Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54313 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика RELATIONSHIP OF FUKOXANTINE CONCENTRATIONS AND COMMON LIPIDS IN BIOMASS OF DIATOMIC ALGAE CYLINDROTHECA CLOSTERIUM (EHRENB.) REIMANN ET LEWIN ВЗАИМОСВЯЗЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФУКОКСАНТИНА И ОБЩИХ ЛИПИДОВ В БИОМАССЕ ДИАТОМОВОЙ ВОДОРОСЛИ CYLINDROTHECA CLOSTERIUM (EHRENB.) REIMANN ET LEWIN Железнова С Н Zheleznova S N Геворгиз Р Г Gevorgiz R G r.gevorgiz@yandex.ru Малахов А С Malakhov A S Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН ru Institute of Marine Biological Research A.O. Kovalevsky ru Институт морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского РАН ru Institute of Marine Biological Research A.O. Kovalevsky ru Национальный исследовательский Томский политехнический университет ru National Research Tomsk Polytechnic University ru 25 09 2018 25 09 2018 3 3 472 475 20 09 2018 20 09 2018 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54313/view

Диатомовая водоросль Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin способна синтезировать целый ряд биологически активных веществ: каротиноиды, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), витамины и т.д. Среди всех каротиноидов наибольший интерес представляет фукоксантин (Фк), который по нашим данным в клетках C. closterium накапливается до 2,3% от сухой массы. Таким образом диатомовую водоросль C. closterium целесообразно выращивать в промышленных масштабах с целью получения фукоксантина и липидов. Для подбора оптимальный условий синтеза липидов в промышленных условиях культивирования возникла необходимость в разработке экспресс - метода определения липидов в биомассе диатомовых. Цель: экспериментально определить взаимосвязь между концентрациями фукоксантина и общих липидов в биомассе диатомовой водоросли Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin при различных условиях культивирования. Нами была обнаружена линейная зависимость накопления фукоксантина и общих липидов в клетках диатомовой водоросли C. closterium при различных условиях проточного и накопительного культивирования. На основе данной зависимости можно разработать экспресс-метод определения липидов в интенсивной культуре.

Diatoms Cylindrotheca closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin is able to synthesize biologically active substances: carotenoids, polyunsaturated fatty acids (PUFAs), vitamins, and others. Among all carotenoids, fucoxanthin (Fc) is the most important, which according to our data in C. closterium cells accumulates up to 2.3% of the dry mass. Thus C. closterium is advisable to grow on an industrial scale in order to obtain fucoxanthin and lipids (PUFA). For the selection of optimal conditions for the synthesis of lipids under industrial cultivation conditions, there was a need to develop an express method for determining lipids in biomass diatoms. Objective: to experimentally determine the relationship between the concentrations of fucoxanthin and total lipids in the biomass of diatom alga C. closterium (Ehrenb.) Reimann et Lewin under various cultivation conditions.We found a linear relationship between the accumulation of fucoxanthin and total lipids in cells of the diatom C. closterium under the various conditions culture. Based on this relationship, it is possible to develop an express method for the determination of lipids.

 диатомовые водоросли фукоксантин липиды diatoms fucoxanthin lipids

D'Orazio N., Gemello E., Gammone M.A., de Girolam M., Ficoneri C., Riccioni G. Fucoxantin: A Treasure from the Sea. Marine Drugs, 2012, vol. 10, pp. 604-616. D'Orazio N., Gemello E., Gammone M.A., de Girolam M., Ficoneri C., Riccioni G. Fucoxantin: A Treasure from the Sea. Marine Drugs, 2012, vol. 10, pp. 604-616. Dunstan G.A., Volkman J.K., Barrett S.M., Leroil J.-M., Jeffrey S.W. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom (Bacillariophyceae). Phytochemistry, 1994, vol. 35, pp. 155-161. Dunstan G.A., Volkman J.K., Barrett S.M., Leroil J.-M., Jeffrey S.W. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom (Bacillariophyceae). Phytochemistry, 1994, vol. 35, pp. 155-161. Suman K., Kiran T., Devi U.K., Sarma N.S. Culture medium optimization and lipid profiling of Cylindrotheca, a lipid- and polyunsaturated fatty acid-rich pennate diatom and potential source of eicosapentaenoic acid. Botanica Marina, 2012, vol. 55, pp. 289-299. Suman K., Kiran T., Devi U.K., Sarma N.S. Culture medium optimization and lipid profiling of Cylindrotheca, a lipid- and polyunsaturated fatty acid-rich pennate diatom and potential source of eicosapentaenoic acid. Botanica Marina, 2012, vol. 55, pp. 289-299. Affan A., Heo S.-J., Jeon Y.-J., Lee J.-B. Optimal growth conditions and antioxidative activities of Cylindrotheca closterium. Journal of Phycology, 2009, vol. 45, pp. 1405-1415. Affan A., Heo S.-J., Jeon Y.-J., Lee J.-B. Optimal growth conditions and antioxidative activities of Cylindrotheca closterium. Journal of Phycology, 2009, vol. 45, pp. 1405-1415. Kumar S.R., Hosokawa M., Miyashita K. Fucoxanthin: a marine carotenoid exerting anti-cancer effects by affecting multiple mechanisms. Marine Drugs, 2013, vol. 11, pp. 5130-5147. Kumar S.R., Hosokawa M., Miyashita K. Fucoxanthin: a marine carotenoid exerting anti-cancer effects by affecting multiple mechanisms. Marine Drugs, 2013, vol. 11, pp. 5130-5147. Maeda H., Hosokawa M., Sashima T., Murakami-Funayama K., Miyashita K. Anti-obesity and anti-diabetic effects of fucoxanthin on diet-induced obesity conditions in a murine model. Molecular Medicine Reports, 2009, vol. 2, iss. 6. pp. 897-902. Maeda H., Hosokawa M., Sashima T., Murakami-Funayama K., Miyashita K. Anti-obesity and anti-diabetic effects of fucoxanthin on diet-induced obesity conditions in a murine model. Molecular Medicine Reports, 2009, vol. 2, iss. 6. pp. 897-902. Геворгиз Р.Г., Железнова С.Н., Никонова Л.Л., Бобко Н.И., Нехорошев М.В. Оценка плотности культуры фототрофных микроорганизмов методом йодатной окисляемости. Севастополь, 2015, 31 с. [Gevorgiz R.G., Zheleznova S.N., Nikonova L.L., Bobko N.I., Nekhoroshev M.V. Estimation of the density of culture of phototrophic microorganisms by the iodate oxidation method. Sevastopol, 2015, 31 p. (In Russ.)] Gevorgiz R.G., Zheleznova S.N., Nikonova L.L., Bobko N.I., Nehoroshev M.V. Ocenka plotnosti kul'tury fototrofnyh mikroorganizmov metodom yodatnoy okislyaemosti. Sevastopol', 2015, 31 s. [Gevorgiz R.G., Zheleznova S.N., Nikonova L.L., Bobko N.I., Nekhoroshev M.V. Estimation of the density of culture of phototrophic microorganisms by the iodate oxidation method. Sevastopol, 2015, 31 p. (In Russ.)] Руководство по современным биохимическим методам исследования водных экосистем, перспективных для промысла и марикультуры. Ред. А.И. Агатова. Москва: изд-во ВНИРО, 2004, 123 с. [A guide on modern biochemical methods for studying aquatic ecosystems that are promising for fishing and mariculture. Ed. A.I. Agatova. Moscow: publishing house VNIRO, 2004, 123 p. (In Russ.)] Rukovodstvo po sovremennym biohimicheskim metodam issledovaniya vodnyh ekosistem, perspektivnyh dlya promysla i marikul'tury. Red. A.I. Agatova. Moskva: izd-vo VNIRO, 2004, 123 s. [A guide on modern biochemical methods for studying aquatic ecosystems that are promising for fishing and mariculture. Ed. A.I. Agatova. Moscow: publishing house VNIRO, 2004, 123 p. (In Russ.)] Hashimoto T., Ozaki Y., Taminato M., Dass S.K., Mizuno M., Yoshimura K., Maoka T., Kanazawa K. The distribution and accumulation of fucoxanthin and its metabolites after oral administration in mice. British Journal of Nutrition., 2009, vol. 102, pp. 242-248. Hashimoto T., Ozaki Y., Taminato M., Dass S.K., Mizuno M., Yoshimura K., Maoka T., Kanazawa K. The distribution and accumulation of fucoxanthin and its metabolites after oral administration in mice. British Journal of Nutrition., 2009, vol. 102, pp. 242-248. Тренкеншу Р.П. Динамическая модель биотрансформации резервных и структурных форм биомассы микроводорослей в темноте. Вопросы современной альгологии, 2016, № 2 (12), URL: http://algology.ru/967. [Trenkenshu R.P. Dynamic model of biotransformation of reserve and structural forms of microalgae biomass in the dark. Voprosy sovremennoy al'gologii , 2016, no. 2 (12), URL: http://algology.ru/967. (In Russ.)] Trenkenshu R.P. Dinamicheskaya model' biotransformacii rezervnyh i strukturnyh form biomassy mikrovodorosley v temnote. Voprosy sovremennoy al'gologii, 2016, № 2 (12), URL: http://algology.ru/967. [Trenkenshu R.P. Dynamic model of biotransformation of reserve and structural forms of microalgae biomass in the dark. Voprosy sovremennoy al'gologii , 2016, no. 2 (12), URL: http://algology.ru/967. (In Russ.)] Pratiwi A.R., Syah D., Hardjito L., Panggabean L.M.G., Suhartono M.T. Fatty Acid Synthesis by Indonesian Marine Diatom, Chaetoceros gracilis. Hayati Journal of Biosciences, 2009, vol. 16, iss. 4, pp. 151-156. Pratiwi A.R., Syah D., Hardjito L., Panggabean L.M.G., Suhartono M.T. Fatty Acid Synthesis by Indonesian Marine Diatom, Chaetoceros gracilis. Hayati Journal of Biosciences, 2009, vol. 16, iss. 4, pp. 151-156.