Способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАКРОФИТНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, включающий исследование отфильтрованной культуральной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа , исследование культуральной жидкости проводят в фазе активного роста водоросли путем измерения реакционной способности выделяемых водорослью соединений каждые 8-12 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение реакционной способности осуществляют путем смешивания 4-5 мл культуральной жидкости с 0,45-0,55 мл раствора диоксифенилаланина в концентрации 1,5-1,8х10 М, термостатирования смеси при 39-41 °С в течение 3-6 мин и определения скорости окисления диоксифенилаланина .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

pm А 01 6 7/00

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3480047/30-15 (22) 21.05.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) А. Х. Тамбиев, Е. Ю. Золотухина и Ю. М. Золотухин (71) МГУ им. М. В, Ломоносова (53) 639.61 (088.8) (56) 1. Калугина-Гутник А. А. Фитобентос

Черного моря, Киев, «Наукова думка», 1975, с. 4-15.

2. Хайлов К. М. Экологический метаболизм в море. Киев, «Наукова думка», 1971 с. 127-128 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

МАКРОФИТНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ, включающий исследование отфильтрованной

„„SU„„1077598 A культуральной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, исследование культуральной жидкости проводят в фазе активного роста водоросли путем измерения реакционной способности выделяемых водорослью соединений каждые 8-12 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение реакционной способности осуществляют путем смешивания 4-5 мл культуральной жидкости с 0,45-0,55 мл раствора диоксифенилаланина в концентрации

1,5 — 1,8х10 М, термостатирования смеси при 39-4 1 С в течение 3-6 мин и определения скорости окисления диоксифенилаланина.

1077598

Изобретение относится к способам определения состояния биологических объектов и может быть применено в альгологии, пищевой, микробиологической промышлен.; сти, работах по аквакультуре.

Известен способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей путем визуального наблюдения и микроскопирования таллома (1).

Недостатками этого способа являются

его неточность, невозможность выявления скрытых нарушений в физиологическом состоянии водоросли, а также невозможность количественного определения скорости роста водоросли.

Известен также способ определения физиологического состояния макрофитных водорослей по скорости выделения и количественным показателям экскрецки органического вещества. Метаболиты определяют путем фотометрования of<()ll.iüòðoâäínoé морской воды, в которой и н-.два1 ительио содержались водоросли (2) .

Недостатками данного способ,- 1аи к. являются его неточность, невозможность выявления скрытых нарушений в состоянии водоросли, так как общее количество выделенного вещества може оставаться постоянным при наличии развивающихся повреждений.

Целью изобретения является повышение точности анализа и выявления скрытых нарушений метаболизма в ранние сроки развития.

Цель достигается тем, что согласно способу определения физиологического состояния макрофитных водорослей, включающему исследование отфильтрованной культуральной жидкости, исследование культуральной жидкости проводят в фазе активного роста водоросли путем измерения реакционной способности выделяемых водорослью соединений каждые 8-12 ч.

При этом определение реакционной способности осуществляют путем смешивания

4-5 мл культуральной жидкости с 0,450,55 мл раствора диоксифенилаланина в концентрации 1,5 — 1,8x10 М, термостати-4 рования смеси при 39-41 С в течение 3-6 мин и определения скорости окисления диоксифенилаланина.

Пример 1. О физиологическом состоянии водоросли судят по величине окислительной активности ее культуральной жидкости, как ускоряющей окисление ДОФА, либо по величине антиокислительной активности, как тормозящей окисление ДОФА, по сравнению с контролем. За контроль принимают скорость окисления ДОФА под действием чистой среды или отфильтрованной морской воды, не содержащей выделений водорослей. Величину окислительной и антиокислительной активности культуральной жид кости измеряют в течение каждых 8-12 ч.

Возрастание окислительной активности культуральной жидкости водоросли по сравнению с контролем в 1,5-3 раза свидетельствует о нормальном физиологическом состоянии водоросли, уменьшение окислительной активности культурной жидкости до

1,2-1,4 раза и появление антиокислительной активности по сравнению с контролем свидетельствует об определении скрытых нарушений в физиологическом состоянии водоросли. Нарушения являются обратимыми, если при снятии неблагоприятного воздействия или изМенении внешних условий окислительная активность культуральной жидкости повышается до 1,5 — 3 раз по сравнению с контролем.

Предлагаемым способом определяют скорость роста макрофитной водоросли, которая связана с окислительной (ОА) и антиокислительной активностью культуральчой жидкости следующими соотношениями .«=- Я вЂ” - <,> v= ",— (2)

t t.

rn<=т t, <3)

/4 t где /М вЂ” удельная скорость роста, сут. ; — скорость роста, г/сут;

K0A — сумма значений ОА (в долях)

25 за время опыта, измеряемая в точках, соответствующих числу дней опыта (t);

К вЂ” коэффициент, связанный с величиной ОА и равный

mg Ф

30, о, (4) где rn

Коэффициент К определяют для данного объекта, условий культивирования и он выражает изменение биомассы за время опыта на единицу окислительной активности.

Таким образом, определив величину ОА среды за определенный период времени, судят о скорости роста культуры (см. таблицу).

Из таблицы видно, что значения удельной скорости роста, полученные известным весовым способом и полученные согласно предлагаемому способу с использованием коэффициента К и формулы (1),. близко

Удельная скорость роста (с), определяемая

0,65

2,0

2,8

1,8

1,33

1,7

4,0

1,5

0,6

2,1

2,97

1,78

1,36

1,68

3,88

1,47

1077598

3

Пример 2. При культивировании макрофитной агароносной водоросли Ahnfeltia

tobuchiensis в полупроточной установке полупромышленного типа при отношении веса водоросли к количеству среды I:500 отбирают пробы культуральной жидкости на выходе из культиватора, объем пробы берут равным 4 мл. В качестве контроля берут среду, втекающую в культиватор. Пробу в 4 мл культуральной жидкости смешивают с 0,5 мл раствора ДОФА,в концентрации 1,5 10 М, смесь термостатируют в течение 4 мин при 40 С и при этой температуре проводят измерения скорости возрастания оптической плотности смеси в течение

20 мин.

Определяют отношение скорости окисления ДОФА в опыте к скорости окисления

ДОФА в контроле и получают величину ОА культуральной жидкости в процентах. При определении ОА культуральной жидкости в полупромышленной установке при постоянных условиях культивирования равна 175Р/р при этом водоросль развивается нормально.

Повышают температуру среды на 8 С. Че рез 8 ч культивирования отбирают пробы и проводят определения ОА культуральной жидкости. Получают значение ОА, равное

120Р/р. Визуально обнаруживают отмирание участков таллома через 48-60 ч действия повышенной температуры.

Пример 3. При культивировании макрофитной агароносной водоросли Ahnfeltia

tobuchiensis в непроточной культуре при. отношении веса. водоросли к количеству среды 1:20 отбирают пробы культуральной жидкости объемом в 4 мл. В качестве контроля используют исходную среду.

Дальнейшие операции проводят согласно примеру 1. В непроточной культуре ОА культуральной жидкости при постоянных условиях культивирования равна 275Р/р.

Отключают охлаждение и через 12 ч проводят определение ОА культуральной жидкости, которая становится равной 220Р/р.

Включают охлаждение и определяют ОА каждые 6 ч. Через 24 ч определяют ОА, равную 275Р/р, т. е. водоросль полностью восстанавливается после неблагоприятного воздействия.

Пример 4. При культивировании макрофитной агароносной водоросли Ahnfeltia

tobuchiensis в непроточной культуре при отношении веса .,водоросли к количеству среды 1:20 отбирают пробы культуральной жидкости объемом в 4 мл. В качестве контроля используют исходную среду.

Дальнейшие операции проводят согласно примеру 1 . В непроточной культуре

ОА культуральной жидкости при постоянных условиях культивирования равна 275Р/р.

Отключают охлаждение и через 2 сут проводят определение ОА культуральной жидкости, которая становится равной 140Р/р.

Включают охлаждение и определяют ОА каждые 8 ч. в течение 2 сут. ОА культуральной жидкости продолжает снижаться и переходит через 6 сут в антиокислительную активность (АОА), при этом обнаруживают отмирающие участки таллома водоросли.

Пример 5. Берут 10 сосудов, в которые помещают различную по весу биомассу водоросли Ahnfeltia tobuchiensis и культивируют в течение 5 сут при 22 С. Каждые

24 ч измеряют ОА культуральной жидкости согласно примеру 1. По окончании 5 сут определяют конечную биомассу водоросли и рассчитывают коэффициент К по формуле (4) для каждой биомассы водоросли. Строят калибровочную кривую зависимости К от ОА культуральной жидкости.

Берут сосуд, в который помещают биомассу водоросли Ahnfeltia tobuchiensis, равную 14 г, культивируют 6 дн при 22 С.

Каждые 24 ч определяют ОА культуральной жидкости согласно примеру 1 и получают суммарную ОА (EOA), равную 11,4 и среднюю ОА, равную 1,9. По калибровочной кривой находят К, соответствующий данному значению средней ОА, который равен 0,595.

Затем К подставляют в формулу (1) и опРеделЯют jU, РавнУю 0,018 или 1,81Р/р в сутки.

Зная tu, вычисляют конечную биомассу

mt по формуле (3), которая равна 15,2 г.

Зная конечную биомассу, вычисляют скорость роста Ч по формуле (2), которая равна 0,2 г/сут.

Редактор А. Гулько

Заказ 802/1

Составитель М. Мирзаев

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейн

Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4