Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54688 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика Change in the optical density spectrum of the batch culture Arthrospira (Spirulina) Platensis Изменение спектра оптической плотности накопительной культуры Arthrospira(Spirulina) Platensis Клочкова В С Klochkova V S viki-iki@mail.ru Лелеков А С Lelekov A S a.lelekov@yandex.ru Геворгиз Р Г Shiryaev A V Ширяев А В Gevorgiz R G Бучельников А С Buchelnikov A S Шупова Е В Shupova E V Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН» ru Federal Research Center A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of the RAS ru ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН» ru Federal Research Center A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of the RAS ru ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН» ru Federal Research Center A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas of the RAS ru Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru Севастопольский государственный университет ru Sevastopol State University ru 25 12 2021 25 12 2021 6 4 543 547 20 12 2021 20 12 2021 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54688/view

Исследовано изменение истинного спектра ослабления в накопительной культуре Arthrospira (Spirulina) platensis. В работе использовался двухлучевой спектрофотометр Lambda 365 Double Beam UV-Visible, который оснащён интегрирующей сферой (ИС). Особенность конструкции ИС заключается в том, что она собирает только прошедший свет и основную часть света, рассеянного в прямом направлении. Измерив спектры поглощения образца вблизи и на расстоянии 1 см от интегрирующей сферы, рассчитан спектр поглощения, скомпенсированный на рассеяние. При стандартном расположении кюветы (близко к ИС) оптическая плотность в диапазоне 750-800 нм не принимает нулевые значения. Оптическая плотность монотонно растёт с увеличением расстояния между кюветой и ИС. Это связано с селективным (у пигментов) и неселективным (у клеток микроводоросли) рассеяниями. Определён поправочный коэффициент ослабления света как среднее значение всех L в диапазоне 750-800 нм, который составил 1,61. На основании полученных истинных спектров поглощения показано, что в процессе роста накопительной культуры, при отсутствии лимитирования биогенными элементами, соотношения между пигментами не изменялись: хл а/кар = 1,36 и хл а/С-ФЦ = 1,06.

The change in the density spectrum of the batch culture Arthrospira (Spirulina) platensis was investigated. The two-beam spectrophotometer Lambda 365 Double Beam UV-Visible was used. The spectrophotometer was equipped with an integrating sphere (IS). The peculiarity of the IS design is that it collects only the past light and the main part of the light scattered in the straight direction. By measuring the absorption spectra of the sample near and at a distance of 1 cm from the integrating sphere, the absorption spectrum compensated for scattering is calculated. With the standard location of the cell (close to the IS), the optical density in the range of 750-800 nm was not take zero values. The optical density increased monotonously with increasing distance between the cell and the IS. This is due to selective (in pigments) and non-selective (in microalgae cells) scattering. The light attenuation coefficient is determined as the average value of all L in the range of 750-800 nm. In our case, this value was about 1.61. Based on the obtained true absorption spectra, it is shown that in the process of growth of the batch culture, the ratio between the pigments did not change. The ratios of chl a/car (1.36) and chl a/C-Phy (1.06) are considered.

 спирулина спектры ослабления интегрирующая сфера коэффициент ослабления света истинный спектр поглощения spirulina attenuation spectra integrating sphere light attenuation coefficient true absorption spectrum Работа выполнена в рамках госзадания по теме НИР ФИЦ ИнБЮМ " № гос. регистрации 121030300149-0.

Lehmuskero A., Skogen Chauton M., Boström T. Light and photosynthetic microalgae: A review of cellular- and molecular-scale optical processes. Progress in Oceanography, 2018, vol. 168, pp. 43-56. doi: 10.1016/j.pocean.2018.09.002 Lehmuskero A., Skogen Chauton M., Boström T. Light and photosynthetic microalgae: A review of cellular- and molecular-scale optical processes. Progress in Oceanography, 2018, vol. 168, pp. 43-56. doi: 10.1016/j.pocean.2018.09.002 Беспрозванных В.Г., Первадчук В.П. Нелинейная оптика: учеб. Пособие. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011, 200 с. @@Besprozvannykh V.G., Pervadchuk V.P. Nonlinear optics: textbook. Manual. Perm: Publishing house of the Perm State Technical University. un-ta, 2011, 200 p. (In Russ.) Besprozvannyh V.G., Pervadchuk V.P. Nelineynaya optika: ucheb. Posobie. Perm': Izd-vo Perm. gos. tehn. un-ta, 2011, 200 s. @@Besprozvannykh V.G., Pervadchuk V.P. Nonlinear optics: textbook. Manual. Perm: Publishing house of the Perm State Technical University. un-ta, 2011, 200 p. (In Russ.) Холл Д., Рао К. Фотосинтез: Пер. с англ. М.: Мир, 1983, 134 с. @@Hall D., Rao K. Photosynthesis: TRANS. from English. M.: Mir, 1983,134 p. (In Russ.) Holl D., Rao K. Fotosintez: Per. s angl. M.: Mir, 1983, 134 s. @@Hall D., Rao K. Photosynthesis: TRANS. from English. M.: Mir, 1983,134 p. (In Russ.) Тренкеншу Р.П., Лелеков А.С. Моделирование роста микроводорослей. Белгород: ООО «КОНСТАНТА», 2017, 152 с. @@Trenkenshu R.P., Lelekov A.S. Modeling of microalgae growth. Belgorod: CONSTANTA LLC, 2017, 152 p. (In Russ.) Trenkenshu R.P., Lelekov A.S. Modelirovanie rosta mikrovodorosley. Belgorod: OOO «KONSTANTA», 2017, 152 s. @@Trenkenshu R.P., Lelekov A.S. Modeling of microalgae growth. Belgorod: CONSTANTA LLC, 2017, 152 p. (In Russ.) Ritchie R.J., Sma-Air S. Using integrating sphere spectrophotometry in unicellular algal research. J. Appl. Phycol., 2020, vol. 32, no. 5, pp. 2947-2958. doi: 10.1007/s10811-020-02232-y Ritchie R.J., Sma-Air S. Using integrating sphere spectrophotometry in unicellular algal research. J. Appl. Phycol., 2020, vol. 32, no. 5, pp. 2947-2958. doi: 10.1007/s10811-020-02232-y Merzlyak M.N., Naqvi, K.R. On recording the true absorption and scattering spectrum of a turbid sample: application to cell suspensions of the cyanobacterium anabaena variabilis. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 2000, vol. 58, pp. 123-129. doi: 10.1016/s1011-1344(00)00114-7 Merzlyak M.N., Naqvi, K.R. On recording the true absorption and scattering spectrum of a turbid sample: application to cell suspensions of the cyanobacterium anabaena variabilis. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 2000, vol. 58, pp. 123-129. doi: 10.1016/s1011-1344(00)00114-7 Davies-Colley R.J., Pridmore R.D., Hewitt J.E. Optical properties of some freshwater phytoplanktonic algae. Hydrobiologia, 1986, vol. 133, pp. 165-178. doi: 10.1007/BF00031865 Davies-Colley R.J., Pridmore R.D., Hewitt J.E. Optical properties of some freshwater phytoplanktonic algae. Hydrobiologia, 1986, vol. 133, pp. 165-178. doi: 10.1007/BF00031865 Мерзляк М.Н., Чивкунова О.Б., Маслова И.П., Накви Р.К., Соловченко А.Е., Клячко-Гурвич Г.Л. Спектры поглощения и рассеяния света клеточными суспензиями некоторых цианобактерий и микроводорослей. Физиология растений, 2008, т. 55, № 3, с. 464-470. @@Merzlyak M.N., Chivkunova O.B., Maslova I.P., Nakvi R.K., Solovchenko A.E., Klyachko-Gurvich G.L. Spectra of light absorption and scattering by cellular suspensions of some cyanobacteria and microalgae. Plant Physiology, 2008, vol. 55, no. 3, pp. 464-470. (In Russ.) Merzlyak M.N., Chivkunova O.B., Maslova I.P., Nakvi R.K., Solovchenko A.E., Klyachko-Gurvich G.L. Spektry pogloscheniya i rasseyaniya sveta kletochnymi suspenziyami nekotoryh cianobakteriy i mikrovodorosley. Fiziologiya rasteniy, 2008, t. 55, № 3, s. 464-470. @@Merzlyak M.N., Chivkunova O.B., Maslova I.P., Nakvi R.K., Solovchenko A.E., Klyachko-Gurvich G.L. Spectra of light absorption and scattering by cellular suspensions of some cyanobacteria and microalgae. Plant Physiology, 2008, vol. 55, no. 3, pp. 464-470. (In Russ.) Zarrouk C. Contribution à l’étude d’une cyanophycée. Influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthèse de Spirulina maxima (Setch et Gardner) Geitler: Ph. D these, Paris, 1966, 114 p. Zarrouk C. Contribution à l’étude d’une cyanophycée. Influence de divers facteurs physiques et chimiques sur la croissance et la photosynthèse de Spirulina maxima (Setch et Gardner) Geitler: Ph. D these, Paris, 1966, 114 p.