Новая технология культивирования черноморского гелидиума Gelidium spinosum (S. G. Gmelin) P. C. Silva (Rhodophyta)
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
Приведены результаты многолетних исследований условий культивирования красной черноморской водоросли Gelidium spinosum (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) в системах инженерного типа для повышения содержания в ней R-фикоэритрина. Защищённые патентами методики разработаны после изучения влияния на рост биомассы гелидиума ряда факторов (температура, освещённость и режим протока питательной среды, насыщаемой биогенами и углекислым газом) и способов борьбы с обрастаниями. Актуальность исследования определяется ценностью гелидиума как источника R-фикоэритрина ― натурального пигмента, пищевого красителя, а также мощного и дорогого антиоксиданта, используемого в иммунной диагностике, микроскопии и цитометрии. Цель работы ― оптимизировать условия культивирования черноморского гелидиума в береговых системах инженерного типа для увеличения выхода R-фикоэритрина с единицы площади культиваторов. В качестве материала использовали гелидиум из обрастаний скал и берегоукрепительных сооружений в районе Севастополя, который культивировали в лабораторной установке при температуре 15–27 °C и освещённости 10–25 клк в режиме 18 ч день : 6 ч ночь (06:00–00:00 и 00:00–06:00 соответственно) в вариациях протока питательной среды на основе фильтрованной черноморской воды с добавками поваренной соли, солей азота, фосфора, железа, магния и марганца. Урожай в экспериментах 2017 г. — (96,2 ± 8,8) г·м-2·сут-1 сырой массы гелидиума. При минимальном урожае 87,4 г·м-2, минимуме сухого вещества в 36 % и содержании в нём фикоэритрина до 12 мг·г-1 выход R-фикоэритрина составит 378,6 мг·м-2·сут-1. В перспективе береговая система культиваторов глубиной 0,5 м и зеркальной площадью в 1 га при её работе 300 дней в году позволит получать продукцию не менее 1100 кг R-фикоэритрина.
Авторы
Библиографические ссылки
Агар в Севастополе [Электронный ресурс]. URL: https://sevastopol.tiu.ru/Agar.html [дата обращения 31.03.2018]. [Agar v Sevastopole [Electronic resource]. URL: https://sevastopol.tiu.ru/Agar.html [accessed 31.03.2018]. (in Russ.)]
Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Москва : Наука, 1976. 280 с. [Adler Yu. P., Markova E. V., Granovskiy Yu. V. Planirovanie eksperimenta pri poiske optimalnyikh uslovii. Moscow: Nauka, 1976, 280 p. (in Russ.)]
Беляев Б. Н. Техническое обеспечение культивирования макрофитов // Рыбное хозяйство Украины. 2001. № 5. С. 21–24. [Belyaev B. N. Tehnicheskoe obespechenie kultivirovaniya makrofitov. Rybnoe khozyaistvo Ukrainy, 2001, no. 5, pp. 21–24. (in Russ.)]
Беляев Б. Н., Береговая Н. М., Далекая Л. Б. Влияние солености на продуктивность красной черноморской водоросли Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. // Рыбное хозяйство Украины. 2005. № 6 (41). С. 12–17. [Belyaev B. N., Beregovaya N. M., Dalekaya L. B. Vliyanie solenosti na produktivnost’ krasnoi chernomorskoi vodorosli Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. Rybnoe khozyaistvo Ukrainy, 2005, № 6 (41), pp. 12–17. (in Russ.)]
Беляев Б. Н. Скорость потребления биогенов при культивировании Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) // Альгология. 2008. Т. 18, № 3. С. 256–263. [Belyaev B. N. Consumption of biogen rate by cultivation of Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta). Algologiya, 2008, vol. 18, no. 3, pp. 256–263. (in Russ.)]
Беляев Б. Н. Перспективы интенсивного культивирования черноморской красной водоросли Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) // Рыбное хозяйство Украины. 2009. № 4. С. 13–18. [Belyaev B. N. Perspektivy intensivnogo kul’tivirovaniya chernomorskoi krasnoi vodorosli Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta). Rybnoe khozyaistvo Ukrainy, 2009, no. 4, pp. 13–18. (in Russ.)]
Беляев Б. Н., Береговая Н. М. Оптимизация условий культивирования для накопления R-фикоэритрина, суммарных каротиноидов и хлорофилла а в талломах гелидиума Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) // Современные рыбохозяйственные и экологические проблемы Азово-Черноморского региона : материалы VII Междунар. конф., Керчь, 20–22 июня 2012 г. Керчь : ЮгНИРО, 2012. Т. 2. С. 120–124. [Belyaev B. N., Beregovaya N. M. Optimization of culture conditions for accumulation of R-phycoerythrin, total lipochromes and chlorophyll а in thallomes of helidium Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta). In: Sovremennye rybokhozyaistvennye i ekologicheskie problemy Azovo-Chernomorskogo regiona : materialy VII Mezhdunar. konf., Kerch, 20–22 June, 2012. Kerch: YugNIRO, 2012, vol. 2, pp. 120–124. (in Russ.)]
Беляев Б. Н., Береговая Н. М. Влияние состава культуральной среды на количество агара, пигментов и рост черноморского гелидиума Gelidium spinosum // Морской биологический журнал, 2016. Т. 1, № 4. С. 3–11. [Belyaev B. N., Beregovaya N. M. The influence of culture medium on the quantity of agar, pigments and growth of Gelidium spinosum from the Black Sea. Morskoj biologicheskij zhurnal, 2016, vol. 1, no. 4, pp. 3–11. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2016.01.4.01
Беляев Б. Н., Береговая Н. М. Влияние микродобавок Mn, Co, Zn на рост и биохимический состав черноморского гелидиума // Морские биологические исследования: достижения и перспективы : в 3-х т. : сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, приуроч. к 145-летию Севастопольской биологической станции, Севастополь, 19–24 сент. 2016 г. / под общ. ред. А. В. Гаевской. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. Т. 3. С. 346–348. [Belyaev B. N., Beregovaya N. M. Influence of microaddings Mn, Co, Zn on a height and biochemical composition of Black Sea gelidium. In: Morskie biologicheskie issledovaniya: dostizheniya i perspektivy : v 3-kh t. : sb. materialov Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, priuroch. k 145-letiyu Sevastopol’skoi biologicheskoi stantsii, Sevastopol, 19–24 Sept., 2016 / A. V. Gaevskaya (Ed.). Sevastopol: EKOSI-Gidrofisika, 2016, vol. 3, pp. 346–348. (in Russ.)]
Декл. пат. UA № 42208 А, МКИ 7 C12N1/12, A01G 33/00. Спосіб вирощування чорноморської червоної водорості Laurencia papillosa (Forsk) Grev. / Беляєв Б. М., Євстігнеєва I. К. ; заявник Iнститут биологіï південних морів ім. А. О. Ковалевського НАН Украïни (UA). № 20001116443 ; заявл. 14.11.00 ; друк. 15.10.01. Бюл. № 9. [Dekl. pat. UA № 42208 A, MKY 7 C12N1/12, A01G 33/00. Sposib vyroshchuvannia chornomorskoi chervonoi vodorosti Laurencia papillosa (Forsk) Grev. / Beliaiev B. M., Yevstihneieva I. K.; zaiavnyk Instytut byolohii pivdennykh moriv im. A. O. Kovalevskoho NAN Ukrainy (UA). No. 20001116443; zaiavl. 14.11.00; druk. 15.10.01. Biul. № 9. (in Ukr.)]
Дзизюров В. Д., Жильцова Л. В. Возможности сопряжения функций роста и накопления в ней гелеобразующих полисахаридов у двух видов агарофитов – Ahnfeltia tobuchinsis и Gracilaria lichenides // III Всесоюзная конференция по морской биологии : тез. докл., Севастополь, октябрь 1988 г. Киев, 1988. Ч. 2. С. 202–203. [Dzizyurov V. D., Zhil’tsova L. V. Vozmozhnosti sopryazheniya funktsii rosta i nakopleniya v nei geleobrazuyushchikh polisakharidov u dvukh vidov agarofitov – Anfeltia tobuchinsis i Gracilaria lichenides. In: III Vsesoyuznaya konferentsiya po morskoi biologii : tez. dokl., Sevastopol, October 1988. Kiev, 1988, pt. 2, pp. 202–203. (in Russ.)]
Заявка 94063376. Украïна, МКИ 6 С 12N 1/12. Спосіб культивування чорноморської червонної водорості Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. / Беляев Б. Н., Силкин В. А. (Україна); ИнБЮМ НАНУ (Україна). № В – 4602186 ; заявлено 15.06.94 ; друк. 29.08.97. Пром. власн. оф. бюл. № 4. [Zayavka 94063376. Ukraine, МКI 6 С 12N 1/12. Sposib kultyvuvannya chornomors’koi chervonnoi vodorosti Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. / Belyaev B. N., Silkin V. A. (Ukraine), InBYuM NANU (Ukraine). No. В – 4602186; zayavleno 15.06.94; druk. 29.08.97. Prom. vlasn. оf. byul. no. 4. (in Ukr.)]
Калугина А. А., Грюнер В. С., Соколова Н. Н. Агар из черноморской водоросли гелидиум // Рыбное хозяйство. 1964. № 4. С. 68–70. [Kalugina A. A., Gryuner V. S., Sokolova N. N. Agar iz chernomorskoi vodorosli gelidium. Rybnoe khozyaistvo, 1964, no. 4, pp. 68–70. (in Russ.)]
Красновский А. А. Выделение фикоэритрина из красных водорослей, его спектральные и фотохимические свойства // Доклады Академии наук СССР, 1952. Т. 82, № 6. С. 947–950. [Krasnovskii A. A. Vydelenie fikoeritrina iz krasnykh vodoroslei, ego spektral’nye i fotokhimicheskie svoistva. Doklady Akademii nauk SSSR, 1952, vol. 82, no. 6, pp. 947–950. (in Russ.)]
Минюк Г. С., Дробецкая И. В., Чубчикова И. Н. Одноклеточные водоросли как возобновляемый биологический ресурс: обзор // Морской экологический журнал. 2008. Т. 7, № 2. С. 5–23. [Minyuk G. S., Drobetskaya I. V., Chubchikova I. N. Unicellular algae as renewable biological resource: A review. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2008, vol. 7, no. 2, pp. 5–23. (in Russ.)]
Пат. UА 96379 С2, МПК АО1G 33/00. Спосіб культивування чорноморської водорості Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) / Беляев Б. Н. (UA) ; заявник Iнститут биологіï південних морів ім. А. О. Ковалевського НАН Украïни (UA). № а 201008755 ; заявл. 13.07.2010 ; друк. 25.10.2011. Бюл. № 20. [Pat. UA 96379 S2, MPK AO1G 33/00. Sposib kultyvuvannia chornomorskoi vodorosti Gelidium latifolium (Grev.) Born. et Thur. (Rhodophyta) / Beliaev B. N. (UA); zaiavnyk Instytut byolohii pivdennykh moriv im. A. O. Kovalevskoho NAN Ukrainy (UA). № a 201008755; zaiavl. 13.07.2010; druk. 25.10.2011. Biul. № 20. (in Ukr.)]
Стадничук И. Н. Фикобилипротеины. Москва : ВИНИТИ, 1990. 196 с. (Итоги науки и техники. Сер. Биологическая химия). [Stadnichuk I. N. Fikobiliproteiny. Moscow: VINITI, 1990, 196 p. (Itogi nauki i tekhniki. Ser. Biologicheskaya khimiya). (in Russ.)]
Huguenin J. E. En examination of problems and potentials for future large scale intensive seaweed culture systems. Aquaculture, 1976, no. 9, pp. 313–342. https://doi.org/10.1016/0044-8486(76)90074-0
Kaliaperumal N., Rao M. U. Studies on the standing crop and phycocolloid of Gelidium pusillum and Pterocladia heteroplatos. Indian Journal of Botany, 1981, vol. 4, no. 2, pp. 91–95.
Huang L. Preliminary observations on the growth of Gelidium amansii Lamx. in the sporelings stage. Acta Oceanologica Sinica, 1982, vol. 4, no. 2, pp. 223–230.
