Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54464 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика MODEL OF RECONSTRUCTION OF THE ABSORPTION SPECTRUM OF THE RED REGION SPIRULINA PLATENSIS IN VIVO BY CHARACTERISTICS OF CHLOROPHYLL a AND PHYCOBILIN SOLUTIONS МОДЕЛЬ РЕКОНСТРУКЦИИ СПЕКТРА ПОГЛОЩЕНИЯ КРАСНОЙ ОБЛАСТИ SPIRULINA PLATENSIS IN VIVO ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ РАСТВОРОВ ХЛОРОФИЛЛА а И ФИКОБИЛИНОВ Чернышев Д Н Chernyshev D N chernishevd@gmail.com Тренкеншу Р П Trenkenshu R P Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН ru A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas RAS ru 25 12 2019 25 12 2019 4 4 467 471 20 12 2019 20 12 2019 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54464/view

В работе количественно описан спектр поглощения ацетонового экстракта хлорофилла а микроводоросли Spirulina platensis тремя кривыми Гаусса в области от 550 до 700 нм. Полученная модель, с поправкой сдвига максимума поглощения, учитывающая упаковку пигмента в клетках, взята за основу для описания спектра поглощения нативной формы хлорофилла а в области 600-700 нм. Спектр водного экстракта фикобилинов также описывается гауссианой, но без поправок на упаковку. Используя суммарную модель можно описать красную область спектра поглощения культуры S. platensis и определить концентрации хлорофилла и фикобилинов по спектрам поглощения нативных культур.

The article describes quantitatively the absorption spectrum of the acetone extract of chlorophyll and micro-algae Spirulina platensis by three Gauss curves in the range from 550 to 700 nm. The obtained model, with the correction of the absorption maximum shift, taking into account the pigment packing in the cells, is taken as a basis for the description of the absorption spectrum of the native form of chlorophyll a in the range of 600-700 nm. Spectrum of aqueous extract of phycobilins is also described as Gaussian, but with no adjustments for packing. Using the total model it is possible to describe the red region of the absorption spectrum of S. platensis culture and determine the concentration of chlorophyll and phycobilins by the absorption spectrum of native cultures.

 спирулина хлорофилл а фикобилины спектры поглощения гауссианы spirulina chlorophyll a phycobilins absorption spectra Gaussians Работа выполнена в рамках госзадания ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН» по теме «Исследование механизмов управления продукционными процессами в биотехнологических комплексах с целью разработки научных основ получения биологически активных веществ и технических продуктов морского генезиса» (№ гос. регистрации АААА-А18-118021350003-6).

Копытов Ю.П. и др. Методика комплексного определения биохимического состава микроводорослей. Альгология, 2015. @@[Kopytov Yu. P. et al. Method of complex determination of biochemical composition of microalgae. Algology, 2015. (In Russ.)] Kopytov Yu.P. i dr. Metodika kompleksnogo opredeleniya biohimicheskogo sostava mikrovodorosley. Al'gologiya, 2015. @@[Kopytov Yu. P. et al. Method of complex determination of biochemical composition of microalgae. Algology, 2015. (In Russ.)] Сидько Ф.Я., Белянин В.Н. Рост и эффективность фотосинтеза хлореллы при прерывистом облучении. Доклады Академии наук СССР, Изд-во Академии наук СССР, 1976, т. 230, №. 4-6, 998 c. @@[Sidko F. Ya., Belyanin V. N. Growth and efficiency of Chlorella photosynthesis under intermittent irradiation. Reports of the USSR Academy of Sciences, Publishing house of the USSR Academy of Sciences, 1976, vol. 230, no. 4-6, 998 p. (In Russ.)] Sid'ko F.Ya., Belyanin V.N. Rost i effektivnost' fotosinteza hlorelly pri preryvistom obluchenii. Doklady Akademii nauk SSSR, Izd-vo Akademii nauk SSSR, 1976, t. 230, №. 4-6, 998 c. @@[Sidko F. Ya., Belyanin V. N. Growth and efficiency of Chlorella photosynthesis under intermittent irradiation. Reports of the USSR Academy of Sciences, Publishing house of the USSR Academy of Sciences, 1976, vol. 230, no. 4-6, 998 p. (In Russ.)] Тренкеншу Р.П., Белянин В.Н. Влияние элементов минерального питания на продуктивность водоросли Platymonas viridis Rouch., 1979. @@[Trenkenshu R.P., Belyanin V.N. Influence of elements of mineral nutrition on productivity of algae Platymonas viridis Rouch., 1979. (In Russ.)] Trenkenshu R.P., Belyanin V.N. Vliyanie elementov mineral'nogo pitaniya na produktivnost' vodorosli Platymonas viridis Rouch., 1979. @@[Trenkenshu R.P., Belyanin V.N. Influence of elements of mineral nutrition on productivity of algae Platymonas viridis Rouch., 1979. (In Russ.)] Jeffrey S.W. Data for the identification of 47 key phytoplankton pigments. Phytoplankton pigments in oceanography, 1997, pp. 449-559. Jeffrey S.W. Data for the identification of 47 key phytoplankton pigments. Phytoplankton pigments in oceanography, 1997, pp. 449-559. Küpper H., Seibert S., Parameswaran A. Fast, sensitive, and inexpensive alternative to analytical pigment HPLC: quantification of chlorophylls and carotenoids in crude extracts by fitting with Gauss peak spectra. Analytical chemistry, 2007, vol. 79, no. 20, pp. 7611-7627. Küpper H., Seibert S., Parameswaran A. Fast, sensitive, and inexpensive alternative to analytical pigment HPLC: quantification of chlorophylls and carotenoids in crude extracts by fitting with Gauss peak spectra. Analytical chemistry, 2007, vol. 79, no. 20, pp. 7611-7627. Чернышев Д.Н., Боровков А.Б. Разделение спектра поглощения ацетонового экстракта Dunaliella salina. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2016, № 1-1, c. 51-56. @@[Chernyshev D.N., Borovkov A.B. Separation of absorption spectrum of acetone extract Dunaliella salina. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2016, vol. 1 (1), pp. 51-56. (In Russ.)] Chernyshev D.N., Borovkov A.B. Razdelenie spektra pogloscheniya acetonovogo ekstrakta Dunaliella salina. Aktual'nye voprosy biologicheskoy fiziki i himii, 2016, № 1-1, c. 51-56. @@[Chernyshev D.N., Borovkov A.B. Separation of absorption spectrum of acetone extract Dunaliella salina. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2016, vol. 1 (1), pp. 51-56. (In Russ.)] Bidigare R.R. et al. In-vivo absorption properties of algal pigments. Ocean Optics X. - International Society for Optics and Photonics, 1990, vol. 1302, pp. 290-303. Bidigare R.R. et al. In-vivo absorption properties of algal pigments. Ocean Optics X. - International Society for Optics and Photonics, 1990, vol. 1302, pp. 290-303. Парамонов Л.Е. Спектр показателей поглощения и внутриклеточная концентрация пигментов цианобактерий на примере Spirulina platensis. Оптика атмосферы и океана, 2018, т. 31, № 02, с. 103-108. @@[Paramonov L.E. Spectrum of indicators of absorption and intracellular concentration of cyanobacteria pigments on the example of Spirulina platensis. Optika Atmosfery i Okeana, 2018, vol. 31, no. 02, pp. 103-108. (In Russ.)] Paramonov L.E. Spektr pokazateley pogloscheniya i vnutrikletochnaya koncentraciya pigmentov cianobakteriy na primere Spirulina platensis. Optika atmosfery i okeana, 2018, t. 31, № 02, s. 103-108. @@[Paramonov L.E. Spectrum of indicators of absorption and intracellular concentration of cyanobacteria pigments on the example of Spirulina platensis. Optika Atmosfery i Okeana, 2018, vol. 31, no. 02, pp. 103-108. (In Russ.)] Küpper H., Spiller M., Küpper F. C. Photometric method for the quantification of chlorophylls and their derivatives in complex mixtures: fitting with Gauss-Peak spectra. Analytical Biochemistry, 2000, vol. 286, no. 2, pp. 247-256. Küpper H., Spiller M., Küpper F. C. Photometric method for the quantification of chlorophylls and their derivatives in complex mixtures: fitting with Gauss-Peak spectra. Analytical Biochemistry, 2000, vol. 286, no. 2, pp. 247-256. Рабинович Е., Ильина А.А., Бояркина А.Н. Фотосинтез: Пер. с англ. - Иностранной литературы, 1953. @@[Rabinovich E., Ilyina A. A., boyarkina A. N. Photosynthesis: Per. s angl. - Inostrannoy literatuty, 1953. (In Russ.)] Rabinovich E., Il'ina A.A., Boyarkina A.N. Fotosintez: Per. s angl. - Inostrannoy literatury, 1953. @@[Rabinovich E., Ilyina A. A., boyarkina A. N. Photosynthesis: Per. s angl. - Inostrannoy literatuty, 1953. (In Russ.)] Геворгиз Р.Г., Нехорошев М.В. Количественное определение массовой доли С-фикоцианина и аллофикоцианина в сухой биомассе Spirulina (Arthrospira) platensis North. Geitl. Холодная экстракция: учебно-методическое пособие. РАН, Ин-т морских биологических исследований им. А.О. Ковалевского, Севастополь, 2017, 21 с. @@ [Gevorgiz R.G., Nekhoroshev M.V. Quantitative determination of the mass fraction of C-phycocyanin and allophycocyanin in the dry biomass of Spirulina (Arthrospira) platensis North. Geitl. Cold extraction: educational and methodical manual. Russian Academy of Sciences, Institute of marine biological studies. A.O. Kovalevsky, Sevastopol, 2017, 21 p. (In Russ.)] Gevorgiz R.G., Nehoroshev M.V. Kolichestvennoe opredelenie massovoy doli S-fikocianina i allofikocianina v suhoy biomasse Spirulina (Arthrospira) platensis North. Geitl. Holodnaya ekstrakciya: uchebno-metodicheskoe posobie. RAN, In-t morskih biologicheskih issledovaniy im. A.O. Kovalevskogo, Sevastopol', 2017, 21 s. @@ [Gevorgiz R.G., Nekhoroshev M.V. Quantitative determination of the mass fraction of C-phycocyanin and allophycocyanin in the dry biomass of Spirulina (Arthrospira) platensis North. Geitl. Cold extraction: educational and methodical manual. Russian Academy of Sciences, Institute of marine biological studies. A.O. Kovalevsky, Sevastopol, 2017, 21 p. (In Russ.)]