Intensive culture of Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin on the nutrient medium with sodium bicarbonate

Аннотация

Экспериментально показана возможность использования гидрокарбоната натрия в питательной среде для обеспечения культуры C. closterium углеродом в условиях интенсивного культивирования без подачи CO₂ в суспензию. После адаптации C. closterium к питательной среде с гидрокарбонатом натрия с концентрацией 1,2 г·л⁻¹ наблюдался активный рост с максимальной продуктивностью 0,6–0,7 г·(л·сут)⁻¹ сухой массы. В клетки диатомовых водорослей углерод проникает как в форме углекислого газа, так и в форме гидрокарбонат-ионов. Однако все питательные среды для искусственного культивирования диатомей по-прежнему предполагают применение CO₂ из атмосферы или баллона. Цель работы — оценить возможность использования гидрокарбоната натрия для обеспечения C. closterium углеродом в условиях интенсивного культивирования без подачи CO₂ в суспензию. Культуру выращивали в режиме накопительного культивирования в колбе объёмом 1 л на питательной среде RS, приготовленной на стерильной черноморской воде, следующего состава (г·л⁻¹): NaNO₃ — 0,775; NaH₂PO₄·2H₂O — 0,0641; Na₂SiO₃·9H₂O — 0,386; Na₂EDTA — 0,0872; FeSO₄·7H₂O — 0,045; CuSO₄·5H₂O — 0,2·10⁻³; ZnSO₄·7H₂O — 0,44·10⁻³; CoCl₂·6H₂O — 0,2·10⁻³; MnCl₂·4H₂O — 0,36·10⁻³; NaMoO₄·H₂O — 0,12·10⁻³. Предварительно в ней растворили 1,2 г·л⁻¹ гидрокарбоната натрия. Суспензию клеток перемешивали посредством магнитной мешалки (250 оборотов в минуту). На 4-й день эксперимента в культуру добавили 1 г NaHCO₃ и 2 мл 0,1 н соляной кислоты, чтобы снизить pH до 8,6. Со 2-го дня эксперимента зарегистрирован активный рост с максимальной продуктивностью 0,6 г·(л·сут)⁻¹. После добавления в активно растущую культуру 1 г·л⁻¹ гидрокарбоната натрия и снижения pH до 8,6 наблюдали снижение скорости роста практически до нуля, однако, судя по скорости повышения pH среды́ за время адаптации, культура активно поглощала гидрокарбонат-ионы. Экспериментально показана возможность культивирования бентосной диатомовой водоросли C. closterium на питательной среде с высоким содержанием гидрокарбоната натрия. Установлено, что на питательной среде RS с добавлением 1,2 г·л⁻¹ гидрокарбоната натрия в условиях интенсивного культивирования максимальная продуктивность C. closterium достигает 0,7 г·(л·сут)⁻¹, при этом отмечено существенное повышение pH среды́. По нашим данным, оптимальное значение pH среды́ для роста C. closterium находится в диапазоне 8,4–9,4. При pH > 9,4 рост диатомовых водорослей замедляется, а при достижении в питательной среде значения pH 9,9 культура переходит в фазу отмирания.

Ключевые слова: питательная среда, культивирование, диатомовые водоросли, гидрокарбонат натрия