Морфологический и молекулярно-генетический анализ штаммов зеленых микроводорослей, выделенных из коммерческих биопрепаратов на основе «живой хлореллы»

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.

1. 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).

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Pulz O., Gross W. Valuable products from biotechnology of microalgae // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004. Vol. 65. N 6. P. 635–648.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. Krivina E., Temraleeva A., Sinetova M. New species Micractinium kostikovii (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) from Russia // Phycol. Res. 2022. Vol. 70. N 1. P. 22–34.

16. Beijerinck M.W. Culturversuche mit Zoochlorellen, Lichenengonidien und anderen niederen Algen // Botanische Zeitung. 1890. Vol. 47. P. 725–785.

17. Shihira I., Krauss R.W. Chlorella. Physiology and taxonomy of forty-one isolates. Maryland: University of Maryland, 1965. 97 pp.

18. 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.

19. 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.

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.

21. 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.

22. 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.

23. Petersen J.B. Einige neue Erdalgen // Arch. Protested. 1932. Vol. 76. P. 395–408.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.

28. 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.