В., Барский Е.Л. Изменения редокс-потенциала и содержания углеводов в сре- де при периодическом и диализном культивировании ци- анобактерии Anacystis nidulans и бактерии Pseudomonas diminuta // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 2002. № 2. С. 24—29.Саванина Я.В., Лебедева А.Ф., Барский Е.Л. Значение глутатионовой системы в накоплении и детоксикации тяжелых металлов в клетках цианобактерий и микроводорослей. // Вестн. Моск. Ун-та. 2003. Сер. Био- логия. №. 3. С. 29—37.Саванина Я.В., Лебедева А.Ф., Барский Е.Л. Значение глутатионовой системы в накоплении и детоксикации тяжелых металлов в клетках цианобактерий и микроводорослей. // Вестн. Моск. Ун-та. 2003. Сер. Био- логия. №. 3. С. 29—37.Гусев М.В., Барский Е.Л., Лебедева А.Ф., Саванина Я.В. Устойчивость культур цианобактерии Anacystis nidulans и микроводоросли Dunaliella maritima к токсическому действию ванадия. Влияние фосфата, железа и цистеина // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 1997. № 3. С. 12—17.Гусев М.В., Барский Е.Л., Лебедева А.Ф., Саванина Я.В. Устойчивость культур цианобактерии Anacystis nidulans и микроводоросли Dunaliella maritima к токсическому действию ванадия. Влияние фосфата, железа и цистеина // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Биология. 1997. № 3. С. 12—17.

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