Интенсивная культура Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin на питательной среде с гидрокарбонатом натрия
Intensive culture of Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin on the nutrient medium with sodium bicarbonate
Intensive culture of Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin on the nutrient medium with sodium bicarbonate
Дата
2021
Авторы
Авторы (alternative)
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
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.
Аннотация (alternative)
The possibility is shown experimentally of using sodium bicarbonate in a nutrient medium to provide C. closterium culture with carbon under conditions of intensive cultivation without supplying CO2 to the suspension. After C. closterium adaptation to a nutrient medium with sodium bicarbonate with a concentration of 1.2 g·L−1, active growth is observed, with a maximum productivity of 0.6–0.7 g·(L·day)−1 of dry weight. Carbon penetrates into diatom cells both in the form of carbon dioxide and bicarbonate ions. However, all nutrient media for artificial cultivation of diatoms still require using CO2 from the atmosphere or from a gas cylinder. The aim of this work is to assess the possibility of using sodium bicarbonate to provide C. closterium with carbon under conditions of intensive cultivation without supplying CO2 to the suspension. The culture was grown in the mode of accumulative cultivation in a 1-L flask on the RS nutrient medium prepared with sterile Black Sea water; its composition was as follows (g·L−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; and NaMoO4·H2O – 0.12·10−3. Previously, 1.2 g·L−1 of sodium bicarbonate was dissolved there. Сell suspension was stirred with a magnetic stirrer (250 rpm). On the 4th day of the experiment, 1 g of NaHCO3 and 2 mL of 0.1 N hydrochloric acid were added to the culture in order to lower the medium pH down to 8.6. From the 2nd day of the experiment, active growth was observed, with a maximum productivity of 0.6 g·(L·day)−1. After adding 1 g·L−1 of sodium bicarbonate to the actively growing culture and lowering pH down to 8.6, the growth rate approached almost zero, but considering the increase rate of the medium pH during adaptation, the culture actively absorbed bicarbonate ions. The possibility of cultivating the benthic diatom C. closterium on a nutrient medium with a high sodium bicarbonate content is experimentally shown. As found, on the RS nutrient medium with 1.2 g·L−1 of sodium bicarbonate added under conditions of intensive cultivation, C. closterium maximum productivity reaches 0.7 g·(L·day)−1, with a significant increase in the medium pH. According to our data, optimal medium pH for C. closterium growth is in the range of 8.4–9.4. At higher values (pH > 9.4), the growth of diatoms slows down; at pH = 9.9, the culture enters the dying phase.
Ключевые слова
питательная среда, культивирование, диатомовые водоросли, гидрокарбонат натрия
Библиографическое описание
Железнова С. Н., Геворгиз Р. Г. Интенсивная культура Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann et Lewin на питательной среде с гидрокарбонатом натрия // Морской биологический журнал. - 2021. - Т. 6, № 4. - С. 31-38. https://doi.org/0.21072/mbj.2021.06.4.03